李祖瑜LI Zu-yu

（廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司湛江徐聞供電局，湛江 524100）

0 引言

當(dāng)前在不少欠發(fā)達(dá)地區(qū)，由于受地理環(huán)境、氣候、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、社會(huì)文化背景等因素影響，用電負(fù)荷會(huì)隨著用戶的用電習(xí)慣產(chǎn)生較大的波動(dòng)，據(jù)調(diào)查，部分地區(qū)配變負(fù)載率在春節(jié)短短幾天內(nèi)甚至出現(xiàn)從最低8.86%到最高114.45%將近100%的巨大波動(dòng)。巨大的負(fù)載率落差在技術(shù)層面上會(huì)影響設(shè)備的使用壽命、增加故障發(fā)生的幾率、降低供電可靠性，在經(jīng)濟(jì)上由于部分時(shí)段設(shè)備所帶負(fù)載較輕，設(shè)備利用率不足導(dǎo)致?lián)p耗占比較大，會(huì)造成不必要的投資浪費(fèi)。

對(duì)于供電企業(yè)而言，在低壓臺(tái)區(qū)改造項(xiàng)目中為了“精準(zhǔn)投資、精益建設(shè)”，同時(shí)為了充分挖掘降損潛力、降本增效，并在響應(yīng)當(dāng)前國(guó)家倡導(dǎo)的“雙碳”戰(zhàn)略背景下，亟需在臺(tái)區(qū)改造項(xiàng)目中尋求能高效、可靠解決問(wèn)題的方案。而目前大部分低壓臺(tái)區(qū)改造方案均存在著可研深度不足、硬套典型設(shè)計(jì)與規(guī)劃技術(shù)導(dǎo)則導(dǎo)致改造效果欠佳等問(wèn)題，對(duì)用電負(fù)荷波動(dòng)較大的地區(qū)缺乏差異化考慮。

根據(jù)配電網(wǎng)規(guī)劃相關(guān)規(guī)定，一個(gè)臺(tái)區(qū)的用電負(fù)荷當(dāng)發(fā)展到一定程度后，需要擬立基建項(xiàng)目新增配變臺(tái)區(qū)（電源點(diǎn)）以滿足負(fù)荷需求，否則隨著負(fù)荷的不斷增長(zhǎng)，原有臺(tái)區(qū)會(huì)出現(xiàn)配變重過(guò)載問(wèn)題，同時(shí)由于新增負(fù)荷遠(yuǎn)離電源點(diǎn)，供電半徑過(guò)長(zhǎng)會(huì)影響電壓質(zhì)量，對(duì)供電可靠性及設(shè)備健康水平均會(huì)造成負(fù)面影響，進(jìn)一步影響用戶的用電體驗(yàn)。在這類項(xiàng)目中新建配變臺(tái)區(qū)是第一步措施，而在新建供電臺(tái)區(qū)方案制定的同時(shí)往往還會(huì)涉及到原有臺(tái)區(qū)負(fù)荷分割的問(wèn)題，在關(guān)鍵的第二步中，倘若負(fù)荷分割不合理，盲目進(jìn)行“一刀切”，不僅無(wú)法根治問(wèn)題，還會(huì)令項(xiàng)目方案實(shí)施效果大打折扣，導(dǎo)致投資效果欠佳、投資浪費(fèi)等問(wèn)題。本文基于價(jià)值工程理論，探討在不改變方案總投資的前提下，針對(duì)負(fù)載率變化較大的臺(tái)區(qū)，通過(guò)劃分負(fù)荷類型合理分割臺(tái)區(qū)負(fù)荷，優(yōu)化臺(tái)區(qū)負(fù)荷分布，使其在滿足技術(shù)要求的前提下，盡可能滿足經(jīng)濟(jì)性。

1 問(wèn)題產(chǎn)生的背景

針對(duì)上述這一類由于用戶用電習(xí)慣引起負(fù)荷波動(dòng)較大的現(xiàn)象，筆者對(duì)其產(chǎn)生原因及影響程度進(jìn)行進(jìn)一步剖析。

