供热系统合同能源管理项目中的节能量测量方法探讨

刘克让（中国石油天然气集团公司节能技术监测评价中心）

供热系统合同能源管理项目中的节能量测量方法探讨

刘克让（中国石油天然气集团公司节能技术监测评价中心）

目前，大庆油田供热系统已经开始了合同能源管理项目的合作，但对目前节能量确认方法仍有争议。针对当前供热系统合同能源管理项目的节能量测量和计算存在一定的局限性的问题，通过具体应用案例，采用GB/T28750—2012《节能量测量和验证技术通则》规定的测量和计算方法，开展了合同能源管理项目的节能量测量和计算研究，为验证节能量提供了可靠的依据。

供热系统节能改造合同能源管理节能量测量和验证

大庆油田节能技术改造项目已经引入了合同能源管理机制，供热系统作为油田矿区服务的耗能大户，已经开始了合同能源管理项目的合作；但对于供热合同能源管理项目的节能量测量和计算，现有项目采用甲乙双方约定的节能量测算方法核算节能量，现有计算方法在能耗变化因素和影响环节量化计算中存在较大局限性，节能量测算结果可靠性存在争议。因此，应用GB/T28750—2012《节能量测量和验证技术通则》［1］，开展合同能源管理项目的节能量测量和计算研究，能够提供比较可靠的节能量验证结果。

1　合同能源管理机制

所 谓 合 同 能 源 管 理 （EnergyManagement Contract，简称EMC），是指节能服务公司（Energy ServiceCorporation，ESCO）通过与客户签订节能服务合同，为客户提供节能改造的相关服务，并从客户节能改造后获得的节能效益中收回投资和取得利润的一种商业运作模式。合同能源管理运用市场机制来实现能源节约，其基本运作机制：通过合同约定节能指标和服务以及投融资和技术保障，整个节能改造过程如项目审计、设计、融资、施工、管理等由节能服务公司统一完成；在合同期内，节能服务公司的投资回收和合理利润由产生的节能效益来支付；在合同期内项目的所有权归节能服务公司所有，并负责管理整个项目工程，如设备保养、维护及节能检测等；合同结束后，节能服务公司要将全部节能设备无偿移交给耗能企业并培养管理人员、编制管理手册等，此后由耗能企业自己负责经营；节能服务公司承担节能改造的全部技术风险和投资风险。合同能源管理机制的实质是一种以减少的能源费用来支付节能项目全部成本的节能投资方式。这种节能投资方式允许用户使用未来的节能收益为工厂和设备升级，降低目前的运行成本，提高能源利用效率［2］。

“十一五”期间，中国节能服务产业总产值持续增长，年平均增速在60%以上，成为用市场机制推动中国节能减排的重要力量。合同能源管理项目投资累计达683.95亿元，形成年节能能力2242.68×104t（标煤），年减排二氧化碳6106.7× 104t。“十二五”中国节能产业的发展目标：节能服务产业实现总产值3000亿元，其中合同能源管理超过1500亿元，实现节能能力超过4000×104t（标煤）。成为国家七大战略性新兴产业之首的节能环保产业中最重具市场化、最具成长性、充满活力、特色鲜明的朝阳行业［3］。

2　节能量测量和验证方法选取

合同能源管理中节能量确认在GB/T28750—2012发布之前一直使用GB/T13234—2009《企业节能量计算方法》［4］。GB/T13234—2009规定了企业节能量的分类、企业节能量计算的基本原则、企业节能量的计算方法及节能率的计算方法，主要适用于企业节能量和节能率的计算。但在供热系统合同能源管理项目的节能量测量中还存在局限性。影响供热系统能耗变化的因素很多且较为复杂，例如环境温度、管网变化、供热面积等都能影响到节能量，需要对能耗影响因素进行深入研究，但合同能源管理项目要求对某一个或某几个特定的节能措施产生的节能量有准确量化，应用GB/T13234—2009不能比较准确地测量供热系统节能项目节能量。

GB/T28750—2012规定了节能量测量和验证的相关定义、计算原则、方法、内容、技术要求以及测量和验证方案等。GB/T28750—2012的发布，为各方提供了节能量评估的通用方法，为合同能源管理项目节能量确认提供了通用的标准。应用该标准规定的测量和验证方法，建立供热系统节能改造的“基期能耗-影响因素”模型，可以比较准确地进行供热系统节能量确认［3］（图1）。

节能量计算的参数关系：Es=Er-Ea

式中：

Es——节能量；

Er——能耗；

Ea——标准能耗。

图1　节能量计算及相关参数示意图

3　项目案例应用

3.1项目概况及节能改造方案

大庆油田矿区服务事业部某物业管理处现有燃煤锅炉房1座，在用3台燃煤锅炉，热力站6座，负责14家驻矿单位及83栋住宅楼民用的供热管理工作，供暖服务面积42.55×104m2。

节能改造项目实施前，锅炉房3台大的循环泵并联为1组泵，加上热力站的循环泵构成1套强制循环系统，设计供回水温度115/70℃，实际运行达到过98/55℃，出水压力维持在0.7MPa，是一个典型的大流量小温差运行模式，这种运行方式最大的弊端是整体管网平衡失调，近端热、远端冷。同时，供热系统阻力的增加相应加大了循环泵的功耗和电耗，造成严重能耗浪费。

