电费调整 篇1
在深入开展节能减排中, 笔者陆续考察了大电网、地方电网和企业电网, 走访了科研机构、运行单位, 调查了输电、供电、配电与企业电网的无功潮流, 分析了历年来线路损失率完成情况, 听取了有关领导、工程技术人员、电网和企业用电管理者对《功率因数调整电费办法》 (下称《办法》) 执行中的问题与建议。供用电双方共同的认识是应该尽快重新修订《办法》, 不断提高电力需求侧的无功补偿自给水平, 但是侧重点及切入方法有所不同。同时用电企业提出改进供电侧电压质量监测方法和制订《电压质量调整电费办法》的核心内容。
1 《办法》制订的背景
在电网结构不变情况下, 电力需求侧无功负荷即功率因数水平问题, 是电网降损节能的首要问题 (△P=3I2R, 电网结构不变, R不变, △P 的大小将由I的无功分量起决定作用) [1]。电力需求侧无功负荷水平涉及供用电双方, 需要政策协调与支持。20世纪50～80年代, 电网小, 电压低, 输、变电设备利用率低[2], 无功补偿与电能计量技术落后。当时出台的《办法》规定的两部电价制, 适应了时代的发展, 激励了企业积极投资电容器无功补偿的积极性, 多数用电企业的月平均功率因数水平迅速达标, 企业利用每月的减收电费收入, 1～3年时间就可收回电容器的投资成本。《办法》对降低电力系统的线损, 提高发供电设备的利用率及提高电网电压质量曾起过积极的作用。
2 修订《办法》的必要性
目前电力系统已经成为跨区域的国家电网, 具有电压等级高、层次多, 负荷水平高、变化大, 输电线路长等特征, 与《办法》出台时期相比, 已大不相同。电力需求侧无功补偿是电力系统无功补偿的基础, 如今电力系统的优质安全与经济效益更加依赖于电力需求侧的无功就地平衡。因此需要《办法》具有能够协调供用电双边关系, 引导与激励用电企业继续投资电容器尤其是投资动态无功补偿的作用, 促进电网节能。
2.1 加强《办法》的激励作用
表1显示了1980～2007年我国电网线损率的变化情况。2000年以前的线损率一直徘徊在8.0以上, 其基本原因是:多数用电企业的月平均功率因数在20世纪80年代达标后, 失去了继续投资电容器以提高功率因数的积极性, 因为继续提高功率因数获得减少电费的比例 (表2括号中的数字) , 远远小于功率因数同等幅度降低时增加电费的比例, 企业投资电容器的费用长期不能得到回收, 从此《办法》失去了引导与激励用电企业投资电容器补偿的活力。这就是多年来电力需求侧无功负荷水平和线损率变化不大的基本原因。所以说《办法》失去激励作用的原因不是认识问题, 而是政策问题。重新修订的目的就是要使其重新恢复具有激励用电企业投资电容器尤其是投资动态无功补偿装置的活力。
2.2 降低电网线损, 提高设备利用率
2007 年我国电网的线损率是6.41%, 损失电量1666亿kWh, 可“吃掉”两个三峡电站的年设计发电量 (2×847亿kWh) , 如果加上地方电网与企业电网的电能损失, 估计全国电网的线损电量可消耗两年半三峡电站的设计发电量。从表1可知, 1998年开始电网线损率逐年下降, 显示出城乡电网结构改造的效益, 是系统电阻减小的作用, 但6.0%以上的线损率仍然偏高于美、英、日等发达国家。
我国电网降低线损的潜力仍然不小。图1标注的从输电网到电力需求侧, 跨电网、长距离、大容量长期流动的无功功率足以说明[3,4]。
以2007年线损状况作为基础, 按用电企业的功率因数达标或略超过标准为基数进行分析。目前用电企业的平均功率因数分别按0.85、0.90计, 如果将功率因数分别提高到0.90、0.95, 将分别少损失电量250、200亿kWh, 线损率降低到5.45%、5.64%。如果继续提高用电企业的功率因数, 节约潜力更大, 线损率应该降低得更多[5]。
