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当前位置: 首页 > 新闻中心 > 亿博官网 - 亿博电竞随着全球气候变暖的形势越来越严峻,国际社会降低CO2等温室气体排放的呼声越来越高。为实现减排承诺,发电领域排放的CO2量被严格限制,低碳成为电力系统调度运行中的又一重要目标。
在电力行业,节能发电调度改变了传统的平均分配发电小时数的调度模式,最终以节能环保为基础目标,以电力系统中的发电、输电、供电全系统设备为调度对象,严格按照能耗和污染排放的标准水平为衡量标准,优先调度一切可再生资源和清洁发电资源,最大限度减少能源、资源的消耗,防止污染物的过度排泄,以应对全球变暖的终极挑战。
从节能发电调度的发展来看,科学发展观正确的引导,先进的社会制度规范并激励着技术创新的完美实现,力求从制度创新和技术创新的角度改变CO2的排放,具有强烈的前瞻性和不可忽视的影响作用。
从节能发电调度的内容上看,节能发电调度根据时展观的要求和管理制度的创新性约束力度去发展,成为了中国电力行业实现CO2有效控制,促使低碳电力正确合理运行的必然选择。
从节能发电调度的特殊属性来看,电力行业针对低碳技术的的发展和控制具有明显的碳锁定效应,能够促使各种低碳电力技术实现新一轮的发展目标。
在国内传统技术上常采用平均分配发电小时数的调度方式来进行碳的排放,但要想满足短期类控制CO2的减排标准有着众多的技术约束。目前国内提升技术条件,实行了节能发电调度模式。它的实际效果表明,中国电力行业想要在短期内有效控制CO2的排放,实现低碳化发展,节能发电调度模式是唯一的正确选择。
当前国际上已开始了积极的研究活动,联合国与以欧盟为核心的西方发达国家分别制定了发展目标,提出了“低碳经济”的发展理念。各个国家开始开创技术创新领域,从根本上提高碳的利用率,从源头杜绝C2过度排放的可能因素。这一场技术革新标志着工业文明彻底向生态经济文明转变,低能耗、低排放、低污染的目标意味着技术创新、制度创新和发展观的巨大进步,将会是一场影响着生活方式,价值追求,生产模式和国家进步的全球性的科技革命。
从未来电力行业的CO2排放轨迹和相关特征来分析,建立一个能够适应不同调度模式的CO2排放计算模式必不可少,从模型的整体实施流程综合来分析将会有:电力负荷增长、发电装机规划、机组退役、小机组关停计划四个必不可少的功能模块。
CO2排放计算模式常采用精细建模的思路,各建模单位具体细化到了每个机组的层面,在模型的数学表达中需要计算控制多个模块,以实现控制因子的调整和多方案制定。
在计算全国电力的CO2的排放总量时,机组的CO2排放强度、机组的年发电量和机组的集合都会影响公式计算的结果。但单纯计算 CO2排放强度时,有机组所用燃料的CO2排放因子,机组所用燃料的发热值和机组的能量转换效率就成了不可忽略的影响
而水、核、风等类型机组中,无论在何种调度模式中,年发电量都是固定的,都能按最大能力值进行发电,只有火电年发电量会因为调度模式的不同而改变结果值。
节能发电的调度要求是按照效率高低进行调用机组的发电程序的,直到满足负荷需求的目的。但在实际的调度中,总会因为各类约束条件让实际调度与理想调度值发生偏差。
在传统方案中,不同调度方案的年发电小时数的分配方式记为HT,理想方案用两阶段阶梯曲线近似表示,记作HI,在高效机组和低效机组的分配发电小时数和各种约束条件之间,可用以下图示表示彼此的关系:
而节能发电调度的控制因子可以描述各种不同发电调度因子下的实施方案和最终的效益,方式定义为:
为实现煤耗差异的发电小时数分配时,通过对年发电小时数、发电煤耗、机组总和的最大煤耗和函数的形状控制参数等相关因素设置节能调度方案来实施调控时,就需要确保电量平衡,调度方案就必须满足一定的约束条件,那么通过这些函数的调整,便可以控制函数的形状,得到不同的调度方案。
十二五期间的低碳标准有了明确的限制,中国电力行业对电力CO2的排放轨迹和特性有了深入的计算,传统调度模式下的CO2排放分析和节能发电调度下的CO2排放轨迹以及理想节能发电调度模式下的CO2排放量与传统调度模式都有着明显的区别。而不同节能调度实施过程里,不同调度控制因子下的CO2减排率呈现不断上升的趋势,边际减排量反而会持续下降。
在相关因素的相互制约中,CO2减排量的计算控制必须找到一个可以综合考虑的实施效益和实施难度的平衡点,并考虑到实际情况,制定出最佳的节能发电调度方案。
在取得合理的平衡点h=1500 h的影响下,年发电小时数的分配方案会如下图所示:
此方案在运作过程中,减排率达到了5%,成功实现了理想减排效果的80%。在有效降低电力CO2排放量的同时,也有着可观的经济收益。
在节能发电调度模式实现的经济效益方面来假设,如果能够将节能发电调度减少的CO2排放量通过清洁发展机制(CDM)或全球排放额度交易(ET)进行交易,计划以80元/t作为基准价格,大概计算节能发电调度模式下减排收到的经济效益竟可达144亿元/年。
1)可按节能发电调度的碳化效益目标实现发展观的改变,结合CO2减排目标和电力行业发展目标,改变传统思路,实现电力行业的可持续发展。
2)日渐改变不合理的发电调度机制,在短期内对电力CO2排放量进行有效控制。
3)在节能发电调度的引导下,通过“制度创新”“技术创新”的新型方式实现深入挖掘,找寻电力行业的高效率、低成本的有力途径。
4)大力发展低碳能源的开发和低碳技术的创新,在能源结构的调整下实现减排任务,从根本上降低碳排放的强度,确保电力行业在碳排放领域的持续性和效益。
[1]陈启鑫,周天睿,康重庆等.节能发电调度的低碳化效益评估模型及其应用[J].电力系统自动化,2009,33(16):24—29.
