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节能降耗与科学用能 能源管理负责人培训讲义 能源管理师职业水平评价试用读本 2009年6月 序言 一 编写的依据1 节能法 第55条 重点用能单位 设立能源管理岗位 聘任能源管理负责人 负责组织编写节能报告和组织实施 应接受培训 2 节能法 第55条释义 原则上赞成先建立能源管理师职业水平评价制度 3 节能法 第25条 用能单位应建立节能目标责任制 4 节能法 第26条 用能单位应定期开展节能教育 岗位节能培训 二 内容的选择1 节能法 第24条 用能单位应按合理用能原则 加强节能管理 制订节能计划措施 降低能耗 2 节能法 第53条 重点用能单位应报告能源利用状况 包括能源消费 能源效率等 3 节能法 第54条 节能管理部门应审查能源利用状况 组织实施设备效率检测 能源审计 4 节能法 第27条 用能单位应加强能源计量管理 建立能源消费计量与统计 5 节能法 第13条 制订并修订国家标准 行业标准 建立健全节能标准体系 6 节能法 第三章第二节 工业节能 7 节能法 第三章第三节 建筑节能 8 节能法 第三章第四节 交通运输节能 9 节能法 第三章第五节 公共机构节能 10 节能法 第四章 节能技术进步 三 能源管理负责人 能源管理师 的职责与要求 1 协助和督促本单位负责人 组织贯彻执行国家能源法律 法规 方针 政策 2 负责本单位能源管理制度 节能计划 节能技术进步措施 能源消耗限额 节能奖惩办法的制定与执行和监督 3 负责本单位新增用能项目的合理用能评价 参与本单位增购用能设备的审查 4 组织用能分析 节能测试 协助有关部门进行节能监测 能源审计 对发现问题督促有关部门进行整改 5 组织编写并报送能源利用状况报告 按照节能管理部门的规定定期报告工作 6 组织贯彻执行相关国家能源标准 并协助和督促领导落实 7 开展节能宣传 组织节能培训 进行节能信息交流 积极应用节能新技术 新工艺 新材料 新设备 8 参加由节能主管部门或行业协会组织的企业能源管理咨询和节能方案制定 为完成上述任务 行使上述职责 胜任能源管理负责人 能源管理师 的工作 对其基本要求 1 必须具备很强的事业心 责任感和进取精神 具备良好的职业道德 2 必须具备一定的专业技术知识 一定的能源基本知识和一定的生产技术 安全管理 能源管理的知识 3 必须具有一定的实践经验和管理能力 是中级技术职称 4 应当接受培训 第一章节能重要第一节能源形势与节能状况一 部分能源数据1 能源生产2 能源信息3 能源结构4 终端消费5 GDP能耗6 预测 二 我国能源面临的挑战 工业化 城镇化 洁净化 1 能源需求急剧增加 2006年总能耗达26 56亿吨 美国为33亿吨 2 能源供应压力巨大 到2020年按GDP增长4 计 需52亿吨 按8 计需75亿吨 美国限制为40亿吨 相当GDP增3 5 3 液体燃料十分短缺 世界2035年达后石油时代 中国石油可用15年 按年2亿吨计 我国2008年进口石油占52 4 环境污染严重 5 温室气体排放加剧 CO2捕捉难贮存难 如电厂最高效率可达41 45 而捕碳效率下降11 仅为32 34 6 农村和农民对清洁能源的增长需求 农民进成每年1 1000万人能源需求增3 5倍 三 节能状况分析1 节能目标 十一五 期末1 能耗下降20 万元产值 GDP 能耗下降到0 98吨标准煤 平均年节能率4 4 2 重点行业主要产品单位能耗达到或接近21世纪初国际先进水平 3 初步建立较完善的节能法规和标准体系 政策保障体系 技术支撑体系 监督管理体系 形成市场主体自觉节能的机制 4 主要污染物排放总量减少10 SO2减少到2295万吨 COD减少到1273万吨 污水处理率不低于70 工业固废利用率达60 以上 2 完成情况1 2006年GDP能耗下降1 23 2 2007年GDP能耗下降3 27 3 2008年GDP能耗前三季度为3 46 累计完成计划的26 9 4 三年累计GDP能耗下降为10 5 二氧化硫 SO2 完成计划的32 6 化学需氧量 COD 完成计划的22 3 因素1 三产未达到3 的指标 2 二产不降反升由47 7 增至48 6 3 高能耗产业和产品负贡献 第二节我国能源利用特点一 能源品种 以煤为主煤炭生产和使用占70 其中煤发电占70 煤燃烧污染占70 二 能源使用 工业为主工业用能源占70 其中重工业又占70 工业锅炉效率平均70 终端用能 电机 泵 风机 压缩机等占40 三 系统用能 能效甚低从能源开采 70 到加工运输 70 直至终端使用 50 系统效率仅为20 到30 因此 终端节能 放大效应十分明显 第三节节能的基本途径一 宏观角度 国家角度 1 管理节能 是前提 是保证 2 结构节能 当前是重点 是关健 是管理与技术的结合 