现以广东河源地区2个220kV变电站下的110kV电网无功优化计算为例。无功优化后, 220kV河源与龙川变电站由110kV母线上送出的无功分别由132MVar及68MVar减少到29.5MVar及-0.38MVar, 线路功率损失由12720kW降低到7790kW, 线损率降低幅度38.8%, 设备利用率提高10%～15%, 电压质量也有大幅度提高[6]。
生态环境的保护是当今人类关注的重大问题, 节约能源减少工业粉尘及二氧化硫、二氧化氮、二氧化碳等气体排放是保护环境的重要手段。做好电力需求侧无功补偿, 大约年节约2150万t标准煤, 相当于减少二氧化碳气体排量5590万t[7]。
2.3 将无功电压转变为集约式管理模式
为保证电力需求侧的电压质量, 补偿电网长距离、大容量、跨电网输送无功在电抗中产生的电压降落, 长期以来采取的办法是电网按电压等级逐级降低变压器变比。所以在我国电网中, 从高压电网 (发电厂) 到电力需求侧, 变压器标幺变比呈逐渐降低趋势。保证电压质量以牺牲线路损失为代价, 所以它是一种粗放式的无功电压管理模式。
而集约式的无功电压管理模式是降损与电压质量指标同时抵达最好。集约式的无功电压管理模式要求电力需求侧无功做到就地平衡, 电网中只有有功功率在电阻中产生的电压降落。
2.4 减少电压波动, 提高功角稳定水平和输送能力
白天与晚上之间电压波动的根本原因是用电无功负荷波动在电抗中造成的电压损失变化, 电力需求侧不从电网中吸收无功负荷, 没有无功功率在电抗上的电压降落, 就减少了电网中的电压波动。
基于上述道理, 文献[15]证明了经济压差无功潮流, 可以减少功角损失, 提高功角稳定水平和电网输送能力。
2.5 建设强大电网, 接纳更多的风电容量
电网 (含配电网) 能够接纳多少风电容量与风电场和电网两方面有关, 建设强大电网可以接纳更多的风电容量并稳定运行。
3 修订《办法》的建议[8]
重新修订《办法》以无功就地补偿为原则兼顾供用双方利益, 科学地减收电费激励无功补偿投资, 科学地增收电费保持提高了的无功负荷补偿水平, 以促进电力系统安全优质经济运行为宗旨。修订原则包含4个基本要素。
3.1 科学提升减少电费比例
科学地提升减少电费比例, 并细化0.90～1.0之间的功率因数考核段, 目的是调动用电企业继续投资无功补偿的积极性。这是重新修订《办法》的第一要素。应该从修订《办法》公布之日起执行。
注:以cosφ考核标准是0.90的进行说明;表2中粗体字是建议修改的细化与减收电费的比例。
3.2 提高功率因数考核标准
以《办法》规定的0.90、0.85、0.80及不考核等4种考核标准情况进行说明:cosφ为0.90, 指每千瓦有功负荷缺少无功补偿0.484kVar;cosφ为0.85, 指每千瓦有功负荷缺少无功补偿0.62kVar;cosφ为0.80, 指每千瓦有功负荷缺少无功补偿0.75 kVar;不考核, 缺少无功补偿会更多。
照此分析, 1000万kW有功负荷的电网, 只有500万kVar的无功需要电网补偿, 否则电网电压水平就会降低。电网补偿无功, 就变成异地补偿了。任何异地补偿的投资效益、质量效益与降损效益都劣于就地补偿。这是提高功率因数考核标准的第一理由。
《办法》规定的考核标准0.80、0.85与0.90, 是在当时电网状态下, 不同类型用电企业获得无功补偿效益最大化的体现。然而电网发展了, 输送无功产生的电能损耗多了, 无功经济当量增大了, 应该提高考核标准。这是提高功率因数考核标准的第二理由。
鉴于当前有功电价没有掺杂输送无功产生电能损耗的影响因素, 建议从修订《办法》公布之日一年后开始执行, 并以0.50为步长, 而后参照BOT (Build-Operate-Transfer) 的建设-经营-转让的投资模式, 3～5年为一个提升周期, 最终达到科学无功补偿水平 (cosφ为1.0) 。避免企业投资电容器后不合理的长期获得奖励, 而电力需求侧无功就地补偿水平却不能继续提高的情况发生。
