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KR2000科華UPS電源代理商-報價
1.通信用UPS指定的負載類型
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我國原信息產(chǎn)業(yè)部發(fā)布的UPS標準“通信用不間斷電源—UPS”YD/1095-2008,屬于通信行業(yè)標準,“通信用”三個字,更明確一點就是“通信機用”(而不是指“通信局站”應(yīng)用UPS的全部范圍),強調(diào)出適用的“行業(yè)”和技術(shù)上的“專業(yè)”性。當前發(fā)展得很快的是綠色數(shù)據(jù)中心,采用的是信息和通信技術(shù)(ICT),含有大量的服務(wù)器、聯(lián)網(wǎng)和通信設(shè)備,以微電子、計算機技術(shù)為核心,普遍采用低壓直流電源,即由交流電源經(jīng)整流器來供電;所以“通信用”UPS要滿足通信用整流器的輸入特性的要求,通信用UPS的標準中兩類典型的負載:非線性負載(非線性的等效阻性負載)和阻性負載(線性的阻性負載),對應(yīng)于以下說明的兩類常用的整流器的輸入特性(不考慮用于其他類型的性能差別甚大的非線性、線性負載,如:非線性感性負載、線性感性負載等),具體說明如下:
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1.1電容濾波的單相整流器(無功率因數(shù)校正)
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其典型電路是單相橋式二極管整流,直流輸出側(cè)由直流電容濾波。此類整流器的輸入特性在通信用UPS標準中稱為非線性負載(必須注意:不是指其他的非線性負載):
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(1)輸入電流波形的時間范圍(波形寬度)
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穩(wěn)定運行時,輸入的正弦波電壓瞬時值增大到其峰值電壓附近時,二極管才通過正向電流向電容器充電,二極管每一次的導通時間通常約占半周期的1/3(約60°)。
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(2)輸入電流的峰值
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在較短的時間內(nèi),要使電容器充入足夠的電荷,需要相對很大的電流瞬時值,例如,約為輸入電流有效值的3倍。
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(3)輸入電流的相位
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由于電流出現(xiàn)在電壓的峰值附近,所以此電流的基波基本上與電壓同相位。
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(4)整流器輸入側(cè)的功率因數(shù)
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由于以上分析的電流波形,可用頻譜分析,含有基波、3次、5次、7次等諧波,總電流的有效值明顯大于基波電流的有效值,兩者數(shù)值之比的臨界值取為1:0.7,這兩個電流分別乘以同一個正弦電壓有效值,就可得到視在功率和有功功率,相對應(yīng)的功率因數(shù)也為0.7。這是通信用UPS標準中選定的臨界值。實際上,較高電壓(如220V)輸入的整流器,其等效串聯(lián)內(nèi)阻明顯相對較小,電流的峰值相對較大,功率因數(shù)明顯較小(<0.7)。
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1.2有源功率因數(shù)校正的整流器
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(1)市電供電系統(tǒng)在現(xiàn)有供電設(shè)備額定容量(額定視在功率)的條件下,為了輸出盡可能大的有功功率,要求負載(用戶)有較高的功率因數(shù)。
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由于大功率半導體器件和電子電路的發(fā)展,通信用整流器的設(shè)計生產(chǎn)單位,設(shè)計和制造出有源功率因數(shù)校正的單相整流器。其輸入電流接近于正弦波,基波相位與電源電壓近于同相位。諧波含量很小,使輸入功率因數(shù)很高,很接近于極限值1,如:0.98、0.99、大于0.99等。此特性非常接近于(線性的)阻性負載。
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(2)諧波含量很小,對輸入電壓波形畸變的不良影響極小。
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(3)輸出直流電壓標稱值為48V、24V的(有源功率因數(shù)校正的)通信用(單相)整流器,在通信系統(tǒng)生產(chǎn)中可靠運行,技術(shù)成熟。其產(chǎn)品可直接選用,其技術(shù)便于推廣到各種規(guī)格的產(chǎn)品。
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2.通信用UPS輸出端適應(yīng)的負載功率因數(shù)范圍與額定輸出功率
