李宏偉

在實(shí)行分時(shí)電價(jià)政策后，如何在保障供水正常運(yùn)行和用戶正常用水情況下，降低供水運(yùn)行成本，是擺在供水企業(yè)面前的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。本文立足生產(chǎn)實(shí)際，經(jīng)過(guò)科學(xué)論證，優(yōu)化水源井運(yùn)行方式，達(dá)到節(jié)約運(yùn)行電費(fèi)支出，實(shí)現(xiàn)供水效益最大化目的。

實(shí)行分時(shí)電價(jià)政策后，如何降低供水運(yùn)行成本，實(shí)現(xiàn)效益最大化是擺在供水企業(yè)面前的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。河南油田黃山水廠供水系統(tǒng)的工程技術(shù)人員，綜合分析分時(shí)電價(jià)及系統(tǒng)供用水現(xiàn)狀，優(yōu)化供水運(yùn)行方式，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。

一、現(xiàn)狀調(diào)查

（一）黃山水廠供水現(xiàn)狀

黃山水廠工藝流程：水源井產(chǎn)水后經(jīng)集水管線輸送到黃山水廠儲(chǔ)水罐，再經(jīng)水處理及水廠加壓后通過(guò)輸水管線及配水管線輸送到用戶。

水源井組成：系統(tǒng)有17口在用和6口因其它問(wèn)題停運(yùn)的水源井組成。在用的17口水源井中，北線7口（遠(yuǎn)控2口，人工操作5口）；東線6口（全部為遠(yuǎn)控）；南線3口（遠(yuǎn)控1口，人工操作2口）。

水廠儲(chǔ)水罐蓄水能力：現(xiàn)有2個(gè)直徑26m，高10m，儲(chǔ)水量為10000m3的儲(chǔ)水罐，罐與罐之間有管線聯(lián)通。

（二）分時(shí)電價(jià)

現(xiàn)行的電價(jià)政策，將全天分為四個(gè)供電時(shí)段，每個(gè)時(shí)段電價(jià)各不相同。其中，尖時(shí)段（18：00-22：00）電價(jià)為1.03元/kw.h；峰時(shí)段（8：00-12：00）電價(jià)為0.92元/kw.h；平時(shí)段（12：00-18：00，22：00-24：00）電價(jià)為0.6元/kw.h；谷時(shí)段（00：00-08：00）電價(jià)為0.32kw.h。

（三）優(yōu)化供水方式思路

黃山水廠儲(chǔ)水罐具有調(diào)蓄水量功能，分時(shí)段錯(cuò)峰運(yùn)行水源井，實(shí)現(xiàn)降低電費(fèi)支出，提高供水效益目的。

二、方案比選

（一）方案編制原則及目的

在確保供水運(yùn)行安全、可靠前提下，充分利用現(xiàn)有資源，優(yōu)化水源井運(yùn)行方式，節(jié)約水源井運(yùn)行電費(fèi)支出。

（二）方案比選

1.方案一：以效益最大化考慮，選取平時(shí)段（22：00-24：00）和谷時(shí)段（00：00-8：00）17口水源井全部運(yùn)行，其余時(shí)段全部停止運(yùn)行。

效益估算： （∑優(yōu)化前月均電量×分時(shí)電價(jià)-∑優(yōu)化后月均電量×分時(shí)電價(jià)）×12≈70萬(wàn)元。

供水可靠性：由計(jì)算得出，第二天18：00時(shí)儲(chǔ)水罐水位只有2.05米，此時(shí)正是居民用水高峰期，而水源井處于停運(yùn)時(shí)段，儲(chǔ)罐水量得不到補(bǔ)充，供水可靠性無(wú)保證。

供水安全性：每天對(duì)集水管線附件啟、閉操作，其發(fā)生故障可能性高，無(wú)備用水源井，供水安全性無(wú)保障。

2.方案二：在所有電價(jià)平時(shí)段（12：00-18：00，22：00-24：00）和電價(jià)谷時(shí)段（00：00-8：00）17口水源井全部運(yùn)行，其余時(shí)段全部停運(yùn)。效益估算：估算方法同方案一，通過(guò)計(jì)算方案二年用電量超優(yōu)化前約19萬(wàn)KW.h，其電費(fèi)支出超優(yōu)化前約3萬(wàn)元。

供水可靠性：由計(jì)算得出，全天各時(shí)段儲(chǔ)罐水量充足，水位下降后能夠得到及時(shí)補(bǔ)充，供水可靠性有保障。

供水安全性：每天對(duì)集水管線附件啟、閉操作，發(fā)生故障可能性較高；無(wú)備用水源井，供水安全性無(wú)保障。

3.方案三：全天運(yùn)行6口水源井，平時(shí)段（22：00-24：00）增加運(yùn)行2口，谷時(shí)段（00：00-08：00）再增加運(yùn)行7口，其余2口備用。由此計(jì)算儲(chǔ)罐補(bǔ)充水量、水位變化情況見(jiàn)表1