1.1 問(wèn)題產(chǎn)生的主要因素分析

1.1.1 地理環(huán)境及氣候因素分析

雷州半島南部屬于四級(jí)玄武巖臺(tái)地，玄武巖滲透性較強(qiáng)，地表徑流較少，同時(shí)由于地處熱帶地區(qū)，氣溫高，日照時(shí)間長(zhǎng)，日照輻射強(qiáng)，導(dǎo)致地表土壤蒸發(fā)量大，不利于蓄水。同時(shí)由于雷州半島南部處于中南半島長(zhǎng)山山脈及海南島中部五指山的雨影區(qū)域內(nèi)，無(wú)論是東南季風(fēng)還是西南季風(fēng)，帶來(lái)的降雨都非常有限。筆者查閱當(dāng)?shù)孛髑鍟r(shí)期的方志，在自然災(zāi)害方面關(guān)于旱災(zāi)的記錄較多，通過(guò)歷史記錄也印證了這一事實(shí)。

1.1.2 社會(huì)經(jīng)濟(jì)及人文背景因素分析

雷州半島南部以傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)為主，主要種植各類蔬菜，為國(guó)內(nèi)規(guī)模較大的北運(yùn)蔬菜生產(chǎn)基地，由于具備良好的光熱條件，農(nóng)作物生長(zhǎng)期較長(zhǎng)，全年均可從事農(nóng)作物種植。此外由于當(dāng)?shù)厝丝诔砻埽硕嗟厣?，外出勞?wù)人員也占相當(dāng)大比例，主要輸往鄰近的珠三角地區(qū)。加之根據(jù)當(dāng)?shù)氐娜宋募吧鐣?huì)風(fēng)俗習(xí)慣，外出勞務(wù)人員在經(jīng)濟(jì)收入顯著提高后，均會(huì)出現(xiàn)不同程度的置辦新居偏好。

1.1.3 技術(shù)因素分析

在鄉(xiāng)鎮(zhèn)地區(qū)，村落是人們聚居的基本單位，為保證居民用電而建有配變臺(tái)架（電源點(diǎn)）及附屬低壓線路等分配電能的基礎(chǔ)設(shè)施。根據(jù)電網(wǎng)規(guī)劃專業(yè)的規(guī)定，當(dāng)一個(gè)村落用電負(fù)荷增長(zhǎng)到硬件設(shè)施無(wú)法承載后，就需要新建配變臺(tái)架，同時(shí)分割低壓線路的用電負(fù)荷。按照相關(guān)規(guī)劃導(dǎo)則的規(guī)定，新建電源點(diǎn)應(yīng)盡可能靠近新增的負(fù)荷點(diǎn)，除了考慮工程投資經(jīng)濟(jì)性，還需滿足新增負(fù)荷區(qū)域各類用戶的用電需求[1][2]。

1.2 問(wèn)題的影響程度及不良后果

通過(guò)上述1.1 中主要原因分析可知，在當(dāng)?shù)靥厥獾牡乩怼夂驐l件下，當(dāng)?shù)匕l(fā)展農(nóng)業(yè)較依賴于汲井灌溉的模式，而當(dāng)?shù)剞r(nóng)民汲取地下水普遍采用電力水泵，在旱季時(shí)，居民會(huì)集中汲水，導(dǎo)致用電量激增。另外，農(nóng)業(yè)負(fù)荷帶有極其明顯的季節(jié)性特征，農(nóng)閑與農(nóng)忙時(shí)的負(fù)荷落差極大。

