吉林省中部城市引松供水工程节能评价

张正波，李雪松，宗志聪

（吉林省水利水电勘测设计研究院，吉林 长春 130021）

1 意 义

吉林省中部城市引松供水工程为引调水工程，是清洁能源工程，无环境污染、成本低，是国家公益性工程，是关系国计民生的重要工程，对实现吉林省社会经济可持续发展的重点工程，是振兴东北经济的重大项目。评估的意义有：

1）通过此次评估弄清项目能耗情况，了解项目是否达到所处行业的耗能的先进水平。

2）通过对项目用能系统和用能单元的定性和定量分析，总结项目存在的节能方面的问题和下一步可以开发的节能潜力。

3）根据“节约资源”、“节约能源”、“提高能源利用率”和“保护环境”等原则，针对项目存在的节能问题提出切实有效的节能措施，实现提高能源开发利用效率和效益，减少对环境影响、遏制能源资源的浪费。

4）根据已出台的国家及地方关于节能方面的政策，做好笃定资产投资项目节能评估工作，从源头上把握住能源、资源节能关促进经济可持续发展，优化能源供应与配置。

5）通过对项目各用能系统和用能单位的评价，结合国家、吉林省节能政策要求，以及水利及相关行业的技术规范，最终从节能角度回答项目的可行性，对项目合理有效的节能措施和建议。

按照《固定资产投资项目节能评估工作指南》（2010年本）节能评估分类标准，确定本项目需要编制的节能评估报告书。节能评估报告编制程序主要包括：前期准备、选择评估方法、项目节能评估、形成评估结论、编制节能评估文件。

2 工程概况

吉林省中部城市引松供水工程位于吉林省中部，工程的供水范围为长春市、四平市、辽源市及所属的九台市、德惠市、农安县、公主岭市、梨树县、伊通县、东辽县、长春双阳区等11个市、县、区的城区，以及供水线路附近可直接供水的26个镇作为供水对象。依据吉林省国民经济发展总体规划，考虑工程的实施进度安排，设计水平年为2030年。现状基准年采用2006年。设计水平年多年平均引水量为8.97亿m3，丰满水库取水口设计引水流量为38.0 m3/s。

工程从丰满水库坝上取水，由输水总干线、输水干线和输水支线等组成。输水线路总长634.53 km，包括输水干线和输水支线。输水干线包括总干线、长春干线、四平干线和辽源干线。输水支线为从干线或调节水库至各水库或供水城市的线路。输水干线线路全长263.02 km。其中隧洞长134.63 km，管线PCCP（钢管、现浇涵）长128.39 km。共设2座提水泵站，总净扬程为138.0 m。输水支线全长371.51 km。其中隧洞长21.22 km，管线长350.29 km。

3 节能评估

3.1 能源供应情况评估

1）能源利用现状。吉林省是能源匮乏省份，一次能源短缺十分严重。现已探明的煤炭储量为24亿t，仅占全国的0.46%；石油储量为40亿t，仅占全国的4.79%；天然气储量为135.6亿m3，仅占全国的1.15%。

2）能源发展目标。到2015年，主要能源生产目标为：一次能源生产总量为5955万t标准煤，比2010年增长36.99%，年均增长6.5%。到2015年底，煤炭占一次能源消费比重下降到63.94%，天然气占比提高到9.18%，非化石能源（含水电）占比提高到9.8%。风电装机占总装机比重提高到37.96%，单机30万kW及以上火电机组所占火电装机比重达到70.2%。2015年，全社会单位GDP能耗比2010年下降16%；燃煤火电平均供电煤耗降到310 g/（kW·h），综合线路损耗率降到6%；炼油能耗达到65 kg标油/t。

3）存在的主要问题：化石能源资源不足；电力供大于求；能源结构性矛盾突出。此项目能源消费增量为0.8082万t标准煤/a，占吉林省“十二五”期间能源消费额度的0.02%，项目对吉林省能源消费的影响很小。吉林省“十二五”GDP能耗节能目标为0.96 t标准煤/万元，此项目投产后吉林省“十二五”节能目标为0.9596 t标准煤/万元，对吉林省“十二五”节能目标基本没有影响。

3.2 项目建设方案节能评估

1）项目选址节能评估：输水线路布置考虑尽量利用丰满水库正常蓄水位与死水位之间的水头差，采用重力输水或减少泵站提水扬程，以降低工程运行提水电能和费用。考虑尽量靠近供水城镇，避免穿过城镇和居民点，输水线路尽量顺直，减少输水干线、支线长度，减少输水损失，降低水头能量消耗和工程投资。

2）总平面布置节能评估：工程布置考虑了配合沿线4座大中型水库联合调度，利用水库对引水量进行反调节的能力，使得引水过程尽量均匀，降低工程规模，并在不影响下游用水条件下，对各水库弃水加以利用。据测算，2030年共利用沿线水库弃水1.07亿m3。充分利用丰满水库的水头，加大了供水流量和供水保证率的安全裕度。该工程输水线路包含总干线、长春干线、四平干线、辽源干线，途径吉林市、长春市、四平市、辽源市。主要能耗设施为冯家岭分水枢纽的四平泵站、辽源泵站，泵站位于四平市辖区。