包括行业结构 企业结构和产品结构 3 技术节能 是基础 是核心 二 微观角度 企业角度 1 提高能效 是根本 即提高能源利用率和设备效率 而采用 减少提供同等能源服务的能源投入 即能源效率 的概念 则与2相同 2 降低能耗 是目标 对国家 综合能源效率就是GDP能耗 对企业 除产值能耗外 更重要的是单位产品能耗 3 加强管理 是手段 真正的节能是指在不影响生产发展 社会活力和生活质量下的用能管理 以提高能效 制止浪费 三 节能新机制1 节能自愿协议 VA 符合市场经济规律和广大非国有经济的现实 2 需求侧管理 DSM 主要是电力需求侧管理 其他如热力需求侧管理 也正在提到日程 3 合同能源管理 EPC 完成发挥能源和节能服务公司 ESCo 的作用 4 低碳经济和碳交易 CDM 如碳汇 碳捕集 硫储藏 碳交易等 是一新型产业 5 综合资源规划 IRP 在提高能效基础上的多种能源资源综合平衡规划方法 把经济规划与能源规划相结合 第二章管理节能第一节宏观节能管理一 中华人民共和国节约能源法 七章87条 1 立法宗旨和目的 1 推动全社会节约能源 2 提高能源利用效率 3 保护和改善环境 4 促进经济社会全面协调可持续发展 2 能源的定义1 以直接或者通过加工 转换而取得有用能的各种资源 2 一次能源 指煤炭 石油 天然气 生物质能等 3 二次能源 指电力 热力等 4 其他 1 1能源的概念及其分类1 1 1能源的概念以下是几种不同的表述 1 能源是可以从其中获得热 光和动力之类能量的资源 2 能源是一个包含着所有燃料 流水 阳光和风的术语 人类用适当的转换手段 给人类提供所需要的能量 3 在各种生产活动中 我们利用热能 机械能 光能 电能来作功 可利用来作这些能量源泉的自然界中各种载体 称为能源 4 能源是能量的发生源 5 能源泛指释放能量的潜力所在 煤 油 6 能够转换成人们所需要的电能 热能 机械能等形式的能的资源 总之 能源就是能量的来源 是提供能量的资源 这些来源或资源主要是物质和物质的运动 如煤 石油 天然气等矿物燃料就是提供能量的物质 而水流 风流 海浪 潮汐等主要是一种物质运动 当然也有些是它们的结合如太阳能 地热能 故能源是能量高度集中的物质或地方 1 1 2能源的分类能源有多种分类方法 通常可按能源的形成 使用 形态 技术 环保等不同角度进行分类 1 一次能源和二次能源在自然界中现成存在的 没有经过加工或转化的能源称为一次能源 由一次能源或另一种二次能源经加工转换而形成的能源称二次能源 2 可再生能源和非再生能源一次能源中可反复使用循环再生的能源称可再生能源 一次能源中一次性使用不可循环再生的能源称不可再生能源 3 燃料能源和非燃料能源能源中可作为燃料使用的能源称燃料能源 有三类 矿物燃料 生物燃料和核燃料 而不可作为燃料使用的能源称非燃料能源 其含意仅指其不能燃烧 而非不能起燃料的某些作用如加热等 4 载体能源和过程能源能源中可提供能量的含能物质称载体能源 其特点是便于运输和传输 而可提供能量的物质运动能源称过程能源如水力 风力 潮汐 波浪等 难于输运和储存 5 常规能源和非常规能源这是按能源开发利用程度 生产技术水平和经济效果来对能源进行分类 显然这是一个相对概念 常规能源是开发利用时间长 技术成熟 大量生产 广 泛使用的能源 又称传统能源 而正在研制开发和使用量较少的能源如核能 太阳能 地热能 潮汐能 海水温差能 合成燃料 氢能等均称为非常规能源 又称新能源或替代能源 6 清洁能源与非清洁能源这主要是针对能源与环境的关系来分类的 清洁能源是指在能源使用中无污染或少污染的能源 多为新能源及气体燃料 非清洁能源是指能源在使用中污染程度较大或大的能源 这主要是燃烧而造成的如煤炭 石油及核燃料等 此外 还有商品能源与非商品能源 城市能源与农村能源 民用能源等等分类 总之 能源的分类是按照不同目的 不同要求和不同标准而进行的 是相对概念 不应使之绝对化 特别是随着科学技术的发展和社会的进步上述分类不但会出现变化 而且还将出现新的分类 综上所述 不管能源如何分类 就其成因可分为三个来源 1 来自太阳等天体 间接的有各种化石燃料如石油 煤炭 天然气等 各种植物 直接的有太阳能 水流 风力 波浪等 2 来自地球本身 地球本身蕴藏的能量如地热 火山 地震等以及核燃料 3 来自地球和其他天体的相互作用 主要是地球与太阳和月亮的相互引力而产生的潮汐能等 现将能源的上述分类与来源集中引于下表和图 3 节约能源的定义1 节约能源 是指加强用能管理 2 采取技术上可行 经济上合理以及环境和社会可以承受的措施 3 从能源生产到消费的各个环节 4 降低消耗 减少损失和污染排放 制止浪费 5 有效 合理地利用能源 4 能源发展战略 1 节约资源是我国的基本国策 2 实施节约与开发并举 3 把节约放在首位 5 节能管理原则1 各级政府应将节能纳入计划 并向人大报告 2 