*不少工業(yè)企業(yè)的運(yùn)維負(fù)責(zé)人都在咨詢同一個(gè)問題：生產(chǎn)訂單和負(fù)荷沒有明顯增長，工業(yè)企業(yè)能耗卻同比上漲了10%以上，找不到損耗的源頭；同時(shí)不少地方節(jié)能監(jiān)管部門也在關(guān)注，怎么建立可落地的工業(yè)節(jié)能考核標(biāo)準(zhǔn)，確保轄區(qū)內(nèi)企業(yè)的節(jié)能降耗整改可追溯、可驗(yàn)證。這兩類問題的核心突破口，都指向電能質(zhì)量相關(guān)的管理優(yōu)化。

很多企業(yè)對(duì)工業(yè)企業(yè)能耗的管理往往只停留在抄表核算電費(fèi)的層面，忽略了電能質(zhì)量異常帶來的隱性損耗，事實(shí)上，諧波超標(biāo)、功率因數(shù)偏低等問題不僅會(huì)增加無用功損耗，還會(huì)導(dǎo)致用電設(shè)備發(fā)熱、故障率升高、使用壽命縮短，進(jìn)一步推高工業(yè)企業(yè)能耗的隱性成本。我們接觸過的一家浙江的汽配制造企業(yè)，去年上半年電費(fèi)支出同比增長了130多萬，生產(chǎn)端排查了半個(gè)月都沒找到問題，*用PQM-710電能質(zhì)量分析儀做了全鏈路的檢測(cè)，才發(fā)現(xiàn)是新上的12臺(tái)逆變焊接設(shè)備產(chǎn)生的3次、5次諧波嚴(yán)重超標(biāo)，同時(shí)車間側(cè)的功率因數(shù)只有0.71，每個(gè)月都要交近10萬元的功率因數(shù)罰款，無用功損耗占到了總能耗的8%左右。

一、工業(yè)企業(yè)能耗偏高的電能質(zhì)量核心誘因

工業(yè)企業(yè)能耗的隱性損耗大多和電能質(zhì)量問題直接相關(guān)，其中諧波污染和功率因數(shù)偏低是占比*的兩類誘因。諧波主要由變頻設(shè)備、逆變?cè)O(shè)備、整流設(shè)備等非線性負(fù)載產(chǎn)生，會(huì)在電網(wǎng)中形成額外的環(huán)流，導(dǎo)致線路和設(shè)備發(fā)熱，增加有功損耗；而功率因數(shù)偏低則意味著電網(wǎng)中無功功率占比過高，不僅會(huì)導(dǎo)致變壓器、線路的帶載能力下降，還會(huì)觸發(fā)供電部門的功率因數(shù)調(diào)整電費(fèi)機(jī)制，增加企業(yè)的電費(fèi)支出【1】。

針對(duì)這類隱性問題，常規(guī)的用電計(jì)量設(shè)備無法實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位，需要通過的電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)設(shè)備完成全鏈路檢測(cè)。PQM-710電能質(zhì)量分析儀是工業(yè)場(chǎng)景常用的排查設(shè)備，它的采樣率*可達(dá)1024點(diǎn)/周波，可同時(shí)監(jiān)測(cè)電壓偏差、頻率偏差、諧波、間諧波、三相不平衡等20余項(xiàng)電能質(zhì)量參數(shù)，能夠精準(zhǔn)捕捉持續(xù)時(shí)間短至1微秒的暫態(tài)電能質(zhì)量擾動(dòng)事件，支持7*24小時(shí)連續(xù)監(jiān)測(cè)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量可達(dá)32G，可完整留存3個(gè)月以上的全量電能質(zhì)量數(shù)據(jù)，為后續(xù)的諧波治理、功率因數(shù)優(yōu)化提供數(shù)據(jù)支撐【2】。

從我們服務(wù)的近百家工業(yè)企業(yè)的排查數(shù)據(jù)來看，存在電能質(zhì)量問題的企業(yè)中，80%以上通過針對(duì)性的諧波治理和功率因數(shù)優(yōu)化，可實(shí)現(xiàn)5%-15%的工業(yè)企業(yè)能耗下降，投入回本周期普遍在1-2年之間，是性價(jià)比極高的節(jié)能降耗路徑。

二、電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)體系的搭建要點(diǎn)

搭建合規(guī)有效的電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)體系，是工業(yè)企業(yè)開展節(jié)能降耗工作的基礎(chǔ)，同時(shí)也要兼顧B端企業(yè)的運(yùn)維需求和G端監(jiān)管部門的合規(guī)要求。對(duì)于企業(yè)而言，電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)體系需要能夠?qū)崟r(shí)定位異常問題，降低排查成本；對(duì)于監(jiān)管部門而言，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)需要符合*標(biāo)準(zhǔn)要求，可直接作為節(jié)能考核的依據(jù)。

針對(duì)多車間、多負(fù)載的復(fù)雜工業(yè)場(chǎng)景，可選用HT WSP電能質(zhì)量分析儀搭建分布式監(jiān)測(cè)體系，該設(shè)備支持多節(jié)點(diǎn)同步監(jiān)測(cè)，可同時(shí)接入32路模擬量和64路數(shù)字量信號(hào)，具備邊緣計(jì)算功能，能夠在端側(cè)完成數(shù)據(jù)清洗和異常告警，無需額外配置上位機(jī)即可生成可視化的電能質(zhì)量報(bào)告，報(bào)告格式完全符合《電能質(zhì)量 公用電網(wǎng)諧波》等*標(biāo)準(zhǔn)要求，既可以滿足企業(yè)日常運(yùn)維的需求，也能直接導(dǎo)出作為監(jiān)管部門節(jié)能考核的佐證材料【3】。