[2]黎灿兵,刘,曹一家等.低碳发电调度与节能发电调度的一致性评估[J].中国电机工程学报,2011,31(31):94—101.
40%~50%左右,有的甚至更高。高昂的燃料成本、日渐走低的回报率,加上港口和航线日渐严格的环保法规,以及国际海事组织的能源效率指数等限制性因素,近几年都对船东的运营带来了诸多挑战。航运企业所能做的最大努力就是在正常运营船舶的同时,协调好环境和经济效益的可持续发展。因此,如何通过节能减排技术与机制的应用与推广,有效降低企业运营成本,已成为当前航运界普遍关注的问题。
2013年伊始,不少航运公司陆续采用一些船舶改装的技术手段,其中包括球鼻艏改装等方案,来达到节能减排的目的。例如,马士基航运在北船重工,对旗下10艘集装箱船的船鼻进行改造,以减少燃油消耗、降低成本。继马士基之后,现代商船也宣布了改造旗下10艘高速集装箱船的计划,并在北船重工完成首艘削减球鼻艏改造工作。随后,达飞海运又在舟山中远船务完成了集装箱船“塔斯卡”球鼻艏改装项目。
从改装后的节能效果来看,虽然目前尚无具体公开数据,但据马士基航运估计,改装后运力可节省大约2%的燃油消耗。舟山中远船务经过试验和数据比较后认为,达飞的集装箱船进行球鼻艏改薄后,理论上可节省燃油消耗8%。现代商船则表示,改造前的集装箱船最大航速为27海里,在经过改造之后,新球鼻艏整体形状更接近“海豚型”,最大船速也降低为18海里。通过改造,预计燃油成本将减少3%。由此可见,船舶球鼻艏改装后,虽然节能效果不尽相同,但收效仍然明显。在降速运营下,对球鼻艏的改装,可以对原有设计的阻力状态做出改进。
在船舶节能改装经济效益明显的驱动下,国内船东也做了这方面尝试。2013年11月,宁波丰华在中船澄西为旗下的53 000吨散货船进行节能改造。据船厂测算,节能改装后的船舶,平均油耗可下降10%~12%,按每日船舶消耗30吨燃油计算,每日可节约燃油3吨,费用1万余元。船厂数据显示,节能改装后的53 000吨船,运营一年即可赚回修理改装的成本,对船东来说不仅有利可图,而且投入产出的收效相当可观。
除了船舶改装,对船舶硬件设施进行改造外,船舶节能管理软件的日益兴起,也成为航运界节能减排的关注对象。近年来,芬兰船用方案公司Napa推出的软件,可使船上能够更密切地观察船舶的实际运营情况。该公司称,开发设计这类节能管理软件,主要源自于市场不断增加的需求。早些年由于油价低,市场对这类软件的开发并不感兴趣。但随着严厉的环保规则陆续出台,以及持续高昂的油价,迫使船东更多去考虑如何使其船舶管理更加绿色。Napa公司的节能管理软件推出后,节能效果也不负众望。
2013年,欧洲航运公司Bore宣布了其试用NAPA公司的SEEMP船舶能效管理软件的结果。该公司在一艘滚装船上配置了该软件,在89天时间里,燃料消耗减少了5.8%。据Bore公司计算,采用该软件,该滚装船每年能节约320吨燃料,约合21万美元。除了正在运营的船舶外,一些新船也开始安装能效管理软件。2013年,万海航运公司新交付的一艘4 680 TEU“新春”轮,安装了最新推出的NAPA Green节能系统。该系统是日本海事协会与日本NAPA公司共同研发的全方位节能软件,能有效降低船舶燃料成本与减少二氧化碳排放,进而与国际海事组织于今年初开始生效及执行的SEEMP船舶能源效率管理计划达到相辅相成的效果。万海航运表示,决定选择该系统,是因为它的功能相当全面性,还有简易亲切的操作界面,以达到船舶平衡、速度与路线的最佳化。同时,公司也期望能因此成为更环保节约的船舶管理者。
由此可见,无论是船舶的硬件改装技术,还是航运节能管理软件应用,都能为航运节能减排工作带来非常可观的经济效益,吸引不少船东的目光。
随着现代技术和制度的不断演进和发展,节能减排推进的着力点也逐步由传统的船东技术应用,向供应商为船东提供综合技术服务方面转化。如果将航运节能减排视为一项针对船东的综合服务,那么其推广的关键就在于满足航运企业的深层次需求,为航运企业提供整体的解决方案。
西门子在航运界推出第一个集成的、优化船舶管理的解决方案时,其船舶业务负责人就表示,在现在以及未来很长一段时间内,维护周期和能源的消耗在成本降低方面均拥有巨大的潜力,公司可以在生态和经济效益两方面,为船东提供船舶的可持续性运行方案。该公司推出的系统平台EcoMain,可以帮助船员和船东迅速获取和处理船舶运营的各项数据并以简单透明的方式呈现,通过综合分析与集成所有相关数据,保证最大程度的优化船舶的运行效率,同时数据也可以远程提供给船东,有利于船东通过可视化的方式对其整个船队进行优化管理,为航运业提供一个航运节能管理的整体解决方案。
针对国外服务商在该领域的踏足,国内供应商也不甘落后。去年中国国际海事会展期间,中船集团旗下的中船电子科技有限公司成功推出了自主研发的船舶智能运行与维护服务的系统一揽子解决方案,成为国内首家成功完成船舶智能运行与维护服务系统自主研发的企业。该智能运维服务整体解决方案提出了帮助用户以最小代价完成“精确节能,绿能管理”的运营目标,通过定量掌握船舶装备状态,为用户实现船舶运营的精确节能与绿色管理,分析并找出额外节约运行成本的可能,提高航运计划整体性。
