一、大工業用電，一般工商業用電的定義
我國電網公司根據用戶的用電性質，一般將其分成四大類：
1. 居民生活用電；
2. 一般工商業用電；
3. 大工業用電；
4. 農業生產用電。
其中，大工業用電一般實行兩部制電價，而一般工商業用電，通常實行單一制電價（部分地區除外，如上海一般工商業用電也可以實行兩部制電價[5]）。
簡潔來講，大工業用電就是每個月需要交納的電力設施的占用費用，稱作容量電費（即使不用電，這個錢也是要交的），然后再按照比較低的電價交納我們所使用的電度數的電費，這部分稱作電度電費；容量電費與電度電費的和，基本就是每個月需要交納的電費，稱之為兩部制電價（在這里不考慮功率因數調整電費的賞罰以及政府方面的補貼）。而一般工商業用電則不需要交納容量電費，但是需要按照較高的電價交納電度電費，即單一制電價。
二、數據中心在用電類型選擇上所面臨的挑戰
由于數據中心是近幾年快速發展起來的行業，目前我國對于數據中心行業并未明確歸屬類別，故在部分省市地區，存在著數據中心既可以申請大工業用電，也可以申請一般工商業用電的情形。同時由于數據中心耗電量較大，在建成后，一般需要2年以上才能達到設計的用電規模。所以在數據中心行業中，大家經常討論大工業用電與一般工商業用電的選擇問題。
對于任何一個具體的數據中心，數據中心工程師都能夠計算出應該如何選擇用電模式，但是這需要計算過程和一定的專業基礎。筆者希望將這個復雜的計算過程，簡單易懂的呈現在大家的面前。也希望，即使是一個非專業人士，也能夠在全國大多數地區，大多數時間，大多數電價變動下的情況下，快速的判斷出數據中心應該選擇哪一種用電模式，并判斷出數據中心需要調整用電模式的大概負載率區間。同時在數據中心選址階段，與政府及電力公司的談判中，能夠在電力申報的類型上，給予定性的判斷，以利于后續運營期，電力成本的降低。
三、T-Power通用電價選擇函數表
經過推算，筆者建立了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%最大需量申報為例（即需要繳納容量電費的容量占已經開電的受電變壓器總容量的40%），給出以下T-P函數表，筆者簡稱為T-P40通用電價選擇函數表（由于目前國內數據中心大多會要求一用一備的外電架構，故一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能產生的罰款）。
表1 T-P40通用電價選擇函數表（按40%最大需量申報，即繳納容量電費的容量占已經開電的受電變壓器總容量的40%）
注：對于一般工商業用電的工業用戶也需要繳納容量電費的地區（如上海），縱坐標則調整為大工業用電與一般工商業用電容量電費的差價即可使用。
本函數表的橫坐標為大工業電價相比一般工商業用電，電度電價便宜的價格（元/kwh）?？v坐標為最大需量申報的容量電費單價或差價（元/kVA/月）。數據區為數據中心的外線平衡負載率（%），是指數據中心采用大工業電價與一般工商業電價繳費相等的情況下，數據中心實際用電容量（kVA）占外線總容量（kVA）的比例。
以數據區第一個數據為例，當大工業用電電度電價比一般工商業便宜0.01元的情況下，最大需量的容量電費單價或差價為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。
如前所述，目前大多數數據中心采用一用一備的外電架構，因此外線負載率一般不會超過50%，所以當大工業電度電價比一般工商業僅便宜0.01元的時候，電力公司允許自由選擇且能夠選擇一般工商業用電的情況下，一般工商業用電具有明顯的價格優勢。
將表中外線負載率超過50%的情況標紅，在采用一用一備的外電架構下，如果外線負載率落在標紅區域，則直接選擇一般工商業電價即可。
為更直觀理解T-Power通用電價選擇函數表，筆者繪制了以下的函數三維曲面圖（縱坐標為外線負載率-%，橫坐標為容量電費單價或差價-元/kVA/月，進深為電度電價差-元/kwh），當數據中心外線負載率落在圖中三維曲面以下的區域，一般工商業用電價格具有優勢，高于該曲面之后，則建議選擇大工業用電。
四、不同區域電價選擇的建議
結合華東（上海、江蘇、浙江）、華北（河北北部地區、北京、天津）、華南（廣東地區）幾個主要經濟發達區域，看一下本函數表的使用價值。表2為以上主要地區的電價表，電價數據來自于參考文獻所列各地發改委、物價局及電力公司相關文件。