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電源設(shè)備與負載是相輔相成的。交流電源提供穩(wěn)定的交流電壓有效值、頻率和波形,而電流和功率因數(shù)與負載阻抗相關(guān)。但電源設(shè)備要對其所能承擔的各參數(shù)的變化范圍作出規(guī)定,UPS輸出端與功率因數(shù)有關(guān)的特性,對負載的工作范圍至關(guān)重要。若負載在運行時的相應(yīng)參數(shù)超出電源設(shè)備規(guī)定的范圍,而進入不安全區(qū)域時,電源設(shè)備應(yīng)有相應(yīng)措施,如:告警、限流、轉(zhuǎn)旁路、停機等,以保護電源設(shè)備自身的安全。各種UPS輸出端口的參數(shù)范圍關(guān)系到它的使用范圍和經(jīng)濟性。
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2.1功率因數(shù)有其復雜性
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(1)針對UPS輸出端與負載的不同,例如:普通(無輸入功率因數(shù)校正)輸出側(cè)電容濾波的整流器的功率因數(shù)以0.7為分界線,也就是說,UPS輸出額定容量時,若某UPS設(shè)計在輸出端能承受功率因數(shù)為0.7的負載。實際的UPS不但要能承受功率因數(shù)為0.7和<0.7的負載,若UPS輸出端承受的功率因數(shù)的能力能高一些,即≥0.7,則會安全些。
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負載的視在功率增大到UPS的額定容量時,功率因數(shù)應(yīng)不超過0.7,負載的功率因數(shù)若低一些,即≤0.7,是安全的。
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只有同時滿足上述兩方面的條件下,才能保證UPS中逆變器的功率半導體開關(guān)器件的功率損耗、發(fā)熱、溫升不進入危險狀態(tài)。
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(2)此UPS能否向高功率因數(shù)的負載供電呢?
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此UPS能否向功率因數(shù)=1(或近于1)的負載供電呢?1遠大于0.7,是不好辦了嗎?退一步講,負載功率因數(shù)若是0.9、0.8又如何呢?實際上,無論功率因數(shù)多大,只要將對應(yīng)于該功率因數(shù)時的允許電流值作相應(yīng)的調(diào)整(例如:相應(yīng)減小),都能找到安全的工作范圍。因此,要用許多數(shù)據(jù)(如用表格、曲線等方式)來表示,才能表達清楚。
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2.2額定輸出功率
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(1)額定輸出功率作為技術(shù)指標,甚為直觀
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對于通信用UPS來說,目前標準中采用額定輸出功率作為技術(shù)指標。這就是,不論功率因數(shù)大小,只要在運行時同時注意:視在功率不超出該UPS的額定容量,輸出的有功功率不超出該型號的通信用UPS所規(guī)定的額定輸出功率,就可以了。
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(2)額定輸出功率的確定
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額定輸出功率應(yīng)在輸出有功功率規(guī)定的范圍內(nèi)確定:在通信用UPS標準中,具有輸出有功功率指標,也可用不等式表示為
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輸出有功功率≥額定容量×0.7(kW/kVA)
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此式若改變形式,將“額定容量”移到不等式的左下方,得到(輸出有功功率/額定容量)≥0.7(kW/kVA)
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可見,不等式的左邊就是功率因數(shù)的計算關(guān)系(其中:輸出有功功率含有其單位kW,額定容量含有其單位kVA),不等式的右邊就是功率因數(shù)的小值和功率因數(shù)的單位(即輸出有功功率的單位kW與額定容量的單位kVA之比)。
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當輸出額定容量時,功率因數(shù)≥0.7,就是要求通信用UPS低能承擔功率因數(shù)為0.7;則額定輸出功率=額定容量×0.7(kW/kVA)。不同型號的通信用UPS，設(shè)計生產(chǎn)單位可按UPS實際性能，若可承擔較大的輸出有功功率時，可提出數(shù)值，定為額定輸出功率，也就是鑒定時要達到的輸出有功功率上限。若告知在額定容量時能承擔的大功率因數(shù)(例如:0.8、0.9、1)，也可算出額定輸出功率。
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到目前為止,通信用UPS的標稱值中,能做到“額定輸出功率=額定容量”的產(chǎn)品,也已通過鑒定;這種UPS在以輸入功率因數(shù)近似為1(輸入功率因數(shù)校正)的整流器為負載時,不需增大UPS的容量,發(fā)揮了整流器功率因數(shù)校正的優(yōu)點。
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2.3影響額定輸出功率的機理
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對某一機型的通信用UPS來說,其額定輸出功率為何是常數(shù),而不隨功率因數(shù)的不同而改變呢?
