合同能源管理在火电厂冷却塔改造中的实践

尚海军,王文生 ,谢天,李光宇，王浩，黄嘉驷

(1.西安热工研究院有限公司,陕西 西安 730043;2.国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院,辽宁 沈阳 110006;3.华能鹤岗发电有限公司,黑龙江 鹤岗 154000)

合同能源管理在火电厂冷却塔改造中的实践

尚海军1,王文生2,谢天1,李光宇3，王浩1，黄嘉驷1

(1.西安热工研究院有限公司,陕西 西安 730043;2.国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院,辽宁 沈阳 110006;3.华能鹤岗发电有限公司,黑龙江 鹤岗 154000)

本文以某电厂冷却塔节能改造为例，论述了合同能源管理在火电厂节能改造中的实施过程。通过项目可行性研究，预计该项目年节约标煤2 177.3 t以上，项目实施后对其效果进行了节能评估验证，证明年节约标煤2 488.3 t，达到预期的节省煤耗的目标，最后对合同能源管理的潜在风险进行了分析。

合同能源管理;冷却塔;节能评估;煤耗

合同能源管理(Energy Performance Contracting，EPC)作为一种新型的市场节能机制[1]，摆脱了单纯依靠企业自有资金和技术推行节能工作的困境。EPC是20世纪70年代世界能源危机后在西方国家发展起来的，我国在1997年首次引入EPC[2]，2010年左右，随着我国节能减排压力增大，EPC投资增长迅速，近期投资额有所回落。

1 项目概况

某火力发电厂1#300 MW机组1997年投产，设计配套4 000 m2自然通风逆流式冷却塔。冷却塔经过多年运行，淋水填料破损堵塞，散热面积减少，通风阻力增大；同时喷溅装置雾化效果恶化，淋水均匀性变差，直接影响淋水填料散热效果；塔芯部件变形破损、堵塞，使冷却塔配风、配水极不均匀，导致冷却塔出水温度升高，影响机组经济运行。

西安西热节能技术有限公司以节能分享型合同能源管理模式对冷却塔进行了节能改造。

2 节能量评估

合同能源管理(EPC)实施前，西安热工研究院对1#冷却塔节能改造项目可行性进行了研究，2012年5月17日经现场测试表明机组在负荷率80%情况下，冷却塔冷却幅高达12～15℃，循环水出塔温度偏高4～7℃，该冷却塔节能潜力较大。节能评估核算条件：

(1)该电厂地处我国东北极寒地区，冬季环境温度低，故此期间不进行收益评价。改造后节能收益主要体现在每年5月中旬至9月中旬环境温度较高的4个月份内，期间机组出力系数高。故收益利用小时按2 880 h(4个月)核算。

(2)改造前冷却塔冷却幅高达12～15℃，1#机组长期运行统计的冷却塔冷却幅高在12℃以上，评估核算冷却幅高取下限，按12℃核算。

(3)按国内制造厂提供的排汽压力对热耗率修正曲线可知，300 MW机组排汽压力每变化1 kPa，对热耗率的修正量在0.7%～1%之间，因此对机组供电煤耗影响为2.3～3.3 g/(kW·h)。评估核算取下限，即汽轮机排汽压力每降低1 kPa，将使机组供电煤耗下降2.3g/(kW·h)。

(4)按凝汽器特性曲线可知，循环水出塔温度降低1℃，机组排汽压力下降0.4 kPa。

若对冷却塔实施节能改造，保守估计1#机组冷却幅高低于8.5℃，出塔水温下降4℃以上，年节约标煤至少2 177.3 t，具体数据见表1。

表1某电厂1#冷却塔改造后收益评估

改造前冷却幅高/℃121212改造后冷却幅高/℃8．58．07．5冷却水温下降量/℃3．504．004．50排汽压力下降量/kPa1．401．601．80供电煤耗下降量/g·(kW·h)-13．363．684．32运行小时数/h288028802880负荷率0．750．750．75电量/(亿kW·h)6．486．486．48节煤量(标煤)/t2177．32488．32799．4标煤价格/元665665665收益/万元144．8165．5186．2

3 改造方案及效果

针对1#机组冷却塔运行现状，提出节能改造方案，具体内容：

(1)除水器改用BO160/45型高效节水型除水器；

(2)喷淋装置改用TP-II型喷淋装置[3];