效益估算：優(yōu)化前年電費(fèi)支出-優(yōu)化后年電費(fèi)支出≈37萬(wàn)元（方法同方案一）。

供水可靠性：第二天18點(diǎn)時(shí)儲(chǔ)罐水位較低，可啟動(dòng)備用井補(bǔ)充，可靠性有保障。

供水安全性：集水管線處于運(yùn)行狀態(tài)，無(wú)需每天對(duì)管路附件啟、閉操作，其發(fā)生故障率較低；有備用水源井，安全性有保障。

4.方案比選：方案一雖然能夠達(dá)到供水效益最大化目的，但是不能夠滿足供水運(yùn)行安全、可靠性原則；方案二雖然能夠滿足供水運(yùn)行安全、可靠性原則，但達(dá)不到提高供水效益目的；方案三既能夠達(dá)到提高供水效益目的，又能夠滿足供水運(yùn)行安全、可靠性原則。因此，方案三是最優(yōu)方案。

三、制定實(shí)施方案

（一）確定全天運(yùn)行水源井6口：按照低耗能、人工操作、路途較遠(yuǎn)且交通不便、各集水線均有的選擇原則。經(jīng)過(guò)篩選：東線選擇2口（機(jī)3、油3）；南線選擇2口（廠1、S7）；北線選擇2口（S1、S8）為全天運(yùn)行水源井。

（二）確定平段（22：00-24：00）、谷段（00：00-8：00）運(yùn)行水源井9口：按照能耗低、產(chǎn)水量大、已經(jīng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)控的選擇原則。經(jīng)過(guò)篩選：S11、S18、51-20、S16、S3、S17、北2、北12井為平谷時(shí)段運(yùn)行的水源井。

（三）備用水源井2口：廠2井和S3井，必要時(shí)啟動(dòng)運(yùn)行。

（四）水廠儲(chǔ)罐水位設(shè)定：為確保儲(chǔ)罐高水位不溢出，低水位滿足需求，最大限度發(fā)揮儲(chǔ)罐調(diào)蓄功能，設(shè)定高水位為10米，低水位為3米，并安排值班人員密切關(guān)注水位變化，隨時(shí)調(diào)度水源井啟閉作業(yè)。

（五）水源井啟、停時(shí)刻，值班人員記錄電量、水量等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，供分析時(shí)使用。

此方案自4月28日起實(shí)施至6月14日統(tǒng)計(jì)日止，水源井運(yùn)行基本按照該方案實(shí)施，期間曾出現(xiàn)過(guò)儲(chǔ)罐低水位現(xiàn)象，由于及時(shí)啟動(dòng)了備用井補(bǔ)充水量，情況很快得到緩解，方案總體運(yùn)行平穩(wěn)。

四、效益估算

優(yōu)化前電費(fèi)估算：按3月28日至4月27日分時(shí)電價(jià)支出電費(fèi)估算。

優(yōu)化后電費(fèi)估算：按4月28日至5月27日分時(shí)電價(jià)支出電費(fèi)估算。

年節(jié)約電費(fèi)支出=（優(yōu)化前月實(shí)際支出電費(fèi)-優(yōu)化后月實(shí)際支出電費(fèi)）×12=21.77萬(wàn)元

五、存在問(wèn)題

（一）實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)控水源井較少，人工操作的水源井接到啟停指令后反應(yīng)速度較慢，同時(shí)夜間作業(yè)存在不安全因素。

（二）可用于調(diào)節(jié)的水源井?dāng)?shù)量少，難以實(shí)現(xiàn)錯(cuò)峰運(yùn)行的最佳效果。

（三）頻繁對(duì)水源井進(jìn)行啟停操作，易造成水源井設(shè)備故障率升高，且備用水源井有限，一旦設(shè)備故障后不能夠及時(shí)維修，供水可靠性無(wú)法保障。

六、幾點(diǎn)建議

（一）逐步恢復(fù)因其它問(wèn)題停運(yùn)的6口水源井，增加備用水源井?dāng)?shù)量，確保供水運(yùn)行可靠性和安全性。

（二）逐步實(shí)現(xiàn)全部水源井運(yùn)行遠(yuǎn)控，一是能夠做到快速對(duì)儲(chǔ)罐補(bǔ)充水量，提高供水可靠性；二是避免夜間人工作業(yè)，減少不安全因素。

（三）根據(jù)供水量隨季節(jié)變化的特點(diǎn)，編制不同季節(jié)的供水運(yùn)行方案，以求供水運(yùn)行可靠、效益最大化。

（四）逐步實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)罐水位變化與水源井啟停運(yùn)行聯(lián)動(dòng)，根據(jù)優(yōu)化后的水源井運(yùn)行方案設(shè)置運(yùn)行程序，提高水源井運(yùn)行自動(dòng)化水平，保障供水運(yùn)行安全可靠。（作者單位為河南石油勘探局水電廠）