上海市徐浦環(huán)衛(wèi)中轉站能源利用狀況及節(jié)能建議

吳健

（上海環(huán)境物流有限公司市場經(jīng)營部，上海200240）

1 引言

節(jié)能減排是我國重要國策之一[1]。開展能源利用狀況調查是加強企事業(yè)單位能源科學管理和節(jié)約能源的有效方法。徐浦環(huán)衛(wèi)中轉站是上海市區(qū)生活垃圾內河集裝化轉運系統(tǒng)中的一個分項工程，解決上海市區(qū)南部區(qū)域的散裝生活垃圾的壓縮中轉問題。自2010年正式運行以來，全站能源利用情況統(tǒng)計資料相對薄弱，而能源價格飆升、電力緊缺等諸多問題逐漸成為制約中轉站市場競爭力和生存力的瓶頸。

因此，非常有必要對徐浦環(huán)衛(wèi)中轉站和碼頭開展能源利用狀況調查，全面掌握中轉站能耗現(xiàn)狀和能源管理水平，排查問題和薄弱環(huán)節(jié)，挖掘節(jié)能潛力，提出切實可行的改進措施和技術改造方案[2～4]。為明確年度節(jié)能目標和指標，實施能源消耗定額管理和開展能源審計提供基礎數(shù)據(jù)。

2 中轉站概況分析

2.1 中轉站概況

徐浦環(huán)衛(wèi)中轉站地處上海市徐匯區(qū)徐浦大橋南側黃浦江西岸，華涇港下游河口處，距吳淞口42km，主要功能為上海市區(qū)南部區(qū)域生活垃圾壓縮中轉。中轉站總用地面積20078.6m2，總建筑面積11050.0m2，容積率0.55，建筑密度0.31。

中轉車間和綜合樓為中轉站兩大主體建筑。中轉車間位于中轉站地塊的東側，總建筑面積為8350m2，為地上二層建筑。一層布置壓縮機房及滲瀝液處理設施、除臭設施、機修、變配電間等輔助生產車間。二層為卸料大廳，垃圾收集車經(jīng)坡道上二層卸料大廳作業(yè)。一層北側設置了一個夾層，作為現(xiàn)場辦公用房，主要功能有辦公室、接待室、休息室、更衣室、浴室和廁所。綜合樓為一棟二層建筑，建筑面積約860m2，內設辦公、餐廳、會議等。

中轉站內各建（構）筑物分布圖和主要建（構）筑物面積見圖1和表1。

表1 各建（構）筑物建筑面積和占地面積

圖1 中轉站內各建（構）筑物分布

2.2 工藝流程

中轉站主體工藝包括以下流程：垃圾收集車進出站稱重計量、垃圾收集車卸料、送料機構上料、垃圾壓縮裝箱、集裝箱與壓縮機對接、滿載集裝箱裝箱與運輸和作業(yè)監(jiān)視與控制（圖2）[5～7]。

圖2 中轉站主體工藝流程

2.3 用能系統(tǒng)

2.3.1 主體工藝用能系統(tǒng)

稱重計量系統(tǒng)：進出中轉車間配3套地衡（2套30t級，1套60t級）；進出碼頭配2套地衡（60t級）。

垃圾壓縮系統(tǒng)：送料系統(tǒng)為6套活動地板；垃圾壓縮機6套（含1套備用壓縮機）；牽引車及拖掛車各10輛。

堆場及碼頭裝卸系統(tǒng)：配備1臺正面吊用于徐浦碼頭后方堆場作業(yè)；配備3臺吊機（含1臺備用吊機），保證垃圾即時外運。

2.3.2 輔助及配套工程用能系統(tǒng)

