某水电站节能分析与评价章节

节能分析与评价 1 目 录 1 编制依据 1 2 工程及能耗特点 2 3 能耗指标河耗能分析 3 4 节能措施 5 5 节能效果分析评价 11 节能分析与评价 1 节能分析与评价 加强节能工作是深入贯彻科学发展观 落实节约资源基本国策 建设节约型和 谐社会的一项重要措施 也是国民经济和社会发展的一项长远战略方针和迫切任务 水电工程项目固定资产投资项目节能评估和审查工作是加强节能工作的重要组成部 分 对合理利用能源 提高能源利用效率 优化工程设计具有重要意义 结合 水电站工程特点 其节能分析主要包括工程特点 合理用能标准及节能 设计规范 建设项目能源消耗种类和数量分析 项目所在地能源供应状况分析 能 耗指标 节能措施和节能效果分析等内容 1 编制依据和原则 1 1 编制依据 节能分析与评价采用的主要依据有 1 中华人民共和国节约能源法 2 国务院关于加强节能工作的决定 3 国家发展改革委关于加强固定资产投资项目节能评估和审查工作的通知 发改投资 2006 2787 号 4 中国节能技术政策大纲 2005 年 国家发展改革委 科学技术部 5 国家发展改革委 产业结构调整指导目录 国家发展改革委第 40 号令 2005 年 6 中华人民共和国国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要 7 国务院关于 十一五 期间各地区单位生产总值能源消耗降低指标计划 的批复 国函 2006 94 号 8 有关节能技术标准和规范 1 2 编制原则 1 水电站工程是国家鼓励 支持并要求在保护生态环境基础上有序积极 开发的清洁可再生能源资源项目 水电工程作为节能项目 运行期能耗很小 但仍 需重视运行期节能降耗设计和分析工作 节能分析与评价 2 2 水电站工程节能降耗设计和分析应该遵循国家法律法规和方针政策 国家和行业标准规范 国家 行业和省级人民政府节能规划和节能措施的有关规定 3 水电站工程应按照节能 节地 节材 节水 资源综合利用的要求 将水电工程设计建设成资源节约型工程 按照降低废物排放 减少对地表的破坏 发展循环经济和保护改善生态环境的要求 将水电工程设计建设成环境友好型工程 4 水电站工程建设和运行管理应遵循合理用能标准和节能规定 通过创 新工程技术并强化管理工作 降低单位产值或单位产品的耗能量 合理用能标准 目前国家和行业没有规定的 可参照工业国家标准 5 水电站工程设计各专业均应本着合理利用能源 提高能源利用效益的 原则 贯彻节能降耗设计思想和具体要求 依照节能设计规范和规定 把节能技术 和措施落实到设计 施工和运行管理过程中 6 水电站工程设计应正确处理安全 质量 经济 环保 节能等的相互 关系 确保工程设计建设安全可靠 质量合格 技术可行 经济合理和适合国情 力求经济效益 社会效益和环境效益的协调统一 2 工程及能耗特点 2 1 工程特点 水电站工程是一个以发电为主的工程 装机 180MW 年平均发电量 6 9285 亿 kW h 与上游的 水电站同步运行 是一优良的水电电源点 本工程大坝为混凝土面板堆石坝 泄水建筑物为左岸泄洪洞 兼导流洞 左岸 溢洪洞 左岸引水系统及岸边地面厂房 水电站的建设 可以开发利用 河丰富的水能资源 增加 电网电力供应 优化电网电源结构 增强电网调峰能力 其建成运行后 还可以解放对 水电站枯 水期在基荷运行的约束 使 水电站充分发挥容量效益 水电站的建设可以促进当地少数民族地区经济的发展 带动当地工农业及第 三产业 城镇建设 文教卫生等行业的发展 促进当地资源的开发利用 变其资源 优势为经济优势 节能分析与评价 3 而且 水电站本身就是一个清洁再生能源企业 2 2 耗能特点与耗能分析 本工程是一个以发电为主的节能工程 1 工程运行期的能源消耗 工程建成后能源消耗主要是维持电站运行的透平油 机动车辆用油 厂用电 水工建筑物维护用电 泄洪建筑物闸门启闭用油和用电 工程运行期的能源消耗主 要油料 而电力为自给自足 2 工程施工期的能源消耗 工程施工期耗能一个是原材料的损耗 主要是水泥 钢筋 木料等 另一方面 是施工期间风 水 电 油的损耗 2 32 3 当地能源状况当地能源状况 删除 3 能耗指标与耗能分析 3 1 耗能标准选定 水电站工程是国家鼓励的节能建设项目 目前还没有国家标准 本次暂按 地区万元国内生产总值能耗综合指标作为评价标准 即 2010 年前 2 11t 标准 煤 万元 GDP 本次在工程经济寿命为取 1 69t 标准煤 万元 GDP 在十一五指标上下 降 20 3 2 