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(1)通信用UPS的輸出端有諧波電流的濾波電容,用來減小逆變器輸出的諧波電流。理想條件認為:已使逆變器輸出電流不受諧波電流的影響。
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通信用UPS負載的基波電流(即有功電流)與電壓是同相位的,即相位不變。負載的基波電流大小一定時,電流矢量圖不變。若此電流所對應(yīng)的輸出功率仍定為額定輸出功率,則額定輸出功率不受負載功率因數(shù)變化的影響。
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(2)理想狀態(tài)的優(yōu)點
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不同型號不同設(shè)計的通信用UPS的測試,不致過份繁雜。
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(3)各設(shè)計生產(chǎn)單位要注意的問題
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與理想狀態(tài)的偏差是明顯的,逆變器中功率半導體器件的結(jié)溫在各代表性工作狀態(tài)下,差別甚大;在額定輸出功率與額定容量同時達到時,結(jié)溫升高多,但仍應(yīng)保持在安全范圍。在諧波電流較小的工作狀態(tài)下,可允許輸出功率大一些。
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對于額定輸出功率等于額定容量的通信用UPS機型來說,額定輸出功率結(jié)溫升高達到大,理論誤差已不存在了,可改善鑒定的準確性和提高運行的可靠性。
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3.適用于感性和阻性負載UPS的優(yōu)化選擇或協(xié)調(diào)
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上面已經(jīng)談到,通信用UPS(通信行業(yè)標準)的負載為“通信機”,不考慮用于電感性負載。但是,通信局站中還有些UPS的負載是電感性負載,應(yīng)用普遍的是(感應(yīng)式)異步電動機,例如:大型計算機的硬盤驅(qū)動器、空調(diào)、水泵、電梯等設(shè)備中常用異步電動機來傳動。要注意,應(yīng)該選用能用于電感性負載的UPS,UPS的國家標準中有相關(guān)內(nèi)容。
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異步電動機雖因其硅鋼片鐵心的磁通與磁勢之間有飽和特性,但磁通要通過空氣隙,空氣隙的磁阻是線性的,使總磁阻的非線性程度減小,其諧波電流不太大,不足以使正弦波電流專用的矢量圖分析方法產(chǎn)生大的誤差,所以近似分析,可以當作線性負載來分析。
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異步電動機的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩都進入穩(wěn)態(tài)后的運行情況下,額定功率時功率因數(shù)在0.8左右。但在起動過程中,若是全電壓起動,電流要大到額定電流的數(shù)倍,而功率因數(shù)很低,僅約0.2～0.3;若是大功率異步電動機,則可能影響UPS的正常運行,應(yīng)有相應(yīng)的起動設(shè)施來限制起動電流。這里只分析穩(wěn)態(tài)情況。
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同樣用于感性負載的UPS,還需考慮到某種UPS是只有利于某一指定的功率因數(shù)的電感性負載呢?還是也要用到電阻性負載。
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下面根據(jù)三種典型的用途,作三種典型的設(shè)計方案思考,獲得三種典型的性能,以利于大家認識到一種特定類型UPS的某一性能,不能代表所有UPS種類的相關(guān)性能,也有利于從性能的不同,追索到設(shè)計方案思考的不同。
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3.1輸出端簡單的UPS分析
