一(yī)、大工業用電，一(yī)般工商業用電的(de)定義
我國電網公司根據用戶的(de)用電性質，一(yī)般将其分成四大類：

1. 居民生活用電；

2. 一(yī)般工商業用電；

3. 大工業用電；

4. 農業生産用電。

其中，大工業用電一(yī)般實行兩部制電價，而一(yī)般工商業用電，通常實行單一(yī)制電價（部分地(dì)區除外，如(rú)上海一(yī)般工商業用電也可(kě)以實行兩部制電價[5]）。

簡潔來講，大工業用電就是每個月需要交納的(de)電力設施的(de)占用費用，稱作容量電費（即使不用電，這個錢也是要交的(de)），然後再按照比較低(dī)的(de)電價交納我們所使用的(de)電度數的(de)電費，這部分稱作電度電費；容量電費與電度電費的(de)和(hé)，基本就是每個月需要交納的(de)電費，稱之為(wèi)兩部制電價（在這裏不考慮功率因數調整電費的(de)賞罰以及政府方面的(de)補貼）。而一(yī)般工商業用電則不需要交納容量電費，但是需要按照較高(gāo)的(de)電價交納電度電費，即單一(yī)制電價。

二、數據中心在用電類型選擇上所面臨的(de)挑戰

由于數據中心是近幾年(nián)快速發展起來的(de)行業，目前我國對于數據中心行業并未明确歸屬類别，故在部分省市地(dì)區，存在着數據中心既可(kě)以申請大工業用電，也可(kě)以申請一(yī)般工商業用電的(de)情形。同時由于數據中心耗電量較大，在建成後，一(yī)般需要2年(nián)以上才能達到設計的(de)用電規模。所以在數據中心行業中，大家經常讨論大工業用電與一(yī)般工商業用電的(de)選擇問題。

對于任何一(yī)個具體的(de)數據中心，數據中心工程師都能夠計算出應該如(rú)何選擇用電模式，但是這需要計算過程和(hé)一(yī)定的(de)專業基礎。筆(bǐ)者希望将這個複雜的(de)計算過程，簡單易懂的(de)呈現在大家的(de)面前。也希望，即使是一(yī)個非專業人士，也能夠在全國大多數地(dì)區，大多數時間，大多數電價變動下的(de)情況下，快速的(de)判斷出數據中心應該選擇哪一(yī)種用電模式，并判斷出數據中心需要調整用電模式的(de)大概負載率區間。同時在數據中心選址階段，與政府及電力公司的(de)談判中，能夠在電力申報的(de)類型上，給予定性的(de)判斷，以利于後續運營期，電力成本的(de)降低(dī)。

三、T-Power通用電價選擇函數表

經過推算，筆(bǐ)者建立了T-Power通用電價選擇函數并輸出了T-P系列函數表，以變壓器功率因數95%考慮，以40%最大需量申報為(wèi)例（即需要繳納容量電費的(de)容量占已經開電的(de)受電變壓器總容量的(de)40%），給出以下T-P函數表，筆(bǐ)者簡稱為(wèi)T-P40通用電價選擇函數表（由于目前國內(nèi)數據中心大多會要求一(yī)用一(yī)備的(de)外電架構，故一(yī)般情況下外電最大需量不會超過50%，同時暫不考慮極小概率下，由于實際使用容量超過申報容量可(kě)能産生的(de)罰款）。

表1 T-P40通用電價選擇函數表（按40%最大需量申報，即繳納容量電費的(de)容量占已經開電的(de)受電變壓器總容量的(de)40%）

注：對于一(yī)般工商業用電的(de)工業用戶也需要繳納容量電費的(de)地(dì)區（如(rú)上海），縱坐标則調整為(wèi)大工業用電與一(yī)般工商業用電容量電費的(de)差價即可(kě)使用。

