宗万波,李 南
(中国电建集团贵阳勘测设计研究院,贵州 贵阳 550081)
浅谈水电站固定资产节能降耗评估
宗万波,李 南
(中国电建集团贵阳勘测设计研究院,贵州 贵阳 550081)
为加强固定资产投资项目节能管理,促进科学合理利用能源,从源头上杜绝能源浪费,提高能源利用效率,国家发改委于2010年发布了“6号令”,要求国内所有固定资产投资项目,均需对运行期的能源消耗合理性、节能措施、综合能源消耗等进行评估。从“6号令”发布之日起,水电行业作为固定资产投资的一大类,也和其他行业一样,逐步对拟建设的项目进行评估,但水电作为能源供应类行业,和其他(如化工、钢铁、医药等)能源消费类行业在固定资产节能降耗评估方面存在不一致的地方。结合水电行业特点,依照相关条例及办法,对水电行业固定资产节能降耗评估给出一些见解和体会。
水电站;固定资产;节能降耗;评估
一般来说,从自然界直接取得,并不改变其基本形态的能源为一次能源(如煤炭、原油、天然气、水力、核能、太阳能、生物质能、海洋能、风能、地热能等);而一次能源经过加工转换成另一种形态的能源后就叫二次能源(如电力、焦炭、煤气、蒸汽、热水以及成品油、燃料油、液化石油等),一次能源无论经过几次转换所得到的另一种能源,都称做二次能源。耗能工质指在生产过程中所消耗的那种不作原料使用,也不进入产品,制取时又需要消耗能源的工作物质,如水泵抽到高处的水、压缩空气等。对于水电行业,主要是将一次能源(水力)转换成二次能源(电力)。
国家发改委“6号令”中规定,年综合能源消费量3 000 t标准煤以上(含3 000 t标准煤,电力折算系数按当量值),或年电力消费量500万kW·h以上,或年石油消费量1 000 t以上,或年天然气消费量100万m3以上的固定资产投资项目,应单独编制节能评估报告书;年综合能源消费量1 000~3 000 t标准煤(不含3 000 t),或年电力消费量200~500万kW·h,或年石油消费量500至1 000 t,或年天然气消费量50~100万m3的固定资产投资项目,应单独编制节能评估报告表;其余固定资产投资项目应填写节能登记表。我们进行固定资产节能降耗评估,主要就是计算水电站年综合能源消费量、分析能源转换过程耗能的合理性、各种节能措施的可行性等。
依照国家发改委“6号令”指导,固定资产节能降耗评估主要内容有评估依据、项目概况、能源供应情况分析、项目建设方案节能评估、项目能源消耗及能效水平评估、节能措施评估、存在问题及建议等。
对于水电行业,评估依据主要就是国家已发布的各种法规、行业各种设备的技术标准、产业政策、节能产品推荐目录等,最主要的依据是经具有审查资质单位认可的可行性研究报告。
项目概况中项目用能概况是我们关注的重点。本部分内容要对电站运行期的所有能耗进行概括,主要有水轮发电机组附属设备能耗(调速器及进水阀油压装置);水力机械辅助设备能耗(技术供排水系统设备、压缩空气设备、油系统设备、厂内桥机等);电气能耗(主变自身消耗、厂用电能耗、厂内线损等);金属结构启闭机及门机等起重设备能耗;通风空调系统各种风机、空调、除湿机、加热器等的能耗;厂房生活消防供排水系统污水及净化处理设备能耗;消防及生活供水设备能耗。另外,运行期水电站常驻运行人员的办公、生活营地各种设施的能耗,电站运行所需车辆的油耗等都应算在本电站运行期总能耗内。项目用能概况必须考虑全面,做到不遗漏、不重复,真实反映本电站运行期各种可能的能耗,这样本电站固定资产节能降耗的评估才能比较客观。项目概况的其余两部分则需对建设单位和项目基本情况进行简介,项目基本情况中应对本项目各主要技术方案进行描述,以方便评审专家初步了解本项目。
能源供应情况分析要对本电站所在地的能源总体情况进行叙述,主要从项目外部的能源现状以及项目建成后对所在地能源的影响来分析。对于化工、钢铁、医药等行业,本身生产运行过程就需消耗大量能源,若项目所在地无充足的能源供应,那么项目根本就不能成立,更无需考虑固定资产节能降耗分析。而对水电行业,应着重从当地可开发水能资源及当地电网来分析,毕竟水能是电站的主要输入能源,而电网能否消纳电站发出的电量则决定着输出多少能源。
项目建设方案节能评估、项目能源消耗及能效水平评估、节能措施评估是重点的工作内容。
建设方案中项目选址、总平面布置对能源消费都有一定的影响,若坝址坝线坝型选择不合理,就会造成过大开挖、过远运距、过多填方,就会消耗更多的能源;若枢纽总平面布置不合理,也会浪费材料、增加能耗。主要用能工艺和工序的能耗指标则要对机组的效率进行评价,结合国内同规模同类型电站机组的参数水平,对本项目机组效率的高低进行对比。主要电气耗能设备是指主变、母线等的损耗,为了节能降耗应尽量选用较为先进的节能型变压器,并按主接线型式、年利用小时来考虑主变空载及负载损耗。