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在正弦波電壓下,線性的阻性負載電流是正弦波、是與電壓同相位的有功電流,功率因數(shù)為1。理論上沒有諧波電流和無功電流。因此,高頻開關(guān)的工頻逆變器的輸出端只需要高頻濾波器,而不需要濾除工頻的諧波濾波電容和補償功率因數(shù)的電容。若忽略高頻濾波器對輸出特性的影響,則逆變電路輸出電流與負載電流相同,依此可確定這種UPS,在功率因數(shù)為1時,輸出有功功率可達到該UPS的額定容量,這是其優(yōu)點。
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另一方面,這種UPS的缺點是,如果用在非線性負載時,非線性電流在UPS內(nèi)阻抗上的壓降,*輸出電壓,使電壓波形變壞。
3.2“優(yōu)化”于感性負載的UPS的分析舉例
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所謂“優(yōu)化”,只能在特定條件下,對特定參數(shù)進行“優(yōu)化”;對其他條件及參數(shù)不但不能一起“優(yōu)化”,通常還要作出讓步或犧牲。
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UPS的負載為線性感性負載時,電流為正弦波(或近似),電流的相位滯后于電壓,可分解為與電壓同相位的有功電流和滯后于電壓90°的無功電流(感性電流),其等效電路是,等效電阻負載與等效電感負載相并聯(lián)。
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(1)某種UPS所適應(yīng)的負載功率因數(shù)的優(yōu)化選擇:UPS輸出端并聯(lián)有功率因數(shù)補償電容,電容的電流為超前于電壓90°的無功電流(容性電流)。
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①優(yōu)化(優(yōu)秀)條件為,電容電流完全補償負載電流中的感性電流分量,也就是等效的L與C處在并聯(lián)諧振狀態(tài),這時UPS的逆變器僅供出負載電流的有功分量,功率因數(shù)為1。
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②UPS中的逆變器輸出的允許電流,也利用這個優(yōu)化條件,取為負載電流的有功分量,小于負載的總電流,使逆變器的成本降低。
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例如:針對功率因數(shù)為0.8的線性的感性負載做以上優(yōu)化設(shè)計時,則逆變器輸出的允許電流僅為負載電流的80%,減小了20%。降低了成本、減小了功率損耗,是有利的。
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(2)功率因數(shù)補償?shù)膬?yōu)化設(shè)計,有好的針對性,但適應(yīng)性下降。以上舉例優(yōu)化的UPS,在阻性負載時能供出的有功功率就小多了,例如:只能輸出額定容量53%的有功功率。遠遠達不到通信用UPS額定有功功率為額定容量70%的低要求,原因是:
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①優(yōu)化在感性負載的逆變器的輸出電流允許值已設(shè)計得小多了。
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②而優(yōu)化的能補償感性負載時電感電流分量的電容電流相當大,該電容的電流在純阻負載時不但用不到它來提高功率因數(shù),反而還成了累贅,也就是電容電流占用了逆變器電流容量中相當大的份額,降低了功率因數(shù),可供給阻性負載的電流就小多了。
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可見,相當大的電容電流,優(yōu)點和缺點有明顯的對比。為發(fā)揮其優(yōu)點,這種UPS應(yīng)該是功率因數(shù)范圍較窄的專用UPS。若取用更大容量余量的UPS,則可以擴大其應(yīng)用范圍。
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此外,在非線性負載時,由于大容量電容能吸收諧波電流,輸出電壓的波形畸變得到抑制,這是有利的因素。