本函數表的(de)橫坐标為(wèi)大工業電價相比一(yī)般工商業用電，電度電價便宜的(de)價格（元/kwh）。縱坐标為(wèi)最大需量申報的(de)容量電費單價或差價（元/kVA/月）。數據區為(wèi)數據中心的(de)外線平衡負載率（%），是指數據中心采用大工業電價與一(yī)般工商業電價繳費相等的(de)情況下，數據中心實際用電容量（kVA）占外線總容量（kVA）的(de)比例。

以數據區第一(yī)個數據為(wèi)例，當大工業用電電度電價比一(yī)般工商業便宜0.01元的(de)情況下，最大需量的(de)容量電費單價或差價為(wèi)10元/kVA·月時，數據中心外線負載率達到58.5%時，大工業用電與一(yī)般工商業用電每月繳費相等，即超過該外線負載率，大工業用電才具有價格優勢。

如(rú)前所述，目前大多數數據中心采用一(yī)用一(yī)備的(de)外電架構，因此外線負載率一(yī)般不會超過50%，所以當大工業電度電價比一(yī)般工商業僅便宜0.01元的(de)時候，電力公司允許自(zì)由選擇且能夠選擇一(yī)般工商業用電的(de)情況下，一(yī)般工商業用電具有明顯的(de)價格優勢。

将表中外線負載率超過50%的(de)情況标紅(hóng)，在采用一(yī)用一(yī)備的(de)外電架構下，如(rú)果外線負載率落在标紅(hóng)區域，則直接選擇一(yī)般工商業電價即可(kě)。

為(wèi)更直觀理(lǐ)解T-Power通用電價選擇函數表，筆(bǐ)者繪制了以下的(de)函數三維曲面圖（縱坐标為(wèi)外線負載率-%，橫坐标為(wèi)容量電費單價或差價-元/kVA/月，進深為(wèi)電度電價差-元/kwh），當數據中心外線負載率落在圖中三維曲面以下的(de)區域，一(yī)般工商業用電價格具有優勢，高(gāo)于該曲面之後，則建議選擇大工業用電。

四、不同區域電價選擇的(de)建議

結合華東（上海、江蘇、浙江）、華北（河北北部地(dì)區、北京、天津）、華南（廣東地(dì)區）幾個主要經濟發達區域，看一(yī)下本函數表的(de)使用價值。表2為(wèi)以上主要地(dì)區的(de)電價表，電價數據來自(zì)于參考文獻所列各地(dì)發改委、物價局及電力公司相關文件。

通過表2，定性分析，可(kě)以看到，在華東地(dì)區，上海的(de)電價相對具有吸引力；同時在華北地(dì)區，冀北電網的(de)電價具有區域的(de)價格優勢；在廣東地(dì)區，粵北電價具有非常明顯的(de)價格優勢。在經過2018年(nián)至今的(de)幾次電價降價後，在以上幾個區域中，粵北220kV電度電價最低(dī)，峰平谷加權平均電度電價僅為(wèi)0.4476元/kwh（含政府性基金及附加）。

根據表2數據，查詢T-P40表格，得到各地(dì)數據中心的(de)外電平衡負載率，見表3。

表3 T-P40通用電價選擇函數表（各區域示例）

通過表3可(kě)以得出以下建議：

1. 在上海、江蘇、浙江，根據2019年(nián)最新執行的(de)電價，優先選擇一(yī)般工商業用電。

2. 河北北部（冀北）地(dì)區，110kV供電外線負載率需要達到51%左右，即數據中心負載率（一(yī)用一(yī)備）需要超過100%，大工業電價才具有價格優勢，因此在冀北電網範圍內(nèi)，如(rú)果采用一(yī)用一(yī)備的(de)外電方式，110kV及以下的(de)電壓等級，選擇一(yī)般工商業用電具有價格優勢。

3. 北京市：經濟技術開發區建議直接選擇大工業用電（如(rú)允許）；城區在接近20%左右的(de)外線負載率，40%左右的(de)IT負載率（一(yī)用一(yī)備）情況下，需要關注用電類型的(de)變更；郊區則分别在25~30%，50~60%左右的(de)負載率情況下，關注用電類型的(de)變更。