能耗分析与计算 本工程消耗的能源为一次能源和二次能源 在施工期主要消耗的能源为柴油 汽 油和电力等 在运行期主要为电站维护 运行及闸门启闭消耗的油料 电力等能源 本工程施工期 38 个月 消耗的一次能源油料共计 1 34 万 t 折算成标准煤为 1 97 万 t 二次能源电力共计 4920 万 kW h 折算成标准煤为 1 99 万 t 本工程施 工期总能源消耗共折算成 3 96 万 t 标准煤 节能分析与评价 4 本工程运行期年消耗汽油 100t 按工程设计寿命 50 年 土建工程经济寿命 计算 消耗汽油共计 5000t 相当于消耗标准煤 0 74 万 t 工程运行期的电力为自 给自足 厂用电率取 0 3 输变电损失率取 0 2 工程运行期间自用和线损电量 346 4 万 kW h 相当于消耗 0 14 万 t 标准煤 本工程在 50 年寿命期内总消耗能源相当于 4 84 万 t 标准煤 3 3 综合能耗指标分析计算 本工程以能耗产出为发电效益 根据不同的效益折算成相当于国内生产总值 根据分析 直接经济效益按上网电价与有效发电量产生的效益计算 因此 本工程 经济寿命内其效益相当于 83 8 亿元 GDP 根据工程经济寿命内的能源消耗量和经济产出量 计算出本工程的耗能指标为 0 06t 标准煤 万元 GDP 水电站耗能指标远低于国家的标准 是一个符合国家能 源开发政策的节能型工程 4 节能措施分析 考虑到 水电站的工程特点 本工程节能措施宜从临建工程的节能措施 主体 工程的节能措施 建筑工程的节能措施 设备节能措施及管理节能措施几个方面进 行分析 4 1 设计中的节能措施分析 在工程总体布置和设计中 充分体现了节能理念 在土石方开挖 大坝填筑 混凝土浇筑 机组选型等过程中 结合工程特点 选用低能耗的挖掘设备 减少能 源消耗 搞好土石方平衡 尽量利用开挖料填筑碾压上坝 尽量减少运输距离 以 减少施工期间能耗 在满足设计要求的前提下 优化混凝土配比 提高工作效率 选用高效率机组 减少运行期间的能源消耗 4 2 临建工程节能措施分析 水电站在建设开始时 其上游 水电站已经发电 主体工程大部分已经完 成 当 水电站主体工程施工时 水电站施工已基本结束 故本工程可以利用 水电站砂石料生产系统 并尽可能利用混凝土生产系统 适当利用现有营地 这 节能分析与评价 5 样可以节约大量的钢材和其他材料 4 3 主体工程节能措施分析 1 本工程在枢纽布置方案比较中 采用混凝土面板堆石坝方案 舍去碾压混 凝土拱坝方案 虽然方案的选择有地质因素确定 但客观上节省了大量的混凝土工 程量 主要建筑物型式和控制尺寸进行比较优化 达到合理利用水能资源 节省工 程量和减少钢材 水泥等原材料用量 2 工程施工方案比选 优化施工场地的布置 选择合理配套施工机械 选用 先进施工技术和工艺 达到减少施工占地 提高施工效率和降低能源消耗的目的 施工组织设计中合理安排施工次序 减少不必要的燃料消耗 3 边坡开挖 洞室开挖 灌浆 大坝填筑 混凝土浇筑等的施工工艺方面 分 析研究生产过程中弃渣 废水的集中处理措施 减少对环境的影响 节约水 节约 废弃物的占地 4 4 建筑节能措施分析 水电站建筑节能包括电站厂房和启闭机室建筑 供水 消防 暖通等的节能设 计 水电站的建筑节能依照有关规程规范的规定 采用节能型建筑结构 材料 器 具和产品 提高建筑保温隔热性能 以减少采暖 制冷和照明的耗能 4 4 1 厂房建筑节能措施分析 建筑厂房设计应采取节能措施 减少土方量 减少对原生态环境的破坏 选用 绝热性能好的保温材料 对保温结构进行优化设计 减少散热损失 1 建筑总平面的布置和设计 利用冬季日照并避开冬季主导风向 利用夏季 自然通风 厂房的主朝向宜选择本地区最佳朝向或接近最佳朝向 2 应控制厂房的体形系数 水电站属寒冷地区 地面厂房的体形系数应 小于或等于 0 4 3 根据柳树沟电站所处的建筑气候分区 围护结构的热工性能应达到国家节 能标准的规定 围护结构的保温隔热材料宜选用高效环保型 4 厂房每个朝向的窗 包括透明幕墙 墙面积比均不应大于 0 7 并且符合国 家节能标准的规定 外窗可开启的面积不小于窗面积的 30 节能分析与评价 6 5 外门窗应采用节能门窗 单框中空玻璃 屋面保温材料采用 50 厚聚苯板 保温 6 外墙与屋面的热桥部位的内表面温度不应低于室内空气露点温度 4 4 2 厂房采暖通风与空调设计节能措施 水电站厂房及其附属建筑物的采暖 通风 空气调节设计应结合建筑物布置特 点和设备运行要求 优先考虑自然通风和采光 以节省能源 1 