3.3考核实时功率因数
考核应从修订《办法》公布之日起执行, 具体时间各省应视条件准备情况自行决定。
考核月度平均功率因数违背了电力系统功率实时平衡的客观规律, 极易造成低谷负荷多投电容器, 高峰负荷少投电容器, 平均功率因数达标, 甚至功率因数很高, 电压质量不高, 增加线损的怪现象。
分功率因数电能表[9,10]把具有不同功率因数特征的电量分别存放在不同存储单元里, 客观实际地考核实时功率因数, 所以也叫实时功率因数电能表。实时无功平衡是电力系统无功平衡的技术进步, 能促进电力用户采用动态无功跟踪补偿新技术, 有利于降低线损, 提高电压质量和电压稳定水平, 符合科学发展观。文献[10]说明了分功率因数电能表的科学性与可行性。建议供电公司扩大试点, 获取更多有益的数据。
分功率因数电能表是目前使用的电子式多功能电能表功能的扩充, 由长沙威胜电子有限公司于2007年研发。
有功分时电能表在先, 所以分功率因数电能表很容易被误认成是无功分时电能表。其实, 分功率因数电能表及其对应的功率因数分段电量法与无功分时电能表及其对应的功率因数分时段考核方法完全不同。后者考核的仍然是平均功率因数, 只不过时段不是月份, 仅仅是时段短些而已, 不符合无功的就地补偿原则, 用电企业采用电容器补偿只能适应需要, 不能起到促进电力系统无功实时平衡的作用。文献[11]、[12]分析了电容器组的预支补偿模式与动态无功补偿模式的等值电路, 认为1987年日本东京电网发生的电压崩溃事故原因之一是没有采用动态无功补偿。所以采用电容器组无功补偿不利于电压稳定运行。
3.4 扩大《办法》考核范围
表3示出1998～2008年城乡居民生活及各行各业用电量的增长情况。
《办法》考核范围外的用电负荷比例不断增加, 根据部分省份的调查显示, 没有考核单位的用电量约占总电量的40%。
扩大功率因数考核范围有利于整体促进电力需求侧无功就地平衡。建议分步走, 第一步高压计费用户全部纳入考核, 可从修订《办法》公布之日起执行;第二步低压及居民用户逐步纳入考核, 比单独制订家用电器功率因数标准办法有力, 鉴于当前低电压小容量的动态无功补偿装置不是很好用, 考核标准不宜太高, 建议为0.80。视发展情况另选时日开始实行。
4 修订《办法》的可行性
(1) 供用双方都赞成重新修订《办法》。
电力需求侧无功自给是电网无功优化的基础, 是科学发展观的体现, 为供用双方所共识, 但需要重新修订, 使《办法》成为一个鼓励投资, 双方共赢, 国家、社会受益的政策。
(2) 分功率因数与电压质量电能表已经问世入网并可节省投资。
电子式多功能电能表均有这些功能, 已在江苏省常州供电公司试运成功。它是电子式多功能电能表功能的扩充, 一表多能, 价格略高, 其规范完全等同于电子式电能表的规范。新电费政策出台前, 轮换表及新用户的电能表可以采用它并“空转”运行, 无需增加投资, 做好前期准备。电能表轮换3～5年即可全部更换完毕, 基本上不需要另行投资费用。
(3) 当前动态无功补偿装置技术经济指标很好。
电力电子技术的进步, TSC、基于TCR 及MCR的SVC, 基于OLTC (On Load Tap Control) 的容 (感) 性动态无功补偿装置, 技术经济指标良好, 各有差异, 适用于各种不同场合选用。几年来用户及电网中的不少变电站突破典型设计方案采用了这些无功补偿装置, 它的安全运行充分说明了这种技术进步[14,15]。文献[8]研究采用动态无功补偿装置的回收年限是3～5年。动态无功补偿装置终究会替代电容 (抗) 器组, 这是电网无功补偿历史发展的必然。
5 其他建议
用电单位普遍对当前供电端电压监测出现的高电压合格率的科学性、透明性、代表性和权威性表示置疑。
根据中华人民共和国质量法和消费者权益法, 为了维护消费者的质量权益, 建议增加电压监测的科学性、公开性、普遍性与透明性。
(1) 增加以电能量定义与表示的电压合格率。