除了在航运节能管理方面提出的整体解决方案外,在船舶技术改装方面,也有专业机构提出了整体解决的设想和建议。德国劳氏船级社指出,当前尽管不少船舶改装技术都获得行业公认,但营运船改装的进程远慢于人们的期望。这主要是一些中小航运企业由于自身技术力量有限,缺乏专业航运节能知识,在节能减排技术方面无法做出明晰的选择和判断。针对这种特殊而又蕴含巨大潜力的需求。该机构2013年推出了一本帮助船东如何利用一系列改装方案来保持其营运船经济性的新手册。手册内容显示,当前节能减排技术推广的主要阻碍是船东在信息、信心和动力方面的缺乏。缺乏改装专业知识意味着航运公司在大量现有的可选方案面前,会很难识别出最佳的方案。而且,也未能以专业方式对单一改装方案的经济性进行评估。因此该船级社建议,机构要发挥重要作用,进一步为船东提供充分的融资支持。航运公司、技术顾问、信誉良好的方案提供方和验证节能效果的机构之间建立合作会大有可为。
虽然节能减排技术已经走向成熟,但仍有相当一部分航运企业对节能减排工作缺乏足够热情。这里面除了船东对技术因素了解不够全面和深入之外,与当前航运业普遍面临现金流吃紧的困境也有相当大的联系。国际危机以来,由于市场持续低迷,航运公司持续亏损。为了生存,一些知名航运企业已到了不得不依靠变卖资产来维持生存的局面,即便像马士基和达飞这样实力雄厚的老牌航运企业,近年来也不得不多次变卖多式联运、码头等资产,来筹措部分企业资金,用于拓展新的核心业务。虽然不少节能减排技术和整体管理方案可以帮助航运企业降低运营成本,但由于航运业运力过剩明显,行业整体利润改善空间有限,当航运企业效益不好的时候,苦于资金有限,迫使不少航运企业暂时打消通过再的方式,来做好节能减排工作。
而航运企业这种缺钱的状态,正是机构发挥重要作用的时刻。为船东提供包括融资在内的节能减排整体解决方案,将成为一个可行且有效的方式。航运企业的节能减排工作更需要一个能提供包括解决方案在内的综合节能服务公司来共同推动。而与节能服务公司密切相关的,则是现已被广泛应用的合同能源管理。
合同能源管理发源于上世纪70年代中期的美国,是一种基于市场的节能新机制,即由专业的节能服务公司与用能单位签订合同,为其提供节能项目用能状况的诊断、设计、融资、改造、施工、设备采购、安装调试、运行管理、人员培训、节能量测量和验证等服务并保证节能量或节能率,用能单位保证以节能效益向节能服务公司支付项目和合理利润的市场化节能机制。合同能源管理作为一种先进的能源管理模式,在国外的发展只有20多年的历史,但发展迅速,特别是在美国、加拿大、欧洲和日本等国家或地区,已发展成为一种新兴的节能产业。
在我国,随着节能减排产业政策体系的逐步完善,节能服务产业规模正在迅速壮大,产业发展的外部环境明显改善,合同能源管理也从原来不为大家所知,到现在越来越被社会各界认识不断增强,成为社会关注的热点产业,越来越多的用能企业积极采用合同能源管理实施节能改造,服务模式也不断创新并实现了突破。目前,机构针对合同能源管理特点设计新型产品,开发多种融资方案,为产业发展注入了新的活力。
国家对促进节能服务产业发展也高度重视,并把合同能源管理看作是促进节能减排培育战略性新兴产业的重要措施。近年来,无论是从国家出台的节能减排政策、财政奖励政策还是税收优惠政策,都对节能服务产业的发展形成了良好的政策氛围,这对于推动产业发展起到了至关重要的作用。
在节能服务产业发展潜力巨大的前景下,我们也清楚地看到,节能服务领域也由以工业为主,正逐步向工业、建筑,交通等多领域转变,其非工业领域节能服务市场份额也正不断提升。目前在交通领域,港口企业利用节能减排服务已经有不少案例。
2014年初,南网能源公司与广州港南沙港务有限公司签署绿色港口战略合作协议。根据协议,南网能源公司将发挥节能减排技术与平台优势,帮助南沙港务优化能源供应体系,为其提供一揽子节能服务解决方案,其中包括做好能源专项规划、深入分析能源消费结构及用能状况,挖掘节能潜力,开展节能改造,帮助南沙港务提高企业经济效益等。
十八大提出,要充分发挥市场机制在资源配置上的基础作用。国家在节能减排的政策取向上也逐步开始转变,由重点支持节能项目向培育节能服务市场转变。以分享节能效益为基础的节能服务公司也由此不断应运而生。包括一些央企在内的大型重点用能单位,近两年也开始组建专业化的节能服务公司。他们正利用自己的资金及技术优势,扩大市场。例如,中石化集团早在2011年10月就成立了专业的节能服务公司――中石化节能技术服务公司,并于2012年成为国家发改委、财政部第四批备案的节能服务公司。作为合同能源管理项目,中石化节能技术服务公司还享受到上海市浦东新区国家税务局直接减免增值税的税收优惠政策。该公司成立后,一直致力于合同能源管理在中石化的实践和推广工作,并成为中石化合同能源管理的主要执行者。据悉“十二五”期间,中石化将安排上百亿元用于节能改造,实施合同能源管理具有极大的内部市场,开展合同能源管理具有广阔前景。
