工业高耗能企业节能改造方案

一、工业企业用电现状

据相关数据统计2006年我国工业用电高达21354亿千瓦时，能源消费量占全国能源消费总量的70%左右，工业企业是我国能源消费的大户。其中钢铁、有色、煤炭、电力、石油石化、化工、建材、纺织、造纸等九大重点耗能行业，其用电占整个工业用电的60%以上，但单位能耗平均却比国外先进水平高出40%。

随着我国市场经济体制的不断完善，国内大多数企业面临全球化的市场竞争日益加剧，多数企业都面临着利润下滑的处境，对此，只能从加强市场开拓以及强化成本控制两方面着手。而在工业企业的各项成本中，电费已成为紧随原材料成本、人工成本之后的最大的成本，特别是在某些高耗能企业中，电费已成为最主要的成本。对大多数工业企业而言，电费也是未被企业控制的最后一项成本，许多企业由于管理、工艺、技术等各方面原因，用电利用效率普遍偏低，节能潜力巨大，因此应用工业企业节能改造方案，通过技术手段来降低电费支出、提高利润空间势在必行。

二、工业用电能源浪费症状分析

（一）生产工艺普遍落后

在我国的工业企业中，很多生产工艺还停留在上世纪七八十年代水平，甚至还有部分企业采用苏联时期的生产技术或工艺，特别是高耗能行业，如钢铁、化工、建材、机械、有色金属、纺织、石油、煤炭等行业，生产工艺普遍落后，产品产量和质量也相对很低，单位产品能耗非常大。

（二）供配电系统运行效率低

1、变压器及配电线路配置不合理

工厂供配电系统中能耗最多的是电力变压器及配电线路。由于市场需求的变动和工厂生产工艺的改变，往往出现按设计配置的电力变压器容量与实际需求不相匹配的情况，例如变压器容量过大、负载率低，变压器损耗大；配电线路规划不合理、不规范，也导致线路损耗大幅度增加。

2、设备配置不合理，“大马拉小车”情况严重

国内工业企业用电设备多为满负荷设计，额定功率普遍偏大，实际运行效率低，占我国工业用电总量60%-70%的电机，平均的使用效率不到75%，“大马拉小车”与低负荷运行的情况相当普遍。在此状态下，电机消耗的电能中有相当部分是以发热、铁损、铜损、噪音与振动等形式被浪费掉。

3、用电设备陈旧老化

目前我国工业企业中也有不少变压器、电动机、风机、泵类、压缩机、电焊机等通用设备是属于六七十年代的产品，部分设备及供电线路非常陈旧，这些设备及供电线路在运行时效率低、耗电多、浪费非常严重，存在着巨大的节电空间。

4、流体设备运行工艺不合理

风机、泵类、压缩机等通用机械拖动设备为我国最主要终端耗电设备，据统计，风机和泵类设备装机容量大1.6亿千瓦，占全国用电量的20%。而此类设备大部分设计为固定功率运行，但实际运行时所需的压力或流量并不固定，且大多数低于电机额定功率供给的压力或流量，电能浪费严重，有较大的节能空间。

（三）电力品质低，电能质量差

1、瞬变电压和浪涌电流的影响 工业企业用电设备数量多、启动频繁、负荷变化大，容易对电网产生冲击，引起瞬变电压和浪涌电流情况严重，严重威胁和影响其它设备的正常运行，导致电机的温升和电表转速加快而浪费电能，系统用电效率下降。

2、谐波的影响 工业企业普遍使用整流器、变频器、可控硅等非线性设备，会产生大量的谐波，使系统电压和电流的波形畸变，恶化电力品质，不但增加电耗，也影响了用电安全和设备使用寿命，谐波的危害已成为电网最主要的公害。

3、供电电压不稳定 工业输变电网系统负荷大、分布广，用电高峰期和低谷期分布时段非常明显，因此在用电高峰和低谷时段电压波动很大，都会在很大程度上浪费电能，同时会恶化用电品质，不但增加了电耗，也影响到用电设备的使用寿命和用电安全。