除塵脫臭系統(tǒng)：除塵器、活性炭吸附裝置、噴霧降塵系統(tǒng)、化學洗滌塔等。

洗車系統(tǒng)：自動洗車臺由導軌、龍門架、滾筒刷及沖水裝置等組成。

照明系統(tǒng)：綜合樓、生活管理用房采用熒光燈、節(jié)能燈，生產用房采用金鹵燈，廠區(qū)道路照明和中轉車間車輛入口處采用高壓鈉燈。

空調系統(tǒng)：配備17臺掛壁式分體空調、9臺立柜式分體空調和4臺換氣扇。

消防系統(tǒng)：中轉站和碼頭各設有2臺消防主泵，均為1用1備；室內設有消防泵。

給排水系統(tǒng)：中轉站北側入口接徐浦大橋地面道路配有市政給水管。

2.3.3 用能系統(tǒng)小結

對中轉站各用能系統(tǒng)和耗能設備的技術參數(shù)進行分析，得出主要耗電能區(qū)域為碼頭裝卸、垃圾壓縮和綜合樓（圖3）。主要耗能設備見表2。

圖3 中轉站主要用能區(qū)域分布

表2 中轉站主要耗能設備統(tǒng)計

3 能源利用狀況統(tǒng)計與分析

3.1 用能品種

徐浦中轉站用電需求較廣，柴油主要用于轉運垃圾的集卡和正面吊，水主要用于綜合樓生活用水、消防用水和部分生產用水。圖4為中轉站能源流向。

3.2 能耗統(tǒng)計與分析

3.2.1 綜合能耗分析

中轉站2012年和2013年的能耗支出數(shù)據(jù)有完整記錄。根據(jù)《綜合能耗計算通則》（GB／T 2589－2008）將各種用能統(tǒng)一折算成標煤[8]。結果顯示，2012年綜合能耗為644688kgce標準煤，電消耗量占90.72%，柴油消耗量占8.82%，水消耗量占0.45%；2013年綜合能耗為616989kgce標準煤，比2012年下降4.3%，電消耗量占90.94%，柴油消耗量占8.61%，水消耗量占0.44%。

圖4 中轉站能源流向分析

逐月來看，綜合能耗高峰主要集中在夏季（8月、9月）。此外，2012年2月上海為寒冬，氣溫低導致供熱、工藝設備正常運行能耗增加。該月能耗為12、13年最高，占12年全年能耗的13.29%（圖5）。

圖5 中轉站逐月標準煤能耗分析

3.2.2 逐月消耗電、柴油和水量分析

中轉站用電消耗主要包括常規(guī)用電設備和空調等。用電高峰主要出現(xiàn)在夏季和冬季（圖6）。過渡月份主要為常規(guī)設備用能（空調設備不啟用），電量消耗低于其他月份。常規(guī)用電設備消耗電量約占年總用電量的90%。

圖6 中轉站逐月消耗電量折合標準煤分析（2014年為1～10月數(shù)據(jù)）

中轉站柴油消耗主要用于轉運集卡和正面吊。柴油消耗高峰在夏季和冬季（圖7），主要原因是轉運集卡在夏、冬使用車內空調，導致油耗上升。

中轉站用水消耗主要包括職工、綜合樓、餐廳等的生活用水、消防用水和中轉車間的降塵除臭系統(tǒng)。用水量逐月變化和季節(jié)波動均不大，新水用量基本穩(wěn)定（圖8）。2013年8～10月用水量較大，原因是該段時間氣溫較高，食堂、綜合樓和職工日常用水和中轉車間降塵除臭系統(tǒng)用水增加。3.2.3 單位垃圾綜合能耗和用電量分析

圖7 中轉站消耗柴油量折合標準煤分析

圖8 中轉站消耗水量折合標準煤分析

2012年1月至2013年11月之前中轉站逐月垃圾處理量相當。2013年12月至2014年9月，盧灣區(qū)垃圾不再進入中轉站，逐月垃圾處理量明顯減少（圖9）?？傮w上，夏季（8、9月）和冬季（12月～3月）單位垃圾綜合能耗和用電量均較高（圖10、11）。

圖9 2012年1月～2014年9月中轉站逐月處理垃圾量

綜合能耗方面，2013年單位垃圾綜合能耗比2012年有所下降（圖10），原因主要有：1）中轉站探索并改進了工藝流程和操作方式，起到了節(jié)能效果；2）氣候原因導致單位垃圾能耗發(fā)生變化。

圖10 2012、2013年中轉站逐月單位垃圾綜合能耗折合標煤分析

用電量方面，2012年1月至2013年11月，單位垃圾用電量基本穩(wěn)定（除氣候原因造成2012年2月用電量飆升）；2013年12月至2014年9月單位垃圾用電量明顯增加（圖11）。主要原因有：1）工藝流程中主要耗能設備使用時間較久或日常維護工作不夠完善，導致機器設備的老化、磨損，造成單位垃圾能耗增加；2）中轉站自2013年12月起，處理的垃圾量驟減，中轉站站在設備的運行和人員操作上尚未作出及時的調整，導致單位垃圾能耗增加。

圖11 2012年1月～2014年9月中轉站單位垃圾用電量折合標煤能耗分析

3.2.4 單位垃圾處理分項用電量分析

中轉站的主要耗能種類為電，為了更準確的分析中轉站整個工藝流程中主要的用電工藝及設備，對中轉站各主要分項電量進行了為期一個月的掛表統(tǒng)計。結果表明，2014年中轉站處理1t垃圾的用電量約為5kW·h，折合標準煤1.5kgce。垃圾處理工藝中的主要耗電設備按照單位垃圾耗電量大小依次為碼頭橋吊、垃圾壓縮機、降塵除臭設備、活動地板，合計耗電量占總耗電量的80%。照明及其他設備耗電量占總耗電量的20%（表3）。