用时间T定义电压合格率及计算方程式[16]:
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用电能量 (Electricity, 简写EE) 定义电压合格率及计算方程式:
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(2) 制订《电压质量调整电费办法》。
与电能计量计费同点、同表监测电压合格率。以质按量论价, 按电量和质量付费。
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式中:W-总电费;A-总电量;k-有功电费单价;Ai-功率因数分段有功电量, i=1, 2, 3, …, n;λi-功率因数段电费调整率, i=1, 2, 3, …, n;Ab-电压质量不合格的电能量;β-电压质量调整电费率。
6 应对《办法》修订的措施
(1) 用电企业方面。
中国电力企业联合会2008年11月5～7日在三亚召开的第二届用电企业电力技术年会呼吁用电企业积极采取措施, 应对《办法》修订:积极采用电动机机端无功补偿及调速节能技术;在总降压变电所、车间变电所、电动机之间, 实施3级无功补偿, 尽量减少级间无功流动;至少总降压变电所要采用动补, 适应动态无功补偿考核;倡议改进电网供电侧电压质量监测方法并制订《电压质量调整电费办法》。
(2) 供电公司方面。
用电减少无功需求时, 警惕因缺乏感性无功补偿电网出现高电压运行;输电与次输电网络的功率损失占总损失的35%～40%, 降损意义也很大, 应逐步实施电压质量差别电价[17], 只有这样才能引起各级电网公司与发电厂的领导对无功电压管理的重视;积极应对电压质量调整电费, 建议电网公司进行试点, 在试点中创造经验。
条件成熟后, 先城市后乡村, 先东部后西部。条件好的先实施, 稳妥推进, 在推进中摸索, 采取措施不断完善电压调控手段, 提高电压质量。
(3) 科研院所方面。
既研究输电 (次输电) 网络又研究电力需求侧, 研究解决电力需求侧无功平衡工作中出现的新问题;既进行基层理论研究又进行尖端和实用科学技术研究。
(4) 规划方面。
在规划网络的同时, 应该规划科学的无功补偿布局, 即无功就地补偿布局, 彻底解决年规划却一直存在的无功异地补偿现象。
(5) 领导方面。
重视降损节能, 扭转领导回答不出自己管辖电网有多少无功负荷这种怪现象;建设强大电网, 要像中央抓农村一样抓电力需求侧建设;统一变电站无功补偿容量设计方法, 改进无功补偿布局[18]。
(6) 市场方面。
生产质优价廉的无功动态补偿装置和具有分功率因数及电压质量监测功能的电能表。
7 结语
电力需求侧无功平衡是整个电力系统无功优化工作的基础工作, 做好电力需求侧无功平衡是供、用电网节能减排的基本策略。因势利导, 紧紧抓住机遇, 尽快修 (制) 订《办法》, 符合用电、供电、国家和社会的最大利益。
两个《办法》促使供、用双方互相支持相互促进, 将给电力需求侧无功电压管理工作增添新的活力, 有效地促进电力系统无功就地平衡, 促进好中求多、好中求省电网经济增长的新模式, 有力促进节能减排工作, 也有利于刺激经济发展, 对建设资源节约型社会具有重要现实意义。
摘要：现行《功率因数调整电费办法》已经失去促进电网节能的作用, 建议重新修订。阐述了供电企业提出的重新修订《功率因数调整电费办法》的必要性、可行性和重新修订的4个基本要素, 介绍了用电企业提出的改进供电侧电压质量监测方法和制订《电压质量调整电费办法》建议的核心内容。
电费调整 篇2
关键词：无功补偿 力率调整电费 降损
电力网功率损耗(线损)的大小主要取决与电力网的设备参数、电网运行方式和负荷功率等因素。因而调整电网结构、电网升压改造、简化电压等级、合理调整运行电压、缩短供电半径、减少迂回供电、增大导线截面、更换高损耗变压器、增加无功补偿等都是降损节电行之有效的措施。尤其是增加无功补偿投入资金少，降损效果明显。