目前,融资渠道是限制一些新兴产业发展的瓶颈。通过拓展产业链思路,我们不难发现,利用新的渠道和营销模式,结合全球环保的责任和理念,节能减排服务对市场资金仍然具有强大吸引力。余额宝、零钱宝和理财通等互联网的相继诞生,改变了以往的社会融资渠道。今年在深圳,招商新能源集团启动了一项光伏互联战略合作,通过互联网众筹的崭新模式,实现了国内节能减排产业先锋――光伏电力行业与互联网的第一次牵手。该模式将通过互联网众筹平台,以众筹的模式向公众募集资金,联合社会各界力量,推动新能源项目建设。该创新模式将以消费者为出发点和落脚点,构建一个互联网生态闭环,通过创新互联网方式让全民共同参与到低碳减排的行动中,共建绿色家园。
目前,我国电煤消费占全国煤炭产量的一半左右,火电用水占到工业用水的40%,二氧化硫排放量占到全国排放量的54%。我国火电机组供电标准煤耗较国际先进水平高60克左右,相当于一年多消耗煤炭2.2亿吨;输电线个百分点左右,相当于一年多损失电量近300亿千瓦时。因此,对电力行业而言,发电供电是促进经济发展,节能减排也是促进经济发展。
某电公司高度重视节能减排工作,成立了组织机构,建立明确的工作职责和工作分工。通过张贴宣传画、悬挂条幅、标语、制作宣传排版等方式宣传节能减排的意义和目标,营造浓厚的节能减排氛围。公司通过委中心组学习、编制专题企业报和专题学习资料、组织开展支部书记备课会等多种方式大力宣传国家节能减排的规划、政策、法律法规,使广大职工了解国家、省和集团公司有关节能减排工作要求、考核指标;了解公司节能减排工作规划、计划、方案、措施。公司节能降耗主题活动的实施方案出台后,各单位紧密结合公司要求和本单位实际制定具体方案,通过召开班长以上管理人员会议、员工大会等形式贯彻到每一个专业、每一个班组、每一个岗位,从而为活动顺利开展奠定坚实的思想基础。公司还举办了两期形势任务教育培训班,聘请专家对100多名企业中层管理人员、专业技术人员、班组长等生产骨干进行节能减排知识培训,激发骨干人员在节能减排方面的积极性、创造性。在此基础上,开展节能减排专题合理化建议活动。发动职工为企业节能减排、降低成本、增加效益献计献策,各单位各部门动员和组织职工,尤其是首席工程师、员管理人员、生产技术骨干,围绕本单位、本部门、本岗位所承担的主要经济指标和重要设备耗能情况,从经济运行、经营管理、修旧利废等方面每人排查出1-2条影响增产节约的设备缺陷或管理缺陷,并在此基础上提出合理化建议。公司两次组织节能减排专题合理化建议活动,共收到各类建议270条。具备实施条件的建议,经专业组评审论证后予以了实施,对实施成效明显的合理化建议,及时、择优在《徐州诧电》报和局域网上刊用。
组织开展职工代表节能减排专题视察活动。积极推动公司增产节约实施方案的落实,组织职工代表对公司节能降耗实施方案的落实情况进行视察,重点掌握方案的实施进度、典型做法和存在的问题,并针对存在的问题提出改进议案,有关部门接到职工代表提出的改进议案后认真进行了落实。组织开展专项效能监察活动。加强节约专项效能监察,公司成立节能减排专项效能监察小组,由纪委牵头,成员由财务部、技术支持部、人力资源部相关人员组成,重点对燃煤成本、煤炭采制样、供电标煤耗、修旧利废、微机耗材等物耗、能耗的关键部位进行专项监察,通过专项效能监察,促进相关部门健全和落实工作制度,促进节能减排指标的顺利完成。开展“我为创建节约型企业作贡献”活动,下发了关于开展“我为创建节约型企业作贡献”竞赛活动的通知,制定了“创建节约型单位”、“争当节约标兵”的相关标准,发动广大职工积极参与,以企业安全生产、采购、
销售、经营、管理需要为出发点,把节约资源、降低成本、综合利用、增收节支、消除隐患、安全健康、工程建设结算、人力资源配置和办公用品、低值易耗品的节约等作为活动的重点,以提高资源利用率,减少损失浪费,获取最大经济效益的目的,形成人人参与节约、减少浪费的良好氛围。抓好典型示范。公司组织召开了节能减排经验推介会,重点推广先进单位、先进班组节能减排的典型工作经验,以点带面,全面推进。另外,公司在局域网、垞电报设立曝光台,定期组织开展节能减排专项检查活动,对不符合节能减排要求的单位、部门以及薄弱部位及时通过《徐州垞电》报、局域网进行曝光,促进节能减排各项制度、措施落实到位。
科学利用新技术,加大工程技改力度。20__年以来,公司重点实施了热网工程建设、#4和#5炉冷渣器换型改造等技改工程,节能减排效果十分显著。
3×55mw机组改造热电联产工程。项目总1975.4万元,新增销售收入6122.95万元/年,节约标煤28956吨/年。一期热网工程建设已建成投产,二期工程目前已完成工程进度的70%,计划工程结束后向周边地区工业及民用热用户供热将达到30万吨/年,成为徐州地区供热量最大的企业。该工程被国家发展和改革委员会确定为节能技术改造财政奖励项目第三批实施计划。
项目节能减排管理指的是通过有效的管理减少项目施工过程中的能源浪费和降低污染物、噪声的排放。
