节约能源,提高能源利用率是能源工作者永恒的主题.doc

节约能源，提高能源利用率是 能源工作者永恒的主题张晓鸣1，钟史明2(1、南京热电工程设计院，江苏南京210011；2、东南大学，江苏南京210096)摘要：(从我国能源资源与能源利用率的现状，社会经济的发展与人民生活的需求； 能源供需矛盾日益突出。特别是近二十多年的改革开放以来，我国已成为能源生产与消 费大国，资源与环境的承载压力，越来越大。最近几年全国性缺电拉闸限电，制约着社会 经济的发展与人民生活的提高。为实现全面建设小康社会，能源供应只能一半靠开发，一半靠节约0关键词：能源能源战略能源利用率节能一、前言 我国能源资源人均占有量不到世界平均水平的一半，而可采储量亦远低于世界平均人均水平。而且能源利用率低，环境容量有限，石油短缺等已开始阻碍中国经济的高速 发展。2003年以来全国各地又出现拉闸限电现象，使得中国能源成了我国乃至全世界的 热门话题。我国的能源战略如何保证经济的可持续发展和满足日益高涨的全面小康人 民生活的需求。我们非常赞同我国的能源发展战略“开发与节约并举，以节约优先”的总 方针，以科学发展观，为全面建设小康社会提供稳定、经济、清洁、可靠、安全能源保障，以 能源的可持续和有效利用支持我国经济社会的可持续发展。因而，我们也来学习与探讨 我国的能源战略节约为先的问题，本文拟对节约方针、潜力、措施等作些分析，提点看法， 供讨论参考。二、我国的能源现况1成就与问题 我国正处于经济快速发展的发展中的大国。经济的快速发展，人民生活水平的提高，对电力、热力等基本能源的依赖度和需求量将越来越大，同时对环境、生态的压力将 越来越大。能源安全忧患意识，环境保护，以节能降耗求效益、求发展将日益重要。据专 家认为，我国能源建设虽然有了长足的进步，电力工业2003年总装机容量为3914078万 千瓦，发电量：1905208亿千瓦时，均居世界第二，煤炭产量1667亿吨，居世界第一。从2004年上半年电力总装机容量已突破4亿千瓦，水电也突破1亿千瓦。但人均用电量不及世界平均水平的14，美国的110，因此，大力发展电力，以满足日益增长的需求其任务 仍相当繁重。一27我国能源突出表现有五大问题。一是能源资源储备人均占有量低，能源资源人均相 对匮乏，远低于世界人均水平。二是能源结构问题，以燃煤为主，是造成环境污染严重和 生态失衡的主要原因之一。三是产能、储能地域与主要用能地域之间距离过远，造成运 力(输能)负担过重和损耗增加。四是能源利用率低，我国能源终端利用效率仅为33， 比工业发达的国家低10个百分点。五是能源安全，用不着几年我国石油一半以上需进 El，当今，国际风云莫测，迫使我们更关注我国的能源安全。2近来全国性缺电2001年以来，随着我国经济进入新一轮增长周期上升阶段，受经济持续快速发展的 拉动，电力需求FI益增长，电力弹性系数始终保持在1以上，电力供不应求的紧张局面在 我国再次出现。自2003年以来，由于种种原因，全国24个省份闹“电荒”。全国缺电约3000万千瓦，江苏缺电约800万千瓦，为全国之首。拉闸限电的形势造成电力建设中已 出现盲目上项目，电力投资过猛、过热，甚至引发各地纷纷上马国家产业政策限制的准备 淘汰的高耗、高污染的中小发电机组和柴油发电机，无序上马落后电力等问题。据资料 统计，2004年电力开工建设总容量超过26亿千瓦，其中，12亿千瓦以上未经政府审批 列项，属无序建设，而且煤、电、油、运更趋紧张，电力供求矛盾突出，2004年夏天缺电负荷 超过3000万千瓦，今冬明春，电力供求仍然紧张。3电源结构 电源结构不尽合理。