0 引言

在新型電力系統(tǒng)和“雙碳”背景下，國家對變壓器的能效提出了更高的要求，能效變壓器等新型節(jié)能設(shè)備將廣泛地應(yīng)用于電網(wǎng)建設(shè)。與傳統(tǒng)電力變壓器相比，新能效變壓器有著更低的損耗，能夠為企業(yè)帶來更高的經(jīng)濟效益。

我國在網(wǎng)運行的變壓器約1700萬臺，總?cè)萘考s110億千伏安。變壓器損耗約占輸配電網(wǎng)電力損耗的40%，具有較大節(jié)能潛力。為加快高效節(jié)能變壓器推廣應(yīng)用，提升能源資源利用效率，推動綠色低碳和高質(zhì)量發(fā)展，我國工業(yè)和信息化部、市場監(jiān)管總局、國家能源局聯(lián)合制定了《變壓器能效提升計劃（2021-2023年）》，計劃中明確指出，到2023年，高效節(jié)能變壓器（符合新修訂《電力變壓器能效等限定值及能效等級》（GB20052-2020）中1、2級能效標(biāo)準(zhǔn)的電力變壓器）在網(wǎng)運行比例提高10%，當(dāng)年新增高效節(jié)能變壓器占比達(dá)到75%以上。

1 新能效變壓器與傳統(tǒng)變壓器的對比分析

新能效標(biāo)準(zhǔn)GB 20052-2020中規(guī)定的變壓器基本為普通阻抗變壓器，本文選取典型110kV、50MVA普通阻抗、高阻抗產(chǎn)品和220kV、180MVA普通阻抗、高阻抗產(chǎn)品進(jìn)行對比分析，變壓器的具體參數(shù)見表1和表2。

表1 110kV、50MVA變壓器基本參數(shù)

表2 220kV、180MVA變壓器基本參數(shù)

1.1 采購成本對比

通過查詢以上型號變壓器的材料組成，將變壓器采購成本按現(xiàn)有原材料市場價格進(jìn)行核算，制造系數(shù)按1.4選取。原材料價格如表3所示，成本比較如表4、表5所示。

表3 變壓器原材料價格

表4 110kV、50MVA變壓器采購成本（不含附件）比較

表5 220kV、180MVA變壓器采購成本（不含附件）比較

新國標(biāo)2級能效變壓器主材采購成本相比11型增加10%至12%，新國標(biāo)1級能效變壓器主材采購成本相比11型增加15%至18.5%。

新國標(biāo)2級能效變壓器主材采購成本相比11型增加6.6%至9.7%，新國標(biāo)1級能效變壓器主材采購成本相比11型增加12.1%至13.8%。

1.2 運行成本對比

變壓器運行成本按50%負(fù)荷進(jìn)行核算，度電價格按0.5元和0.35元計算。以下為110kV、50MVA變壓器的采購成本和運行成本分析，可得出如下結(jié)論。

表6 度電價格0.5元下，各變壓器回收采購成本年限

表7 度電價格0.35元下，各變壓器回收采購成本年限

度電價格0.5元，新1、2級能效變壓器運行3-5年可收回采購成本，高阻抗產(chǎn)品收回成本時間略長。新1、2級能效變壓器運行30年復(fù)利收益在7.1%至8.9%之間，新1級能效變壓器的收益高于新2級能效，高阻抗產(chǎn)品和普通阻抗產(chǎn)品收益接近。度電價格0.35元，采購成本收回需要4.4-6.6年，30年復(fù)利收益降為5.8%至7.6%。

以下為220kV、180MVA變壓器的采購成本和運行成本分析，可得出如下結(jié)論。

表8 度電價格0.5元下，各變壓器回收采購成本年限

表9 度電價格0.35元下，各變壓器回收采購成本年限

度電價格0.5元，新1、2級能效變壓器運行2.4-3.6年可收回采購成本，普通阻抗產(chǎn)品收回成本時間略長。新1、2級能效變壓器運行30年復(fù)利收益在7.5%至10%之間，新1級能效變壓器的收益高于新2級能效，高阻抗產(chǎn)品的收益略高于普通阻抗產(chǎn)品。度電價格0.35元，采購成本收回需要3.4-5.1年，30年復(fù)利收益降為7.3%至8.7%。