通過表2，定性分析，可以看到，在華東地區，上海的電價相對具有吸引力；同時在華北地區，冀北電網的電價具有區域的價格優勢；在廣東地區，粵北電價具有非常明顯的價格優勢。在經過2018年至今的幾次電價降價后，在以上幾個區域中，粵北220kV電度電價最低，峰平谷加權平均電度電價僅為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，得到各地數據中心的外電平衡負載率，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可以得出以下建議：
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在上海、江蘇、浙江，根據2019年最新執行的電價，優先選擇一般工商業用電。
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河北北部（冀北）地區，110kV供電外線負載率需要達到51%左右，即數據中心負載率（一用一備）需要超過100%，大工業電價才具有價格優勢，因此在冀北電網范圍內，如果采用一用一備的外電方式，110kV及以下的電壓等級，選擇一般工商業用電具有價格優勢。
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北京市：經濟技術開發區建議直接選擇大工業用電（如允許）；城區在接近20%左右的外線負載率，40%左右的IT負載率（一用一備）情況下，需要關注用電類型的變更；郊區則分別在25~30%，50~60%左右的負載率情況下，關注用電類型的變更。
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天津市：經過2019年的電價調整，天津一般工商業用電具有價格優勢。
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廣州：不同供電電壓等級下，外線負載率接近15%~20%，IT負載率（一用一備）接近30%~40%的情況下，關注用電類型的變更。
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粵北：在外線負載率接近14%~17%，IT負載率（一用一備）接近28%~34%的情況下，關注用電變更。
以上所有分析均基于文章最后的電價參考文件的電價，40%的最大需量，一用一備的外電架構。本文的第五小節提供了其他最大需量情況下的TP表格供讀者參考，其中T-P100表格為按變壓器容量申報。
關于經濟效益，以粵北為例，假設數據中心外電總容量為6萬kVA，10kV供電，一用一備，第一年上架進度為25%。當采用大工業電價，第一年繳納電費約2474萬元；采用一般工商業電價，約1898萬元；當按照T-P40表格的平衡負載率進行申報變更（理想狀態下），約1856萬元。
由于各地電價文件和執行細則相差較大，讀者根據當地的具體條件，靈活參考本文內容。
五、其他最大需量函數表（T-P50，T-P67，T-P75，T-P100）
T-P50表格中的50%解釋為，需繳納容量電費的容量占已經開電的受電變壓器總容量的比例。由于T-Power通用電價選擇函數表，以電價差價作為自變量，無量綱的負載率作為因變量，因此與申報外電總容量無關，故該系列表格不僅適用于單個數據中心的電價選擇，也適用于單臺變壓器的報停與恢復，以及園區級的電價選擇。同時由于在函數的推算過程中，備份電源比例在分子和分母同時出現，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，不影響函數表的使用，僅影響最終判斷的臨界值。（如當采用2用1備的外電架構時，根據申報最大需量的比例，使用對應函數表即可，判斷采用大工業用電的臨界值由一用一備的50%調整為67%。其他比例類推）。
表中標綠部分為外線負載率超過100%的情況（不可能實現的情形），在該情況下，直接選擇一般工商業電價即可。
表4 T-P50通用電價選擇函數表
（50%為需繳納容量電費的容量占已經開電的受電變壓器總容量的50%）
表5 T-P67通用電價選擇函數表
（67%為需繳納容量電費的容量占已經開電的受電變壓器總容量的67%）
表6 T-P75通用電價選擇函數表
注：（75%為需繳納容量電費的容量占已經開電的受電變壓器總容量的75%）
請注意，由于一般情況下，按75%最大需量申報的容量電費可能會超過按100%變壓器容量申報，所以T-P75表格的使用場景可能較少。
表7 T-P100通用電價選擇函數表
（100%為需繳納容量電費的容量占已經開電的受電變壓器總容量的100%，即按變壓器容量申報容量電費）
（轉自：《工程建設標準化》總第248期，作者：朱華 李勇 李典林）