室内空气设计参数应满足水电厂内机电设备安全运行和 水力发电厂厂房 采暖通风及空调等设计规程 对室内空气设计参数的要求 一般不得任意提高室内 空气设计参数的标准 2 水电站暖通空调设计应根据水电站的特点 结合自然条件 合理利用天然 资源 经过经济技术比较选用节能 可靠的新设备 新材料 3 正确计算冷 热负荷 1 水电站夏季冷负荷主要来自厂内机电设备的发热量 生产厂或机电专业提供 机电设备发热量一般为机电设备在预定容量时设备的发热量 但电站满负荷运行时 间不多 在计算机电设备发热量时应合理确定机电设备同时利用系数和负荷系数 2 计算冷负荷时 应减去夏季发电机层以下大体积混凝土的夏季吸热量和水电 厂内水管的吸热量 3 计算冬季采暖热负荷时 应充分考虑机电设备的发热量 4 水电站主厂房发电机层位于地面以上 上 下游墙均设置有可开启外窗 优先采用自然通风 它具有投资少 基本不耗电 经济 管理方便简单 5 主副厂房地面以下部分采用机械通风方式时 尽量利用已有楼梯间 吊物 孔作为空气流动的通道 送入室内空气宜采用多层串联通风方式 送入室外的空气 充分吸收厂内余热余湿后排到室外 从而减少通风风量 6 通风管 土建通风道内的风速不宜过高 风机扬程一般控制在 250 500Pa 的范围 选用高效 低速 低扬程 大风量的离心风机 以减少通风机 电机功率 选用风机必须在风机高效区运行 7 不对全厂进行空调 仅在中控楼采用空调热泵方式 利用天然水库水或下 游尾水作为空调冷热源 很大程度上减少了空调用电量 电站内较潮湿的部位采用 除湿机除湿方案比全面空调除湿更经济合理 节能分析与评价 7 8 水电站地处寒冷地区 冬季有采暖要求 采暖设计采用如下节能方式 1 充分利用发电机组放热风和各种机电设备余热对主厂房采暖 每台水轮发电 机组风罩盖板和机组混凝土风罩处开设放热风口 分别向发电机层和水轮机层送热 风 2 减少冬季新风风量和加大通风或空调系统回风风量 4 4 3 给排水系统节能措施 1 消防水源采用水库水 从工业取水管取水 布置中位生活消防水池和高压 消防水池 充分利用了电站已有的设计水头 厂区消火栓消防及生活供水系统直接 采用库区水 由中位水池供水 避免了能量浪费 节约了能量 2 根据水电站向无人值守 少人值班发展的趋势 生活用水仅用于冲洗 饮 用水采用桶装矿泉水 生活用水可不需作深度净化处理 只需消毒处理即可 节约 了投资 避免了以后运行时 设备的闲置或能量的浪费 3 在设计中水泵应根据设计所需供水量及扬程 选择高效率水泵 尽量选择 低转速水泵 4 在保证水质的情况下 给水管道应选用摩阻系数小的管道 5 水龙头及小阀门选择摩阻系数小 陶瓷芯 旋塞式的优质产品 6 大便器冲洗水箱不得选用冲洗水量大于 6 升的水箱 7 排水管材应采用塑料管 不得使用铸铁及其它金属管材 4 54 5 设备节能措施分析设备节能措施分析 工程的设计在确保系统安全 可靠的情况下 防止设备选型富裕度过大 1 机电设备选型及其参数选择 机电设备选型中 优选具有节能质量认证标志的工程适用的机电产品设备 禁 止选用国家明令淘汰的用能产品 避免选用技术落后 耗能过高的产品和设备 选 用能耗低的机电设备 2 施工设备选型及其参数选择 施工设备选型 应通过工效分析 合理配套施工机具 提高水电工程施工机械 化水平 禁止选用技术工艺落后 生产效率低 污染重 耗能高的施工设备和工艺 节能分析与评价 8 3 厂用电设备及其配套系统中 应分析厂用电主要耗能设备及其安全经济运 行方式 做到合理用电 提高电能利用效率 4 通过节能灯的应用减少了电能损耗 在正常照明系统中使用节能灯做为主 光源 同时 采用 EPS 逆变系统做为事故照明备用电源 确保照明系统在事故情况 下仍采用交流供电 从而使节能灯可以在事故照明系统中广泛使用 取代传统白炽 灯 两种光源参数见表 4 1 表 4 1 白炽灯与节能灯参数比较表 白炽灯节能灯 光效 lm W 7 3 2544 87 寿命 h 1000 20005000 10000 由表中数据可以看出 与白炽灯相比 节能灯发光效率提高了 5 倍以上 降低 了电能消耗 同时 节能灯的寿命也有了很大提高 极大的降低了后期维护和设备 更换成本 5 对电缆通道进行设计 使电缆走向更加合理 减少了电缆用量 从而降低 了有色金属消耗 达到了良好的节能降耗效果 电缆长度的减少 电能在传输过程 中的损耗也大为降低 4 6 管理节能措施分析 本工程主要是以发电为主 工程建设消耗能源主要为施工建设期中的能源消耗 和运行期的能源损耗 从节能的角度看 本工程已经在工程设计中选择符合节能标 准的设备 同时