工业企业供用电系统节能研究

工业企业供用电系统节能研究

洪泉

身份证号： 21032319851224409X， 辽宁 大连 116031 

摘要：在当今世界，能源是人们赖以生存的基础，而能源产业的兴起与发展，不仅促进了科技与经济的发展，也改变了人们的生活方式，改善了人们的生活质量。中国在经济快速发展的过程中，不仅产生了巨大的社会财富，而且也产生了巨大的能源消费，而且在未来的发展过程中，还将面临着能源紧缺、环境污染等严重的问题。电能源可以进行大规模的生产，可以进行远距离的运输，还可以进行清洁，并且可以进行简单的转化，与其他能源相比，电能源有着明显的优势。工业用电在整个社会用电中所占的比例很大，而且所占的比例也很大。

关键词：工业企业；供用电；节能

0 引言

在我国，以工业为主体的用电量占总用电量的比例较大，但对电能的利用率较低，节能潜力较大。本文以工业企业节能为出发点，对实现工业企业电能节能的必要性进行了论述，并总结了工业企业供用电节能的关键技术。

1 工业供用电特点

1.1 工业供用电系统

工业供用电系统主要由供配电系统和用电系统两部分组成。在工厂用电系统中，具体包含了五大类设备：动力用电设备：如电动机、风机、泵机等。这些设备主要用于驱动生产设备和产生机械动力，以支持工业生产过程。工艺用电设备：如电解设备、冶炼设备、电热处理设备等。这些设备用于特定的工艺制造和加工过程，如金属冶炼、电化学反应等。电热用电设备：如电炉、干燥箱、空调等。这些设备主要用于提供热能，如加热、干燥或调节环境温度等。照明用电设备：用于提供照明设备，包括各种照明灯具和照明系统，以确保工作场所的光照条件。试验用电设备：用于各种测试和试验活动，如实验室设备、测试仪器等。这些设备通常需要稳定的电源供电，以保证准确性和可靠在工业供用电系统中，供配电系统负责将电源电压降低合适后送到各个车间或设备，而用电系统则根据实际需求将电能分配给不同类型的设备。通过合理设计和优化供用电系统，可以提高能源利用效率，减少电能损耗，降低能源浪费，从而实现可持续发展的目标。

1.2 典型工业行业用电特点分析

1.2.1 钢铁行业

钢铁企业属于高耗能行业，大型、正规的企业，大多都是110、220 kV （双路同步）供电，也有一些是自建的发电厂，将变电站降压后送到各个分厂，再将自建的发电厂和110 kV的变电站连接在一起，由6 kV和110 kV的变电站组成。钢铁企业的生产设备是连续的，它的生产流程很长，各个生产系统之间有着密切的联系，中间产品不能储存。钢铁企业的总负荷是指各种用电负荷之和，由于其耗能巨大，所以它的负荷变动将会给电网带来很大的冲击。负载的波动性很大，由于其生产特性的影响，会有一些大的冲击负载，负载波动较大，但没有太大的规律，只有一定的伪周期，其中，热轧阶段出现了较大的波动，而电炉阶段则出现了较大的波动。负载的变动直接关系到生产的状态。传统的地区或电网负载呈现出显著的日期特征，而钢铁企业以工业负载为主，与设备的运行状态有着直接的联系。钢铁工业对电力装备的可靠性提出了很高的要求。大多数设备都是一、二次负载，如果发生断电事故，将有可能导致人员伤亡，或者严重的设备损毁，而且很难维修，或者造成巨大的经济损失。

1.2.2 机械制造行业

一般情况下，机械制造业可分为两个主要的子产业，即：通用设备产业和专用设备产业。工业用电在整个社会中占有很大的比例。通用和专用设备生产的用户量很大，其负载从数十 kW到数千 kW不等，有些企业的负载甚至超过了一万 kW。机械制造行业基本上都是不连续的生产单元，用电峰谷差非常大，日负荷曲线是典型的“中间高、两端低”。少数几个连续生产的通用和特殊设备的使用者，他们的载荷曲线比较稳定，在20%上下浮动。热工装置是电力消耗的主要设备，其主要的制造过程都是通过热加工，冷加工，组装的过程。在机械制造业中，热处理的能耗通常可以占到20%-30%。对设备电源的可靠性要求较低。除了电炉熔炼时的保温降温需要用到电力以外，对机床及其他设备的突然断电对生产的影响也不是很大，供电后马上就能重新开工。自然功率系数很低，通常不超过0.8.

2 供用电节能关键技术分析

2.1 配电网电能质量治理

企业配电网电能质量治理是从企业的厂级电网层面来考虑节电技术。对工商业配网中的无功进行补偿和谐波处理，是减少工商业配网网损的一种行之有效的途径。

2.2 提高企业用电设备的功率因数

提高功率因数可以增加负荷的利用率。这可以通过优化电网和设备设计，减少感性负荷的数量和容量，以及使用高效、节能的设备来实现。无功补偿通过引入电容器或电感器等补偿装置，将感性负荷所产生的无功功率进行补偿，并提高功率因数。这种方式可以根据实际情况进行手动或自动补偿，以满足负载需求综上所述，通过调节自然功率因数和进行无功补偿等方法，可以有效提高功率因数，并增加工厂负荷的利用率，从而实现能源的高效利用。

2.3 推进智能工业供用电系统

工业电能消耗是现代工厂的重要成本之一，如何提高用电效率和降低成本成为企业关注的重点。对于工厂用电设备的负荷特性和供电设备的匹配特性进行研究非常重要，以实现电能消耗的有效管理和控制。同时，将智能电网中涉及的物联网、检测测量、智能控制、网络通信、供用电设计等关键技术运用到工厂供用电系统中，构建出一个全新的智能工业供用电系统，也是实现电能有效管理和控制的重要途径。在工厂用电设备的选择和配置中，需要考虑设备的负荷特性，包括其功率因数、负载功率、启动电流等参数。对于不同类型的设备，应该针对其负载特性选择合适的电源。同时，供电系统需要与负荷的变化相适应，以满足不同负荷时的需求。采用智能电网技术来优化工厂供用电系统，可以实现设备状态及能效监测、智能有序控制、经济运行管理，从而提高用电系统和设备的经济运行。智能电网技术可以通过物联网、检测测量、智能控制、网络通信等技术来实现，其中关键的装备包括能效管理与能效分析系统、智能采集监测终端、智能控制终端、网络终端等。通过采用新型节能设备和技术，并对设备工艺进行相应的改进，还可以进一步提高用电系统的能耗效率。例如，采用高效节能设备和技术能够有效降低负载功率和无功功率，从而提高功率因数。同样，对设备工艺进行改进也可以降低能耗，提高效率。综上所述，通过运用智能电网中涉及的关键技术，可以构建一个全新的智能工业供用电系统，在实现设备状态及能效监测、智能有序控制、经济运行管理的同时，进一步实现用电系统和设备的经济运行，为企业提高效益和降低成本做出重要贡献。

结语：

工业电力消费在整个社会电力消费中占有相当大的比重，而且占有举足轻重的地位。工业部门用电和用能都是以制造业为主的高能耗行业。工业企业既是用电大户，又是用电大户，其生产用电系统涉及到配电、用电等多个方面。目前，在中国，工业企业的配网中，存在着严重的电力损失，因此，采用企业配电网电能质量治理、用电设备节能、企业用电监控与节能管理等关键节能技术，来实现工业企业的供用电节能，可以提升电能的利用率，改善企业配电网的电能质量，这是实现节能减排的一条重要途径，它将为企业和社会带来很好的经济效益和社会效益。

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