吉林省中部城市引松供水工程節(jié)能評(píng)價(jià)

張正波，李雪松，宗志聰

（吉林省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，吉林 長春 130021）

1 意 義

吉林省中部城市引松供水工程為引調(diào)水工程，是清潔能源工程，無環(huán)境污染、成本低，是國家公益性工程，是關(guān)系國計(jì)民生的重要工程，對(duì)實(shí)現(xiàn)吉林省社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重點(diǎn)工程，是振興東北經(jīng)濟(jì)的重大項(xiàng)目。評(píng)估的意義有：

1）通過此次評(píng)估弄清項(xiàng)目能耗情況，了解項(xiàng)目是否達(dá)到所處行業(yè)的耗能的先進(jìn)水平。

2）通過對(duì)項(xiàng)目用能系統(tǒng)和用能單元的定性和定量分析，總結(jié)項(xiàng)目存在的節(jié)能方面的問題和下一步可以開發(fā)的節(jié)能潛力。

3）根據(jù)“節(jié)約資源”、“節(jié)約能源”、“提高能源利用率”和“保護(hù)環(huán)境”等原則，針對(duì)項(xiàng)目存在的節(jié)能問題提出切實(shí)有效的節(jié)能措施，實(shí)現(xiàn)提高能源開發(fā)利用效率和效益，減少對(duì)環(huán)境影響、遏制能源資源的浪費(fèi)。

4）根據(jù)已出臺(tái)的國家及地方關(guān)于節(jié)能方面的政策，做好篤定資產(chǎn)投資項(xiàng)目節(jié)能評(píng)估工作，從源頭上把握住能源、資源節(jié)能關(guān)促進(jìn)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展，優(yōu)化能源供應(yīng)與配置。

5）通過對(duì)項(xiàng)目各用能系統(tǒng)和用能單位的評(píng)價(jià)，結(jié)合國家、吉林省節(jié)能政策要求，以及水利及相關(guān)行業(yè)的技術(shù)規(guī)范，最終從節(jié)能角度回答項(xiàng)目的可行性，對(duì)項(xiàng)目合理有效的節(jié)能措施和建議。

按照《固定資產(chǎn)投資項(xiàng)目節(jié)能評(píng)估工作指南》（2010年本）節(jié)能評(píng)估分類標(biāo)準(zhǔn)，確定本項(xiàng)目需要編制的節(jié)能評(píng)估報(bào)告書。節(jié)能評(píng)估報(bào)告編制程序主要包括：前期準(zhǔn)備、選擇評(píng)估方法、項(xiàng)目節(jié)能評(píng)估、形成評(píng)估結(jié)論、編制節(jié)能評(píng)估文件。

2 工程概況

吉林省中部城市引松供水工程位于吉林省中部，工程的供水范圍為長春市、四平市、遼源市及所屬的九臺(tái)市、德惠市、農(nóng)安縣、公主嶺市、梨樹縣、伊通縣、東遼縣、長春雙陽區(qū)等11個(gè)市、縣、區(qū)的城區(qū)，以及供水線路附近可直接供水的26個(gè)鎮(zhèn)作為供水對(duì)象。依據(jù)吉林省國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展總體規(guī)劃，考慮工程的實(shí)施進(jìn)度安排，設(shè)計(jì)水平年為2030年?，F(xiàn)狀基準(zhǔn)年采用2006年。設(shè)計(jì)水平年多年平均引水量為8.97億m3，豐滿水庫取水口設(shè)計(jì)引水流量為38.0 m3/s。

工程從豐滿水庫壩上取水，由輸水總干線、輸水干線和輸水支線等組成。輸水線路總長634.53 km，包括輸水干線和輸水支線。輸水干線包括總干線、長春干線、四平干線和遼源干線。輸水支線為從干線或調(diào)節(jié)水庫至各水庫或供水城市的線路。輸水干線線路全長263.02 km。其中隧洞長134.63 km，管線PCCP（鋼管、現(xiàn)澆涵）長128.39 km。共設(shè)2座提水泵站，總凈揚(yáng)程為138.0 m。輸水支線全長371.51 km。其中隧洞長21.22 km，管線長350.29 km。