我国电源结构以煤为主，煤电占70以上，造成生态与环境的压力越来越大，水电开发不足，仅占25，核电占约2。目前全国还有3500万人口没有用上电。4以节能为首的能源发展方针 我国的能源总方针是：“开发与节约并举，以节能为首”的总方针，以“电力为中心，煤炭为主体”，加快油气开发，大力发展水电，积极发展核电和可再生能源的开发发展方针。由于我国能源资源相对缺乏，能源利用率低，能耗比世界先进国家相差10；我国单位 GDP产出能耗是美国的43倍，意大利的68倍，法国和德国的77倍，日本的115倍， 节能潜力很大。所以提高能源利用率，把节能放在首位，在1997年11月1日中华人民 共和国节约能源法中将其作为长期战略之一，是十分正确的。然而，其执行情况并不乐 观，相应的节能管理工作并未跟上，全社会的节能意识尚待加强。尤其是我国仍未从根 本上改变“高投入、高消耗、高污染、不协调、难循环、低效益”的粗放型经济增长方式。三、节能潜力与价值(1)电力 由于火电机组6000千瓦及以上机组供电标煤耗2004年全国平均379克千瓦时，比先进国家高50一60克千瓦时，而且输电线损8，终端用户环节电效非常低，造成严重 浪费，当前，全国造成电力浪费约2000亿千瓦时年，相当于三峡水电站26台70万千瓦 水轮发电机组全部运行的年均发电850亿千瓦时的23倍。换言之，电效低、年多耗电达 两个以上三峡水电站的发电量，节电潜力很大。(2)冶金、建材和化工等行业 冶金、建材和化工等八年高耗能行业单位产品能耗都比先进国家高出40一50，而这些行业用能占全国的能源浪费总量的73。一方面从科技人手，提高能源利用率降一28低单位产品能耗；另一方面调整结构，限制这些行业发展，把有限的能源用于保证人民生 活和能耗少、污染少、效益好的行业企业，其节能潜力十分巨大。(3)节电估价 按2003年全国总发电量1905208亿千瓦时，供电量1789562亿千瓦时，若年节电1，(电效提高l)节电1789562亿千瓦时。相当于14个三峡水电站的供电量。若1度电成本0224元，则年节约80亿人民币；如能实现10节电率，则有800亿元节能经 济价值，这是一个多大数据?!另外，每节约1度电，就相应节约04千克标准煤，4升净水同时减少0272千克粉 尘，0997千克二氧化碳，003千克二氧化硫。由此可见，节电既是解决能源危机的上 策，又是改善环境、生态的有力措旅。(4)节能“第五能源”以住把煤炭、石油、天然气和电力等“四大能源”视为支撑我国经济社会发展和人民 生活提高的重要保障，结合国情和国内经验，把节能真正当作与煤炭、石油、天然气和电 力同等重要的“第五能源”是一个明智的选择，这是一条由科学发展观统帅的发展科技， 提高效益，保护环境三位一体共同织造的能源可持续发展道路。把节能真正当作“第五能源”，可减少能源投入，实现经济持续高速发展的目标。在2020年全面实现小康社会的发展目标下，如采用节能措施，需能源约24亿吨标准煤；而 在目前政策环境下(不加强节能措施)，能源需求约32亿33亿吨标准煤。两者相差8 亿一9亿吨标准煤，相当于中国原煤年产量的80，价值约为8000亿元。四、节能措施1管理节能 加强能源开发、运输、生产和使用全系统的科学管理，不花钱或少花钱，就可以提高能源利用率。如堵塞与消除生产过程中的“跑、冒、滴、漏”；清洁设备、装置；改进生产工艺流程；优化操作运行等等都能立竿见影节约能耗。改进政府的管理，在科学发展观的 指引下，在需求预测的基础上，制定中国特色的国家能源供应战略，消费战略以及满足国 民经济发展的能源研发战略，确定优先领域，遴选国家关键技术等，是宏观管理节能的 大局。