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3.3感性和阻性負載折中設(shè)計的UPS舉例
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考慮到UPS的負載可能是線性的感性負載,又可能是線性的阻性負載時,可采取兩者兼顧的設(shè)計方案,就是以上兩種舉例的折中(協(xié)調(diào))。
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例如:功率因數(shù)補償電容相應(yīng)減小,使電容電流只補償功率因數(shù)為0.8的負載電流感性電流分量的1/2(或較小),為UPS額定電流容量的30%(或更小)。此條件下,逆變器輸出的允許電流為UPS額定電流容量的85%(或更大)。
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當阻性負載時,根據(jù)矢量分析(從略),純理論計算,可輸出有功電流80%(或更大),所對應(yīng)的有功功率也是額定容量的80%(或更大),不會再小。
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這種UPS對負載功率因數(shù)的適應(yīng)性比功率因數(shù)補償電容量大的UPS加寬了�？梢�,參數(shù)的選擇,可以滿足相應(yīng)的設(shè)計要求。
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但要注意,在非線性負載時,由于電容量的減小,電容能吸收諧波電流的能力減小,抑制輸出電壓波形畸變的能力減小,輸出電壓波形畸變,(失真度)增大,這是不利的因素。
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4.結(jié)束語
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與UPS負載功率因數(shù)相關(guān)的問題不是簡單的,需要認真關(guān)注。各種UPS的標準、產(chǎn)品、性能及負載性質(zhì)都有各自的適應(yīng)范圍,不要用混,不要用錯。
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云南物價局對“云南15家新能源企業(yè)聯(lián)名反對物價局風電光伏發(fā)電電價政策”一事有了新回應(yīng)。物價局對新能源企業(yè)的爭議之處進行了駁斥，認為調(diào)整風電、光伏發(fā)電結(jié)算電價有足夠政策依據(jù)，既符合可再生能源法相關(guān)規(guī)定，也符合電力市場化改革方向，同時也是減輕社會用電負擔的客觀需要。
相關(guān)新聞：據(jù)理抗爭!云南15家新能源企業(yè)聯(lián)名反對物價局風電光伏發(fā)電電價政策
云南物價局回應(yīng)降新能源電價：若不調(diào)價棄風棄光將更嚴重
業(yè)內(nèi)人士趙克斌認為，首先應(yīng)該分析矛盾產(chǎn)生的背景和原因，由于裝機過剩直接導致了火電機組的大量閑置、水電的大量棄水。同時，電力體制改革使得電量電價從計劃走向市場過程中必然會不斷產(chǎn)生各種新的矛盾和利益沖突。二是電力改革和發(fā)展過程中難免會遇到法律滯后、政策變化、規(guī)則需要完善等問題，從情理法多個角度總是會出現(xiàn)“公說公有理婆說婆有理”的現(xiàn)象，也屬正常。三是這次企業(yè)與政府的“頂�！睉�(yīng)當引起深思，而不是“熱鬧”一下或簡單地做個“判官”。相信現(xiàn)貨市場建成之日，這種“頂�！睂⒊蔀闅v史。
刨根問底：事件的來龍去脈是怎樣?
事情的來龍去脈到底是怎樣的呢?北極星風力發(fā)電網(wǎng)梳理如下：
7月14日，云南省物價局召開征求意見會，包括中國華能集團公司云南分公司、中廣核新能源控股有限公司云南分公司等在內(nèi)的8家風電、光伏發(fā)電企業(yè)參加。
7月15日，云南15家新能源企業(yè)聯(lián)合發(fā)文對物價局《關(guān)于征求云南風電光伏發(fā)電電價政策的意見》進行反饋，予以堅決反對。
7月27日，一個《云南15家新能源企業(yè)聯(lián)名反對物價局風電光伏發(fā)電電價政策》文件瞬間引爆了朋友圈，引發(fā)行業(yè)高度關(guān)注。云南被推上了輿論的風口浪尖。
8月3日，云南物價局通過媒體進行回應(yīng)。
各執(zhí)一詞：大家都在爭論啥?
