什么叫厂用电

厂用电是发电厂在电力生产过程中自身消耗的电能，涵盖从燃料处理到电力输出的全流程内部负荷。其构成包括动力、照明、控制及辅助系统用电，是衡量发电厂运行经济性的核心指标。厂用电率直接反映发电效率，优化厂用电管理对降低发电成本、提升能源利用效率具有重要意义，是现代电力工业精细化运营的关键环节。

       当我们谈论发电厂时，脑海中往往浮现出高耸的烟囱、巨大的冷却塔或是整齐排列的光伏板，它们源源不断地将煤炭、天然气、风力或太阳光的能量转化为清洁的电能，通过纵横交错的电网输送到千家万户、工厂企业。然而，一个常被公众忽略却至关重要的事实是：发电厂本身也是一个巨大的电能消费者。它就像一个庞大的“能量转换机器”，在将一次能源转化为二次能源——电能的过程中，其内部无数的设备、系统需要持续不断的电力驱动才能运转。这部分专供发电厂内部生产流程消耗的电能，在电力行业中有一个专有名词，即“厂用电”。

       深入理解厂用电，不仅是揭开电力生产幕后真相的一把钥匙，更是洞察发电技术演进、能效管理提升和电力行业经济效益的核心视角。它绝非一个简单的附属概念，而是贯穿于发电厂规划、设计、运行、维护乃至技术革新的生命线。

一、厂用电的精准定义与核心内涵

       根据国家能源局发布的《电力行业统计指标解释》等权威文件，厂用电有明确界定。它特指发电厂在生产电能过程中，为其附属设备、辅助机械、照明、控制、保护、调节以及厂区办公生活等所消耗的电量总和。这里需要厘清几个关键点：首先，厂用电的消耗主体是发电厂的“生产环节”，其根本目的是服务于电力的“生产”与“输出”。其次，它不包括向电网输送的电能，也不包括非生产性质的基建、扩建工地用电。最后，其计量有明确的起点和终点，通常以发电机的出口为界，发电机出口之前的所有工艺环节消耗的电能均计入厂用电范畴。

       因此，厂用电的本质是发电厂为完成“发电”这一核心任务所必须支付的“能量成本”。它衡量的是发电厂将燃料或其他一次能源的化学能、动能、光能等，最终转化为可供外送的电能这一转换过程的“自身损耗”。这个损耗越低，意味着能源转换效率越高，发电厂的经济性和环保性就越好。

二、厂用电系统的构成：一个精密的内部能量网络

       厂用电并非单一负荷，而是一个由多个子系统构成的复杂网络。其构成因电厂类型（如火电、水电、核电、新能源电站）而异，但主要可归纳为以下几大类：

       一是动力用电系统。这是厂用电的“主力军”，消耗占比最大。在火力发电厂中，这包括引风机、送风机、给水泵、循环水泵、凝结水泵、磨煤机、碎煤机、灰渣泵等。这些大型旋转机械犹如电厂的“心肺”和“四肢”，负责燃料制备、空气输送、水循环、烟气排放等核心工艺过程。例如，给水泵需要克服极高的锅炉压力将水注入，其驱动电机功率动辄数千千瓦；大型循环水泵为凝汽器提供冷却水，同样是耗电大户。

       二是照明与电热系统。涵盖全厂的生产区域照明、办公生活区照明、事故应急照明，以及冬季供暖、设备保温、油系统加热、蓄电池室保温等所需电能。这部分负荷相对稳定，但对于保障运行人员安全、维持设备正常工况不可或缺。

       三是控制、保护与自动化系统。现代发电厂是高度自动化的工业综合体。分散控制系统（Distributed Control System, DCS）、可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller, PLC）、各类传感器、执行机构、继电保护装置、计算机监控系统、工业电视系统等，构成了电厂的“大脑”和“神经网络”。它们虽单台设备功耗不大，但数量庞大，且要求供电绝对可靠、高品质，通常由不间断电源（Uninterruptible Power Supply, UPS）和专用保安电源保障。

       四是辅助工艺及公用系统用电。包括化学水处理设备（制备锅炉补给水）、输煤系统、除灰除渣系统、脱硫脱硝系统（如浆液循环泵、氧化风机）、空压机站、消防水泵、通风空调系统等。随着环保要求日益严格，脱硫、脱硝、除尘等环保设施的厂用电消耗占比在火电厂中显著上升，成为不可忽视的部分。

三、关键指标：厂用电率及其深刻意义

       衡量厂用电水平的核心指标是“厂用电率”。其计算公式为：厂用电率 = （厂用电量 / 发电量）× 100%。这个百分比直观地反映了发电厂每生产100度电，需要自身消耗多少度电。例如，某电厂发电10亿千瓦时，厂用电量为5000万千瓦时，则其厂用电率为5%。