建立节能目标责任制和节能考核评价制度 3 通过调正经济结构 产业结构 企业结构 产品结构和能源消费结构实现节能 4 促进节能技术进步 5 开展节能宣传教育 人人履行节能义务 加强节能监督 6 明确节能管理部门 建全节能管理体制 理顺相关部门责任 6 节能管理规定1 各级人民政府应加强对节能工作的领导 部署 协调 监督 检查 推动节能工作 2 管理节能工作部门应加强节能监督管理 3 建立健全节能标准体系 4 加强建筑节能 建设主管部门负责组织制定相应标准 5 固定资产投资项目实施节能评估和审查制度 6 淘汰落用能产品 设备和生产工艺 7 禁止生产 进口销售国家明令淘汰和不符合强制性能效标准的用能产品 设备和工艺 8 对家用电器等用能产品实行能效标识管理 禁止伪造 冒用能效标识 9 自愿申请进行节能产品认证 10 全面搞好能源统计工作 并定期公布能源消费和节能情况 11 加强能源计量管理 建立能源统计和能源利用状况分析制度 12 发展服务机构 开展节能服务 如节能咨询 设计 评估 检测 审计 认证 培训 宣传等 13 发挥行业协会在节能工作中的作用 14 用能单位有加强节能管理的义务 包括节能教育和岗位培训 15 取消能源免费制和无偿使用 三 节能减排综合性工作方案 共45条 1 实现节能减排的目标任务和总体要求 2 控制增量 调整优化结构 3 加大投入 全面实施重点工程 4 创新模式 加快发展循环经济 5 依靠科技 加快技术开发和推广 6 强化责任 加强节能减排管理 7 健全法制 加大监督检查执法力度 8 完善政策 形成激励和约束机制 9 加强宣传 提高全民节约意识 10 政府带头 发挥节能表率作用 四 节能减排统计 监测及考核实施方案1 单位GDP能耗统计指标体系实施方案 1 能源生产统计 2 能源流通统计 3 能源消费统计 2 单位GDP能耗监测体系实施方案1 对节能降耗进展情况进行监测 2 对地区 单位GDP能耗及其降低率数据质量的监测 3 单位GDP能耗考核体系实施方案 五 节能减排全民行动实施方案 六 节能政策要点1 节约优先 效率为本 2 加强管理 技术推动 3 宏观调控 市场机制 4 突出重点 分类指导 5 调整结构 转变方式 6 企业为主 全民参与 7 立足国内 多元发展 8 保障安全 保护环境 9 国际合作 互利共赢 10 科学用能 节能减排 第二节企业节能管理一 千家企业节能行动1 加强组织领导 落实节能目标责任制 2 建立健全能源计量 统计制度 定期报送企业能源利用状况报告 3 开展能源审计 编制节能规划 4 加大投入 加快节能降耗技术改造 5 建立节能激励机制 6 加强节能宣传与培训 二 转变管理思想1 变被动管理为主动管理 2 变要我管理为我要管理 3 达到自愿 自觉 自主进行节能管理 三 掌握管理方法1 目标责任管理 目标要分解 责任重落实 2 过程环节管理 过程要明确 环节应清晰 3 设备工艺管理 设备有重点 工艺保主要 4 信息数据管理 信息要沟通 数据会说话 5 结果反馈管理 结果要确定 反馈应有效 6 监督检查管理 监督要及时 检查抓重点 7 标准制度管理 标准分层次 制度严执行 8 机构机制管理 机构要落实 机制利运作 四 能源利用评价方法1 能源消耗分析 效果评价1 纯能源分析法2 全能耗分析法3 净能量分析法4 价值分析法 2 能量利用分析 过程评价1 终态分析法2 过程分析法3 单元分析法4 熵方法5 火用方法 3 评价指标1 设备效率2 装置能效3 能量利用率4 能源利用率5 产品能耗6 产值能耗 第三节工业企业能源管理导则GB T15587 2008工业企业能源管理导则本标准的核心 工业企业技术管理的原则性指导意见 其核心是能耗管理和能效管理 关键 四个环节的管理即 标准序号 5 能源输入管理 6 能源加工转换管理 7 能源分配与传输管理 8 能源使用管理 四 重点 管理机构 管理人员和管理责任 特别是管理目标 能耗和节能量 五 主要内容 1 建立健全能源管理体系 管理机构 管理制度 管理目标 管理责任 并以文件形式加以确定 2 前期管理 能源规划和设计管理 主要用于新建 改扩建和技术改造 3 实时管理 四大环节4 计量管理 硬件 计量器具的配备安装 软件 数据的采集分析 电脑及网络管理 5 后期管理 能耗分析 节能技术进步 企业能源简图 第四节能源管理体系 草案 简介一 能源管理体系标准是企业管理标准体系的一部分 是仿照质量管理体系和环境管理体系而编写的 能源管理体系要求则是能源管理体系标准中的第一个 现仅为征求意见稿 本标准不涉及产品质量 环境状况 职业健康和生产安全等 二 能源管理体系系列标准是一套规范用能单位能源管理 旨在降低能源消耗 提高能源利用率的管理标准 是用能单位最高管理者的主动行为和全员参与 三 能源管理体系的建立 其要求是实施系统整合 进行过程控制 应用节能技术 提高管理绩效 