云南物價局文件中“在國家可再生能源補貼電價標準不變的情況下，參照云南水電企業(yè)的撮合成交價作為云南省風電、光伏企業(yè)標桿上網(wǎng)結(jié)算電價”引發(fā)了新能源企業(yè)的強烈不滿。
新能源企業(yè)認為，該文件違反國家非水可再生能源發(fā)展相關(guān)法律法規(guī)及《可再生能源全額保障性收購管理辦法》，對風電、光伏標桿上網(wǎng)電價的定義存在錯誤。雖然云南水電裝機達80%以上，但從全國角度上講，常規(guī)能源仍然是火電二并非云南物價局認為的水電。云南物價局將國家規(guī)定的“當?shù)孛撁喝剂驒C組標桿上網(wǎng)電價”更換成“水電平均交易電價”是變相壓低風電光伏上網(wǎng)電價，該政策執(zhí)行會給舉步維艱的云南新能源企業(yè)造成災(zāi)難性打擊。
云南物價局回應(yīng)稱，若不能及時調(diào)整風電、光伏發(fā)電結(jié)算電價，大規(guī)模棄風棄光將難以避免。
行業(yè)人士對雙方也各有支持。有分析認為“目前水電電價和風光購電價格差距比較大，此次調(diào)價，客觀上確實會對云南當?shù)匦履茉串a(chǎn)業(yè)產(chǎn)生比較大的沖擊”;也有對政府做法表示理解的;還有擔心其他擔憂其他省份效仿云南進而影響整個新能源發(fā)電行業(yè)。
此后不久也確實出現(xiàn)了極低的上網(wǎng)電價。8月1日，內(nèi)蒙古爆出風電交易上網(wǎng)電價，低至5分錢;8月3日，甘肅8月份風電外送青海交易中，上網(wǎng)電價為9分2....
早有先例：云南壓低發(fā)電企業(yè)電價不是第一次
據(jù)《財經(jīng)國家周刊》2014年11月6日報道，2012年10月云南省工信委、財政廳、物價局就下發(fā)征收“臨時電價補助資金”的通知，當時籌集金額3億元，由電網(wǎng)公司和水電企業(yè)各承擔50%。2013年9月13日，云南省工信委及財政廳再次下發(fā)《關(guān)于繳納臨時電價補貼獎勵資金的通知》，明確表示省政府決定向省內(nèi)13家大型水電企業(yè)和云南電網(wǎng)公司共籌集7億元。其中，云南電網(wǎng)承擔2.3億元，水電企業(yè)承擔4.7億元，由云南電網(wǎng)代收，一并繳入云南省財政廳賬戶。不堪重負的水電企業(yè)這次選擇了抗爭，甚至向國家財政部、發(fā)改委反映了情況。
2014年4月，財政部擬定了一份措辭強硬的特急文件，并與國家發(fā)改委會簽。該文件說，云南省相關(guān)部門責任人“目無法紀、明知故犯，應(yīng)依照相關(guān)法規(guī)追究責任”，要求省政府責成省工信委和財政廳立即撤銷相關(guān)收費文件，退還相關(guān)企業(yè)已繳納的資金。因有兩部委文件明令禁止，2014年云南省沒有再延續(xù)此項收費。但對于企業(yè)根據(jù)國家部門文件提出的退款，云南財政部門以“之前收取的補貼資金已經(jīng)全部發(fā)放給工業(yè)用戶企業(yè)，無法退還”拒絕。但事情仍未結(jié)束，6月和8月，云南省工信委連發(fā)兩份通知，推行“富余水電消納”方案，以“市場化”的名義，要求10家水電企業(yè)利用汛期的富余水電降價銷售。6月通知未能奏效，7月22日，云南省工信委召開協(xié)調(diào)會，并于8月4日再度下發(fā)協(xié)調(diào)方案，此次明確列出6月至10月十大發(fā)電企業(yè)的申報降價幅度和富余電量。平均降幅為0.0815元/千瓦時，富余電量總計93億多度，意味著發(fā)電企業(yè)需降價7.6億元。終9家企業(yè)選擇了妥協(xié)“合作”，其余1家因未合作，其水電站原有70%左右負荷率，降為40%左右。