1.能源消耗。能源消耗量指实际消耗的各种能源,包括工程承包合同范围施工生产、辅助生产、附属生产消耗和现场办公消耗的能源,不包括用于生活目的所消耗的能源。
2.耗能工质。耗能工质是指间接消耗能源的工作物质。即在生产经营活动中需要消耗某些工作物质,而生产这些工作物质需要消耗一定数量能源,利用这些工作物质就等于间接地消耗能源。
1.建筑施工企业应编制开展节能减排活动的管理制度;制定年度节能减排目标和指标,并分解到工程各项目经理部。
2.工程项目部施工组织设计应有节能减排专题章节,或针对工程项目特点,编制工地节能减排专项方案并组织实施。
3.成立以项目经理为主要负责人的工地节能减排活动领导小组,有工地节能控制责任制,制定节能减排型工地的管理人员名单。
5.建立分级节能降耗组织管理机构与节能降耗责任制;制定工程项目节能降耗目标阶段预审和预评的规定。
6.工程项目施工入口处,设立节能减排型工地标牌,提示创建节能减排型工地的责任人、目标、能源资源分解指标、主要措施的内容,生活区及施工现场内在显著位置设置节能用水、用电的方法。
1.严格执行国家行业、地方关于禁止与限制落实淘汰技术、工艺、产品的现行有关规定;积极采用新技术、新材料、新工艺和新产品。
2.安全生产、工程质量、文明施工符合国家行业、地方标准规范规定,工程项目按图施工,落实建筑节能要求,无不良记录。
3.工程项目建立分区域能源、资源消耗原始记录和月度台账,对指标体系各项指标值的真实性负责;工程项目应有从开工到竣工全过程节能降耗数据分析报告。
1.项目环境管理方案、计划。各项目于工程开工前在评价重要环境因素的基础上编制本项目的环境管理方案、计划。同时负责、组织落实,经批准的项目环境管理方案、计划。
2.项目环境管理控制目标。项目环境管理目标必须根据国家和地方环境管理要求并结合环境管理目标以及项目在区域周围的环境要求而确定。确保施工现场场界噪声达标,项目办公室前院内汽车禁止长鸣笛,办公室内人员大声喧哗。减少和控制施工现场粉尘排放,要求施工现场设沉淀池、隔油池、化粪池,保证污水排放达标。建筑垃圾废弃物实行分类管理,可回收废物及时回收。杜绝物料灰土遗洒,节能降耗水电油料消耗,项目经理要求制定“用水、用电管理办法”和提出节能降耗指标的要求,制定预案或管理办法。
我国既是石油资源相对匮乏的国家,又是石油利用效率相对低下的国家。我国单位产值能耗比世界平均水平高2.4倍,是美国的2.1倍,是德国的4.97倍。石油工业企业是国家的重要能源生产部门,其在生产能源的同时又消耗了大量的优质能源,特别是在原油集输过程中消耗了大量的优质能源,其节约替代潜力很大。油田、输油管道集输生产过程中消耗的燃料油主要是优质的原油,年消耗原油数十万吨,如何节约或替代这部分原油,实现节能减排的目的,是一个十分重要的课题。依据国家石油战略安全决策,特别是能源消耗和环保指标严重制约国民经济发展的状况,作者所在东北石油管道公司经过5年多的调研和实践,针对油田、管道的站、库利用余热能源、替代能源实现节能减排降耗进行专题研究,并取得阶段性的成果。
几年来,经过深入调研论证认为,油田、输油管道集输生产过程燃料油的节约、替代、减排和降耗,必须树立科学的发展观,因地制宜地制订可行的方案,以保证其在技术上可行,在经济上合理,在环保方面高于国家标准,实现节能减排和能耗的社会化优化配置。
该方案是实现节能减排降耗的最佳途径,其关键是:在输油站库经济距离内有热电厂并有可利用的余热资源,其最大优点是不需运行热设备消耗能源,污染零排放,实现能源跨行业按梯度降品依次使用,是最经济合理的。其难点是需要对能源利用进行市场整合,购买余热蒸汽的价格、计量谈判是最难的事项。一般站库的经济距离应满足NPW>
K,即在合理的回收期内,其净现值大于。因为:
上式说明子项盈利能力大,敷设蒸汽管道经济距离就增长。通过调研,敷设蒸汽管道的经济距离一般在10~20km不等。
利用余热蒸汽替代燃料油,最重要的是实现了能源的社会化优化配置。其优势有:一是减少了国家重要战略资源的消耗。它将热电厂产生的冷源排汽通过管道输送到用热单位,实现能源消耗的按梯度降品使用,减少直接燃烧优质原油生产低品位热能的状况。如图1所示:冷源排汽得到二次利用,可提高能源效率42.9%,使能源利用更趋于合理,其价值和意义重大。二是减少了大量的温室气体排放。每少烧一吨原油就可减少3~4倍的温室气体排放,特别是SO2等有害气体的排放,对保护环境贡献是很大的。三是减少热设备及辅助设备运行维护物耗,如电、盐、水、树脂等资源的消耗,减少资源在低端重复消耗。四是提高了企业效益和社会效益。五是提高了安全生产系数。
由于受到利用余热资源的限制,其可替代燃料油仅占消耗量的15%~20%,那么如何替代更多的燃料油,这就是下面要研究的方案。
2.2 利用低硫煤制气替代燃料油,实现替代优质原油和减少有害气体的排放(方案II)
从俄罗斯进口原油后,输油管道油品含硫上升十几倍。所以替代燃料油不仅节约优质原油,而且可减少大量的SO2排放。