建立适合本单位的能源管理体系 四 能源管理体系的模式为 领导 管理承诺一 企业 能源方针 管理者 进行策划 开展实施 检查纠正 持续改进 PDCA 五 能源管理体系要求 的初步概括1 本标准的核心 用能单位领导者自愿主动建立的能源管理体系 并承担责任兑现承诺 同时指定领导的代表 管理者进行实施 实现能源目标和指标 2 本标准的关健 能源管理的过程控制 3 本标准的重点 利用系统理论对能源资源 能源因素及其他要求 使之有机结合 互相协调 相互促进 规范能源管理 4 本标准的主要内容1 策划 确定管理基准和实施标准 建立目标和指标 制定方案 2 实施 资源整合 明确职责 进行培训 信息交流 文件资料 运行控制 开展活动 3 检查纠正 管理活动监测 能源目标评价 开展内部审核 判别和处理问题 4 持续改进 采取措施 制定规划 明确技术和方法 降低成本 提高绩效 第三章标准节能第一节概述一 标准和标准化的基本概念1 标准化是一门技术管理科学 它是研究技术规范 规则及其运动规律的横向综合科学 2 标准是科学技术的组成部分 又是经济和管理的组成部分 是由权威机关制定的统一规定的准则 是共同遵守的依据 3 标准是衡量的准则 比较的基础 协作的依据和协调的保证 有标准才有秩序化 合理化 科学化和最佳化 才有高效率 高速度和高质量 否则就会出现无章可循 无法可依 的混乱局面 4 标准化的特性主要有 抽象性 技术性 经济性 连续性 约束性 政策性和可行性等 5 标准化的基本原理 主要是 统一原理 简化原理 互换性原理 协调原理和阶梯 动态 原理 二 能源标准化的作用1 实现能源科学管理的有效手段 2 合理开发 有效利用能源的技术准则 3 评价能源利用水平的基本依据 4 用能设备进行解析的重要指导 5 提高能源产品质量的可靠保证 6 促进节能减排的必由之路 7 能源立法的科学基础 8 能源国际交流和贸易的必备条件 三 能源标准体系简介1 能源基础标准2 能源方法标准3 能源 技术 管理标准4 能源材料标准5 能源技术标准6 能源产品标准 7 能源设备 器具 标准8 能源工艺 网络系统 标准9 能源工业标准10 能源农业标准11 能源民用标准12 能源建筑标准13 能源交通标准 第二节重要能源基础标准一 GB T2589 2008综合能耗计算通则本标准的核心 明确了一次能源和二次能源在综合能耗计算中的概念统一和计算方法统一 关键 综合能耗的概念和计算 最重要的关键是能源等价值的概念和计算以及与能量当量值的区别 重点 1 明确能源种类 2 确定了计算范围 3 强调了系统损失 4 简化了分类和计算 5 重视了折标煤计算 主要内容 1 术语和定义 2 能源种类 3 计算范围 4 综合能耗分类 5 综合能耗的计算 6 折标煤原则 二 GB T12723 2008单位产品能源消耗限额编制通则本标准的核心 逐步淘汰落后产能产品和高耗低效设备 推进主动节能 自愿 自主 自动 关键 制定科学 合理 实际可比的能耗限额限定值 准入值 先进值 重点 1 明确统计范围 2 搞好能源统计 3 确定计算基础 4 完成能耗计算 5 制订节能措施 主要内容 1 术语和定义2 编制原则 基本原则 编写原则 修订原则 统计原则 3 管理措施4 编制依据5 编制内容 三 GB T13234 2009企业节能量计算方法本标准的核心 单一产品的单项能源节能量和单一产品的综合能源节能量 关键 实际能源消耗量和合格产品数量的确定及按目的和要求对基期的选择和确定 重点 节能计算的依据和条件 根据目的要求来确定 主要内容 1 节能量的分类和定义 2 节能量的计算1 产品节能量2 产值节能量3 技术措施节能量4 产品结构节能量5 单项能源节能量 3 节能率的计算1 产品节能率2 产值节能率3 累计节能率 第四章技术节能第一节能源生产企业技术一 能源资源优化开发利用与合理配置技术1 发展煤炭资源优化开发与优化利用1 统筹发展煤电 煤化工和煤炭建材2 扩大煤炭洗选加工比例 3 发展煤炭大规模集约化开采技术4 鼓励支持共采煤层气技术5 推广高效低污染炼焦技术6 推广低热值煤矸石 泥煤 循环流化技术7 发展褐煤利用技术 2 发展多种能源发电与合理配置技术1 发展坑口大容量发电技术2 发展燃气蒸汽联合循环发电3 发展安全型核电技术4 发展煤矸石综合利用发电5 发展热电联产技术6 发展高参数 大容量 高效率发电技术7 实施节能电力调度8 发展大容量 远距离 安全经济输电技术 3 发展水电资源综合优化开发利用技术4 发展推广油气资源综合开发利用技术1 推广油田伴生气回收利用技术2 推广装油站 加油站和油库油气回收技术3 研究油页岩资源开发和综合利用技术 5 发展资源再生循环利用技术1 发展废旧物资再生利用技术 如废旧钢铁 塑料 轮胎 汽车 电子产品等 2 开发利用工业炉渣 煤矸石 粉煤灰 烟道灰等综合利用技术 3 发展城市生活垃圾 