       厂用电率是评价发电厂设计先进性、设备效率、运行管理水平及经济效益的综合性关键指标。一个较低的厂用电率意味着：第一，能源转换效率高，更多的一次能源被有效转化为商品电，资源利用率高；第二，发电成本低，厂用电本身需要消耗燃料或资源，其减少直接降低了单位发电的燃料成本或资源消耗；第三，环保效益好，在总输入能量一定的情况下，输出商品电越多，单位发电的污染物排放强度相对越低；第四，市场竞争力强，在电力市场交易中，低厂用电率意味着更低的边际成本，在竞价中更具优势。

四、不同类型发电厂的厂用电特点分析

       不同类型的发电厂，由于工作原理和系统构成迥异，其厂用电的规模、构成和厂用电率存在显著差异。

       对于燃煤火力发电厂而言，其厂用电率通常在4%至8%之间，大型高效超超临界机组可低于5%。其厂用电负荷密集且功率大，主要消耗在煤粉制备系统（磨煤机）、通风系统（引、送风机）、给水系统（给水泵）以及日益重要的环保设施（脱硫、脱硝系统）上。给水泵和风机是火电厂节能改造的重点对象。

       燃气-蒸汽联合循环电厂由于流程相对简化，没有庞大的煤处理系统和复杂的烟气净化系统，其厂用电率显著低于同容量燃煤电厂，一般可低至2%至3%。主要用电设备包括燃气轮机的辅助系统、余热锅炉的给水泵以及发电机组的冷却系统等。

       水力发电厂的厂用电率是所有发电类型中最低的之一，通常仅为0.1%至0.5%。这是因为水轮机利用水的势能和动能直接驱动发电机，工艺过程简单，辅助设备少。其主要厂用电负荷包括机组润滑系统、调速系统、技术供水泵、起重机、闸门启闭机以及电站照明、控制设备用电。

       核电站的厂用电率与大型火电厂相近或略高，因其拥有极为复杂和严密的辅助系统、安全系统（如应急柴油发电机、安全壳冷却系统）和庞大的循环冷却水系统。确保厂用电，特别是安全相关厂用电的绝对可靠，是核电站设计的重中之重。

       风力发电场和光伏电站的厂用电概念有所不同。其“发电单元”（风机、光伏逆变器）本身耗电极少，但配套的升压站、集电线路、监控系统、照明以及场区可能配备的储能系统等仍需消耗电能。通常以“站用电率”来表征，数值很小，但对于偏远地区的新能源电站，如何经济可靠地获取站用电源（如通过小型风电、光伏或柴油发电机）也是一项课题。

五、厂用电的来源与供电系统架构

       发电厂的“口粮”——电能从何而来？主要来源是电厂自己发出的电。通常，从发电机出口通过厂用变压器降压后，供给厂内各级用电设备。这种“自发自用”的模式最为经济和直接。厂用电系统通常采用高、低压两级供电。高压厂用电电压等级一般为6千伏或10千伏，供给大型电动机如给水泵、引风机等；低压厂用电则为380伏/220伏，供给小型电动机、照明、控制电源等。

       为了保证厂用电的可靠性，尤其是在机组启动、停运或故障时，电厂还设有备用电源。最常见的是从电力系统引接的备用电源，即通过另一回线路从电网受电。对于特别重要的机组或核电站，还设有快速启动的柴油发电机组作为应急保安电源，确保在失去所有外部电源时，关键设备如盘车装置、润滑油泵、密封油泵、事故照明等能够继续运行，保障机组安全停运。

六、降低厂用电率的主要途径与技术方向

       降低厂用电率是发电企业永恒的追求，它直接关系到企业的“真金白银”。主要途径涵盖技术革新、设备改造、运行优化和管理提升等多个层面。

       在设备选型与改造方面，大力推广高效节能设备是根本。例如，采用变频调速技术替代传统的挡板、阀门节流调节，应用于风机、水泵等变负荷设备，可节电20%至40%。将定速给水泵改造为汽动给水泵，利用汽轮机中间抽汽或排汽驱动，可以大幅减少电动机驱动的厂用电消耗。选用高效电动机、节能型变压器，优化照明系统（采用LED灯）等，都能从细节上降低损耗。

       在系统设计与运行优化方面，通过精细化运行调整挖掘潜力。例如，优化锅炉燃烧，降低排烟温度，减少引、送风机的电耗；在保证真空度的前提下，合理调整循环水泵的运行台数和方式；根据负荷变化，优化制粉系统的运行组合；充分利用热力系统的余热、余压，减少对外部电能的依赖。此外，加强管道和设备的保温，减少散热损失，间接也降低了为维持系统温度所需的电热负荷。

       在管理与维护方面，建立完善的厂用电计量、统计、分析和考核体系至关重要。将厂用电率指标分解到各班组、各系统，甚至主要辅机，实行精细化管理。加强设备维护，定期清理锅炉受热面、凝汽器铜管，保持设备在最佳效率区间运行，防止因设备性能下降导致辅机电耗异常升高。

