节能损耗（精选4篇）
节能损耗 篇1
摘要：发展节能调度, 降低电网损耗是推进电力企业节能减排工作的重要内容, 是建设资源节约型、环境友好型社会的重要举措。本文详细介绍了节能调度的概念及其对国家、企业和生态环境的重要意义, 提出了发展节能调度的具体措施。为了确保电力企业的节能减排工作顺利展开, 本文深入探讨了建立完善的制度保障, 从电力企业本身出发推进节能改革, 建立切实有效的节能调度方式, 对促进电力企业的发展, 推进节能调度工作具有重要的作用。
关键词：节能减排,节能调度,电力企业改革
0 引言
煤炭为不可再生资源, 其使用也会给环境带来巨大的危害, 加剧温室效应。随着社会的不断发展, 研究如何提高能源利用率, 降低环境污染成为一个重要的课题。长期以来, 我国的电力调度方式采用“大平均”的方式, 虽然在一段时间内确保了电力项目的投资收益, 促进了我国电力事业的发展, 但是这种方式没有考虑发电能耗、污染等级等因素, 使高污染、高能耗的小型火电站与高效的大型发电站享有同样的发电时间。这种发电和调度方式已经无法适应我国可持续发展的战略规划, 降低电网损耗, 发展节能调度迫在眉睫。政府发布的《节能发电调度办法 (试行) 》等相关文件中明确规定发展以节能、环保为目标, 以发、输、供电设施为对象的节能调度, 按照能耗以及污染物排放等级, 优先调度可再生的和清洁能源。该办法已经在河南、江苏、四川、广东、贵州五省全面试行, 其相关管理和技术支持体系已经逐渐完善。发展节能调度是一个较为复杂的系统工程, 既是对我国现有的发电调度制度进行改革, 也是对我国电力企业产业结构进行调整。
1 节能调度的概念及意义
1.1 节能调度的概念
所谓节能调度是指在保障可靠稳定的电力供应的前提下, 以节约能源、提高经济效益为原则, 按照机组能耗和污染排放的等级, 优先使用可再生的, 对环境污染较轻的能源进行发电, 最大程度地降低能源的消耗, 减少污染物的排放。节能调度是智能电网的重要内容, 其基本内涵是安全可靠、统一协调、灵活高效、经济环保、公正友好。由于发电机组投产的年代各不相同, 其设计和制造水平也有很大差异, 如何全面准确地把握各个发电机的能耗、污染水平等指标, 这就需要建立发电机组的性能数据库。首先根据能源类型对发电机组进行排序, 然后再根据机组的能耗和污染物排放水平进行排序。前者排序要符合相关国家政策, 而后者排序主要依据实际发电机组的性能。
节能调度的实现方式有很多, 建立电网与发电厂之间高效的互动渠道是节能调度成败的关键。如果完全以发电机组的参数进行排序, 就无法充分调动发电厂员工的积极性, 不利于节能减排工作的可持续发展。目前, 在次日预测的负荷曲线中, 先扣除不可调度的发电量部分, 再减去可以预测的发电量部分, 最后将剩余的发电量依据节能调度方法制定次日的发电计划。节能调度采用优化理论实现电网的全局优化, 以最小的能源消耗和污染物排放满足电力负荷的要求, 其采用的优化分配方法主要包括以下几种: (1) 效率法:为效率较高, 污染较少的机组分配较多的负荷, 而为了实现节能减排的目标, 优先选择能源消耗较低的发电机组。 (2) 等微增法:该方法是目前电力系统负荷实现经济调度的主要方法, 且简单、易懂。其所依据的原理是等微增率原理, 即当系统内各部分的微增能耗率相等时, 系统整体的能耗是最小的。 (3) 动态划分法:该方法属于运筹学的范畴, 是求解最优化决策的一种方法。首先列举出所有可能的局部解, 再根据判定条件, 排除无法得到系统最优解的局部解, 采用每一步都保证最优的方式来实现全局最优解的计算。 (4) 人工智能遗传算法:这种方法模仿生物遗传学的进化机理, 通过自然选择、遗传、变异等机制实现全局优化, 保证所得到的结果是最优解。