增加无功补偿的方法一般有三种，即：
根据无功经济当量进行无功补偿。
根据功率因数进行无功补偿。
根据等网损微增率进行无功补偿。
对于用户而言，应按提高功率因数的原则进行无功补偿，以减少无功功率的受入。
在电网中无功功率消耗是很大的，大约有50%的无功功率消耗在输、变、配电设备上，50%消耗在电力用户中。为了减少无功功率的消耗，就必须减少无功功率在电网中的流动。最好的办法是从用户开始增加无功补偿，提高用电负荷的功率因数，这样就可以减少发电机无功出力和减少输、变、配电设备中的无功电力消耗，从而达到降低线损的目的。
增加无功补偿节电量的计算方法如下：
设Pi为补偿前各元件的有功功率，kW；Qi为补偿前各元件的无功功率kvar；QC为无功补偿容量，kvar；ΔAi为各串接元件补偿前的损耗电量，kWh。
则补偿前串接元件负荷的功率因数为：
cosΦ1＝cos(arctgQi/Pi)；
补偿后串接元件负荷的功率因数为：
cosΦ2＝cos［arctg(Qi-QC)/Pi］；
补偿后电网中的降损节电量为：
Δ(ΔA)=Σ［ΔAi(1-cosΦ21/cosΦ22)］-tQCtgδ
当输送有功功率不变时，功率因数从cosΦ1提高到cosΦ2，电网中各串接元件的有功负载损耗降低百分率为：
ΔP%=(1-cosΦ21/cosΦ22)×100
提高功率因数降低有功损耗百分率见下表
由此可见，提高用户、变电所和线路的功率因数对于降低电能损耗，提高经济效益具有十分重要的作用。
但是，长期以来由于降损的效益不是用经济来直接体现的，而电费却与经济紧密相连，加之电力企业部门之间的配合不够密切，造成了用电部门片面地追求所谓的经济效益，只注重力率调整电费的收取，而忽视了对用户增加无功补偿容量的指导、督促强制职能。现以220KV某铝冶有限公司为例，对比分析“增加无功补偿容量”和“力率调整电费”给企业带来的经济效益。
铝冶有限公司为220KV电力用户，主供电源来红兆线233、238（供电方式详见接线图），平均负荷为12万千瓦左右，月用电量1亿千瓦时，执行0.85特殊功率因数。投产送电之初，未装设无功补偿装置。自投产送电到2004年底，平均功率因数约为0.83。2005年年初，该用户增设了4组13200kvar共计52800kvar的电容器，功率因数由原来的0.83提高到了0.86左右。
此铝冶有限公司加装无功补偿前后，线损情况统计如下：
铝冶有限公司增加52800kva的无功补偿容量后，理论线损率由原来的0.139%下降到了0.123%，降低了0.016个百分点。统计线损率由原来的0.63%下降到了0.49%，降低了0.15个百分点。若2004年就增加了无功补偿，那么2004年下半年损失电量就较实际减少293.03万千瓦时，按购网电价0.25469元/kWh计算，增收74.63万元。
2005年加装了无功补偿后，较未补偿前，损失电量减少了514.75万千瓦时，增收131.10万元。
铝冶有限公司加装无功补偿前后，力率调整电费统计如下：
未补偿前，即2004年下半年力调电费合计135.05万元；补偿后，即2007年1-7月力調电费增收为零。
由此可算出，增加无功补偿容量降损节电给企业创造的经济效益是十分可观的，现公司执行力率调整电费的用户有2339户，其中，因力率低，被罚款的用户有1520户。
虽然无功补偿容量降损节电效益要低于力调电费增收的效益。但从长远利益、大局利益出发，我们应指导、督促甚至强制这些用户加装无功补偿装置，降低电力网电能损耗，减少用户用电成本，积极响应国家节约型社会的建设。
参考文献：
[1]金秋生.低力率对电网运行的影响及对策[J].大众用电.2003(05).
[2]邵碧霞.关于确定无功补偿容量和力率的分析[J].能源技术.1994(03).