政府应宏观监管，实行调控：为遏制高耗能，高污染，效益差的行业的发展。如前所 述我国有8个高耗能行业的单位产品能耗平均比世界先进水平高47，而这8个行业的 能源消费占工业部门能源浪费总量的73，理应调整、限制。鼓励发展能耗低，效益高， 对环境友好的行业。制定法律、法规推进节能法治。政府通过节能和环境的立法，可形 成强大的节能压力，迫使企业进行节能。同时加强需求侧管理，建立终端用能的能效标 准和标识体系，加快建筑和交通节能步伐。加大节能技术的研发和推广力度，深入开展 宣传，提高全民节能意识，使能源利用效率大幅提高。2小改小革节能对设备、装置进行比较简单的改进，花费少量投资，可能稍长时间内取得节能效果。 例如，采用优质的绝热保温材料，对管道和箱体改善保温结构；安装附加的测试议表、改 进生产过程的控制；回收凝结水；回收余热；换装高效节能照明设备；安装燃烧空气预热 器；改进功率因数；调接电力负荷等。一293技术革新节能 使用最新的能量转换、传输和利用效率较高的技术，对设备进行重大的更换和修改，需增加大量投资，可以在中长期内取得节能效果。例如，用高效率的锅炉更换老式锅炉， 用高效新的生产工艺代替原有落后生产工艺；用新型高效加工设备，更换老设备等等。五、“经营”节能 通过市场机制运作，使资源(能源)优化配置，促进企业尽快走上一条以节能为主，资源有效利用的新兴工业化道路，充分盘活企业所有经营资产，用市场机制推动企业节能 降耗。据介绍，国外节能开发的关键之一是解决了能源运营体制上的问题。如电力运营， 让电力公司通过节能获得效益。以美国为例，许多美国供电公司可以直接从成本削减中 获利。如供电企业可以保留为用户节约的费用的一定比例作业收益，结果使美国电力公 司更加关注终端用户的利用效率，他们通过利润率赚钱，而不仅是供电的数量。同时，他 们建立了一条有效的市场激励机制，让各行各业各类的技术骨干积极参与节能降耗的各 种活动，从节能收益中得到部份收益，把他们的节能积极性充分调动起来。利用市场机 制经营节能，是发达国家节能主要推动之一。在一些发达国家，有许多专门从事节能技 术开发公司和企业，这些专门公司专为成千上万家企业提供成熟的节能技术、管理和产 品而从中受益，从而达到双赢，“节能”也是一种产业。六、工业企业节能主要措施”1 最近国家发改委负责人强调，企业要坚持节能优先方针，采取各种节约用电合理用电的有效措施，大幅提高能源利用率。1淘汰高耗电落后工艺、技术和设备。加快淘汰开放式电石炉，石墨阳极隔膜法烧 碱、3200千伏安及以下铁合金矿热炉、交流石墨化炉、铝自熔电解槽、高耗低效机电产 品等。2扩大应用先进的节能新技术、新设备。积极采用高效电动机、风机、水泵、变压器、 电热设备、照明器具等符合国家能效标准的节能型产品。3回收利用余热、余压发电。如钢铁企业利用干法熄焦显热回收发电、高炉炉顶压 差发电，回收高炉、焦炉、转炉煤气发电，水泥企业利用窑炉尾气余热发电等。4严格控制非生产用电和外供、转供电。加强管理，严格计量，严格考核，减少厂区 辅助、办公、生活等非生产用电。5降低线损和自用电率。发电企业电力传动系统应采用高效电动机、高效风机、水 泵及其高速节能技术；电网企业努力降低线损、变压器损耗。6降低企业内部线损，合理补偿无功。推广无功就地补偿，无功自动补偿和无功动态补偿技术。7利用低热值燃料和新能源发电。支持利用煤矸石和煤泥混烧发电、垃圾发电等。8加强用电负荷管理、需求侧管理。合理安排生产工艺、生产班次、错、轮休假日。 在用电高峰季节安排设备大修。在日高峰时段安排设备检修，完善分时电价，分季电价。9技术移荷。通过技术改造，转移部分高峰负荷至电网低谷时使用电。