农村废弃物 人畜排泄物等综合利用技术 二 重点生产工艺节能技术1 煤炭生产节能技术2 石油天然气生产节能技术 开采 3 电子生产节能技术4 石油化工节能技术 第二节重点用能企业节能技术一 钢铁生产节能技术二 有色金属生产节能技术三 建筑材料生产节能技术1 发展推广水泥大型窑外分解 新型干法窑生产技术 2 发展大型优质浮法线生产技术 日融化500吨 3 发展陶瓷辊道窑技术4 发展大型无碱玻璃纤维池窑拉丝技术 年产30000吨以上 5 推广和提高石灰连续生产节能立窑技术 四 化工生产节能技术1 发展大型化 集成化 自动化生产合成氨技术2 发展离子膜烧碱技术和氧阴极技术3 推广纯碱生产氨碱法真空蒸镏或干法加灰蒸镏技术4 发展大型密闭电石炉和大型黄磷电炉 五 轻工生产节能技术1 发展高得率制浆技术 TMP CTMP APMP等 及中高浓漂白技术 2 日用玻璃推广节能环保型炉 3 日用陶瓷节能先进窑炉 4 制糖向大型化发展 日处理糖大于3000吨 六 纺织工业生产节能技术1 棉纺推广紧密纺 中高支转杯纺纱工艺等 2 染整推广高级节水 节能型助剂和冷转堆一步法 一浴法新工艺 第三节余热 余压 余能利用技术和高效节能设备一 余热 余压 余能的回收利用1 发展工业窑炉余热 余能利用技术 主要是烟气余热回收利用 2 发展钢铁生产过程余热回收利用技术 1 推广干法熄焦 炉渣余热回收 2 综合利用焦炉煤气和焦油 3 推广高炉煤气干式除尘压差发电技术4 转炉煤气 蒸汽回收技术 3 发展有色金属 生产过程余热和副产煤气的回收利用技术 4 发展推广大型干法水泥窑纯低温余热发电技术 玻璃窑低余热利用技术 5 发展利用焦炉废汽生产石灰工艺技术 6 发展利用电石炉炉气和炭黑 黄磷 合成氨 硫酸生产中可燃气体回收作燃料或原料技术 7 发展推广石油化工生产过程能量回收利用技术1 余热 余汽发电技术2 吸收式热泵和制冷技术8 发展乙烯热联合技术 采用燃气轮机一加热炉 裂解炉 联供热 供电 9 加强丙烯晴回收系统的余热回收利用技术 如推广PTA蒸汽透平技术 10 卫生陶瓷梭式窑余热回收利用技术 二 高效节能设备1 发展和推广高效和清洁燃料工业锅炉1 发展推广循环流化床工业锅炉 采用燃气轮机和内燃机的余热锅炉 2 推广使用洁净煤 型煤和生物质燃料的锅炉 3 发展先进燃烧装置 推广煤粉分级燃烧 4 提高工业锅炉自动控制装置和燃烧监测手段 5 推广低阻高效旋风除尘器 2 发展推广高效工业窑炉1 隔热保温工业窑炉 2 推广蓄热式燃烧器 烧嘴系列 3 发展高效强化换热设备1 各种管壳式 波纹板式 螺旋管式换热器的高效 长寿和强化 2 新型高效喷流换热器 流化床换热器 3 碳化硅换热器 陶瓷换热器等高温换热器 4 热管换热器 小温差 4 发展 推广高效机电设备1 推广S11型及低损耗变压器 2 发展高性能无功补偿装置 SVG SVC 3 发展推广高效泵 能效达83 87 变频调节恒流量变扬程 4 推广节能型风机 通用风机平均效率达80 85 5 发展 推广变额调速技术与装置及内反馈斩波调速技术与装置 6 研究发展 节能高效电动机如变频电动机 7 推广逆变式焊接电源焊机 8 其他多种新型机电设备如音视频 电脑 传真机 复印机用的机电产品 第四节建筑节能和交通运输节能一 建筑节能1 建筑设计节能1 建筑节能设计标准2 相应的管理技术 如多种软件 3 建筑节能标准化 2 建筑墙体 屋面和门窗节能技术1 采用保温隔热材料2 采用通风 遮阳 蓄热技术 3 采暖和空调节能技术1 发展以集中供热为主的多元供热方式2 优化配置提高运行效率 3 发展地源 水源 气源热泵4 发展太阳能供热一体化5 发展自然采光 通风6 研发各种空气热回收技术装置4 现有建筑节能技术改造 二 交通运输节能1 铁路运输2 公路运输1 发展使用节能汽车 提高气车性能 替代燃料减少污染 2 推广现代物流技术3 完善城市交通体系和智能管理4 加快高速路 高等级路建设3 水上运输4 航空运输 第五节城市与民用节能一 城市供热和制冷技术1 发展集中供热技术1 发展热电联产 2 发展区域锅炉房 3 提高热电比例 4 发展蓄热技术 2 发展热电冷联供技术 包括分布式 3 推广节能的供热管网技术改造 保温 水力平衡 管网调度 4 发展热计量的控制仪表设备 二 民用能源优质化1 发展城市民用燃气2 推广智能调度3 推广型煤和先进节能炉型 三 绿色照明技术1 推广高光效 长寿命 显色性好的电光源2 发展照明控制技术 道路照明和景观照明 采用金属卤化物 高压纳灯和半导体照明 LED 四 办公及家用节能电器1 研发推广高效节能电冰箱 空调器 电视机 洗衣机 电脑等办公及家用电器 2 减少待机能耗 第六节重点节能工程一 燃煤工业锅炉 窑炉 改造工程二 区域热电联产工程三 余热余压利用工程四 节约与替代石油工程五 电机系统节能工程六 能量系统优化 系统节能 工程七 