此外，由于當(dāng)?shù)赝獬鰟?wù)工人員較多，在經(jīng)濟(jì)收入增長(zhǎng)的同時(shí)，新建住宅也如雨后春筍般增多，但這些新建的住宅大部分都屬于“候鳥(niǎo)式”住宅，經(jīng)過(guò)調(diào)查統(tǒng)計(jì)分析，在當(dāng)?shù)赜袑⒔顺纱祟愖≌谝荒戤?dāng)中大部分時(shí)段極少用電，只在農(nóng)歷新年務(wù)工人員返鄉(xiāng)期間才有明顯用電需求。加之外出務(wù)工人員所在的區(qū)域?qū)儆诮?jīng)濟(jì)水平較為發(fā)達(dá)的地區(qū)，長(zhǎng)期居住在發(fā)達(dá)地區(qū)的務(wù)工人員在生活方式、用電習(xí)慣上會(huì)比較偏向于該地區(qū)，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，務(wù)工人員在返鄉(xiāng)后不可避免地將自己在發(fā)達(dá)地區(qū)的用電、生活習(xí)慣帶回鄉(xiāng)里，導(dǎo)致新建樓房一年之內(nèi)出現(xiàn)明顯的負(fù)荷變化。相比之下，建設(shè)年代相對(duì)較早的一些住宅，由于居住的群體大多為老年人、留守兒童，他們長(zhǎng)年在此定居，一年之內(nèi)用電量相對(duì)較穩(wěn)定，波動(dòng)不明顯。

與此同時(shí)，在配網(wǎng)規(guī)劃方案編制與執(zhí)行的過(guò)程中，由于不同的規(guī)劃人員對(duì)規(guī)劃導(dǎo)則等相關(guān)規(guī)定的解讀存在差異性，導(dǎo)致新建臺(tái)區(qū)后負(fù)荷分割不合理，在解決原有問(wèn)題過(guò)程中又會(huì)產(chǎn)生新的問(wèn)題。較為常見(jiàn)的例如片面強(qiáng)調(diào)以道路、河流、耕地及宅基地等既有的物理分界作為新舊臺(tái)區(qū)負(fù)荷劃分的依據(jù)，在拆分原臺(tái)區(qū)負(fù)荷時(shí)忽略負(fù)荷發(fā)展變化的客觀規(guī)律，導(dǎo)致新建的臺(tái)區(qū)負(fù)載率長(zhǎng)期處于較輕水平，無(wú)論是從項(xiàng)目投資經(jīng)濟(jì)性、設(shè)備利用率抑或損耗率角度分析均會(huì)造成極不經(jīng)濟(jì)[3]，在負(fù)荷量較大的時(shí)期出現(xiàn)明顯的新舊臺(tái)區(qū)負(fù)荷分配不合理現(xiàn)象[4]。

2 價(jià)值工程的概念及相關(guān)理論、方法

2.1 價(jià)值工程的概念、定義

價(jià)值工程（Value Engineering）又稱價(jià)值分析，是一種在最經(jīng)濟(jì)的壽命周期成本下，通過(guò)提高價(jià)值以及更有效地利用資源的一種管理技術(shù)，同時(shí)也是一門(mén)將技術(shù)與經(jīng)濟(jì)相結(jié)合的現(xiàn)代化管理科學(xué)，目前該理論在工程項(xiàng)目管理、產(chǎn)品研發(fā)中已經(jīng)得到廣泛而又成熟的應(yīng)用。價(jià)值工程理論中的“工程”指為實(shí)現(xiàn)高價(jià)值目標(biāo)而采取的管理活動(dòng)，而“價(jià)值”指衡量事物的功能與全部費(fèi)用的比值，是一種評(píng)價(jià)尺度[5]。

根據(jù)其定義，功能（F）、價(jià)值（V）與成本（C）三者之間存在的聯(lián)系可用公式：V=F/C 表達(dá)[6]。價(jià)值工程有別于項(xiàng)目投資決策理論，后者側(cè)重于項(xiàng)目可行性研究，而前者則是強(qiáng)調(diào)如何以更經(jīng)濟(jì)的投入獲得必要功能的技術(shù)經(jīng)濟(jì)方法，強(qiáng)調(diào)功能分析、功能改進(jìn)。