4. 天津市：經過2019年(nián)的(de)電價調整，天津一(yī)般工商業用電具有價格優勢。

5. 廣州：不同供電電壓等級下，外線負載率接近15%~20%，IT負載率（一(yī)用一(yī)備）接近30%~40%的(de)情況下，關注用電類型的(de)變更。

6. 粵北：在外線負載率接近14%~17%，IT負載率（一(yī)用一(yī)備）接近28%~34%的(de)情況下，關注用電變更。

以上所有分析均基于文章(zhāng)最後的(de)電價參考文件的(de)電價，40%的(de)最大需量，一(yī)用一(yī)備的(de)外電架構。本文的(de)第五小節提供了其他最大需量情況下的(de)TP表格供讀者參考，其中T-P100表格為(wèi)按變壓器容量申報。

關于經濟效益，以粵北為(wèi)例，假設數據中心外電總容量為(wèi)6萬kVA，10kV供電，一(yī)用一(yī)備，第一(yī)年(nián)上架進度為(wèi)25%。當采用大工業電價，第一(yī)年(nián)繳納電費約2474萬元；采用一(yī)般工商業電價，約1898萬元；當按照T-P40表格的(de)平衡負載率進行申報變更（理(lǐ)想狀态下），約1856萬元。

由于各地(dì)電價文件和(hé)執行細則相差較大，讀者根據當地(dì)的(de)具體條件，靈活參考本文內(nèi)容。

五、其他最大需量函數表（T-P50，T-P67，T-P75，T-P100）

T-P50表格中的(de)50%解釋為(wèi)，需繳納容量電費的(de)容量占已經開電的(de)受電變壓器總容量的(de)比例。由于T-Power通用電價選擇函數表，以電價差價作為(wèi)自(zì)變量，無量綱的(de)負載率作為(wèi)因變量，因此與申報外電總容量無關，故該系列表格不僅适用于單個數據中心的(de)電價選擇，也适用于單台變壓器的(de)報停與恢複，以及園區級的(de)電價選擇。同時由于在函數的(de)推算過程中，備份電源比例在分子(zǐ)和(hé)分母同時出現，故本函數表本身與外電備份比例無關，外電是否采用DR架構，不影響函數表的(de)使用，僅影響最終判斷的(de)臨界值。（如(rú)當采用2用1備的(de)外電架構時，根據申報最大需量的(de)比例，使用對應函數表即可(kě)，判斷采用大工業用電的(de)臨界值由一(yī)用一(yī)備的(de)50%調整為(wèi)67%。其他比例類推）。

表中标綠部分為(wèi)外線負載率超過100%的(de)情況（不可(kě)能實現的(de)情形），在該情況下，直接選擇一(yī)般工商業電價即可(kě)。

表4 T-P50通用電價選擇函數表

（50%為(wèi)需繳納容量電費的(de)容量占已經開電的(de)受電變壓器總容量的(de)50%）

表5 T-P67通用電價選擇函數表

（67%為(wèi)需繳納容量電費的(de)容量占已經開電的(de)受電變壓器總容量的(de)67%）

表6 T-P75通用電價選擇函數表

注：（75%為(wèi)需繳納容量電費的(de)容量占已經開電的(de)受電變壓器總容量的(de)75%）

請注意，由于一(yī)般情況下，按75%最大需量申報的(de)容量電費可(kě)能會超過按100%變壓器容量申報，所以T-P75表格的(de)使用場景可(kě)能較少。

表7 T-P100通用電價選擇函數表

（100%為(wèi)需繳納容量電費的(de)容量占已經開電的(de)受電變壓器總容量的(de)100%，即按變壓器容量申報容量電費）

（轉自(zì)：《工程建設标準化》總第248期，作者：朱華 李勇 李典林）