1.3 碳排放對比

新1、2級能效電力變壓器相比11型變壓器減少了大量的電能浪費，也減少了相當(dāng)可觀的二氧化碳排放。表10和表11對11型、新1、2級能效變壓器分別按50%負(fù)荷和25%負(fù)荷運行時的碳排放量進(jìn)行對比，每度電的碳排放量按0.96kg核算。

表10 50%負(fù)荷下11型與新1級、2級能效碳排放對比

表11 25%負(fù)荷下11型與新1級、2級能效碳排放對比

50%負(fù)荷下新2級能效變壓器相比11型可減少碳排放13%左右，新1級能效變壓器相比11型可減少碳排放18%左右。25%負(fù)荷下新2級能效變壓器相比11型可減少碳排放20%左右，新1級能效變壓器相比11型可減少碳排放29%左右。

2 基于卡拉杰克模型的能效變壓器分類

2.1 卡拉杰克模型簡介

卡拉杰克模型以價值屬性和供應(yīng)風(fēng)險兩個維度將各物料項目分類為戰(zhàn)略型、瓶頸型、一般型、杠桿型四類，形成卡拉杰克矩陣。

圖1 卡拉杰克矩陣

第一類物料采購價格較大，單位價值高，并且材料對產(chǎn)品質(zhì)量的影響也比較大，說明技術(shù)要求較高，但是物料基本處于壟斷競爭市場，并且物料的可替代性非常低，因此該物料價值大，但市場風(fēng)險高，屬于卡拉杰克矩陣中的戰(zhàn)略型物料。

第二類物料采購價格非常大，材料對產(chǎn)品質(zhì)量的影響也比較大，但是供應(yīng)商數(shù)量比較多，并且較為可靠，可替代性適中，因此該物料價值大，市場供應(yīng)風(fēng)險低，屬于卡拉杰克矩陣中的杠桿型物料。

第三類物料采購數(shù)量和采購價格都比較少，材料對產(chǎn)品質(zhì)量的影響非常小，說明技術(shù)要求不高，但是供應(yīng)商數(shù)量比較少，并且可靠性非常低，因此該物料價值低，市場風(fēng)險較高，屬于卡拉杰克矩陣中的瓶頸型物料。

第四類物料采購數(shù)量多，但占用的采購金額很小，材料對產(chǎn)品質(zhì)量的影響也比較小，并且供應(yīng)商的數(shù)量比較多，供應(yīng)商可靠性非常強，基本處于完全競爭市場，這類物料的可替代性也非常強，因此該物料價值小，市場風(fēng)險低，屬于卡拉杰克矩陣中的一般型物料。

2.2 能效變壓器的所屬類型

能效變壓器具有采購量比重小、采購總額適中、材料對產(chǎn)品質(zhì)量的影響大、供應(yīng)商數(shù)量少、對供應(yīng)商的可靠性要求高、材料的可替代性較低等特點，尤其是新1、2級能效變壓器，故將能效變壓器列入卡拉杰克模型中的戰(zhàn)略型物料。

2.3 能效變壓器采購建議

能效變壓器在電網(wǎng)節(jié)能設(shè)備中占據(jù)重要地位，屬于戰(zhàn)略型物料，戰(zhàn)略型物料在制造業(yè)企業(yè)獲取利潤和未來發(fā)展中起著關(guān)鍵作用。并且?guī)齑娉杀靖摺⒄加觅Y金量大、對企業(yè)產(chǎn)品影響大，可選供應(yīng)商少、存在很大的供應(yīng)風(fēng)險，所以采購決策必須非常慎重，最適合的采購策略是戰(zhàn)略合作采購。

