1、前言
电能作为一种优质的二次能源，已经成为现代工业中必不可少的能源供给之一．伴随着现代大工业的发展和人民生活水平的提高，电能消耗将越来越大，特别是大型钢铁企业，在生产过程中更要消耗大量的电能，电能在企业的生产成本中占有相当的比重。电能的生产需要耗费大量的次能源，当前，一次能源日渐紧缺，节约能源已经成为一项关系国计民生的重大事项，直接影响到国家的可持续发展。节约能源最重要的环节就要从节约屯能做起。在上述背景下，国内外发展了非常多的节电技术，其中一些正在产品化或者已经产品化．并获得应用。可以预见，强大的需求将极大地促进节电产业的发展和进步。
作为钢铁企业的龙头，宝钢是一个用电大户，年耗电近100亿kW．h电。电动机，电炉等用电负荷需要消耗大量的电能。在这种情况下，节电即是企业降低成本的必需措施，同时也是企业的社会责任之
2、国内外节电概述
从大的方面来说，节电可以分为管理节电和技术节电，所谓管理节电就是通过加强管理，改进措施，提高电能使用的各个环节人员的节电意识，从而避免电能的人为浪费，优化电能使用。如办公室夏冬季空调设定温度没有统一的标准，开窗同时开空调现象，办公室照明的常明灯等等。宝钢从2005年开始，制定，一系列节电管理办法，通过一年左右的加强现场执行力度的检查和整改等管理手段，目前公司内员工对非生产用电的使用规定的知晓率达到10～1％，长明灯、开窗开空调等现象大大减少，据测算，这部分每年就可以节电1 500万kW．h。应该说，管理节电在某些企业里面依旧具有相当大的潜力。而技术节电，主要是通过分析电能使用和传输环节中电能耗费的不同特点，并针对这种特点采取相应的技术措施和设备改造，从而达到节电的效果。
当前，节电技术按照应用范围可以分为，电传输节电和设备节电，下面分别介绍：
2.1 电网传输节电
电能从接入点，一般需要经过输配电线路和变压器才能进入最终的用电设备，特别是对大型的工业企业，企业内部有自己的电网，外部电网通过输电线连接到企业内部电网，由企业内部电阿分配电能到各个使用环节。
线路和变压器均会产生定的电能损耗，因此通过优化线路和变压器的配置可以达到节电的作用，即改造落后的高耗损的线路和变压器，降低网损。另外，通过线路和变压器的经济运行，优化电力潮流分布，也可以再进步降低网损。
电网的电能质量直接影响到用电设各的电能使用，因此通过治理电网的电能质量，包括谐波、无功补偿等，也可在一定程度上达到节电的效果。目前这个方面国内外发展迅速，各种并样的通过治理电能质量而降低损耗的节电技术和产品在市场上层出不穷。
2.2 设备节电
电能的使用的最终环节就是用电设备，同时该环节也是节电潜力最大的环节，这主要包括老化低效率用电设备的改造和新型节电技术的应用。
在设备的改造中，电力电子技术在其中扮演着重要的角色，如设备调速、无功补偿等。这个方面目前发展也比较迅猛。
3、宝钢供用电基本情况及宝钢节电的潜力
3．1 宝钢供用电结构的主要特点
宝钢作为一个特大型钢铁联合企业，平均用电负荷达110万kW，最大负荷达145万kW，日用电量在2 600万kW．h左右，接近上海市用电负荷的1/10作为一个地区电网，宝钢拥有自己的自备电厂，即三台350MW机组和一台150MW燃气轮机组．以及余热、余压机组8台（装机容量达146MW），自备电厂使宝钢在一定程度上节约了用电成本。
3.2宝钢负荷的基本构成
由于钢厂连续化生产的特性，宝钢的用电负荷晚上大于白天，节假同大于工作日，机组年检修因素对用电负荷的影响要超过季节变化影响因素。其次，含有电炉、轧钢系统的生产对电网产生的冲击负荷。
宝钢主要的用电设各，归纳起来，有以下几种：
1）电动鼓风机 电动鼓风机对高炉提供炼铁用风，前由5台鼓风机（其中1台作为备用）组成。鼓风电动机功率48 000kW／台，总年耗电约11亿kW.h。