做好利用充裕的低硫煤制气,实现能源消耗结构的优化推广工作。煤制气是国家推行的“清洁能源行动”总体目标之一。该项技术已有几年的生产发展历程,属于成熟技术并有定型设备。现已广泛用于发电厂、煤化工、建材工业、城市供热、矿山等行业。
技术先进性评价 目前,世界上最先进的煤制气设备是美国和德国生产的,适用于大规模化生产,设备价格是国产设备的8~10倍以上,上述情况不适用于分散、多点、规模小的情况。
技术适用性评价 从技术适用性方面来看,国产煤气发生炉技术适用性强,符合我们的国情、厂情,其最大特点是:不需更新或改造原热设备,在原供热系统嵌入煤气发生炉系统,即可实现使用清洁燃料、优化能耗结构、大幅度降低费用的目的。
综合评价其技术先进性、适用性和各项技术参数,将煤气发生炉应用到油田、输油管道在技术上是可行的,专家评价认为小型炉没有引进的必要。利用东北地区充裕的低硫煤制气,实施替代燃料油,实现能源消耗结构的优化。鉴于煤制气在技术上可行,经济上合理,环保方面高于国家标准,我们应予以重视选择一个较好的地点,进行工业应用实验以取得经验并推广。从长远来看煤制气优于重油,一是资源多,二是价格低,三是社会效益显著。
以前推行过利用重油替换原油的实践90年代初,输油管道推广了用重油替换燃料油(原油)项目,取得了十分显著的企业和社会效益。90年代末由于政策、管理等因素而终止。
重油解决的渠道 国内重油十分紧缺,若替代十几万吨原油,大部分需要进口,用2年时间即可推广到各站。
效益评价 一般原油与重油差价500元/t(但重油需求旺季其差价≤300元/t),折旧、运输、储存、损耗、税费等成本300元/t,每吨收益达200元左右。经济效益显著,更重要的意义在于将石油这一十分短缺的资源,节约下来用于深加工可创造更大的价值。
需要注意的几个问题 一是近几年设备更新部分采用进口火嘴,对重油品质要求较高。二是储存周期长,运输损耗大,储运安全十分重要。三是需要资金额度大。
其他方案有:利用天然气替代燃料油方案,由于天然气价格逐步接近原油价格,所以这里不予论述。另外分子筛、降凝剂等物理的化学的方法应用不稳定,节约电能及躲峰用谷用电,这里也不予论述。
从上述四个方案综合分析来看,油田、输油管道节能减排降耗最佳方案依次为:利用热电厂余热蒸汽替代燃料油方案、利用“煤制气”替代燃料油方案、利用重油替代燃料油方案及其他方案。
综上所述,石油集输生产过程节能减排降耗潜力巨大。推进节能减排降耗项目的实施,关键是要创新思维,胸怀全局,探索新路,创造价值。这样才能培育出更大的市场,创造更大的价值,为国家做出更大的贡献。
(1)做好节能减排降耗项目必须树立科学发展观,在能源消耗上必须打破一门一户、一户一炉旧的传统模式,向系统化、集约化、社会化优化配置发展,这才符合市场规则。
(2)做好节能减排降耗项目要树立大能源观,现在一般企业的生产设备引进水平很高,效率也很高,但能源利用水平仍不高,其关键是管理观念不高,低水平用能现象普遍,所以企业用能要树立大能源观,从区域周边考虑合理用能,才能使利用能源有一个质的跨越。
(3)利用余热蒸汽替代燃料油已有过成功的试验,是推广的问题。一年节约几十万吨原油,减少几百万吨的温室气体排放,对社会是一个很大的贡献,也是建设节约型油田、输油管道的重要内容,是对建设和谐社会的重要贡献。
在前不久结束的哥本哈根气候大会上,中国向全世界展示了节能减排的信心和决心。中国政府在会议讨论的几个核心问题上采取了灵活态度,进行了必要的妥协。例如,在坚守前提下中国表示可以考虑接受发达国家提出的“地球升温必须控制在2℃以内”的目标,将更积极地按要求提供减排信息,增加气候报告的透明度等等。另一方面,中国坚持自主减排,提出不接受任何有损国家的减排目标、资金援助和技术援助,坚决反对发达国家推卸责任和义务,并且呼应欠发达国家的要求,坚持发达国家应当向发展中国家提供充足的、额外的实质性资金援助和低成本技术支持。中国的信心、决心和诚心促使哥本哈根会议形成了协议,取得了一定的收获。
事实上,中国早在哥本哈根会议之前就提出到2020年的减排目标,即2020年单位国内上产总值的二氧化碳排放比2005年下降40%~45%,这是中国的自愿减排行动。中国是最早制定实施《应对气候变化国家方案》的发展中国家,截止到2009年上半年,中国通过淘汰低能耗的炼钢、炼铁、水泥、焦炭产能等,已经使中国单位生产总值能耗相对于2005年降低了13%,相当于少排放38亿吨二氧化碳。此外,中国是新能源和可再生能源增长速度最快的国家。中国水电装机容量,核电在建规模、太阳能热水器集热面积均占世界第一位。中国还是世界人工造林面积最大的国家,目前人工造林面积达到5400万公顷,居世界第一。此外,多年来,中国还为治理污染、恢复生态投入了巨大的物力、财力和人力。