10开展电平衡(热平衡、火用平衡)测试。摸清企业节能潜力和存在问题，有针对性 地采取切实可行措施，降低电耗。一30七、电力节能1目前热经济水平 我国电力热经济指标比国际先行国家供电标煤耗相差5060克千瓦时，输电线损率相差约12个百分点，火电机组平均效率相差67，燃煤工业锅炉平均效率相差1520，所以节能潜力很大。2中长期节能指标 我国中长期节能规划中预定的节能指标是：火电厂2000年供电煤耗392克千瓦时(2004年实际完成379克千瓦时)，2005年377 E千瓦时，2010年360克千瓦时，2020年320克千瓦时。3主要措施大力调整优化发电能源结构，加快核电建设，增加可再生能源发电和清洁能源发 电的比重。由于我国是煤炭大国，以煤为主的能源结构，在相当长的一段时间是不会改 变的。因此煤电仍占据重要位置，所以应把煤电效率提高、比例下降和发展洁净煤燃烧 技术，使污染降到最小。目前核电只占2，可再生能源的商品量仅占能源浪费总量的25，小水电资源开发利用率只有23，风电资源利用率仅有百分之五。所以应大力开发可再生能源：风电、小水电、太阳能电和氢能等新能源发电和加快核电建设。重视生态 环境保护，实际电力与入类自然的和谐发展。大力发展600MW及以上超(超)临界机组，国家发改委对建设燃煤火电机组项目 要求：发电标煤耗286克千瓦时。沿海经济发达地区，发电标煤耗275克千瓦时；坑口 煤电：295克千瓦时，空冷机组为305克千瓦时。淘汰50MW及以下小火电机组。，发展天燃气大型联合循环机组：采用先进大型燃机与汽机配套成300MW600MW大型联合循环机组，供电效率达到5758(供电标煤耗210215克千瓦时)。发展热电联产、集中供热：以采暖为主、具有供热发展潜力大的地区，宜建设300MW等级及以上高效环保热电联产机组；以工业热负荷为主的地区，因地制宜建设以 供热为主的背压机组，适当配置抽凝供热机组；在采暖为主且热负荷较小的地区，先发展 集中锅炉房供热，待条件具备时再发展热电联产；在中小城市建设以循环流化床为主要 技术的热、电、煤气三联供和热、电、冷联供，将现有分散供热燃煤小锅炉改造成多联产集 中供热；支持分布式能源的发展。2010年城市集中供热普及率由2002年的27提高到40，新增供热热电联产机 组4000MW以上，年节能3500万吨标煤。提高煤用于发电的比重；提高终端用能电能的比重。输电推进跨大区联网，实施电网经济运行技术，先进输、变、配电技术和设备；淘汰 落后输、变、配电技术和设备，降低输、变、配电损耗。加大技术改造、技术进步，充分发挥现有电力资源，加强运行管理。降低供电煤耗， 提高能源利用率和延长设备寿命，提高节能效益和经济利益。八、建筑节能1我国建筑能耗概况 我国现有370多亿平方米的房屋建筑，大多数是上个世纪八九十年代建造的，能达到建筑节能设计标准的仅占百分之零点几。绝大多数建筑是围护结构保温隔热性能差， 一3】一传热系数与我国气候相近的工业发达国家相比，外墙为他们的3545倍，外窗为他们 的23倍，屋面为他们的36倍，门窗的空气渗漏为他们的36倍。我国每平方米建 筑面积平均能耗高出发达国家24倍。目前我国建筑耗能量已占全社会总能耗的278，在建筑能耗中，空调制冷制热耗电更加突出，2002年夏季，全国各电网用于空调而增 加负荷达4500万千瓦；2003年夏季，各电网高峰负荷三分之一是空调制造的。随着经济高速发展和生活水平的提高，空调将进一步走进千家万户，预计2010年， 全国制冷空调还会增加一倍以上，即达到约5个三峡电站的总发电量：850 X 5=4250亿 千瓦时；26 X70 x5=9100万千瓦装机容量，到2020年全国制冷电力高峰负荷总容量还 要再翻一翻。