衡陽華菱鋼管公司軋機設備的節(jié)電--典型用戶節(jié)電案例

一、用戶簡介

衡陽華菱鋼管有限公司現(xiàn)擁有∮50一條冷軋生產(chǎn)線，∮89、∮108、∮340三條熱軋生產(chǎn)線，兩套油管加工線及全水平連鑄和弧形連鑄兩套圓管坯生產(chǎn)系統(tǒng)，主要生產(chǎn)無縫鋼管，2007年，生產(chǎn)110萬噸鋼，100萬噸管，專答純尺用管比達到72%以上，出口40%以上，實現(xiàn)年銷售收入65億元，利潤6億元以上。

二、電網(wǎng)狀況及用電設備

1、軋機變壓器: ZS9-3000/6.3 6.3KV/0.75KV 三臺

2、該廠采用了直流軋機等非線性負載設備，工作時產(chǎn)生大量諧波對系統(tǒng)及附近電網(wǎng)造成了較大的影響，同時造成許多損耗，這不僅影響了廣大電力用戶的用電安全，而且對電力系統(tǒng)中一些主要設備也產(chǎn)生了嚴重的危害，影響了電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定經(jīng)濟運行。本次治理是89分廠三連軋三臺主變。

三、投資效果分析

1、總投資：投資TXL-1低壓諧波濾除裝置3套，總計84萬元；

2、諧波治理及無功補償效果

濾波裝置投入后，諧波電壓畸變率由7.3%降到了3.6%，諧波電流畸變率也由26.0%降到了7%，各次諧波均在國標允許值以內(nèi)。系統(tǒng)功率因數(shù)也從0.8提升到了0.96，濾波裝置投入后，系統(tǒng)消耗的總無功功率減少了2520Kvar，系統(tǒng)消耗的清高有功功率減少了226KW, 相當于每月節(jié)約電度約10萬度（電度=功率*16小時*30天數(shù)）。

3、節(jié)電效果

（1）線路頻率損后的節(jié)電

設衡鋼6KV線路最大負荷全年耗電時間為5000小時(τ),線路電能損耗于傳輸電能比為0.08以δ表示.則,補償后的全年節(jié)電量:

△WL=SL*cosφ1*δ*τ*{1-[cosφ1/cosφ2]2}

=0.8×9000×0.85×0.08×5000×[1-(0.8/0.96)2]

=748000(kw·h)

注:0.85為主變負荷率

（2）補償后3臺變壓褲明器全年節(jié)電量:

△WT=3 × △Pd*(S1/S2)2*τ*[1-(cosφ1/cosφ2)2]

=304×{(0.8×9000)/9000}2×5000×0.305

=295728(kw·h)

式中Pd為變壓器總短路損耗,為304KW

（3）補償投入后的全年總的節(jié)電效果:

△W=△WL+△WT=748000+295728=1043728(kw·h)

= 1043728x0.5元=52.2萬元

式中：電費按0.5元/度，負荷1年工作時間為5000小時

（4）力率電費的節(jié)約:

用戶全年應交納的功率因數(shù)調(diào)整電費約為：（以當?shù)毓╇娋止β室驍?shù)考核點為0.9計算，補償前用戶系統(tǒng)的功率因數(shù)為0.84,則功率因數(shù)罰款力率為+3%。）

力率電費=有功電費*力率

=有功功率*全年工作小時*電費單價*力率=6120*5000*0.5*3%

=45.9萬元

因無功補償裝置投入后，系統(tǒng)功率因數(shù)達到了功率因數(shù)考核點0.9以上，故不會再產(chǎn)生功率因數(shù)罰款電費，即節(jié)約電費45.9萬元

（5）合計全年節(jié)約電費：52.2+45.9=98.1萬元

4、投資回收期

投資回收期約為：98.1/84=10.3個月

四、結論

通過投資諧波治理設備：

（1）有效抑制了諧波，改善了用戶用電質(zhì)量，提高了用戶用電設備的使用壽命；同時，減少了諧波對電網(wǎng)的沖擊，有效治理了諧波污染，在節(jié)能減排過程中，取得重大社會效益；

（2）由于投入的設備具有一定的節(jié)能效果，以及通過無功補償，提高了功率因數(shù)，全年節(jié)電效益明顯，僅節(jié)電一項，可使投資在10.3個月內(nèi)得以回收。