3 節(jié)能評(píng)估

3.1 能源供應(yīng)情況評(píng)估

1）能源利用現(xiàn)狀。吉林省是能源匱乏省份，一次能源短缺十分嚴(yán)重?，F(xiàn)已探明的煤炭儲(chǔ)量為24億t，僅占全國的0.46%；石油儲(chǔ)量為40億t，僅占全國的4.79%；天然氣儲(chǔ)量為135.6億m3，僅占全國的1.15%。

2）能源發(fā)展目標(biāo)。到2015年，主要能源生產(chǎn)目標(biāo)為：一次能源生產(chǎn)總量為5955萬t標(biāo)準(zhǔn)煤，比2010年增長36.99%，年均增長6.5%。到2015年底，煤炭占一次能源消費(fèi)比重下降到63.94%，天然氣占比提高到9.18%，非化石能源（含水電）占比提高到9.8%。風(fēng)電裝機(jī)占總裝機(jī)比重提高到37.96%，單機(jī)30萬kW及以上火電機(jī)組所占火電裝機(jī)比重達(dá)到70.2%。2015年，全社會(huì)單位GDP能耗比2010年下降16%；燃煤火電平均供電煤耗降到310 g/（kW·h），綜合線路損耗率降到6%；煉油能耗達(dá)到65 kg標(biāo)油/t。

3）存在的主要問題：化石能源資源不足；電力供大于求；能源結(jié)構(gòu)性矛盾突出。此項(xiàng)目能源消費(fèi)增量為0.8082萬t標(biāo)準(zhǔn)煤/a，占吉林省“十二五”期間能源消費(fèi)額度的0.02%，項(xiàng)目對(duì)吉林省能源消費(fèi)的影響很小。吉林省“十二五”GDP能耗節(jié)能目標(biāo)為0.96 t標(biāo)準(zhǔn)煤/萬元，此項(xiàng)目投產(chǎn)后吉林省“十二五”節(jié)能目標(biāo)為0.9596 t標(biāo)準(zhǔn)煤/萬元，對(duì)吉林省“十二五”節(jié)能目標(biāo)基本沒有影響。

3.2 項(xiàng)目建設(shè)方案節(jié)能評(píng)估

1）項(xiàng)目選址節(jié)能評(píng)估：輸水線路布置考慮盡量利用豐滿水庫正常蓄水位與死水位之間的水頭差，采用重力輸水或減少泵站提水揚(yáng)程，以降低工程運(yùn)行提水電能和費(fèi)用?？紤]盡量靠近供水城鎮(zhèn)，避免穿過城鎮(zhèn)和居民點(diǎn)，輸水線路盡量順直，減少輸水干線、支線長度，減少輸水損失，降低水頭能量消耗和工程投資。

2）總平面布置節(jié)能評(píng)估：工程布置考慮了配合沿線4座大中型水庫聯(lián)合調(diào)度，利用水庫對(duì)引水量進(jìn)行反調(diào)節(jié)的能力，使得引水過程盡量均勻，降低工程規(guī)模，并在不影響下游用水條件下，對(duì)各水庫棄水加以利用。據(jù)測(cè)算，2030年共利用沿線水庫棄水1.07億m3。充分利用豐滿水庫的水頭，加大了供水流量和供水保證率的安全裕度。該工程輸水線路包含總干線、長春干線、四平干線、遼源干線，途徑吉林市、長春市、四平市、遼源市。主要能耗設(shè)施為馮家?guī)X分水樞紐的四平泵站、遼源泵站，泵站位于四平市轄區(qū)。