2改进建筑围护结构的隔热性能 过去炎热地区的建筑设计，没有考虑空调制冷要求，建筑围护结构的热工性能差。在高温时，成千上万幢高能建筑的空调同时使用，室外气温越高，空调耗能越大，这就是 夏季空调用电高峰的根源。实际上，空调制冷，加剧了城市的热岛效应，使城市环境更加 炎热。而炎热的周边环境，又增加了空调能耗，造成恶性循环。所以根本解决办法，应改 进建筑围护结构的隔热性能，使从室外进入室内的热量减少，并提高空调设备的能源利 用率，其结果不但可减少空调能耗，节省电能，而且室内热稳定性改善，使室内舒适度得 到改善，有益于居民健康。3当前几项节能工作 (1)加大宣传力度，广泛宣传建筑节能重要性和紧迫性，使之深入人心，并变为公众的自觉行为。(2)加快供热体制改革步伐。“热改”将停止单位“包热”制，由用户直接向供热企业交纳采暖费，政府和单位原先用于职工采暖费，以货币形式变“暗於”为“明 补”，职工的采暖费超过部分由自己承担，而节约归已；(3)制订和完善相关的法律法规， 在市场机制尚未完全形成的现阶段，必须通过政府行政干预才能较快地发展起来。而行 政干预必须进行行政立法，才能动员全社会参与，有效运用各种经济、行政、法律、舆论等 手段加快步伐；(4)加强领导，健全机制：各级领导要从工程报建、建筑设计、施工图审查、 招投标、施工管理、工程监理、质量管理、竣工验收和建筑市场稽查等建筑管理部门和环 节形成“一条龙”管理，做到职责分明，层层把关，这样才能确保建筑节能工作健康有序地进行。九、民用节电主要措施1适当调度电空调温度。 夏天供冷适度提高供冷温度为26以上；冬天采暖，降低供暖气温为2425，据测算，制冷期室内空调温度每调高IE，空调机的耗功下降5至8，供暖期室内温度每调 低loc，同样可以使空调机耗电下降4至7，而今各大城市电空调装机总容量都占城 市用电负荷3040，采用上述措施，如全国电空调总容量8000万千瓦，则可降低电负 荷480万千瓦左右。2城市照明(1)城市绿色照明示范工程节能工程；纠正当前城市照明工程中片面追求高亮 度、多色彩、大规模的倾向；推进照明节电，到2008年实现城市照明节能15的目标；通 过推进节能，减少温室气体的排放；制订城市照明的节能的规范和标准，促进我国城市照一32明工作：科学、健康、可持续发展。 (2)目前我国城市照明是景观照明和功能照明的统称，年用电量约占全国总发电量的45，2003年我国总发电量为1905208亿千瓦时，城市照明年耗电约为69668亿度，接近在建三峡水电站全部投产后的年均发电量850亿千瓦时，是1998年前照明用 电的34倍。建设部对这一工程已提出量化物定性要求，如商业步行街照明的光源要求光效高、 寿命长外，光源一般显色指数控制在80，城市照明使用的器材应是节能效果显著、无光 污染的绿色照明产品，较普通照明产品要求节能15以上。3家用照明 我国14亿多户城镇家庭用户中，白炽灯的使用比例依然高达3040。如在全国范围推广绿色照明节能灯，预计到2010年全国一年的节电量多达1000亿千瓦时，相当 于12个三峡电站的总发电量。至2020年，全国制冷电力高峰负荷增加一倍以上，预计 将达到10个三峡水电站的总容量，即达到102670=18200千瓦。+、结语1我国的“开发与节约并举，以节约为首”的能源开发总方针，是结合我国的实际，吸 收国外有益经验，是长远能源战略总方针，是贯彻科学发展观、实现全面建筑小康社会的 供应持续稳定，安全可靠，清结环保的能源保障。2当前我国能源利用率仅33，比工业发达国家相差10，节