七、厂用电与电力系统安全稳定的关联

       厂用电的可靠性不仅关乎电厂自身的经济运行，更深刻影响着整个电力系统的安全稳定。大型发电机组，特别是火电和核电机组，在突然失去厂用电时，将导致主要辅机停转，引发锅炉灭火、机组跳闸，甚至可能造成设备损坏（如大轴弯曲）。一台大型机组的非计划停运，会对电网的潮流分布、频率和电压稳定造成冲击。

       因此，电力系统相关规程（如《电力系统安全稳定导则》）对发电厂厂用电系统的设计、电源配置和运行方式有严格要求。要求厂用电系统必须具备足够的备用容量和快速的切换功能，确保在任何运行方式下，厂用电不中断。在电网发生严重故障时，保障厂用电的连续供应，是发电机组能够坚持并网运行、为电网提供电压和频率支撑、避免事故扩大的基础条件之一。

八、数字化与智能化技术在厂用电管理中的应用

       随着工业互联网、大数据、人工智能技术的兴起，厂用电管理也正迈向数字化、智能化新阶段。通过在主要厂用电设备上安装智能电表、传感器，构建厂用电能耗在线监测系统，可以实现对厂用电量、负荷曲线、设备运行效率的实时、精准采集与可视化展示。

       基于历史数据和运行模型，人工智能算法可以寻优主要辅机的最佳运行组合与参数设定，实现厂用电系统全局优化调度。预测性维护技术可以通过分析电动机的电流、振动、温度等数据，提前预警设备故障，避免因设备劣化导致能耗异常升高。数字孪生技术可以在虚拟空间中构建整个厂用电系统的镜像，用于模拟仿真、运行推演和节能方案验证，为降低厂用电率提供强大的数字化工具。

九、新能源高比例接入对厂用电概念的延伸思考

       在构建以新能源为主体的新型电力系统背景下，厂用电的概念也面临新的内涵延伸。对于风电场、光伏电站，其“厂用电”或“站用电”的绿色属性受到关注。如何最大限度地利用场区自身产生的清洁电力作为站用电，减少对传统电网的依赖，甚至实现“零碳电站”，成为新的追求。

       此外，随着储能电站（如电化学储能、抽水蓄能）的规模化发展，储能电站本身在充电、放电、温控、监控过程中的能量损耗，也类似于“厂用电”。如何降低储能系统的自损耗率，提高其往返效率，是提升储能项目经济性的关键，其核心理念与降低传统电厂厂用电率一脉相承。

十、从厂用电视角看发电技术的演进

       回顾发电技术发展史，厂用电率的降低是一条清晰的脉络。从早期低参数小机组厂用电率高达百分之十几，到今天超超临界百万千瓦机组厂用电率降至5%以下，背后是热力循环理论的突破、材料科学的进步、制造工艺的提升和自动控制技术的飞跃。每一次重大的技术革新，如回热循环的采用、蒸汽参数的提高、燃气-蒸汽联合循环的推广，都伴随着发电净效率的提升和厂用电率的相对或绝对下降。因此，厂用电率是衡量一个时代发电技术先进性的灵敏标尺。

十一、厂用电的经济学解读：内部成本控制的艺术

       从经济学角度看，厂用电是发电企业最主要的内部变动成本之一。它不像燃料成本那样受大宗商品市场价格波动影响剧烈，也不像折旧和财务费用那样相对固定。厂用电成本的高低，更大程度上取决于企业内部的“管理能力”和“技术实力”。通过技术和管理手段降低厂用电率，等同于在不增加外部资源投入的情况下，提高了有效产出，直接增厚了企业利润。在电力市场竞价上网环境下，较低的厂用电成本构成了发电企业的核心竞争优势之一。因此，对厂用电的精细化管理，是企业内部成本控制艺术的集中体现。

十二、厂用电——电力工业效率与智慧的微观缩影

       总而言之，厂用电远不止是发电厂“自己用的电”这样一个简单表述。它是一个内涵丰富、外延广泛的技术经济概念，是连接发电厂内部工艺与外部经济效益的桥梁，是衡量能源转换效率、环境影响和运营管理水平的关键尺度。从轰鸣的磨煤机到精密的控制芯片，从巨大的循环水泵到节能的变频器，厂用电系统的每一个细节，都凝聚着电力工业对更高效率、更低成本、更可靠运行的不懈追求。

       理解厂用电，就是理解现代电力生产的复杂性、系统性和经济性。在能源转型和双碳目标的大背景下，持续优化厂用电，降低厂用电率，对于发电企业提质增效、对于整个电力行业节能减排、对于国家能源安全战略的实施，都具有深远而现实的意义。它就像一面镜子，映照出电力工业的技术进步与管理智慧，也指引着未来更加高效、清洁、智能的发电之路。

       当我们再次看到灯火通明的城市，或许可以想到，这璀璨光芒的背后，有一群电力人在为降低那百分之几的厂用电率而精益求精、孜孜以求。这正是工业文明追求效率极致精神的生动写照，也是厂用电这个概念所承载的深层价值。