電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)體系的布點(diǎn)需要覆蓋從進(jìn)線側(cè)到負(fù)載側(cè)的全鏈路，進(jìn)線側(cè)布點(diǎn)可掌握整體的功率因數(shù)、諧波總含量情況，車間側(cè)布點(diǎn)可定位具體的諧波源位置，負(fù)載側(cè)布點(diǎn)可掌握單臺(tái)設(shè)備的用電質(zhì)量情況，只有全鏈路覆蓋才能避免諧波治理、功率因數(shù)優(yōu)化的盲目性，確保節(jié)能降耗的效果可量化、可驗(yàn)證。

三、諧波治理與功率因數(shù)優(yōu)化的落地方法

完成電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)定位問題后，需要針對(duì)性開展諧波治理和功率因數(shù)優(yōu)化工作，兩類工作往往可以同步開展，進(jìn)一步降低改造成本。諧波治理需要根據(jù)監(jiān)測(cè)到的諧波階次、含量選擇合適的治理方案，對(duì)于含量較高的特征諧波，可選用無源濾波器進(jìn)行治理；對(duì)于諧波階次復(fù)雜、波動(dòng)較大的場(chǎng)景，可選用有源濾波器進(jìn)行動(dòng)態(tài)治理，確保諧波含量降至*標(biāo)準(zhǔn)要求范圍內(nèi)【4】。

功率因數(shù)優(yōu)化可通過配置功率因數(shù)補(bǔ)償裝置實(shí)現(xiàn)，目前主流的動(dòng)態(tài)功率因數(shù)補(bǔ)償裝置可根據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的無功功率數(shù)據(jù)，動(dòng)態(tài)投切補(bǔ)償電容，響應(yīng)時(shí)間*可達(dá)10毫秒，對(duì)于存在諧波的場(chǎng)景，還可以搭配濾波電抗器，避免諧波導(dǎo)致的補(bǔ)償設(shè)備諧振損壞，同時(shí)實(shí)現(xiàn)諧波治理和功率因數(shù)提升的雙重效果。前文提到的汽配制造企業(yè)，在完成電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)后，針對(duì)性在焊接車間進(jìn)線側(cè)配置了有源濾波器，同時(shí)加裝了功率因數(shù)補(bǔ)償裝置，整改3個(gè)月后，諧波含量降至*標(biāo)準(zhǔn)要求范圍內(nèi)，功率因數(shù)穩(wěn)定在0.93以上，不僅不再繳納功率因數(shù)罰款，還每個(gè)月可以拿到供電部門的功率因數(shù)獎(jiǎng)勵(lì)，工業(yè)企業(yè)能耗同比下降了7.8%，每年可節(jié)省電費(fèi)約120萬元，同時(shí)也通過了當(dāng)?shù)毓ば挪块T的節(jié)能降耗考核，拿到了綠色工廠的相關(guān)補(bǔ)貼。

需要注意的是，諧波治理和功率因數(shù)優(yōu)化不是一勞永逸的工作，企業(yè)需要定期通過電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)設(shè)備開展復(fù)檢，尤其是新上生產(chǎn)設(shè)備之后，需要重新評(píng)估電能質(zhì)量情況，避免新增負(fù)載帶來新的電能質(zhì)量問題，影響節(jié)能降耗的效果。

四、工業(yè)領(lǐng)域節(jié)能降耗的雙端協(xié)同建議

針對(duì)B端工業(yè)企業(yè)，建議建立常態(tài)化的電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)機(jī)制，每季度開展一次全鏈路的電能質(zhì)量巡檢，每年開展一次諧波治理和功率因數(shù)優(yōu)化效果評(píng)估，動(dòng)態(tài)調(diào)整治理方案，同時(shí)主動(dòng)對(duì)接當(dāng)?shù)毓ば?、供電部門的相關(guān)政策，目前不少地區(qū)對(duì)完成諧波治理、功率因數(shù)整改達(dá)標(biāo)的企業(yè)有電費(fèi)減免、節(jié)能補(bǔ)貼等政策，符合條件的企業(yè)可主動(dòng)申報(bào)，降低改造成本。

針對(duì)G端監(jiān)管部門，建議完善節(jié)能考核的標(biāo)準(zhǔn)體系，明確電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)設(shè)備的資質(zhì)要求，比如要求企業(yè)提供的監(jiān)測(cè)報(bào)告需由符合《電能質(zhì)量分析儀通用技術(shù)要求》的設(shè)備出具，確保數(shù)據(jù)的真實(shí)性和合規(guī)性；同時(shí)可搭建區(qū)域級(jí)的工業(yè)企業(yè)能耗監(jiān)測(cè)平臺(tái)，接入重點(diǎn)用能企業(yè)的電能質(zhì)量數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)監(jiān)管，及時(shí)發(fā)現(xiàn)企業(yè)的異常能耗問題，給予針對(duì)性的整改指導(dǎo)，推動(dòng)區(qū)域整體節(jié)能降耗目標(biāo)的落地【5】。