辅助生产和附属生产设施的能耗则要从几方面来叙述:一是辅助机械设备,二是电气设备,三是通风空调系统设备,四是金属结构启闭设备,五是生活消防供排水系统设备,六是公共建筑及配套生活设备。辅助机械设备中厂内起重机部分要计算桥机所有电机的功率,然后按照实际运行时最大可能功率(即考虑各电机的同时率)来计算能耗;技术供水系统的设备主要用于机组运行时冷却润滑,故此部分电机的运行时间跟电站年利用小时有关;排水系统水泵、油系统各设备、空压机的工作时间则要参考类似电站进行估算,其中低压空压机应按照《容积式空气压缩机能效限定值及能效等级》(GB 19153)规定,对额定工况点最大输入比功率值进行评价;调速器及进水阀油压装置上电机的能耗,则要估算1 a内油压装置动作次数及时间,按此来计算年能耗。电气设备能耗主要是厂变、照明、励磁设备的能耗,厂变损耗要考虑空负载及同时率,并按照《三相配电变压器能效限定值及节能评价值》(GB 20052)对空负载的损耗进行评价,照明系统能耗计算也要考虑同时率。通风空调系统则要根据本电站所处地理位置、厂房型式等来选择设备并计算能耗,为了节能降耗,应尽量推荐发电机余热采暖,厂房自然通风。金属结构、生活消防供排水系统设备能耗参考类似电站进行计算。公共建筑及配套生活设施部分为了节能降耗,应尽量选用节能目录推荐产品和采用节能工艺。
当全部设备能耗计算完毕,即可统计本项目能源消耗种类及消耗量。按照项目建设方案节能评估中计算的各类能耗,归类统计为本电站年能耗汇总表,然后利用《综合能耗计算通则》(GBT 2589)中的折算系数,将本项目年耗能量(主要为电量及少量汽、柴油)分别乘以相应的折算系数换算为标煤,再与本地区平均能效水平或其他同类项目进行能效指标比较,得到本电站能效水平。
节能措施评估主要是对电站拟采取节能措施的经济性、可行性及节能效果进行评价。节能措施分为技术措施和管理措施,技术措施着重从采取这些措施的难易程度及经济性来评价,管理措施主要是电站运行人员在节能制度及节能意识上的提高。
存在问题及建议是对评估过程中遇到的问题进行汇总,提出意见或建议,并指导电站运行人员加以改善,以便电站最终运行时各设备不超审定的能耗目标,整座电站的节能降耗能够落实。
从笔者参与的几座电站固定资产节能降耗评估来看,评估难点主要有:整座电站各系统设备能耗分析计算;能耗折算及能效水平分析。
整座电站各系统设备能耗分析必须全面,该考虑到的和该计算的能耗必须考虑和计算,务必使电站运行期的能耗计算准确,各设备应尽可能按照运行期的实际工况计算能耗。在进行设备能耗计算时,对于水电站特有的一些情况必须分析界定清楚。例如,从发电用水中取走一部分水量用于机组冷却润滑,这部分取走的水不能用于发电而造成发电量减少,是否计入能耗?因为机组效率原因而造成水能转换为机械能,及机械能转换为电能过程中的损失,是否计入能耗?主变本身效率原因而形成的损耗,是否计入能耗?水电有其特殊性,其输入端为水能,水能来源于自然,目前计量主要是通过水文站或电站内部量测设备等进行水量的统计,还不能完全反应到“能”上;不像火电等类型的企业,输入量可通过测试煤的单位发热值与购买量计算出来。所以,对于水电类型企业的节能降耗,笔者建议将水轮发电机组出口的电量记为整座电站输入的能量,将每年向电网输送的电量记为整座电站输出的能量,以此来计算电站的能效水平。若按此计算,那么机组冷却润滑消耗的水导致少发的电量、机组能量转换时效率造成的电量损失等,均不计入电站运行期的能耗。主变作为发电机出口到电网入口中间的一个环节,其空、负载损耗应计入运行期能耗。
对于水电企业,应重点关注厂用电率,厂用电率低,那么本电站的耗能就少。同时,对于不同类型的电站,又不能用同一个厂用电率来搞“一刀切”。这是因为不同类型电站(普通厂房、地下厂房等)对通风、照明等设施设置的要求都不一致,水电站固定资产节能降耗评估必须逐个分析。
国家发改委“6号令”自2010年11月1日实施以来,各行各业均开始在固定资产节能降耗方面开展工作。水电作为一种清洁能源,虽然在整个社会节能降耗方面贡献较大,但因其特殊性,在固定资产节能降耗评估方面的工作起步比较晚,笔者以自己参加的几座电站固定资产节能降耗评估和审查为契机,抛砖引玉,希望各水电同仁在节能降耗的工作上多多研究,为整个国家的节能降耗贡献力量。
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责任编辑 吴 昊
2014-11-20
宗万波(1981-),男,工程师,主要从事水力机械专业设计及相关水电站节能评估工作。 E_mail:49611215@qq.com