①首先需要企業(yè)高層管理者聯(lián)合采購、研發(fā)、質(zhì)量和生產(chǎn)等多個部門成立跨部門的戰(zhàn)略合作采購小組，發(fā)揮整體的決策力量。戰(zhàn)略合作采購小組通過戰(zhàn)略供應(yīng)商評價從技術(shù)、質(zhì)量、價格體系及服務(wù)等方面選擇特定的供應(yīng)商建立戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系。

②戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系是長期化的雙贏合作關(guān)系。戰(zhàn)略合作采購有別于一般采購和戰(zhàn)略采購，一般采購目標(biāo)重點是采購價格最低，目的是以最低采購價格完成短期所需物料的少次交易；一般的戰(zhàn)略采購目標(biāo)重點是采購總成本最低，目的是建立總成本最低的物料采購渠道；戰(zhàn)略合作采購目標(biāo)重點不在于采購價格或采購總成本，而是從企業(yè)、行業(yè)或更高層面考慮企業(yè)長期發(fā)展規(guī)劃，綜合提升戰(zhàn)略物料的技術(shù)、質(zhì)量、服務(wù)，降低供應(yīng)鏈整體庫存成本及供應(yīng)風(fēng)險。戰(zhàn)略合作采購目標(biāo)重點在于企業(yè)和戰(zhàn)略合作供應(yīng)商的長期合作發(fā)展，通過企業(yè)高層交流關(guān)鍵問題；互相交流知識與技術(shù)解決相關(guān)難題；信息高度共享等方式使得雙方在市場上實現(xiàn)共贏。

③企業(yè)和戰(zhàn)略合作供應(yīng)商間的關(guān)系是在發(fā)展中不斷變換著的，戰(zhàn)略物料本身存在很大的供應(yīng)風(fēng)險，需要引入新供應(yīng)商，擴大供應(yīng)商選擇范圍，選擇其他供應(yīng)商小比例供應(yīng)物料，一方面通過多源采購確保戰(zhàn)略物料供應(yīng)穩(wěn)定性，降低供應(yīng)中斷風(fēng)險，另一方面避免對戰(zhàn)略合作供應(yīng)商依存度過高。物料的類別并非一成不變，隨著客戶需求變動，物料供應(yīng)市場變化，物料的類別也會隨之改變。企業(yè)針對各類物料實施相應(yīng)的采購管理策略也是主動將物料向?qū)ζ髽I(yè)收益更高、供應(yīng)風(fēng)險更小的方向移動。

3 結(jié)論

本文中作者選取典型110kV、220kV普通阻抗和高阻抗變壓器產(chǎn)品，通過對11型、新1、2級能效變壓器的采購成本、運行成本以及二氧化碳排放量進(jìn)行了比較分析，得出如下結(jié)論。

①50%負(fù)荷下新2級能效電力變壓器相比11型可減少二氧化碳排放13%，新1級能效電力變壓器相比11型可減少二氧化碳排放18%。25%負(fù)荷下新2級能效電力變壓器相比11型可減少二氧化碳排放20%，新1級能效電力變壓器相比11型可減少二氧化碳排放29%。變壓器平均負(fù)荷越低，二氧化碳減排越明顯。

②按50%負(fù)荷運行，度電成本以0.5元核算，新1、2級能效變壓器運行2.4至5年可收回采購成本。新1、2級能效變壓器運行30年復(fù)利收益在7%-10%之間，度電成本以0.35元核算，新1、2級能效變壓器的采購成本也可在7年內(nèi)收回，30年復(fù)利收益也有5.8%-8.7%。新1級能效變壓器收益高于新2級能效變壓器。普通阻抗變壓器和高阻抗變壓器無明顯差異。

③對于能效變壓器這類戰(zhàn)略型物料，電網(wǎng)公司應(yīng)采取戰(zhàn)略合作采購策略，應(yīng)與特定的供應(yīng)商保持長期的合作發(fā)展，實現(xiàn)共贏。