按照节能调度的理念, 各种发电机组的按照能源消耗和污染等级的标准排列如下: (1) 不具有调节能力的太阳能、水能、风能、海洋能机组; (2) 具有调节能力的水能、地热能、生物质能, 以及满足环保标准的垃圾发电机组; (3) 核能发电机组; (4) 燃煤发电机组; (5) 天然气和煤气化发电机组; (6) 燃油发电机组。
1.2 节能调度的意义
节能调度彻底改变了传统纯粹以电力负荷需要进行发电的方式, 采用了以节能、环保为目标的新型调度规则, 充分发挥电力系统发电和节能的能力。最大程度降低电力企业能源消耗和污染物排放, 确保电力系统运行高效、能源清洁。实施节能调度的意义主要可以归纳为如下几个方面:
首先, 采用节能调度方法可以有效降低电力行业煤炭消耗总量, 减少发电过程中的污染物排放。将水电、核电、太阳能发电等清洁能源纳入优先调度行列, 最大程度地优化能源使用率, 有效提高我国电力行业节能减排的效果。其次, 将新型大型发电机组列入优先调度序列, 有利于促进高效发电机组的发展, 推进电力行业产业升级, 逐步淘汰落后小型低效的发电厂, 加快我国产业结构的调整。第三, 采用节能发电方式, 能够有效降低发电成本, 加快电价调低步伐。电能是我国工业生产的主要能源之一, 电价的调低能够有效降低我国工业生产的成本, 提高其利润, 促进我国工业的发展。第四, 节能调度向大众传达建设节约型社会的理念, 促进资源节约型环境友好型社会的建立。通过降低发电的单位煤耗, 减少发电行业的污染排放, 有利于提高电力行业企业的社会责任感, 对电力行业改革影响深远。第五, 通过节能调度, 大力促进新型能源的发展, 有利于缓解我国的环境污染情况, 促进我国生态文明建设。
2 发展节能调度, 降低电网损耗
发展节能调度, 降低电网损耗是电力行业提高能源利用率, 降低污染的重要举措, 需要政府、电力企业以及社会各方面的相互协作才能实现。节能调度的政策、制度和技术措施主要包括如下几点:
2.1 政策保障
降低电网损耗, 发展节能调度是电力产业的一次根本性的变革, 低电力企业的利益格局进行重新分配。为了实现平稳过渡, 不仅需要成熟的技术, 更重要的是建立完善的政策体系, 保障这一改革的平稳过渡。具体的政策措施可以归纳为以下几点:
(1) 完善电价机制。目前, 我国还没有建立能够反映资源消耗与环境成本的电价机制, 因此, 充分发挥市场对电力行业的引导作用, 使电力企业自觉走上降低能源消耗, 减少污染物排放的新型发展道路是决定电力行业节能减排工作成败的关键。要建立完善的电价机制, 就要进一步加强煤电联动机制, 使能源资源价格变动情况很好地反映到电价上来。
(2) 建立节能调度补偿机制。节能调度实施以后, 落后产能逐渐被淘汰, 但是调度优先级较低的发电机组仍然是作为备用或调峰使用, 而那些能耗低、污染少的发电机组所分摊的发电量超过了以前的份额, 得到了超发电量的实际利益。因此, 对节能调度计划中排序靠后的发电机组、利用率低于下限的机组以及处于负利润的电力企业进行一定的补偿, 维持其基本的运转。所需要的费用由并网发电机组均摊。补偿资金用于支付企业折旧、员工工资等成本费用, 既要保障企业的正常运行, 同时对企业员工要进行妥善的安置, 维护社会的稳定和谐。通过建立补偿机制, 电力行业“大平均”的传统调度方式被彻底改变, 随着电力企业的逐渐发展, 低端发电企业逐渐被淘汰或被迫进行改革, 有效实现了电力企业降低电网损耗, 发展节能调度的目标。
(3) 加强电力监管。为了保护改革的成果, 实现电力行业整体利益与局部利益的平衡, 保证电力产业节能减排工作的顺利展开, 必须加强电力的监管工作。电力监管工作主要包括:监管发电机组性能评价表的编制;监督机组发电组合方案的制定;监管负荷分配和发电量份额分配;对检修、调峰、备用容量分配的监控;对电力企业补偿工作的监管审核。建立完善的电力监管体系不仅是电力企业节能调度改革的重要保障, 而且是完善我国节能减排法律法规的重要方面。