目前,我国的建筑能耗在国民经济总能耗中所占比重较大,占25%左右,且呈递增趋势。还应该认识到,建筑能耗不仅发生于建(构)筑物和其他土木工程设施的使用过程,更多发生在其全产业链的生产过程中。建筑能耗不仅仅影响国家的能源供应,而且能源使用效率的高低还影响环境,直接决定为保护环境、维持和恢复生态的投入。要清楚地意识到节能也是为了减排。因此,开展建筑节能工作有巨大的潜力,可以为我国实现减排目标作出积极的贡献,我们应该从多个角度关注建筑节能。
建筑行业是行业发展关系中最为复杂的一种行业,与其密切相关的行业有60多个,其中最重要的要数钢铁、水泥、砖石、玻璃等建材行业,从而形成了一条在国民经济建设中地位极为显赫的产业链,同时也是高能耗、亿博电竞 亿博官网高排放的产业链。
随着我国建设规模的不断扩大,建设进度的成倍增长,建设行业的迅速发展,建筑材料的消耗量逐年大幅递增。建材需求量的增长,致使能耗相应增加,而且与发达国家相比,我国主要建材生产不仅能效低,而且碳排放量大。
表1国内外钢铁工业综合能耗、可比能耗和炼铁系统工序能耗比较(单位:kgce/t)
数据表明,2003年我国钢铁工业吨钢能耗和吨钢可比能耗这两项指标,分别比国外先进水平高出17.4和8.7个百分点。
一方面是高能耗,另一方面是高排放、高污染。钢铁工业固体粉尘、SO3排放和烟尘排放分列行业第二、第三和第四位。这与国外先进水平相比更显突出,见表2
到2004年,我国钢铁工业固体废弃物综合利用率为60.4%,比国际先进水平低37.6个百分点。
近年来,混凝土成为建(构)筑物的主要建筑材料,水泥生产已经是建筑行业的重头戏。水泥的生产规模逐年增加。水泥生产过程中要消耗大量的能源,向空气中排放大量的二氧化碳和大量粉尘,严重影响了空气质量,破坏了人们生存的环境,给人们的身体健康造成了伤害。水泥生产向来是备受指责的高污染源。这和我国长期以来水泥生产工艺落后有关。为此,水泥生产工艺的技改和引进是科技创新的重要内容,而且取得了可喜的成绩。
2000~2006年间,是我国新型干法NSP飞跃发展的时期,截止2006年,我国已有新型干法生产线条,然而和水泥技术水平最高的印度和日本相比,我国新型水泥能耗水平差强人意,其熟料电耗水平已接近水泥生产大国日本。对于水泥生产而言,电能是清洁能源,而旧的湿法生产工艺对大气和水源污染严重,在我国正逐渐被淘汰。但是,总的说来,与国外先进水平相比,我国的水泥生产能耗仍处于较高水平,折合为热能平均为3416KJ/kg,而日本为3131KJ/kg,我国高出了9个百分点。
维护结构材料主要是砌体和玻璃。以往我国大部分建筑用的是粘土烧结砖。粘土砖的大量使用已经导致我国部分耕地土壤贫瘠,有些地方水土流失严重,渐渐形成荒漠。而烧结过程中污染物的排放不亚于水泥生产。玻璃的生产也是一个高能耗过程。近年来,我国明令禁止使用粘土烧结砖,推广新型节能材料,注重从原材料生产到使用,从设计、施工到使用等各个环节的节能减排,已经取得了显著效果。
我国建筑节能工作起步较晚,建成的节能建筑仅占很小比例。随着人民群众对生活质量的快速提高,建筑能耗以更高的速度增加,例如冬季供热地区正迅速南扩,而北方地区的空调拥有量也快速增加。另一方面,我国城镇化过程明显加速,层层开发建设已经成为支撑我国经济发展的重要支柱产业。在我国建筑能源使用效率较低的现实情况下,建筑集中的城市的“热岛”效应将进一步加剧,城市周边的环境将进一步恶化,如果再走先污染再治理的道路,可持续发展必将成为泡影。
综上所述,建筑能耗不仅产生于建(构)筑物的使用过程中,还大量产生于建造全过程,该全过程始于建材生产。而建筑能耗与排放的关系是正相关的,也就是说,能耗越大,排放量越大,能源利用效率越低,排放量也越大。这种关系的根源,主要还在于我国的能源结构不合理,综合利用程度较低、能源短缺等等。
我国能源结构长期以煤为主,在某种意义上,中国的发展是建立在廉价的煤资源上,这是目前我国成为最大碳排放量国家的最直接和最主要的原因。在电力供应上,煤电所占比重远远超过水电、核电、风电和其他产能。数据表明,我国消耗1度电,就相当于排放了0.997千克二氧化碳,等同于0.272千克碳。就水泥生产而言,现在我国生产1t水泥平均耗电量已接近日本,这在水泥生产环节有效地降低了排放量,但却在煤电生产环节增加了排放量。以生产1t水泥消耗电量为70kw.h计,也就是70度,就相当于排放了近70千克二氧化碳或者18.86千克碳。因此,在我国,节能的意义还在于有效减排。我国逐渐淘汰低能效的炼钢、炼铁、水泥、焦炭产能,已经在减排上取得了可喜的成绩,今后的工作重点应是调整能源结构,大力发展新能源、可再生能源,提高综合利用能力等等。在生产和使用的各个环节,包括煤电生产环节,进行了以减排为目的的科技创新,这是我国可持续发展的一项根本措施。
例如,近年来对冶金过程提出了“绿色”冶金的要求,这就是在钢铁制造过程中通过积极推行最有效的科技创新,利用先进技术不断使钢铁制造流程向物质获得率最大化、能耗最小化、制造流程高效化方向发展。