(3)改用双斜波高效填料，冷却数Ω=1.92λ0.64，高度1 m[4]；

(4)填料托架改用H70型填料托架；

2012年8月对1#冷却塔进行了节能改造，项目建设期为2个月。

2013年6月西安热工研究院对1#冷却塔改造效果进行了测试。测试在冷却塔设计条件下(热负荷80%以上)进行，冷却塔冷却幅高为8.0℃，较改造前幅高降低4℃，出塔水温下降4℃，凝汽器真空可提高约1.6 kPa，机组供电煤耗下降3.7 g/(kW·h)，年节约标煤至少2 488.3 t，冷却塔改造后节能效果达到了预期目标。

4 节能投资及回收

1#机组冷却塔节能改造项目由西安西热节能技术有限公司100%投资。本EPC项目节能效益按标煤价格665元/t进行核算，年节能效益165.5万元。在双方约定的节能效益分享期内，节能服务公司分享75% 的节能效益，电厂分享 25%，节能效益分享期为3年。

5 节能投资风险

EPC模式作为一种新型的市场化节能投资机制，在我国的运作环境有待进一步完善。2010年国家连续发布了多个关于EPC的意见通知，电力行业EPC投资在2011年达到了高峰，投资额同比增长55%，2012年迅速滑落至11%，EPC发展模式遇到瓶颈[5]。节能服务公司在以合同能源管理模式进行运作应防范以下几点：

(1)近年来火力发电企业都进行了大量的节能改造工作，机组节能空间都比较小，EPC项目实施前，应准确评估项目实施后节能量，对节能技术风险须深入评估，避免项目实施后没有足够的节能收益[6]。

(2)煤价波动对项目的节能投资效益冲击较大，煤价下跌直接延长投资回收期而增加投资财务成本，在节能效益分享期内，最好约定固定标煤价格，避免煤价波动带来的投资风险。

(3)节能效益分享期尽量短，以减少投资财务成本和缩短投资回收期，以便减少与客户在节能量等方面可能出现的纠纷。

(4)当前的企业信誉环境也是EPC项目执行的风险之一，节能服务公司在项目初期对企业的信誉和财务状况进行调查，避免因财务原因或其它借口拒付节能分享效益款[7]。

(5)国家对节能服务公司实施的EPC项目财政补贴和税收优惠政策不够具体细致，尽管 (2010)110号文件中规定对节能服务公司在税收等方面进行优惠，但由于缺乏具体实施细则，在项目执行过程中普遍很难落实。

[1]史俊奇,等.一种新型节能模式:合同能源管理[J].矿山机械,2008(2):42-44.

[2]Shi Xiaowen. Energy Performance Contracting Business opportunities would be infinite if the "two obstacles " were cracked[J].ELECTRICITY 2008(2):33-35.

[3]胡三季,等.自然通风冷却塔的节能改造[J].热力发电.2004(12):44-47.

[4]胡三季,等.不同高度淋水填料的热力及阻力性能试验[J].工业用水及废水,2005(2):76-78.

[5]常东锋,等.合同能源管理在发电行业中节能降耗中的应用现状及建议[C].西安：中国电机工程学会火力发电分会:发电企业节能减排技术论坛论文集,2013:130-134.

[6]王婷,等.合同能源管理项目的风险评估[J].电力需求侧管理,2007(5):24-26.

[7]王树茂.合同能源管理在我国的发展和存在的问题[J].中国能源,2008(2):21-23.

PracticeofEnergyPerformanceContractingintheEnergySavingTransformationofThermalPowerPlantCoolingTower

SHANGHai-jun1，WANGWen-sheng2，XieTian1，LIGuang-yu3，WANGHao1，HUANGJia-si1

(1.XianThermalPowerResearchInstituteCo. ,Ltd. ,Xi’an730043,China;2.ElectricPowerResearchInstituteofStateGridLiaoningElectricPowerCo.,Ltd. ,Shenyang110006,China;3.HuanengHegangPowerGenerationCo. ,Ltd. ,Hegang154000,China)

Taking the energy saving transformation of one thermal power plant cooling tower for example, the paper provides a brief introduction of (Energy Performance Contracting，EPC)practice. The evaluation indicates that at least 2 177.3 tons standard coal can be saved every year. After testing and energy saving evaluation, the projection saves 2 488.3 tons standard coal every year. Energy saving transformation achieved the goal of coal consumption. At last, the paper points out the risk of EPC.

EPC;cooling tower;energy saving evaluation;coal consumption

2014-04-29修订稿日期2014-07-17

尚海军(1973～),男，硕士，高级工程师，主要从事火电厂热力设备节能改造技术研究。

TK01+8

A

1002-6339 (2014) 06-0545-03