四平泵站高揚(yáng)程水泵效率為89.6%，電動(dòng)機(jī)效率為93.7%；低揚(yáng)程水泵效率為87.3%，電動(dòng)機(jī)效率為92.8%。遼源泵站水泵效率為89.6%，電動(dòng)機(jī)效率為94.6%，變頻設(shè)備效率為98%，建筑、照明、給排水等均采用節(jié)能設(shè)備材料。平面布置直線平順，減少水頭損失，減少能耗。工藝及各工藝裝置能耗指標(biāo)均符合節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)規(guī)定。輔助設(shè)置也嚴(yán)格按照節(jié)能相關(guān)要求執(zhí)行。遼源泵站和四平泵站的采暖方式不節(jié)能。

3.3 輔助生產(chǎn)和附屬生產(chǎn)設(shè)施節(jié)能評(píng)估

項(xiàng)目能源消費(fèi)總量為每年0.8082萬t標(biāo)準(zhǔn)煤，主要外購電為6299×104kW·h，來源有保證；從項(xiàng)目能源平衡來看：項(xiàng)目能量利用率達(dá)到90.88%，項(xiàng)目能源利用率達(dá)到34.35%；該工程供水綜合能耗為0.077 kW·h/m3原水，項(xiàng)目綜合能源消費(fèi)量為0.8082萬t標(biāo)準(zhǔn)煤/a。

3.4 節(jié)能措施評(píng)估

項(xiàng)目在生產(chǎn)工藝、機(jī)電、建筑、給排水、暖通與空調(diào)、照明、控制等方面采取了相關(guān)的節(jié)能措施，如：隧洞和管道布置優(yōu)化、加壓泵站和分水樞紐布置優(yōu)化、輸水道材料選擇、變頻調(diào)速裝置、液控閥以及供電系統(tǒng)和變壓器設(shè)置等節(jié)能措施，節(jié)能技術(shù)措施合理可行；公司制定了一系列的節(jié)能管理制度及規(guī)定對(duì)節(jié)能工作進(jìn)行指導(dǎo)和考核，成立節(jié)能管理領(lǐng)導(dǎo)小組，項(xiàng)目能源計(jì)量配備了統(tǒng)計(jì)及監(jiān)測(cè)等計(jì)量器具；項(xiàng)目節(jié)能量為3145.5 t噸標(biāo)準(zhǔn)煤/a，萬元工業(yè)產(chǎn)值綜合能耗為0.07 t標(biāo)準(zhǔn)煤/萬元，萬元工業(yè)增加值綜合能耗為0.12 t標(biāo)準(zhǔn)煤/萬元，達(dá)到先進(jìn)水平。

4 存在問題及建議

存在的問題主要有:1）該工程采暖形式采用電采暖，選用的N=2 kW電暖氣節(jié)能效果不優(yōu)；2）四平泵站和遼源泵站分別建設(shè)一座66 kV變電所，從工程布置及配電系統(tǒng)節(jié)能方面不合理；3）兩泵站主水泵電機(jī)機(jī)端電壓采用6 kV，配電系統(tǒng)能耗偏大。

建設(shè)方案調(diào)整建議如下：

1）鑒于該工程實(shí)際情況，采用蓄熱式電暖氣采暖，蓄熱式電暖器是一種電力取暖設(shè)備，每天僅需通電加熱6～8 h，便可以把熱量儲(chǔ)存在特制的蓄熱磚中，現(xiàn)實(shí)全天24 h持續(xù)散熱。在執(zhí)行峰谷電價(jià)政策的區(qū)域，蓄熱式電暖器可完全設(shè)定在低谷電時(shí)段通電加熱，這樣便利用“低谷電價(jià)”，實(shí)現(xiàn)了“低谷蓄熱，電費(fèi)減半”。蓄熱式電暖器以電熱管為加熱元件，以蓄熱磚為熱媒，沒有燃燒、沒有水、無廢棄物排放，運(yùn)行無噪音，沒有復(fù)雜的安裝過程，只有完全一體且體積較小的取暖設(shè)備，是目前在傳統(tǒng)集中供暖方式之外的最佳采暖途徑之一。

