电解铝阶梯电价及核算方法-重庆节能网-重庆合同能源管理

电解铝阶梯电价及核算方法一、能耗计算原则二、电解铝及生产工艺三、电解铝阶梯电价政策四、能耗计算五、数据核定云南省节能监察中心韩永明电话、能耗计算原则

1、企业计算边界生产企业界区输入能源输出能源能源消耗=输入能源-输出能源输入能源含各种能源和耗能工质输出能源含各种能源及耗能工质2、企业内部工序计算边界工序1工序2工序3工序4工序5输入能源输出能源3、企业及生产工艺（1）企业所监察企业采用何种生产工艺（黄磷矿热路，钢铁高炉法等）所监察主要生产设备情况，如电解铝厂，电解槽是多大系列的（350kA),产能是多少等。（2）产品所监察企业产品情况（有多少个中间产品，最终产品等）需计算的指标是单位产品能耗还是工序单耗（如：钢铁的四个指标均为工序单耗）（3）企业生产工艺流程（见流程图）例子：云南某铝厂1、电解生产线200kA系列，10万吨/年300kA系列，20万吨/年2、产品铝锭铝合金型材碳素阳极4、能源消耗的计算(1)企业能源消耗的计算原则企业能源消耗量=输入企业能源-输出企业能源输入能源：一次能源，二次能源，耗能工质输出能源：一次能源，二次能源，耗能工质，余热利用等（2）计算细节具体包括哪些能源耗耗能工质详见能源消耗限额（3）企业内部工序能源消耗计算原则工序能源消耗=输入该工序能源-输出该工序能源输入能源：一次能源，二次能源，耗能工质输出能源：一次能源，二次能源，耗能工质，余热利用等（4）生活、技改、基建用能不算在能源消耗以内5、产品产量计算原则计算区域内入库的合格产品或中间产品（工序）产品是否需折标（某些产品需者标，如电石）原料：Al2O3熔融电解质：Na3AlF6-AlF3-Al2O3反应式：Al2O3+C→Al+CO2↑阴极和阳极：碳素材料电极极距：～

4.5cm平均槽电压：3.8～4.2V电解温度：920～960℃吨铝直流电耗：～12800kWh电能效率：～50%吨铝碳耗：～

400kg吨铝等效CO2：

～10.7t（电解过程4.9t，燃煤发电过程5.8t）金属Al熔体Na3AlF6-Al2O3熔体C阴极C阳极Al2O3C阳极二、电解铝及生产工艺

电解槽电解铝企业指以氧化铝为原料、氟化盐为电解质在电解槽内通过预焙阳极导入直流电，在920~970℃高温条件下，经电化学反应分解氧化铝，在电解槽阴极析出液态金属铝（电解铝液，以下简称铝液）的生产企业。无论最终产品为铝液、铸造铝锭，还是多品种铝合金产品。1954年：第一家铝电解厂（抚顺铝厂）投产，60kA,2.5万吨1983年：贵州铝厂引进日本轻金属株式会社160kA中间下料预焙槽技术2000年以后：2001年原铝产量居世界第一位，2014年产量为2752万吨，2015年产量为3140万吨；整体技术装备水平已跻身世界先进行列，电解铝企业约70家，产能近100万吨的电解铝企业超过了10家；2004年起开始向国外作铝电解全套工程技术出口，目前正在引领世界电解铝产业的发展方向；350kA、400kA大型预焙铝电解系列生产线已形成规模，2010年世界上第一条500kA系列投产运行，2012年600kA试验槽启动；2015年600kA生产线正式投产运行并通过专家鉴定，各项指标优良。2016年660kA生产线正式投产运行。铝电解需要消耗物料为

Al2O3原料

C阳极Al2O3+1.5C=2Al+1.5CO2102185466xy1000zx=102×1000/54=1889(kg/t.Al)y=18×1000/54=333(kg/t.Al)z=66×1000/54=1222(kg/t.Al)理论上，进行该反应所需要的能量包括三部分：加热Al2O3需要的能量；加热C阳极需要的能量；分解Al2O3需要的能量。在950℃的电解温度下，假设电流效率100%从常温加热Al2O3需要的能量：570kWh/t-Al从常温加热C阳极需要的能量：130kWh/t-Al分解Al2O3需要的能量：5620kWh/t-Al理论电耗：6320kWh/t-Al能量利用率：6320/12800=49%≈50%

线路电压降，Vl阳极电压降，Va反应电压降，Vr电解质电压降，Ve阴极电压降，Vc槽电压组成：V=Vr+Ve+Va+Vc+Vl项目电压/V百分比/%反应电压，Vr