2）制氧机 目前共有6台制氧机组。1#、2#制氧机组制氧能力均为26 000Nm3/h，总装机容量为45 340KW．于1984年投产。3#制氧机组制氧能力30 000Nm3/h，装机容量20 500 kW，于1987年投产。4#制氧机组制氧能力30 000Nm3/h，装机容量20400kW，于1991年投产。宝钢三期的5#制氧机组制氧能力为60000Nm3/h，装机容量57 220kW，于1997年投产。6#氧机组制氧能力为60000Nm3/h，装机容量48 950KW．2000年投产。制氧设备的电耗量在一、二、三期分别为0.461 kW•h/Nm3、0.428 kW•h/Nm3、0.423kw•h/Nm3，总年耗电约12亿kW•h。
3）电炉 电炉炼钢系统包括150 t直流电弧炉一座和交流精炼炉一座，装机容量分别为99 MVA和22MVA，总计121MVA，年耗电约4.6亿kW.h。
4）轧机 宝钢热轧和冷轧是宝钢主要的生产环节之一。轧钢系统所耗电能约占宝钢总电能消耗的1/3左右，约28亿kW•h。
3.3 钢铁企业节电的潜力与难点
钢铁企业耗电巨大，既具有较大的节电潜力同时也具有一点的难度，主要表现在以下方面：
1）多年来在节电方面投入欠少，员工节电意识及紧迫感相对较弱。
2）生产经营的导向关注点往往在设备不跳电，而不在节电。节电空间大，但难度也大。如何把握节电与系统安全、工艺产品质量等方面有时难以作出决策，即难以较好地处理风险与收益的关系。
3）系统策划推进节电工作，节电工作实现突破。逐步淘汰耗能型供配电和用电设备，降低吨钢电耗，减少规划期的电力缺口。
4）进步优化公司土要生产工序检修模式，缩短电厂检修时间，尽可能减少公司的倒供电量。
5）开展余能多发电劳动竞赛，提高发电设备的运转率和发电量。
6）强化电耗管理，结合工序牛产特点，优化运行方式，提高电能利用率。加强对工序电耗的评价考核与对标。
4、节电产品与技术在宝钢的应用
目前，宝钢正在积极地推进节电技术和产品在企业内部的应用，具体业地可以分为以下几个方面：主干道路照明及生产区域室内外照明回路节电措施、生产区域低压配电系统的电源质量治理及节电措施、变频节电技术的推广应用、涂装润滑材料技术的应用、工序电耗对标分析和根据煤气平衡情况来调整电厂检修时间等六个方面着手来开展节电工作。
4.1 主干道路照明及生产区域室内外照明回路节电措施
宝钢产区占地较大，生产厂房众多，因此有大量的照明设备且24 h使用，据统计，单宝钢生产区域主厂房照明的年耗电量在9 000万kW．h以上，所以宝钢开展照明节电具有很大的节电潜力。
日前，主要开展了主干道路和生产区域室内外照明回路的节电措施，年节电量在3 000万kW．h。开展的技术措施主要有两个：一是在照明负荷30A以上的供电回路中串联节电控制器来降压限流，已安施区域的实测节电率为23％左右，投资回报期3年。二是在可实施换灯区域，将耗能高的汞灯换成金卤灯等手段。据在宝钢已实施区域的照度测试和节电率测试报告来看，换灯后，不但区域照度有提高，而且节电率也可达40％左右，投资回报期2年。
4.2 生产区域低压配电系统的电能质量治理及节电措施
宝钢生产区域中的制氧、水处理及制水等单元的低压配电系统中接有许多旋转设备，如带有变频装置的风机、送水泵、脱水机等等。这些旋转设各在运行时会产生瞬间浪涌和谐波电流，污染了电源质量。最近我们对制水单元抽样进行了低压配电系统的电能质量测试，结果表明：该类系统电流浪涌现象严重，谐波含量高，这种现状导致接入该系统的电气设备故障损坏率高、设备使用寿命降低、不明原因的故障停机和电能的浪费。针对各单元低压配电系统的现状，提出如下改进措施：
1）继续对带有变频装置的风机、送水泵系统进行电能测试，得到瞬流浪涌和谐波测量数据。
2）根据测试结果得出生产区域中的接有旋转设备的低压配电系统电源质量情况总体评价，提出解决方案供专业人员研讨。