2.2 电力行业改革
实现电力行业的节能减排必须从电力行业本身出发, 大力发展新型高效发电机组, 引进国际先进设备。电力企业能源消耗和环境污染的主要源头是火电企业, 火电厂在发电的各个环节都存在能源的损耗问题。改革电力行业的生产方式首先要从企业的管理手段着手, 合理控制电力生产过程中的能源消耗, 努力避免或减少能源浪费。其次, 在电力生产过程中, 采用改善燃煤效率, 提高锅炉和汽轮机效率, 切实有效地提高能源的利用水平。第三, 采用国际先进的烟尘处理技术, 减少火电企业的烟尘排放, 降低其对环境的污染。
2.3 发电机组数据库建立
节能调度的主要依据是机组基础数据库, 数据库中包含了并网机组的能耗、污染水平等详细信息。采用专业的信息管理软件, 提高电力企业的信息化管理水平, 可以有效提高企业的工作效率, 降低企业运营成本。建立发电机组数据库首先要确保机组各个参数正确, 并建立数据的更新制度, 保证数据的时效性。其次, 采用信息化管理方法, 设计专业的管理软件, 提高智能调度的信息化和自动化水平。第三, 培养专业的数据库维护人员, 确保数据库的完整和安全。
3 总结
随着我国节能减排工作的逐步展开, 电力企业的节能调度势在必行。节能调度是发展智能电网的重要内容, 是建设资源节约型、环境友好型社会的重要举措。为了保证电力企业节能调度改革的顺利展开, 政府必须建立完善的制度作为保障, 电力企业要从自身出发, 采用先进的节能设备, 完成技术升级。节能调度的关键是做好发电机组数据库和节能调度规范的建设, 通过降低落后发电机组的使用率达到节能减排的目的。本文从节能调度的概念、意义及实现途径等多个方面, 从理论上到制度, 从实现方法到具体的技术, 详细论述了发展节能调度, 实现降低电网损耗的措施, 对电力企业发展节能调度具有重要的指导作用。
参考文献
[1]王兴国, 姚力强, 常澍平, 郭江龙, 张赞.基于智能电网的节能调度实现方法探讨[J].河北电力技术, 2009.28:47-48.
[2]文福拴, 陈青松, 褚云龙, 张振宇.节能调度的潜在影响及有待研究的问题[J].电力科学与技术学报, 2008.23 (4) :72-77.
[3]耿静, 严正, 冯东涵, 林一.节能调度综述[J].华东电力, 2010.38 (1) :54-58.
低损耗变压器的节能比较 篇2
我国是一个能源短缺的国家, 节电不仅是当前的一项重要技术措施, 也是一种能源的开发, 对于国民经济的发展具有深远的影响。对于一些生产耗电高、用电量大的企业, 抓好各生产工序的节电, 是节约能源的重要环节。通过改革高耗电工艺, 逐步淘汰低效率设备, 推广节电技术, 提高电能利用率, 以提高企业经济效益。从环保方面讲, 节电可以降低发电厂二氧化碳和二氧化硫的排放, 对环境保护推动意义重大。所以, 提高人们的节能意识和责任意识、宣传推广节能措施具有重要的价值。
2更换变压器的节能计算[1]
某企业为了减少电能的损失, 准备将一台使用年限到期的S7旧变压器更换为一台S11新变压器或者大修S7变压器, 相关变压器的参数见表1。
更换前后变压器的负载率为65%, 二次侧功率因数为0.9, 无功经济当量为0.15, 其他均不变, 计算变压器更换后的损耗变化。
2.1变压器空载时无功功率损耗
2.2变压器额定负载时无功功率损耗
2.3变压器总无功功率损耗
2.4变压器总有功功率损耗
2.5变压器空载综合功率损耗
2.6变压器额定负载时综合功率损耗
2.7变压器综合功率损耗
2.8变压器电源侧输入功率
2.9变压器效率
2.10更换变压器后每年节约电费
按每年变压器在负载率为65%时, 运行时间8000小时, 电价为0.6元/kwh, 计算更换变压器后的节约电费:
详细能耗参数见表2。
2.11确定选用变压器的经济性
变压器S7-1000KVA的价格为62000元, 变压器S11-1000KVA的价格为62000元。S7变压器大修的费用为25000元。
S11型号变压器的回收年限为5.43年, 因此建议厂家更换S11型号变压器, 不要考虑大修。
3结论
人们通常总以为老旧变压器只要不报废就可以一直用下去, 认为新变压器需要重新投资, 没有考虑到变压器本身的损耗及大修费用。由上面举例可以看出, 更换低能耗变压器的节能潜力巨大, 回收年限很短, 可以很快收回成本, 并且节约效果明显, 对当前提出的建立节约型社会、建立节约型企业有重要的意义。
参考文献
节能损耗 篇3
节约能源是中国经济发展的一项长期战略方针,节约能源不仅是为了缓解能源供需矛盾,更是为了促进国民经济健康、快速发展,促进产业结构调整和产业升级。节能评估是根据节能法规、标准,对固定资产项目的能源利用是否科学合理进行分析与评估[1]。
通过对多个风电场工程的节能评估报告中电能损耗计算的总结,归纳并讨论了其中常见的问题,如风机自身耗电的选取、线路和变压器的无功损耗的计算、主变的负载率、站用变压器利用小时数和负载率的选择、无功补偿装置的损耗计算等。
建立了较完善的电能损耗计算体系,为今后各个风电场工程节能评估工作的顺利进行提供了重要的计算依据。
1 风电场工艺流程和电能损耗组成
目前,国内的大型风电场均采用二次升压的形式接入电网。风电机组采用一机一变的单元接线方式,从机端电压升至35k V( 10k V) ,经中压集电线路汇集,接入升压变电站,二次升压至220k V( 110k V) 后并入高压电网。
在整个发输电过程中,除了常规的风电机组自身用电量、线路和变压器的有功电量损耗、站用电用电量,还应考虑线路和变压器的无功电能损耗、无功补偿设备的本体损耗等。风电和光伏的送出线路一般由当地电网承建和运行维护,其损耗不应计算在风电场工程内。风电场的工艺流程和电能损耗组成如图1 所示。
2 电能损耗组成与计算
2. 1 风电机组自耗电
风电机组内部辅助系统包括机舱加热、变桨驱动、偏航驱动、散热风机、液压装置等。由于每个厂家不同型号的风机,自身耗电均不同,而年用电小时数如何确定也不是很明确。需按工程实际的同容量同型号的风机数据进行计算。
随着设备制造技术的不断升级和风电场选址日渐困难,目前风电场主流的风电机组容量为2MW,统计各主流厂家风机的辅助系统的功率在45 ~ 50k W左右,考虑到各系统的利用小时数,平均每台风机的全年自耗电约为1. 9 万k Wh。少数山区风电场由于运输道路受限,仍然选择采用容量为1. 5MW的风电机组,其辅助系统的功率约为33k W,平均每台风机的全年自耗电约为1. 4 万k Wh。
2. 2 变压器的有功电能损耗
风电场中的变压器包括主变压器、箱式升压变压器和站用变压器。根据《电力系统设计手册》[2],双绕组变压器损耗 ΔAb公式为:
式中: T—变压器年运行时间,h;
ΔPc—变压器的负载损耗,MW;
ΔPo—变压器的空载损耗,MW;
S—变压器的总通过容量,MVA;
Se—变压器的额定容量,MVA;
τ—变压器的损耗小时数,h。
1)箱式升压变的有功电能损耗。
由于箱式升压变按风电机组的容量和功率因数,“一机一变”单元配置,其年运行时间虽然可以按8000h考虑,但损耗小时数应按照年等效满负荷利用小时数折算得到。
2) 升压站主变压器。
对于主变压器,汇集接入的是整个风电场所有风电机组的电力。
计算空载损耗时,其年运行时间按8000h考虑; 但对于负载损耗的计算,目前存在的问题在于是否考虑全场的风力发电机组不会同时满发,在计算主变压器总通过容量时,引入风电场综合利用系数。通过对多个已运行的风电场的实际统计,只有在少数的大风月时才会出现全部风电机组满发的情况,多数风电场的平均出力在额定容量的65% ~70% ,因此计及风电场综合利用系数是必要的。