1.742.5电解质电压，Ve

1.435阳极电压，Va

0.37.5阴极电压，Vc

0.410线路电压，Vl

0.25槽电压，V4.0100槽电压组成：V=Vr+Ve+Va+Vc+Vl影响电流效率的因素机理铝的溶解和再氧化：被阳极气体氧化，造成铝的损失电解生成Na以及Na的再氧化电子导电，如C颗粒和C粉，形成电子导电电解质中杂质元素如Fe、Si等的还原，以及P等不完全放电阴极和阳极短路出铝等造成的金属损失具体物理化学因素电流密度极距阳极至侧壁的距离温度氧化铝浓度氧化铝溶解性能及杂质含量添加剂水分电解质和铝液的流动状态铝电解槽直流电耗直接反应电解槽的工艺技术和管理水平。为什么不用直流电耗评价铝电解企业技术水平？电流效率数据不可靠，特别是将整流器的效率降低，变相提高电解的电流效率。山东魏桥铝业600kA电解槽系列中铝连城铝业分公司500kA电解槽系列约占全国总产量的68%三、电解铝阶梯电价1、差别电价基准：（1）电解铝交流电耗≤13700kWh/t，不加价；（2）13700kWh/t＜电解铝交流电耗≤13800kWh/t，+0.02元/kWh;（3）电解铝交流电耗＞13800kWh/t，+0.08元/kWh。2、措施：（1）电解铝企业用电阶梯电价按年执行，每年根据上年实际电耗水平执行相应的电价标准。（2）国家将根据情况适时调整电解铝企业用电实行阶梯电价政策的交流电耗分档和加价标准。（3）自2014年起，每年一季度内省级工业主管部门要对省内所有电解铝企业上一年铝液生产量及其耗电量进行统计、核查，确定其吨铝液电解交流电耗，并将相关情况函告省级价格主管部门。（4）省级价格主管部门要在每年4月15日前明确所有电解铝企业应执行的电价标准，向社会公布，并报国家发展改革委、工业和信息化部备案。（5）电解铝企业铝液电解交流电耗高于每吨13700千瓦时或节能目标考核为未完成等级的，不得与电力企业进行电力直接交易。（6）电解铝企业铝液电解交流电耗不高于每吨13350千瓦时的，省级人民政府有关部门应优先支持其参与电力直接交易，电量与电价由交易双方协商确定。（7）电解铝企业要完善独立、可核查的能源计量和统计台帐，保留铝液生产量原始记录及凭证；并将集控室原始生产数据信息至少保存三年，不得擅自修改或删除。（8）省级电网企业应根据省级价格主管部门公布的企业名单和电价标准,按照抄见的铝液电解用电量（含来自于自备电厂电量）及时收取加价电费。（9）各地要严格执行国家电价政策，不得自行降低对电解铝企业的用电价格，已经对电解铝企业用电实行电价优惠的，应立即纠正。（10）各地要严格按照《国务院批转发展改革委、能源办关于加快关停小火电机组若干意见的通知》（国发〔2007〕2号）有关规定，对电解铝企业自备电厂自发自用电量收取相应的政府性基金、附加和系统备用费，不得自行减免。3、加价电费使用：（1）因实施阶梯电价政策而增加的加价电费，10%留电网企业用于弥补执行阶梯电价增加的成本。（2）90%归地方政府使用，主要用于奖励能效先进企业，支持企业节能技术改造、淘汰落后和转型升级。（3）对在一年内改造达标的企业，可将其缴纳的加价电费适当返还。具体加价电费资金管理使用办法由省级人民政府有关部门制定。四、能耗计算（一）限额指标1、限额指标：限定值、准入值、先进值2、本次重点关注：限定值3、电解铝能耗限额限定值铝液交流电耗：≤13700kWh/t（重点关注）铝液综合交流电耗：≤14050kWh/t铝锭综合交流电耗：≤14100kWh/t铝锭综合能源单耗：≤1760kgce/t（二）统计范围1、企业能源消耗企业用于生产的各种能源和余热包括：一次能源（原煤、原油、天然气等）、二次能源（电力、热力、石油制品、焦炭、煤气等）、耗能工质以及能源和耗能工质在储存、转换和计量中的损耗不包括：生活用能（企业内宿舍、学校、文化娱乐、医疗保健、商业服务、托儿幼教等）车间、管理部门的照明、取暖、降温、洗澡等用能基建用能阳极生产用能（碳素阳极）2、余热利用（1）回收利用的余热，用于本工序的，不的重复计算（2）回收利用的余热，外供到其他工序的，在本工序应进行扣减；在输入工序以正常能源消耗计入3、折标系数（1）企业外购能源：外购能源：按实测值进行折标不能实测的：按能源供应单位提供的低位发热值进行折标上述两条件不具备，按标准附录A推荐值进行折标（2）电力折标系数：1.229tce/万kWh（3）二次能源及耗能工质：按等价值进行折标，计入工序能耗中（4）1千克标准煤=29.3076兆焦（四）计算方法1、铝液交流电耗（1）计算范围：电耗：电解工艺整流机组交流入口到电解槽所消耗的电能产品：电解系列（如350kA系列）电解铝液产量扣减：电解系列电解槽焙烧、起动期间消耗的交流电量；电解系列停槽导电母线及短路口损耗的交流电量（2）计算公式:Wj=〖Qj-(Qtj+Qqj)〗/Ply