建筑节能工程八 绿色照明工程九 政府机构节能工程十 节能监测和技术服务体系建设工程 第五章能量平衡与能源审计第一节企业能量平衡一 基本概念1 能量平衡是企业能源管理中的关健环节和最基础的工作 离开了能量平衡就谈不到能量的利用和能源的节约 2 能量平衡是对体系收入能量与支出能量在数量上的平衡关系进行考察 以定量分析用能情况 因此 能量平衡不同于能源平衡 也不是能源审计 而是他们基础与前提 3 能量平衡依据的是能量守恒与转换原理 热力学第一定律 采用的是黑箱方法 即按目的要求确定体系 只考察进入和离开体系的各种能量的情况 4 能量平衡 按不同目的和要求 确定不同的研究对象 就分为设备能量平衡和企业能量平衡 其重点是热平衡 5 企业能量平衡 是以用能单位为对象的能量平衡 考察进入企业的各种能源能量使用状况 主要是被利用的有效能量与未被利用的损失能量与体系进入总能量三者之间的平衡关系 6 能量平衡的一个重要概念和关健方法 是确定能量平衡的体系 体系不仅是研究的对象 而且是具有固定不变和唯一的边界 二 能量平衡的模型和类型1 模型1 设备能量平衡模型 框图 用方框表示体系的边界 在其周围用箭头表进入体系 排出体系的全部能量 2 企业能量平衡模型 套框图 即把企业用能的四大环节 购入贮存 加工转换 传递输入 终端利用和回收利用分别用小框图表示 外面用大框图表示企业用能的边界 2 类型1 供入能平衡 以外界能源供入体系能量为基础的能量平衡 最常用的设备热平衡多属于这一类 2 全入能平衡 以进入体系的全部能量为基础的能量平衡 企业能量平衡多属这一类 尤其是化工企业 3 净入能平衡 以实际进入体系的能量为基础的能量平衡 多用在各类换热器的分析中 三 企业能量平衡的方法1 以统计为主 测试为辅的统计法 其特点是统计期 长期 的 平均的结果 2 以测试为主 统计为辅的测试法 其特点是测试期 短期 的 实际的结果 四 能量平衡的计算1 确定计算基准1 燃烧用空气 原则上采用O221 0 N279 0 体积百分数 O223 2 N226 8 质量百分数 2 基准温度 一般采用环境温度 3 燃料发热量 通常采用低 位 发热量 2 采用能量当量值计算3 各种能量的计算1 供入能量2 损失能量3 有效能量 以被终端利用的能量为有效能量 从而大大简化了计算4 回收能量 4 技术指标1 设备效率2 综合能耗3 企业能量利用率4 企业能源利用率5 回收利用率 五 能量平衡图表1 编制企业能量平衡表2 绘制企业能源网络图3 绘制能流图4 其他用能图 曲线图 直方图 圆饼图等 六 国家标准1 GB T3484 2009企业能量平衡通则2 GB T2587 2009用能设备能量平衡通则3 GB T企业能量平衡表编制方法4 GB T企业能源网络图绘制方法 第二节企业能源审计一 基本概念1 能源审计是把通常的经济 管理中的审计方法引入到能源管理中的一种能源管理科学方法 是把能源与经济相结合 2 能源审计的依据是能量守恒与质量守恒原理 对企业而言就是能量平衡与物料平衡 3 能源审计依据在计量基础上 长年累计的统计数据 必要时辅以测试 4 能源审计有主管单位下达的强制能源审计 合格审计部门与企业的委托合同能源审计及以企业为主并聘请有关专家进行的自主能源审计 5 按照不同目的要求和企业的能源管理基础 有初步能源审计 PEA 和常规能源审计 DEA 二 审计程序和过程1 立项审批 正式下达审计通知书 2 制定工作方案并确定相应人员 3 明确审计期和基期 并进行数据采集 收集和整理 4 进行现场监测 核实检测和补充测试 5 调查原始资料 进行核查 核对 核实 6 制订能量平衡表 进行能量平衡分析 7 进行审计分析 并提出相应节能措施 如改善管理 改进运行 提出节能项目等 8 提出能源审计报告 报送有关部门和领导 三 审计的主要内容1 企业能源管理状况 2 企业用能状况 3 企业能源计量 统计 监测情况 4 企业能源消费情况和能耗分析 5 主要用能设备情况 主要生产工艺运行情况 6 企业能量平衡和物料平衡 7 能源成本分析和指标计算 8 节能量和节能率的计算分析 9 节能方案和节能项目 10 节能项目的能源审计及效果 四 能源审计报告1 企业概况 2 企业用能分析 3 企业能源计量与统计系统 4 能源成本与能耗 能效计算 5 节能技改项目 节能潜力 环境评价 经济效益 节能量6 审计结论和建议 五 GB T17166 1997企业能源审计技术通则本标准的核心 以企业为对象的能源审计通用原则 其核心是能源与经济的结合 即借用财务审计的方法对能源使用过程的能源消耗和财务经济进行审计 检验 核查 计算 分析 关键 进行数据的收集 整理 核实 统计 制表 绘图和进行数据分析计算 重点 能源审计平衡表和能源审计网络图及能源审计统计 主要内容 1 审计内容2 审计方法3 审计程序4 审计报告 第三节企业能源统计一 