主要具備三大優(yōu)勢(shì)：每天僅通電加熱7 h，便可實(shí)現(xiàn)24 h持續(xù)供暖，室溫均勻恒定，溫暖舒適；與其它電采暖設(shè)備相比，可差時(shí)加熱，降低供電容量50%，減少配電投資；與其它采暖方式相比，加熱時(shí)間短，運(yùn)行費(fèi)用低，使用時(shí)間越長，效益越明顯。建議下階段進(jìn)一步研究電機(jī)運(yùn)行空冷散熱利用，輔助電采暖等節(jié)能措施相組合的采暖方案。

2）建議下階段四平泵站和遼源泵站共用1座66 kV變電所，泵站主水泵電機(jī)機(jī)端電壓采用10 kV。

5 結(jié)語

1）吉林省中部城市引松供水工程設(shè)計(jì)供水能力供水8.53億m3/a，項(xiàng)目能源消費(fèi)總量為每年0.8082萬t標(biāo)準(zhǔn)煤。主要為外購電6299萬kW·h。

2）項(xiàng)目符合國家、地方及行業(yè)的節(jié)能相關(guān)法律法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范；行業(yè)準(zhǔn)入條件、產(chǎn)業(yè)政策。

3）項(xiàng)目符合國家節(jié)能技術(shù)、產(chǎn)品推薦目錄，無國家命令禁止和淘汰的落后工藝及設(shè)備。

4）項(xiàng)目綜合能源消費(fèi)量0.8082萬t標(biāo)準(zhǔn)煤/a；萬元工業(yè)產(chǎn)值綜合能源消費(fèi)量0.07 t標(biāo)準(zhǔn)煤/萬元；項(xiàng)目能量利用率90.88%，項(xiàng)目能源利用率34.35%。滿足國家相關(guān)規(guī)范要求。

5）項(xiàng)目能源消費(fèi)增量占吉林省“十二五”期間能源消費(fèi)額度0.02%，項(xiàng)目對(duì)吉林省能源消費(fèi)的影響很小。吉林省“十二五”GDP能耗節(jié)能目標(biāo)為0.96 t標(biāo)準(zhǔn)煤/萬元，該項(xiàng)目投產(chǎn)后吉林省“十二五”節(jié)能目標(biāo)變?yōu)?.9596 t標(biāo)準(zhǔn)煤/萬元，對(duì)吉林省“十二五”節(jié)能目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)基本沒有影響。

6）項(xiàng)目在生產(chǎn)工藝、機(jī)電、建筑、給排水、暖通與空調(diào)、照明、控制等方面采取了相關(guān)的節(jié)能措施，節(jié)能技術(shù)措施合理可行；公司制定了一系列的節(jié)能管理制度及規(guī)定對(duì)節(jié)能工作進(jìn)行指導(dǎo)和考核，成立節(jié)能管理領(lǐng)導(dǎo)小組，項(xiàng)目能源計(jì)量配備了統(tǒng)計(jì)及監(jiān)測(cè)等計(jì)量器具；項(xiàng)目節(jié)能量為3145.5 t標(biāo)準(zhǔn)煤/a，萬元工業(yè)產(chǎn)值綜合能耗為0.07 t標(biāo)準(zhǔn)煤/萬元，萬元工業(yè)增加值綜合能耗為0.12 t標(biāo)準(zhǔn)煤/萬元，達(dá)到先進(jìn)水平。

7）優(yōu)化采暖方式，減少能耗，可節(jié)約311 t標(biāo)準(zhǔn)煤/a。

[1]陶鵬，馮錫榮，張亞敏.港口建設(shè)工程節(jié)能評(píng)估回顧與展望[J].水運(yùn)工程，2006（10）：81-85.

[2]吉林省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院.吉林省中部城市引松供水工程節(jié)能評(píng)估報(bào)告[R].2011.