节能改造通过分布式变频二级泵技术把传统供热系统中包含热源和一次网的集中大循环水泵分解，形成热源和热网都具有各自独立的水动力循环系统；而由热源向热网实现热能传输，则是在热耦合均压管处通过两套水动力循环系统的动态运行完成的。同时，在各热力站二次侧分水器上设置二次供水加压泵，每个分支系统按照需求从系统中抽取流量，达到各分支按需供热目的；由于采用变频控制，各分支管之间的水力达到平衡。

3.2节能量测量和过程验证

3.2.1划定项目边界

GB/T28750—2012中规定“所有受节能措施影响的单位、设备、系统（包括附属、辅助设施）均应划入项目边界内”。

本项目以变频二级泵技术为主要手段对热网进行改造，实现将热量按需分配，减少热量浪费，实现节能。尽管未对锅炉和用户末端进行节能改造，但由于受热网节能改造影响，锅炉热负荷相对降低，锅炉鼓风机、引风机等相关辅机用电量变化，因此，项目边界为锅炉房、热网管网、换热站和用户末端（如果是外购热力，则热源在边界外）。

3.2.2项目基期和统计报告期选择

项目基期为改造前的一整个采暖期，统计报告期为改造后的一整个采暖期。安装调试阶段在采暖期外。

3.2.3能耗量测量和统计

测量参数包括供热系统中各类循环泵的电能参数，锅炉的鼓风机、引风机等辅机的电能参数，相关水表底数，采暖期平均温度等数据，查看煤的分批次检验报告，煤及天然气的采购凭证和相关库存等报表。经统计和测量计算的基期和统计报告期的耗能数据见表1。

表1　基期和统计报告期耗能数据

3.2.4节能量验证核算

考虑到采暖期的气候变化因素，节能效果采用“单位面积单位度日数能耗”指标进行改造前后能耗量核算基准对比计算［5］。

采暖期度日数：采暖期度日数为室内基准温度与采暖期室外平均温度之间的温差，乘以采暖期天数的数值，单位为℃·d，即

Ddin=（tn-tp）×n（1）

式中：

Ddin——采暖期度日数，℃·d；

tn——室内基准温度，℃；

tp——时间采暖周期内室外干球日平均温度，℃；

n——采暖期天数。

单位面积单位度日数能耗可由下式求得：

式中：

Qd——单位面积单位度日数能耗（某种能源，如煤、电），（单位能源/m2·℃·d）；

F——建筑物的建筑面积，m2。

1）节煤量计算。由于煤的低位发热值发生变化，基期煤耗折算后为29166.51t。

基期单位面积单位度日数煤耗：0.01337 kg/（m2·℃·d），折算为统计期校准煤耗为32 074.32t，节煤4044.32t。

2）节电量计算。基期单位面积单位度日数电耗：0.00161kWh/（m2·℃·d），折算为统计期校准电耗为386.24×104kWh，节电158.93×104kWh。

上述的节能量是在供热系统正常运行条件下测量并计算的。供热锅炉未进行改造且运行方式没有改变，用户没有进行建筑节能改造，管网也没有大规模的漏失情况出现。本次节能改造前后热源和用户这两个主要因素基本没有变化，通过合理的能耗计算指标考虑到了气候变化因素的影响，因此，本次节能量核算结果是可靠的。

4　结论

1）计算分析表明，使用GB/T28750—2012中相关节能量测量和验证方法，通过分析影响能耗变化的主要参数，选择合理的计算指标，建立合理的校准能耗计算方法，是可以比较可靠地对供热系统合同能源管理项目中的节能量进行测量和验证。

2）开展油田各种耗能系统节能技术应用项目的节能量测量和计算方法研究，可以推动油田合同能源管理项目规范性实施。

［1］中国标准化研究院.GB/T28750—2012节能量测量和验证技术通则［S］.北京：中国标准出版社，2013.

［2］陈柳钦.合同能源管理创新节能商业模式［OL］.中国合同能源管理网.2011-8-3/2014-2-28.http：//www. emcsino.com/html/news_info.aspx？id=5957.

［3］人民网.我国节能服务产业总产值“十二五”将达3000亿元 ［OL］.2011-1-13/2014-2-28.http：//politics. people.com.cn/GB/1026/13727725.html.

［4］国家发展和改革委员会能源研究所.GB/T13234—2009企业节能量计算方法［S］.北京：中国标准出版社，2009.

［5］马素贞，龙惟定.气候因素对节能效果的影响分析［J］.建筑科学，2010，26（10）：187-189.

10.3969/j.issn.2095-1493.2015.005.012

2015-02-04）

刘克让，工程师，1994年毕业于哈尔滨理工大学（技术监督专业），从事油气田节能技术监测评价工作，E-mail：liukr0459@cnpc.com.cn，地址：黑龙江省大庆油田技术监督中心节能技术监测评价中心，163453。