2.2 價(jià)值工程的基本提升方法

根據(jù)公式：V=F/C 可得知，欲提升價(jià)值V，基于理論，結(jié)合實(shí)際，通常采取的方法有以下五個(gè)類型[7]：①節(jié)約型：在保持功能不變的情況下，通過(guò)降低成本來(lái)提升價(jià)值。②改進(jìn)型：指在成本不變的前提下，通過(guò)改進(jìn)設(shè)計(jì)，提高項(xiàng)目的功能，以提高可利用的資源以及效用，進(jìn)而增加額外的經(jīng)濟(jì)效益。③雙向型：雙向型指在提高功能的同時(shí)又降低成本，最終實(shí)現(xiàn)價(jià)值的大幅提升。④投資型：主要指在成本方面稍微進(jìn)行小幅度提升，但在功能上產(chǎn)生更顯著的提高，總體而言能夠獲取更大的價(jià)值。⑤犧牲型：犧牲型主要針對(duì)存在冗余功能的情況下，去除一部分不需要功能（主要是針對(duì)作用小，但耗資較大、較不經(jīng)濟(jì)的功能），使功能小幅下降，成本大幅下降。

2.3 價(jià)值工程提升方法的選取

結(jié)合粵西地區(qū)某縣存在的問(wèn)題進(jìn)行分析可知，諸如地理環(huán)境、社會(huì)文化背景、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平以及受其影響的用戶用電習(xí)慣等在投資方看來(lái)，屬于不可改變的外在客觀因素，改變這些外在因素較難實(shí)現(xiàn)，而通過(guò)項(xiàng)目?jī)?yōu)化的方式解決更多問(wèn)題則更貼近實(shí)際。另外，由于近年來(lái)國(guó)家提出“雙碳”戰(zhàn)略目標(biāo)，加上企業(yè)倡導(dǎo)“精準(zhǔn)投資、精益建設(shè)”，在滿足現(xiàn)有技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的情況下，為保證項(xiàng)目投資保持不變（小幅度變化可忽略），在提升價(jià)值方面采用改進(jìn)型較符合實(shí)際，在保證項(xiàng)目總投資不變的情況下優(yōu)化、完善負(fù)荷分割方案，以獲得較大的功能價(jià)值，滿足其經(jīng)濟(jì)性。

3 相關(guān)案例分析過(guò)程

3.1 案例的選取

以下選取粵西某縣比較具有代表性的某村莊改造案例進(jìn)行分析，如圖1 所示。該村的用電負(fù)荷沿公路兩側(cè)分布，公路南側(cè)淺灰色部分主要為建設(shè)年代較久的房屋，由于常年有留守人員居住，負(fù)荷相對(duì)較穩(wěn)定，該村原有容量為500kVA 的配變臺(tái)區(qū)處在既有用電負(fù)荷的中心位置，同時(shí)由于靠近中心的老舊房屋屬于負(fù)荷發(fā)展較為成熟的區(qū)域，負(fù)荷年增長(zhǎng)不甚明顯。隨著外出務(wù)工人員收入水平的增加，此時(shí)開(kāi)始出現(xiàn)新增負(fù)荷，以既有舊房屋片區(qū)為中心，沿著村莊輻射狀地向外側(cè)一圈新建住宅（圖中深灰色部分所示），當(dāng)負(fù)荷增長(zhǎng)到原有臺(tái)區(qū)無(wú)法承載的時(shí)候，原有的配變臺(tái)區(qū)會(huì)出現(xiàn)重過(guò)載問(wèn)題，同時(shí)由于新增負(fù)荷距離原臺(tái)區(qū)較遠(yuǎn)，已超出技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)所允許的供電半徑范圍，進(jìn)一步產(chǎn)生電壓質(zhì)量問(wèn)題，需要在公路北側(cè)新增一容量為315kVA的配變臺(tái)區(qū)以滿足負(fù)荷增長(zhǎng)需求。

圖1 選取具有代表性某村莊改造為例

3.1.1 原負(fù)荷分割方案

在新建配變臺(tái)區(qū)之后，還需要對(duì)原有臺(tái)區(qū)進(jìn)行必要的負(fù)荷分割，這一步至關(guān)重要，甚至?xí)绊懙巾?xiàng)目實(shí)施效果。如圖2（a）所示，由于規(guī)劃人員對(duì)規(guī)劃技術(shù)導(dǎo)則存在不同的解讀，過(guò)分強(qiáng)調(diào)以道路、河流、耕地及宅基地等既有的物理界限作為新舊臺(tái)區(qū)負(fù)荷的分界，在拆分原臺(tái)區(qū)負(fù)荷時(shí)忽略負(fù)荷發(fā)展的客觀規(guī)律，再加上公路北側(cè)新增臺(tái)區(qū)所帶的負(fù)荷大部分屬于變化較大的負(fù)荷，導(dǎo)致新建的配變臺(tái)區(qū)在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)段內(nèi)輕載運(yùn)行（根據(jù)相關(guān)技術(shù)導(dǎo)則，當(dāng)配變長(zhǎng)期負(fù)載率＜30%時(shí)為輕載運(yùn)行），導(dǎo)致項(xiàng)目投資不經(jīng)濟(jì)，后期運(yùn)營(yíng)階段設(shè)備利用率低及損耗率偏高。