计及风电场综合利用系数后,即考虑主变的最大负荷并不是其额定容量。相应的,如果在折算损耗小时数时,仍然按照年等效满负荷利用小时数折算,则得到的损耗小时数将过低,应按照年运行时间8000h进行折算。
3) 站用变压器。
站用变压器的负荷包括照明、采暖、通风、检修、动力等,这些负荷大多为短时负荷。通过对多个已运行的风电场的调研得知,除去夏季和冬季的空调和采暖季节外,站用日平均负荷仅30 ~50k W,北方冬季需采暖后时,站用日平均负荷约160 ~ 200k W,不同规模的升压站,耗电量会有差别。
由于站用变压器的负载率随季节变化较大,不便计算其损耗,可以通过年用电量计算等效满负荷利用小时数,并折算损耗小时数,从而采用式( 1)计算有功电能损耗。
2. 3 线路的有功电能损耗
风电场中的线路损耗包括风电机组到箱变低压侧的电缆损耗,以及箱变高压侧至升压站的汇集线路的损耗。根据《电力系统设计手册》[2],计算公式如下:
1) 电缆线路损耗 ΔAdl。
式中: ΔPwj—电缆介质损耗,MW。
ΔPmax= 3I2R,由于电缆介质损耗较小,为简化计算,通常不考虑。风电机组到箱变低压侧的电缆损耗、箱变高压侧至架空线路杆塔的高压电缆,仅考虑损耗小时数下的电阻损耗。
2) 架空线路损耗 ΔAxl。
式中: ΔPyp—年平均电晕损耗,MW。
由于在设计时已按照避免发生电晕选择导线截面,因此电晕损耗可不计。
目前,大部分风电场的集电线路按照容量分段选择导线截面,因此在计算损耗时,也应分段计算。
2. 4 损耗小时数
线路和变压器的损耗小时数,可按照根据《电力系统设计手册》[2]的数据进行拟合。
1) 功率因数0. 95。
2) 功率因数0. 98。
3) 功率因数1. 00。
由于风电场的等效满负荷利用小时数并不相同,也不是整数值,因此需代入上述拟合公式,求出相应的损耗小时数。
2. 5 无功补偿设备的损耗
按照《风电场无功补偿装置技术性能和测试规范》( Q/GDW 11064 - 2013) 第4. 13 条,无功补偿装置可调部分最大出力下本体损耗不超过额定容量的2. 5% ,无功补偿装置可调部分最小出力下本体损耗不超过额定容量的0. 8% 。目前,主流的SVG设备厂家给出的损耗通常也是0. 8% ,因此选择按照额定容量的0. 8% 计及其损耗。
对于SVG与电容器组配合使用的无功补偿设备,根据《电力系统设计手册》[2],电容器的损耗ΔAdr为:
式中: T—无功设备年运行时间,h;
Qc—无功设备的容量,MVA。
由于目前风电场运行中不允许投切电容器组,因此无功补偿的运行时间均应按8000h考虑。
2. 6 线路与变压器的无功电能损耗
文中无功补偿设备的损耗仅计及设备散热损耗,控制和起动电源的消耗已计入站用电中。而无功补偿设备本身是一个耗电设备,其本身也是通过电容器组或晶闸管的通电导通,提供容性电流或感性电流,对电网的无功进行补偿的,所以也应计及其对风力发电厂中设备无功功率的补偿所耗的有功功率及电能。这部分耗电可以通过对线路、变压器的无功损耗的计算,通过无功经济当量折算得到。
根据1955 年版的《电力变压器运行和检修典型规程》中的规定,如表1[3]所示。
k W /k Var
这是对于变压器的无功经济当量取值,对于线路,也可以根据位置取值。
对于风力发电厂,箱变直接由发电机母线送电,可以取0. 02,主变由接自发电机母线的线路送电,可以取0. 07。
根据《电力系统设计手册》[2]和《工业与民用配电设计手册》[4],线路和变压器的无功损耗为:
式中: ΔQL—线路的无功功率损耗;
ΔQT—变压器的无功功率损耗;