近年来,混凝土掺和料的使用有了长足的进步。作为主要的、常用的水泥替代材料――粉煤灰,是火力发电厂煤粉锅炉排除的一种工业废渣,燃煤电厂排出的主要固体废物。粉煤灰的综合利用范围正在扩大,已经形成了一种新兴产业。其效益表现在:节约水泥、减少建灰场土地、大大减少可吸入颗粒物、节省冲排灰用水、提高混凝土施工质量等等。目前,通过技术攻坚,某些地区的粉煤灰掺量已经取代了30%~40%的水泥,大大节约了水泥用量,其直接效益和间接效益都十分可观。
此外,在建筑产品的建造和使用过程中发展新能源,利用可再生资源和可再生能源也属于建筑节能范畴。我国有少数城市大规模使用太阳能,已经获得了“清洁城市”的称谓。建筑节能不是消极意义上的节省,而是积极意义上的提高能源利用效率。在这里,科技创新和技术进步是最主要的途径和最基本的保障,对于中国来说更是如此。而科技创新和技术进步无疑也需要巨额的资金投入,这对于发展中国家而言是治理的沉重负担。中国的“自主减排立场”告诉我们,应该以更为广阔的视野和更为宽泛的涵义看待中国的建筑节能行动。因此,除了进行科技创新以外,在有限的资金、技术等条件下对建筑节能项目实行科学的、有效的造价管理必不可少,这是中国建筑节能项目建设能够顺利开展的重要手段。
鉴于节能和减排的关系或者联系,减排工程项目可视为建筑节能项目,例如污水处理厂;按照工程建设项目划分的概念和方法,建筑节能项目可能是单项工程或者是分部分项工程,如维护结构工程。
建筑节能项目的造价管理是全过程或全寿命周期的管理。工程造价管理从项目策划阶段就开始进入项目周期,贯穿项目全过程。要特别重视建筑节能项目前期阶段即可行性研究中的项目经济评价工作、以及设计阶段的多方案设计、技术经济分析、亿博电竞 亿博官网多方案优选以及方案的优化等工作。要针对项目的具体情况,如项目类型、项目性质、项目目标和行业特点等,选择评价方法、评价内容和评价参数,即坚持具体问题具体分析的原则。
项目经济评价包括财务分析与经济费用效益分析两大部分。建筑节能减排项目除具有工程建设项目的普遍特点以外,还具有以下特点:
3.1.1 项目的外部效果或外部影响突出。通常把与项目相关的间接效益(外部效益)和间接费用(外部费用)统称为外部效果。例如维护结构的处理,其间接费用包括技术引进的成本,其间接效益表现为环境的保护或改善。
3.1.2 往往不能通过市场合理配置资源,例如土地资源。项目的投入和产出的市场价格往往不能反应其真实价值,例如水资源的市场价格。
3.1.3 一些风险因素不易识别和确定,而且往往不具备统计规律,这和众多目标群体的利益往往不一致,而且与利益冲突的突发性有关。例如最近几起垃圾焚烧发电设施的建设情况。
因此,建筑节能项目的经济评价不能局限于财务分析,还必须进行经济费用效益分析,而且应该遵循财务分析或财务评价可行,经济费用效益分析不可行,则项目不可行的原则。此外,必要时,可用费用效果分析取代经济费用效益分析。总之,要从资源合理配置角度、国民经济角度、社会经济学角度研究考查项目,分析项目的经济效率和对社会福利所做出的贡献,使项目前期阶段的造价管理工作取得实效。
在项目设计阶段,造价管理工作的主要内容除设计概预算外,还包括对项目设计方案进行技术经济分析、方案优选和拟定方案的优化等。这里,特别提倡使用与价值工程类似的费用效果分析法,具体为最大效果法。即公式RE/C=E/C
在优选中,按RE/C的大小排序,大者排前。在方案优化中,力争做到RE/C趋近于1,以达到效果和费用的最佳匹配。
4.1 积极应对气候变化已经成为我国的重要国策。哥本哈根大会和中国在会议前以及会议中的立场、行为方式和取得的成果等等,进一步证明了我国已经具备的国际地位和相应的责任。作为发展中国家,我国在一系列相关问题上面临技术的压力。一些节能减排行动可能会对我国的经济发展和社会稳定产生负面影响,因此应慎重对待。
4.2 根据中国的现状,建筑节能承载了减排的重任。因此应该从建筑产业的全部生产过程,所形成的产业链,包括能源生产、建材工业等等环节,以减排为宗旨全面考查建筑节能项目。应该认识到科技创新和引进先进技术在其中的重要作用。因此,相应的投入和产出,成本和效益在建筑节能项目的经济评价中也就成为必不可少的参数。
4.3 项目的经济评价和设计方案的技术经济分析是建筑节能项目造价管理工作的重要内容。鉴于建筑节能项目的特殊性,提倡在经济评价中应进行经济费用效益分析,在设计方案的技术经济分析和方案比选、方案优化中争取费用效果分析。当然,在项目经济评价和方案技术经济分析中,若干参数的计算口径应当一致,规划应该协调。
[1]周扬.中国印度日本NSP系统能耗指标比较.中国水泥.2007.8.
[3]赵俊学等.钢铁工业技术进步和环境保护.西安建筑科技大学学报(自然科学版).2002.9.
[4]张夏,郭占成.我国钢铁工业能耗与大气污染物排放量.钢铁.2000.1(第35卷).
[5]中国建设工程造价管理协会.建设工程造价管理理论与实务.北京.中国计划出版社.2008.1.
[6]《项目可行性研究指南》编写组.项目可行性研究指南.北京.中国电力出版社.2002.3.
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