圖2

3.1.2 結(jié)合價(jià)值工程優(yōu)化后的負(fù)荷分割方案

基于價(jià)值工程理論，結(jié)合上述案例，以改進(jìn)型提升功能價(jià)值為導(dǎo)向，在保持工程項(xiàng)目總投資不變的前提下，通過(guò)優(yōu)化負(fù)荷分割方案，進(jìn)而提升項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)性。具體分法如下：充分考慮該村負(fù)荷的性質(zhì)，將該村的負(fù)荷分成兩組不同的類型，一類是以負(fù)荷變化不大的原有住宅為主，另一類則是以新建住宅、農(nóng)田等波動(dòng)變化較大的負(fù)荷為主。再根據(jù)新舊配變的容量大小以及所處的位置重新合理劃分負(fù)荷區(qū)域，打破以往慣有的以公路等既有物理界限作為負(fù)荷劃分依據(jù)的方式，優(yōu)化方案的同時(shí)兼顧負(fù)荷發(fā)展變化，確保該村在負(fù)荷較低時(shí)新舊兩臺(tái)配變都不至于出現(xiàn)輕載問(wèn)題，如圖2（b）所示。

3.2 分析及效果對(duì)比

在價(jià)值工程理論的分析基礎(chǔ)上，本方案以改進(jìn)型提升功能價(jià)值為切入點(diǎn)，將該村的負(fù)荷按照變化特點(diǎn)分成兩類，通過(guò)對(duì)兩類負(fù)荷的所占比例進(jìn)行重新分配、組合，進(jìn)而對(duì)新舊臺(tái)區(qū)所帶的負(fù)荷進(jìn)行合理分割。上述兩方案相關(guān)參數(shù)如表1 所示。

表1 兩方案相關(guān)參數(shù)對(duì)比

在確保項(xiàng)目總投資不發(fā)生明顯變化的前提下對(duì)臺(tái)區(qū)負(fù)荷分割方案進(jìn)行改進(jìn)與優(yōu)化，從而使項(xiàng)目在解決原有負(fù)荷增長(zhǎng)問(wèn)題的同時(shí)不會(huì)產(chǎn)生新的問(wèn)題，大大提高項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)性。

4 結(jié)語(yǔ)

規(guī)劃人員在制定負(fù)荷分割方案的時(shí)候不可片面地強(qiáng)調(diào)以既有的天然物理界限來(lái)劃分，同時(shí)切忌生搬硬套規(guī)劃技術(shù)導(dǎo)則，應(yīng)實(shí)事求是、因地制宜，制定出符合當(dāng)?shù)刎?fù)荷變化規(guī)律的分割方案。針對(duì)類似本案中的區(qū)域，在負(fù)荷分割時(shí)需要在常規(guī)技術(shù)方案的基礎(chǔ)上兼顧負(fù)荷發(fā)展變化，并在規(guī)劃設(shè)計(jì)階段，制定合適的分割方案。本方案基于價(jià)值工程理論，在解決原有臺(tái)區(qū)用電問(wèn)題的同時(shí)不產(chǎn)生新的問(wèn)題，同時(shí)也滿足新增負(fù)荷的需求，使得項(xiàng)目投資更經(jīng)濟(jì)、方案更合理，不僅在方案上優(yōu)化項(xiàng)目投資，還能在后期運(yùn)營(yíng)階段提高設(shè)備利用率，同時(shí)還能進(jìn)一步挖掘配變臺(tái)區(qū)的降損潛力。