功率因数调整电费 篇3
客户的无功电力应就地平衡。为提高电能使用效率，减少电能损耗，客户应在提高用电自然功率因数的基础上，按有关标准设计和安装无功补偿设备，并做到随其负荷和电压变动及时投入或切除。除电网有特殊要求的客户外，客户的功率因数应达到下列规定：
（1）功率因数标准0.90，适用于160kVA（kW）以上的高压供电工业用户（包括社队工业用户）、装有带负荷调整电压装置的高压供电电力用户和3200kVA（kW）及以上的高压供电电力排灌站。
（2）功率因数标准0.85，适用于100kVA（kW）及以上的其他工业用户（包括社队工业用户）、100kVA（kW）及以上的非工业用户和100kVA（kW）及以上的电力排灌站。
（3）功率因数标准0.80，适用于100kVA（kW）及以上的农业用户和趸售用户，但大工业用户未划由电业部门直接管理的趸售用户，功率因数标准应为0.85。
（4）居民生活用电户和100 kVA（kW）以下的客户不执行功率因数调整电费。
各供电企业应按上述标准，严格执行功率因数调整电费。
二、功率因数的电量计算依据
（1）各类功率因数标准值是指供电企业（电网）与客户资产产权分界处的功率因数。各供电企业应在用户每一个受电点内按不同电价类别，分别安装用电计量装置。每个受电点作为用户一个计费单位。客户装设的内部考核电能计量装置不得作为计费依据。在客户受电点内难以按电价类别分别装设用电计量装置时，可装设总的用电计量装置。然后按其不同电价类别的用电设备容量的比例或实际可能的用电量，确定不同电价类别用电量的比例或定量进行分算，分别计价。各供电企业每年必须至少对上述比例或定量核定一次，并经本单位审批后作为计费依据。
（2）凡执行功率因数调整办法且有可能向电网倒送无功的客户（除纯居民用电外的其他所有用户）均应加装具有防倒装置的反向无功电能表，倒送电网的无功与用电网无功的绝对值相加作为计算功率因数调整无功电量的依据。
（3）用电计量装置原则上应装在供电设施的产权分界处。当用电计量装置不安装在产权处时，线路与变压器损耗的有功与无功电量均须由产权所有者负担，在计算客户基本电费（按最大需量计收时），电度电费及功率因数调整电费时，应将上述损耗电量计算在内。
基于云南省发改委的要求，如产权分界处不适宜装表的，各单位要与客户协商，尽量采取高供高计或低供低计的计量方式，避免出现损耗电量。
（4）凡多个供电点向一个客户供电时，计费用月平均功率因数应分别计算。
（5）凡一个供电点向用户多台变压器（受电装置）供电，以总的电能计量装置（以下简称总表）计量点的有功电量与无功电量（包括倒送的无功电量）计算实际综合功率因数。同一受电点没有装设总表计量的，而采取分线分表、装设不同类别的计费电能计量装置的，可将这一受电点的有功电量、无功电量分别总加，计算这个受电点的实际综合功率因数。同一供电点下的各类用电按规定的考核标准值和实际综合功率因数计收功率因数调整电费。
（6）客户同一受电点的计量装置中有定比或定量电量的，定比或定量电量参与功率因数值计算，即以总表计量点的有功电量与无功电量（包括倒送的无功电量）计算实际功率因数。除居民用电电费外的其他定比或定量电费参与功率因数调整电费。
（7）对发电厂进行功率因数管理时，发电厂少送的无功电量不得用有功电量抵扣。
三、功率因数调整电费的结算
（1）计算功率因数调整电费时，只以客户当月的基本电费与电度电费之合为电费调整基数，其他电价附加均不参与功率因数调整电费，居民用电电费也不参与功率因数调整电费。
（2）根据计算的功率因数，高于或低于规定标准时，以客户当月的基本电费与电度电费之合为电费调整基数，按照功率因数调整电费表所规定的百分数增加或减少电费。
（3）实行分时电价客户，应以基本电费和实行峰谷分时电价的目录电费为基数，计算功率因数调整电费。
（4）对于多电源供电的客户，以每一个受电点作为一个计费单位，计算功率因数调整电费。