Wj—报告期内电解铝液交流电耗，单位为千瓦时每吨Qj—报告期内电解系列工艺消耗的交流电量，单位为千瓦时Qtj--报告期内电解系列中停槽导电母线及短路口损耗交流电量，单位为千瓦时Qqj—报告期内电解系列中电解槽焙烧、起动期间消耗的交流电量，单位为千瓦时Ply—报告期内电解系列电解铝液产量，单位为吨电解槽焙烧、起动期间交流电消耗：

Qqj=Qj×Nq×Vq/VxQqj—报告期内电解槽焙烧、起动期间消耗的交流电量，单位为千瓦时Qj—报告期内电解系列工艺消耗的交流电量，单位为千瓦时Nq—报告期内电解系列中的焙烧启动槽数Vq—电解槽焙烧启动所用电压，每台槽补偿不超过30伏天企业是否进行了测量?是否记录完整?Vx—报告期内电解系列直流电压累计，单位为伏天电解系列直流电压随时都在变化?企业是否有计量?计量是否准确?停槽导电母线及短路口损耗交流电量：

Qtj=Qj×Nt×Vt/VxQtj—报告期内电解槽停槽导电母线及短路口电压降损耗交流电量，单位为千瓦时Qj—报告期内电解系列工艺消耗的交流电量，单位为千瓦时Nt—报告期内停槽日数，单位为天Vt—每台停槽导电母线及短路口电压降实测值，单位为伏企业是否进行了测量?是否记录完整?Vx—报告期内电解系列直流电压累计，单位为伏天电解系列直流电压随时都在变化?企业是否有计量?计量是否准确?（3）发改价格[2013]2530号附件：吨铝液电解交流电耗含义及计算方法一、含义指生产每吨电解铝液消耗的交流电量，只是电解槽的用电，不包括停槽、启动的用电量。二、计算方法Wj＝[Qj-（Qtj+Qqj）]/Ply，式中：Wj—报告期内电解铝液交流电耗（千瓦时／吨）；Qj—报告期内电解系列工艺消耗的交流电量（千瓦时），可通过电解铝企业整流器交流侧电能计量装置获得。Qtj—报告期内电解系列中停槽导电母线及短路口损耗交流电量（千瓦时）；每一台停槽每天按0.3V电压扣除消耗的交流电量，等于0.3V×系列电流强度×24小时×停槽天数。

Qqj—报告期内电解系列中电解槽焙烧、启动期间消耗的交流电量（千瓦时）；每一台启动槽按30V总电压扣除消耗的交流电量，等于30V×系列电流强度×24小时。

Ply—报告期内电解系列电解铝液产量（吨）。1、停槽导电母线及短路口损耗交流电量：

Qtj=∑0.3V×系列电流强度×24小时×停槽天数2、电解槽焙烧、起动期间交流电消耗：

Qqj=∑30V×系列电流强度×24小时

500kA，年大修56台600万KWh2000万KWh2、铝液综合交流电耗（1）计算范围：电耗：电解工艺交流电入口到铝液产出消耗的电能产品：电解系列（如350kA系列）电解铝液产量包括：电解铝液生产电解系列电解槽焙烧、起动期间消耗的交流电量；电解系列停槽导电母线及短路口损耗的交流电量系列延期净化、整流、空压、物料输送、动力照明等辅助系统消耗的交流电（与电解铝液生产相关)线路损失（2）计算公式

Wzj=Qzj/Ply式中：Wzj—报告期内铝液综合交流电耗，单位为千瓦时每吨Qzj—报告期内电解铝液生产中消耗的交流电量Ply—报告期内电解铝液产量，单位为吨3、铝锭综合交流电耗（1）计算范围：电耗：电解工艺交流电入口到铝锭产出消耗的电能产品：铝锭产量包括：电解液生产消耗的交流电量铸锭消耗的交流电量辅助系统消耗的交流电量（2）计算公式：

D1=Q1/P