澳大利亞墨爾本新市政廳辦公樓節(jié)能工程

能源利用: 低能耗的棗廳制冷措施。

一些幾乎不用任何能耗但卻達到理想制冷效果的手段在市政廳辦公樓得到應用。建筑的南立面設計了5個17米高的水噴淋塔，所有即將進入室內(nèi)的新鮮空氣都要流經(jīng)該塔，通過時，噴淋水使空氣溫度由17℃降到13℃，這樣溫度的新鮮空氣最終由下送風口送入室內(nèi)時，非常有利于室內(nèi)的制冷。一個更古老但有效的方法也在該樓發(fā)揮著作用，夜間，建筑的所有蔽巖譽外窗將一定程度地開啟（一樓商鋪除外），利用室外的冷空氣直接給白天的室溫制冷，外窗的開啟與閉合是通過電腦自動控制的，當夜間遇到刮風、下雨天氣或室內(nèi)溫度已經(jīng)低于室外溫度時，外窗將自動閉合.

屋面安裝了26平方米的光生伏打電池板，產(chǎn)生的電能用來控制西立面的電動木百葉；

屋面安裝了48平方米的太陽能集熱板，建筑內(nèi)的大部分熱水是通過它提供的；

六個利用風力工作的渦輪機被用來抽走建筑北側排風管道內(nèi)的回風，代替了傳統(tǒng)的電力風機；

將排往室外的廢氣溫度較高，在排到室外前，它自身的一部分熱量被專門的集熱裝置收集，這部分能量最終又被用來加熱（冬季時）或冷卻（夏季時）即將進入室內(nèi)的新風．

建筑屋面安排了一個燃油發(fā)電機，用來減輕市政供電壓力，該發(fā)電機工作時產(chǎn)生大量的熱能，設計者將此部分廢熱進行收集利用；

建筑北立面的排風管道被設計成黑色利用自身管壁吸收陽光，然后加熱流經(jīng)它內(nèi)部的廢空氣，使廢氣更容易排出管道；

節(jié)能的燈具和用電設備（如電腦等）。

自然采光和遮陽。為了多利用自然光源，該建筑有兩處較好的措施：一是將北和南立面低樓層的外窗設計得比高樓層的大，以便吸收更多陽光（一般低樓層采光差于高樓層）；二是在北側（朝陽面）外窗中上部加設了一道金屬反光板，可以將更多的室外陽光反射到室內(nèi)天花上，同時也使室內(nèi)光線更加柔和。人工照明作為自然光源的補充，是通過光感應來宏段自動調(diào)節(jié)的，根據(jù)室內(nèi)光線量自動開啟和關閉。

材料選擇: 獨到的換風系統(tǒng)設計。在傳統(tǒng)的空調(diào)房間內(nèi)，大部分空氣是在循環(huán)對流使用的，新風量低必定造成室內(nèi)空氣質(zhì)量的下降，給使用者的健康帶來不利影響。而在墨爾本市的新市政廳辦公樓內(nèi)，通過設計使得進入房間的是百分之百的新鮮空氣，新鮮的室外空氣通過建筑南側的送風管道進入建筑后被送至各層地板下的夾層內(nèi)，再經(jīng)夾層上開向室內(nèi)的送風口完成下送風過程，新風進入室內(nèi)后，經(jīng)過建筑使用者和電器設備散發(fā)的熱量加熱后上升，并升入天花內(nèi)，最終進入建筑北側的排風管道排到室外，完成回風過程。整個過程基本是通過自然手段完成的，達到的效果卻是顯著的，該建筑內(nèi)新風量達22.5升/秒/人, 遠高于7.5升/秒/人的澳大利亞國家標準

相關評論: 第一，很好地處理了綠色建筑技術和建筑造型的關系，完成后的建筑，不僅沒有因為增加許多綠色建筑設備和手段而使建筑外立面很不協(xié)調(diào)，相反，這些和綠色建筑有關的處理手法還豐富了立面的構成。第二，設計者盡可能地利用可再生能源，每一個需要能源才可以實現(xiàn)的綠色建筑手段，設計者總是想方設法通過另一種綠色建筑手段來提供該能源（如西立面為了遮陽，設計了可自動調(diào)節(jié)的木百葉，而控制百葉的電能是通過屋面的光電板產(chǎn)生電能實現(xiàn)的，等等）。

建成后的新市政廳辦公樓和原有辦公樓比較，節(jié)電達85%，節(jié)約燃油達87%，節(jié)水達72%，而單方二氧化碳的釋放量僅為老建筑的13%。因此，它也成為了世界范圍可持續(xù)發(fā)展辦公建筑的經(jīng)典作品。