ΔQ0—变压器空载无功功率损耗,ΔQ0=Io%Se/100;
ΔQc—变压器负载无功功率损耗,ΔQc=uk%Se/100。
可得到线路和变压器的无功电能损耗为:
式中: T—变压器年运行时间,h;
τ—变压器的损耗小时数,h。
3 结论
文中介绍了风电场工程节能评估中的各个环节的电能损耗的计算方法,包括风机自耗电、线路和变压器的有功电能损耗和无功电能损耗、无功补偿设备的耗电。详细讨论了各个环节计算的过程,通过对大量已运行工程的统计归纳得出了站用变压器和无功补偿设备的参数取值,推出线路和变压器的无功电能损耗的计算公式,为节能评估工作的顺利进行提供了理论依据。
风电场工程节能评估中除了设备的电能损耗外,还有生活、生产用电量,以及汽油消耗、水的消耗等需要。上述消耗由于计算简单,文中不再详细叙述。
随着国家对节能减排的逐渐重视,节能评估环节在工程建设过程中地位也越来越重要。采用低能耗的设备,强化工程设计人员的节能意识,从源头上杜绝能源浪费,是保证国家可持续发展的重要手段。
参考文献
[1]国家发展改革委员会.固定资产投资项目节能评估和审查暂行办法[EB/OL].http://www.sdpc.gov.cn/zcfb/zcfbl/2010ling/t20100921_372517.html,2010-09-17.
[2]电力工业部电力规划设计总院.电力系统设计手册[M].北京:中国电力出版社,1998.
[3]沈景霆.对变压器经济运行及容量节能选择若干问题的探讨[J].电气工程应用,1991,(3):27-32.
节能损耗 篇4
关键词：节能评估,输变电损耗,估算与评价
0 引言
随着我国节能减排工作的深入开展, 对固定资产投资项目节能评估的深度、广度要求逐渐提高, 逐步趋向标准化。这是节能评估行业内的好事。但是, 我们仍然看到业内对节能评估报告中部分内容的理解和评价的深度不足, 输变电损耗的估算方法与评价是普遍欠缺的部分。通过研究近期很多节能评估报告可见, 对项目输变电损耗的估算方法多为按项目总用电量的1%进行粗略估算。不能够进行详细测算的理由是项目可行性研究报告没有提供直接的计算依据, 估算难度较大。本文希望突破可行性研究报告计算依据不足的障碍, 解决好以下几个方面的方法问题。
1 变压器损耗的计算方法
1.1 确定变压器的选型
根据可行性研究报告提供的设备型号、数量、铭牌功率等参数估算项目全部设备的视在功率。根据设备集中安装分布情况确定分设变压器的容量、数量。一般工业企业变压器容量按下属视在功率除以60%估算, 从变压器标准序列中选择较接近的容量。
例如项目可研阶段设计进线电压为10 k V, 用电电压0.4 k V, 设备视在功率合计为1 252 k V·A。按上述计算办法, 应选用1S11-2 000 k V·A-10/0.4 k V变压器。
从部分变压器生产厂家发布的产品信息中可以找到S11系列电力变压器参数如下:
空载电流:0.4%;空载损耗:2.10 k W;负载损耗:17.8 k W;短路阻抗:4.5%。
至此, 变压器损耗计算需要的基本参数已经具备。
1.2 确定变压器损耗的计算办法
变压器的损耗包括有功功率损耗和无功功率损耗, 要分别计算后, 按标准折算无功功率损耗再与有功功率损耗合计为综合有功功率损耗。仍以上述项目为例, 变压器损耗的计算如下。
1.2.1 变压器的有功功率损耗
△P=P0+β2PK, (1)
式中:△P为有功功率损耗, k W;P0为变压器空载损耗, k W;PK为变压器短路损耗, k W;β为变压器负载率, %, 这里β=1 252/2 000=63%。则:
△P=P0+β2PK=2.1+0.632×17.8=9 k W。
1.2.2 变压器的无功功率损耗
a) 变压器空载时的无功功率:
式中, Q0为变压器空载时的无功功率, k W;I0为空载电流百分率, %;SN为变压器额定容量, k W。则:
b) 变压器无功漏磁损耗:
式中, QK为变压器额定负载时的无功功率, k W;UK为变压器阻抗电压, Ω。则:
c) 变压器总的无功功率损耗:
1.2.3 变压器的综合有功功率损耗
ΔPZ=ΔP+KQΔQ=9+0.05×43.27=11.24 k W, (5)
本项目2 000 k V·A变压器综合有功损耗为11.24 k W, 按年工作7 200 h计算, 年耗电量:
WB=11.24 k W×7 200 h=8.09×104k W·h, (6)
则本项目电力变压器损耗为8.09×104k W·h。
2 输电线路损耗的计算方法
2.1 计算范围的确定
对于一般工业建设项目, 从外部变电站送到项目关口表前的线路归属为供电公司, 其线路损耗不在项目评估范围内, 不予计算。
从项目关口表到用电设备前的线路, 包括高压线路和低压线路都要计算。
2.2 输电线路的选型
合理的输电线路的选型可以节约大量的投资、减少电力能源在输送过程中的浪费, 因而在节能评估过程中是重要环节。
以本项目为例, 可研报告提出的线路选型, 是较为常用和合理的。
2.3 高压输电线路参数的确定
确定了线路选型之后, 可以通过查阅相关资料, 获得输电线路参数。此项目高压输电线路参数如下表1。
以上电缆参数确定之后, 还要确定电缆的长度。确定方法是根据可行性研究报告提供的总平面布置图, 分别测量关口、变压器、设备等节点之间的大体距离, 估算出高低压电缆需要的长度。
2.4 高压输电线路损耗的计算
2.4.1 高压输电线路参数的修正
在线路损耗计算中应考虑负荷电流引起的温升及周围空气温度对电阻变化的影响, 对电阻进行如下修正:
式中:R20为修正后每相导线在20℃时的电阻值, Ω;r20为每相导线在20℃时的电阻值, Ω;β1为导线温升对电阻的修正系数;Tav为代表日 (或计算期) 的平均气温, ℃ (年平均气温为0.2℃) ;α为导线电阻的温度系数, 对铜、铝、钢芯铝线取0.004。
2.4.2 高压输电线路能耗计算
用最大电流法计算导线电能损失:
式中:△W1为导线电阻电能损失量, k W·h;I0为最大负荷电流 (取满负荷情况下的理论电流值计算) , A;R为电缆电阻, R=R20×L (R20指修正后电缆线路每相导线单位长度的电阻值, Ω;L指电缆长度, m) , Ω;τ为最大负荷损失时间, 7 200 h/a。
高压输电线路能耗计算参数见表2。
则本项目高压输电线路电阻能耗合计:
2.5 低压配电线路损耗的计算
本项目低压用电设备计算负荷为1 127 k W, cosφ为0.90, U为0.4 k V, 导线选用折算为YJV-0.6/1 k V (3×10) 电缆, 电缆长度为20 km, 修正后R为36Ω。按用电设备60台, 3相需要180路估算, R取值为0.02Ω进行计算:
2.6 输电线路总损耗
2.7 输变电总损耗
3输变电损耗率的评价方法
在 (GB/T3485) 评价企业合理用电技术导则中规定, 根据受电端至用电设备的变压级数, 其总线损率分别不应超过以下指标:一次变压不得超过3.5%;二次变压不得超过5.5%;三次变压不得超过7%。
仍以本项目为例, 项目输变电损耗合计81.82×104k W·h。项目总有功计算负荷约4 546 k W。
全年总用电量估算:
输变电损耗率:
本项目输变电损耗率达到小于3.5%的要求。
4 结语
通过以上对项目输变电损耗的具体计算, 可知按总用电量的1%估算输变电损耗偏差是非常大的。必须对项目输变电损耗进行具体计算分析, 才能使估算结果最接近实际, 才能使节能评估报告对项目的设计实施起到更好的指导作用。希望本文能起到抛砖引玉的效果, 通过本文与业内同仁进行探讨。
注释