（四）能源管理方式粗放

能效使用与供电系统及各种设备的运行状态管理、维护、检修密不可分，而大部分企业只从保障设备能正常运行角度对电能进行管理，没有从使用效率、生产成本和设备使用寿命等角度，对电能进行精益管理，比如能源计量、检测管理制度不健全，能源管理不到位，职责不明确等。由于缺乏科学有效的电能利用及电能质量管理手段，企业一般都不知道电能主要消耗在什么地方，电能质量有没有被污染以及污染程度有多大，不清楚什么时间消耗了多少，不明白电能浪费的漏洞在哪里，更不清楚需要改善的地方有哪些，怎么样改善等等问题。

三、工业企业节能改造方案

1、功率因数补偿

通过安装中低压补偿装置，对电网参数和结构实施灵活、快速的跟踪、检测，经专用节能软件分析、处理后，优化电网中的参数，进行连续的无功调节，增大有功输送能力，提高电能利用效率。

（1）抑制电网电压波动

（2）减少输配电线路损耗

（3）降低用电设备温升

（4）增强用电系统稳定性

2、闭环控制

根据企业生产工艺和设备设计余量的一些特性，采用流量、压力、温度等闭环控制系统，实时准确地调整电机运行参数，使电机输出功率与负荷需求精确匹配，设备处于高效益区运行，降低设备运行能耗。

（1）减少设备磨损

（2）优化生产工艺

（3）降低设备维修、维护成本

（4）提高设备运行效率

3、能量回馈

根据快速制动类负载电机存在负发电过程的特性，采用能量回馈节能系统将电机发电过程中产生的电能转变成与电网同频同相的交流电，经多重噪声滤波环节后连接到交流电网，从而使能量回馈到电网，提高设备运行的稳定性，直接和间接经济效益十分显著。

（1）回馈到电网的电能达到发电能量的97%以上

（2）节能环保，增加经济运行效益

（3）提高供电的可靠性和设备运行的稳定性

4、相控调功

根据用电设备存在空载、欠载、满载动态变化的特性，采用WOES智能优化节能系统进行实时跟踪、检测电动机电压和电流之间的相位角，在电机转速不变的情况下，对电机运行参数进行“切口”控制，优化电机的工作电压与电流，实现“所供即所需”，从而达到节能效果。

（1）不改变电机转速，不影响设备正常工作

（2）降低铜损、铁损，延长电机使用寿命

（3）实现软启动、软停机功能，对电机起到保护作用

（4）快速调节，适用于负载率频繁变化的设备

5、谐波治理

检测和诊断现场供用电网络的波形畸变，对于谐波含量超标的重要应用场合，采用纯并联有源滤波设备，滤除有害谐波，提高电气设备容量，延长用电设备的使用寿命，减少故障停修频次，提高生产过程的连续性。

（1）减少谐波能耗，节约电能

（2）减少配电系统变压器、断路器扩容投资

（3）保护用电设备，减少设备维修及更替投资

（4）纯并联设计，不影响设备运行

6、稳压抑流

根据各种照明设备的物理特性，智能动态地跟踪调节供电线路中的运行参数，稳定电压，改善电力品质，使灯具运行在最佳工作状态下。抑制超标能耗，提高用电设备效率，延缓灯具老化，在不影响照明效果的前提下，大幅度地降低照明系统的电能损耗。

（1）延长负载的使用寿命，降低使用成本

（2）提高系统的功率因数，减少无功损耗

（3）降低灯具、镇流器、开关和线路工作温度，减少能耗浪费  

7、其它

生产工艺直接决定各项耗能指标，采用先进的生产工艺实施节能增效。淘汰落后的高耗能用电设备，推广应用符合国家能效标准的节能型产品。加强用电负荷管理、合理安排生产班次，做到错峰、避峰生产，合理调节电力负荷，达到合理用电、经济用电也是一种重要的节能措施。