3）预估措施投入后的提高质量效果和经济效益。
4）改造目标为设备故障停机率、年设备维修及备件费用下降，节电率5％。
该项工作正通过科研渠道实施中，若科研结论与项测结果基本相符，我们将大力推进该项工作。
4.3 变频节电技术的推广应用
宝钢生产区域的水泵、风机等中低压系统的变频装置投运后，节电效果明显，甲均节电率25％以上。但变频装置在运行时产生瞬间浪涌和谐波电流，污染了电源质量，所以需结合电能质量治理来开展这项工作。考虑以各部门为单元，各部门按照配电系统配置情况集中提出改造方案供公司专业部门研讨，在进行方案认证和优化后，由各部门通过技术改造或设备改善等途径来实施。实施后预计节电率30％以上。
4.4 涂装润滑材料技术的应用
对公司目前在役的水泵、风机耗能情况进行，调研和评估；对200 kw以上大功率水泵、风机的配置、运行效率等参数进行调研和耗能情况分析。通过涂装合适的高分子润滑材料可减少水泵、风机内部流动阻力，达到提高效率节约电能的目的。按已实施的200kw送水泵系统的测试结果来看，节电率在3％，投资回报期l～2年。
4.5 工序电耗对标和分析
首先对宝钢分公司范围设计的一些电气设备（包括电气室、变压器、继保装置、电动机等）进行应用现状调查．利用采集到的数据进行深入的节电潜力分析。同时通过对宝钢和国内钢厂各单元（包括炼焦、烧结、高炉、炼钢、电炉、初轧、高线、热轧、冷轧、钢管等）工序电耗各种数据的收集，从原料、结构、工艺和产量规模等各种参数方面对工序电耗组成进行分解和分析，通过对宝钢分公司与国内各大主要钢厂的数据对比，剖析某些单元工序电耗高的主要影响因素，以及存在的节电潜力。
调查分析发现，宝钢在吨钢电耗与马钢、鞍钢等国内企业和中钢、浦项等围外企业比除电炉工序外无优势，这除了生产工艺和产品加工深度不同外，还和计算方式和加强工序电耗的管理等方面有关。如能在降低轧钢工序电耗方面作工作，如提高设备作业率、降低设备待机率，通过无功补偿装置来提高轧机电力系统的功率因数等于段，宝钢吨钢电耗还能冉降低。目前在着手调查宝钢供配电系统中功率因数低于0.7以下的区域并已有初步结论，拟通过技术改造项目来予以优化。
4.6 根据煤气平衡情况来调整电厂检修时间
宝钢电厂机组是火山发电机组，可燃烧高炉煤气、转炉煤气，焦炉煤气和煤．电厂4台机每年要安排计划检修，若能结合公司主要工序年修计划合理安排发电机组检修时间，除能消化各种煤气，减少煤气放散外，还能大量减少从电力系统的倒供电。即：在耗电最高的工序年修时，同步安排发电机组的检修。保守估计这将减少公司倒供电量9 000万kW．h左右，减少倒供电电差价损失l200万元。
以上工作在去年按计划顺利地进行，完成了年节电l亿kW．h．创经济效益5 000万元以上的目标。如再考虑系统完善后的设备故障率降低、设备使用寿命延长、备件费用减少和社会效益等因素，这些工作取得的成效很大。
5、宝钢节电的前景展望
节电工作是十长期的工作，其中既涉及管理方面，也涉及技术方面．宝钢目前在节电工作方面已经取得了较大的进展，但还具有较大的潜力，节电应用的前景广阔：另外．节电有时也会与系统安全性相互之间存在一定的矛盾，在某些情况下，降低安全裕度，可以在一定程度上节约电能，这个需要具体问题具体分析，当二者发生矛盾的时候，在二者之问进行综合考虑，这个问题也是在宝钢节电工作中需要综合考虑的问题。
6、结论
节电，特别是大型工业企业的节电已经成为必需，这既是企业降低成本的需要，也是企业的社会责任。大型的工业企业具有较大的节电潜力，但需要具体问题具体丹忻，发掘节电潜力所在。
节电工作不仅仅是技术问题，往往涉及技术和管理两十方面，两十均具有较大的节电潜力，甚至有时候管理节电的潜力更大．
日前宝钢的节电工作进展迅速，并已经取得了较好的效果，但是从长期来看，进步节电仍然需要较多的工作。