统计的基本概念1 统计的最基本概念是计数 基本要素为对象和数量 2 按统计任务确定统计对象 并明确统计体系 统计范围和统计参量 3 进一步规定计算范围 计算方式 数据采集 数据加工及整理方法 4 明确计数量的单位和单位之间的关系 保证统计数据的统一和完整 二 能源统计的特点1 能源统计是国民经济统计中的一部分 是一个特定的分支 其对象是整体能源系统 2 能源系统产业链长 产品直达每个社会成员 3 能源生产形态多样 涉及煤 油 天然气 水电 火电 核电 成品油等 4 能源使用环节众多 包括购销 存贮 运输 加工 转换 使用 回收 再利用等 5 能源统计边界 涉及能源业和非能源业 能源产品和非能源产品 涉及燃料和非燃料 动力系统和非动力系统等多种边界的划分 交义变化等 三 企业能源统计1 企业能源统计不仅是企业能源管理的重要内容 而是进行企业能源管理的基础 又是政府和企业进行能源监管的重要依据和有力手段 2 工作程序1 明确统计对象 确定统计范围和统计期2 建立统计指标体系3 采集数据 加工整理 编制统计报表 4 绘制综合平衡及分析图表5 计算各类能源指标 并进行综合分析与评价6 完成正式编制报告 3 统计系统和范围1 企业能源系统 一般为购入贮存 加工转换 传递输送 终端使用 回收利用五大部分 主要环节是前四个 因此 也作为能源统计体系 2 每个环节和整个用能体系都要有明确 不变 唯一的边界才能保证统计的正确与准确 才不致出现漏计 重计和混计 4 企业能源统计指标1 购入贮存 进入系统的能源总量 分类能源量 库存变化增减量 外供量 损失量等 2 加工转换 总量 自产二次能源量 自备电站 锅炉房 空压站 氧气站 煤气站等的产量 单耗 效率等 3 传递输送 主要有输配电路和管路输送 传输量 损失量等 4 终端用能 按能量平衡表确定 包括用能 能耗 利用率等 5 回收利用 回收量 回收率等 6 节能指标 节能量 节能率等 包括单项能源消耗和综合能源消耗两大类 第四节企业能源计量一 重要阐述1 能源计量是能源原管理的重要内容 是能源统计数据的提供者 因而是基础的基础 在节能中有不可替代的作用 是企业能源管理的基础工作 2 能源计量在企业各种计量中是最复杂 要求最高 难度最大的 3 当前能源计量存在的困难和问题 主要有1 合理配备必要的能源计量器具 2 加强对计量器具的管理 按时检查和校准 3 最重要的是数据管理 即从数据的纪录 采集 加工 整理 应提供合格的数据 让使用者放心 4能源计量靠器具 器具需专业人员操作和管理 才能发挥真正的作用 故合法的机构与合格的专业人员才是能源计量的保证 5 计量器具通常由传感器 显示器和主机三部分组成 二 计量器具1 计量性能1 准确度 测量仪器给出接近于真值的响应能力 即不偏离 又不分散 准确度等级用示值误差表示 一般用最大误差MPE标注 2 稳定性 测量仪器保持其计量特性随时间恒定的能力 是时间的函数 3 量程 测量仪器是按标称范围内极限之差的模式 或最大值与最小值之差 4 测量范围 测量仪器的误差处在规定极限内的一组被测量的值 说明在测量范围内使用 其示值误差就应在规定极限内 5 分辩力 测量仪器的显示装置能有效辩别的最小的示值差 不是灵敏度 后者与激励值有关 6 重复性 测量仪器在相同测量条件下 重复测量同一个被测量 测量器具提供相近似值的能力 2 常用计量器具1 衡器 各种秤和天平 用于固体燃料和少量的液体燃料等 2 水流量表 3 油流量表 4 气体流量计5 电能表 6 间接测量用计量器具 温度计 压力计 密度计 湿度计 热流计和热值测定仪 气相色谱仪 酸露点仪等 7 终端设备效率仪 主要指燃烧效率 电机效率 水泵效率 风机效率等测定装置 三 计量点与计量数据1 计量点的选择与确定十分重要 1 要考虑计量目的要求 2 具有代表性 3 易于安装 调试 更换 4 便于读取和采集 5 计量器具性能要求 2 能源消费量的计量统计1 谁消费谁统计 2 何时投入使用 何时计量消费 3 消费量只能计算一次 不能重复 4 加工转换的中间品其能源消费量 如终端产品单计 则中间产品消费量亦计等 3 计量的测量数据 记录数据 统计数据等应说明转换关系和使用方法及单位 确保数据的完整性 正确性 便于进行数据分析和处理 四 GB T17167 2006国标用能单位能源计量器具配备和管理通则本标准的核心 能源计量器具的配备和数据采集关键 强制性条款如下4 3 2用能单位必须加装计量器具4 3 3表14 3 4表24 3 5表34 3 6 4 3 7能源生产 加工转换 运输 单位应符合要求4 3 8表4重点 合格的计量人员的选拔 确定 培训 主要内容 1 能源计量器具的配备1 计量种类及范围2 配备原则3 配备要求 2 管理要求1 能源计量制度2 计量人员3 计量器具3 能源计量数据 统计报表制度 数据处理中心网络管理 第六章科学利用能量第一节科学用能的概念 