四平泵站高扬程水泵效率为89.6%，电动机效率为93.7%；低扬程水泵效率为87.3%，电动机效率为92.8%。辽源泵站水泵效率为89.6%，电动机效率为94.6%，变频设备效率为98%，建筑、照明、给排水等均采用节能设备材料。平面布置直线平顺，减少水头损失，减少能耗。工艺及各工艺装置能耗指标均符合节能设计标准及相关规定。辅助设置也严格按照节能相关要求执行。辽源泵站和四平泵站的采暖方式不节能。

3.3 辅助生产和附属生产设施节能评估

项目能源消费总量为每年0.8082万t标准煤，主要外购电为6299×104kW·h，来源有保证；从项目能源平衡来看：项目能量利用率达到90.88%，项目能源利用率达到34.35%；该工程供水综合能耗为0.077 kW·h/m3原水，项目综合能源消费量为0.8082万t标准煤/a。

3.4 节能措施评估

项目在生产工艺、机电、建筑、给排水、暖通与空调、照明、控制等方面采取了相关的节能措施，如：隧洞和管道布置优化、加压泵站和分水枢纽布置优化、输水道材料选择、变频调速装置、液控阀以及供电系统和变压器设置等节能措施，节能技术措施合理可行；公司制定了一系列的节能管理制度及规定对节能工作进行指导和考核，成立节能管理领导小组，项目能源计量配备了统计及监测等计量器具；项目节能量为3145.5 t吨标准煤/a，万元工业产值综合能耗为0.07 t标准煤/万元，万元工业增加值综合能耗为0.12 t标准煤/万元，达到先进水平。

4 存在问题及建议

存在的问题主要有:1）该工程采暖形式采用电采暖，选用的N=2 kW电暖气节能效果不优；2）四平泵站和辽源泵站分别建设一座66 kV变电所，从工程布置及配电系统节能方面不合理；3）两泵站主水泵电机机端电压采用6 kV，配电系统能耗偏大。

建设方案调整建议如下：

1）鉴于该工程实际情况，采用蓄热式电暖气采暖，蓄热式电暖器是一种电力取暖设备，每天仅需通电加热6～8 h，便可以把热量储存在特制的蓄热砖中，现实全天24 h持续散热。在执行峰谷电价政策的区域，蓄热式电暖器可完全设定在低谷电时段通电加热，这样便利用“低谷电价”，实现了“低谷蓄热，电费减半”。蓄热式电暖器以电热管为加热元件，以蓄热砖为热媒，没有燃烧、没有水、无废弃物排放，运行无噪音，没有复杂的安装过程，只有完全一体且体积较小的取暖设备，是目前在传统集中供暖方式之外的最佳采暖途径之一。

主要具备三大优势：每天仅通电加热7 h，便可实现24 h持续供暖，室温均匀恒定，温暖舒适；与其它电采暖设备相比，可差时加热，降低供电容量50%，减少配电投资；与其它采暖方式相比，加热时间短，运行费用低，使用时间越长，效益越明显。建议下阶段进一步研究电机运行空冷散热利用，辅助电采暖等节能措施相组合的采暖方案。

2）建议下阶段四平泵站和辽源泵站共用1座66 kV变电所，泵站主水泵电机机端电压采用10 kV。

5 结语

1）吉林省中部城市引松供水工程设计供水能力供水8.53亿m3/a，项目能源消费总量为每年0.8082万t标准煤。主要为外购电6299万kW·h。

2）项目符合国家、地方及行业的节能相关法律法规、标准及规范；行业准入条件、产业政策。

3）项目符合国家节能技术、产品推荐目录，无国家命令禁止和淘汰的落后工艺及设备。

4）项目综合能源消费量0.8082万t标准煤/a；万元工业产值综合能源消费量0.07 t标准煤/万元；项目能量利用率90.88%，项目能源利用率34.35%。满足国家相关规范要求。

5）项目能源消费增量占吉林省“十二五”期间能源消费额度0.02%，项目对吉林省能源消费的影响很小。吉林省“十二五”GDP能耗节能目标为0.96 t标准煤/万元，该项目投产后吉林省“十二五”节能目标变为0.9596 t标准煤/万元，对吉林省“十二五”节能目标的实现基本没有影响。

6）项目在生产工艺、机电、建筑、给排水、暖通与空调、照明、控制等方面采取了相关的节能措施，节能技术措施合理可行；公司制定了一系列的节能管理制度及规定对节能工作进行指导和考核，成立节能管理领导小组，项目能源计量配备了统计及监测等计量器具；项目节能量为3145.5 t标准煤/a，万元工业产值综合能耗为0.07 t标准煤/万元，万元工业增加值综合能耗为0.12 t标准煤/万元，达到先进水平。

7）优化采暖方式，减少能耗，可节约311 t标准煤/a。

[1]陶鹏，冯锡荣，张亚敏.港口建设工程节能评估回顾与展望[J].水运工程，2006（10）：81-85.

[2]吉林省水利水电勘测设计研究院.吉林省中部城市引松供水工程节能评估报告[R].2011.