科学用能的概念是建立在能的可用性基础之上 所谓能的可用性 是指能量可以利用的程度和限度 显然 能的可用性是能的客观属性 必须按照能量自己的客观规律来分析和确定其可被利用的程度和限度 从用能的角度分析 能有三条极其重要的性质和规律 即能量守恒 在用能过程中 能的数量不变 能质贬值 在用能过程中 能的质量降低 能可作功 在用能过程中 衡量能品质的依据 即以可能作功的多少来衡量能的品质 所以 能的可用性应当包括能的数量和质量两大方面利用 应当包括作功能与不作功能两个部分的利用 应当包括作功与传热两种方式的利用 还应当包括综合考虑上述三点的恰当配合利用 只有这样才能把能源提供的能量 吃干榨尽 才全部实现了能的可用性 能的可用性分析 为实现科学用能提供了理论基础 据此 科学用能的概念可归纳为 1 用能的指导思想 追求用能过程的最小不可逆性 实现完全用能 2 用能的基本原则 用能方式合理化 即按质用能 要使供能与用能的品质匹配 实现合理用能 3 用能的主体 一能的数量利用 尽可能减少外部损失 实现有效用能 4 用能的本质 一能的质量利用 尽可能降低内部损失 实现充分用能 5 用能的系统工程 能的综合利用 主要指作功能与不作功能 功与热 动力与工艺等各种能的应用与配合 实现优化用能 第二节用能的指导思想 最小不可逆性 完全用能人类的一切活动都要消耗能源 生产过程就是使用能源的过程 也就是能量传递的过程 任何实际的过程都是不可逆过程 故在实际生产过程中的能量传递也是不可逆过程 其不可逆程度的大小取决于传递的动力和阻力 过程不可逆性的存在 必然造成能量的损失 这种不可逆损失才是热力学意义上的真正损失 称为内部损失 是不可挽回的 甚至许多外部损失也是由内部损失引起 而体现为外部损失 如摩擦 因此 千方百计减少不可逆造成的内部损失 追求生产工艺过程许可的最小不可逆性 是我们科学用能的目标和指导思想 其要点是 1 减小传递的动力 即减小能量传递过程中的温差 压差 位差 势差 密度差 浓度差等等 这种思想与传统的思考是不一致的 因为动力的减小意味着传递速率的降低和设备的增大 因此这种新的思维要求改造现有工艺及设备 开发新的工艺等等 总之要求更高了 2 降低传递的阻力 即进一步的不断的降低摩擦 热阻等 为此必须提高设备制造精度 改进工艺流程 甚至开发新设备等等 以适应减少能量密度差的要求 既使按通常的情况 也需要努力减少传递阻力 故要求也是越来越高 据分析 最小不可逆条件下的最少用能量 可为现在实际消耗量的25 35 可见潜力之巨大 度量过程不可逆程度的尺度是体系的熵增 Ssy 由于不可逆而造成的内部损失Iin是体系的熵增与环境绝对温度T0的乘积 即Iin T0 Ssy 第三节用能的基本原则一一合理用能能量利用方式是否合理是科学用能的第一环节 由于用能方式的不恰当 不合理而造成的能量损失往往是无形的 但都是巨大的 因此 在能量利用过程中 必须首先实现用能方式的合理化 用能方式是否合理 按照最小不可逆的指导思想 其基本原则就是合理用能 合理用能的 要点 1 首先是严格的按质用能 即按能的质量来按排能的用途 使用能与供能的品质 能级 尽可能相当 这是合理用能的最基本原则 能的品质系数 能级 是以能的作功本领来度量的 即能E中所含Ex的比例 故 2 其次是简单用能 要尽量减少能量传递次数和环节 因为每多一次传递 多一个环节 就多一次不可逆损失 因此 在达到生产目的和工艺要求的条件下 用能的环节愈简单愈好 传递次数越少越好 这也就要求不断改进工艺流程 减少设备 缩短管线 总之 越简单越好 第四节能的数量利用 有效用能在解决了用能方式的合理化 自然会想到能量利用的程度如何 亦即在用能过程中散失到周围环境中而未被利用的能量 外部损失有多少 由于用能的终端形式主要是作功和传热 因此 外部能量损失的主要形式为功损和热损 冷损 一般的表现形式如排烟损失 排汽损失 冷却热损失 散热损失 不完全燃烧损失 摩擦损失 空载损失 无功损失等等 即主要表现为能量的流失和漏损 致于纯粹的跑冒滴漏不应考虑 因为这是必须杜绝的 总之 减少能量的外部损失 更多的利用能的数量 实现有效用能 为此 1 增加有效 主要是指努力增加已利用能 提高效率 如炉效 机效及其他多种设备效率和能量利用率 2 减少损失 主要是指尽量减少未利用能 以提高效率 如降低排烟温度 减少排气损失 散热损失等 3 加强回收 主要是指千方百计回收各种可回收能 余能 和再用多种可再用能 重能 它丰要包括冷 热回收与动力回收两大类 4 降低消耗 更重要的积极办法是降低工艺过程所需要的能耗 如改进操作 改造设备和改革工艺等 特别是采用先进的省能工艺具有十分重要的意义 它可大幅度降低能耗 降低消耗是从减少所需能量的角度来节能的 而增加有效 减少损失和加强回收则是从利用已耗能量的角度来节能的 二者不同 都应予以重视 只有双管齐下 才能