表3 中轉站處理1t垃圾各主要分項用電量分析

3.3 能源管理

3.3.1 能源管理機構

徐浦垃圾中轉站尚未建立專門的能源管理機構，缺乏專門的能源管理團隊、能源管理目標和獎懲考核制度。消耗的電和水均由供電局和供水公司直接統(tǒng)計并收取費用。中轉站總部公司制定了年度能耗目標和服務承諾，但主要針對設備設施正常運行和能源管理。

3.3.2 能源管理現(xiàn)狀

能源計量：能源計量是用能單位實現(xiàn)能源消耗定量化管理的一種科學能源管理方法，用能單位實行合理用能和節(jié)約用能的關鍵是全面實行能源消耗定量化管理。徐浦中轉站的自來水和電分別配備兩個繳費計量表具，且中轉站低壓配電柜主要出線回路都已安裝電量分項計量儀表。

設備臺帳、運行記錄和維保記錄：中轉站對各類用能能耗設備根據(jù)用能系統(tǒng)建立設備臺賬冊，包括設備名稱、資產編號、規(guī)格型號、供應商、功率、安裝日期、安裝位置和數(shù)量等，但無設備臺賬卡和數(shù)字化運行記錄管理。

3.4 能源利用特點及存在問題

3.4.1 能源利用特點

中轉站外購能源有水、電和燃、潤料，其中以用電為主，約占總能耗的90%，燃、潤料消耗約占總能耗支出的8.5%，水消耗約占總能耗支出的0.5%。

中轉站綜合能耗高峰集中在夏季（8月、9月）。用電高峰為夏季（8月、9月）和冬季（2月）。燃、潤料費用支出高峰在夏季（8、9月份）和冬季（12、1月份）。用水量逐月變化不大，新水用量基本穩(wěn)定。

氣候、垃圾量的變化、設備的老化、操作方式等均會影響到中轉站單位垃圾處理的能耗。

3.4.2 能源利用存在問題

2013年12月～2014年9月中轉站垃圾量減少，逐月總能耗減少，但處理1t垃圾用電量折合標煤能耗明顯增加。

中轉站暫無專門的能源管理部門，缺乏專門的能源管理團隊、能源管理目標和獎懲考核制度，能源管理工作較為分散。

中轉站尚未根據(jù)用能系統(tǒng)建立能耗設備臺賬冊，包括設備名稱、資產編號、規(guī)格型號、供應商、功率、安裝日期、安裝位置和數(shù)量等，亦未進行數(shù)字化運行記錄管理。

4 節(jié)能建議

4.1 加強能源管理

4.1.1 摸清設備設施家底，對存量設備設施建立數(shù)字化檔案管理

建立設備設施檔案，一方面是為了統(tǒng)計核實中轉站范圍的設備總數(shù)，防止流失和遺漏；另一方面是為了記述和反映設備從選型、購置、安裝、運行、維修、技改到報廢更新的全過程情況，具有“工作查考、分析研究、經(jīng)驗總結、同行交流”的作用，對當前和今后的設備管理工作都有著積極作用。

4.1.2 定期開展中轉站能源利用狀況調查研究評估

中轉站應定期開展中轉站能源利用狀況調查研究評估，挖掘節(jié)能潛力。同時，對重點用能系統(tǒng)開展深度能源審計，為中轉站能源改造和能源管理提供技術支撐。

4.1.3 開發(fā)物業(yè)（設施）管理信息平臺

通過實施物業(yè)管理信息化建設，對各種管理流程、活動、崗位與制度等作系統(tǒng)的梳理、明確和提煉，促使物管企業(yè)從感性操作走向理性操作，從人治管理走向制度管理。

4.1.4 完善能源管理團隊，強化中轉站能源管理

通過現(xiàn)場調研發(fā)現(xiàn)，中轉站對于自身用能設備進行過統(tǒng)計整理，但相應設備臺賬有所欠缺。建議中轉站對主要設備建立網(wǎng)絡設備登記卡及運行和保養(yǎng)計劃，并按時對后勤設備的運行狀況和維保進行記錄，發(fā)現(xiàn)運行記錄中出現(xiàn)數(shù)據(jù)異常時，相關負責人應及時通知設備維保單位及時維修，確保設備處于最佳工作狀態(tài)。

4.2 加強設備的維護與管理

設備的維護與管理是保證中轉站運營成功的關鍵因素之一。工藝設備長期使用會造成機器的磨損、老化等，這些問題都會影響設備的耗能。對耗能設備進行保養(yǎng)以及預防性維護，是保證設備高效、低耗、低排放的關鍵。要充分發(fā)揮設備的功效和性能就要定期的預防性保養(yǎng)。例如，按照廠家推薦，對工藝設備實行操作人員維護、基本維護以及年度維護，并且使用純正的原廠配件定期更新、更換設備或其相關配件，使設備保持在最佳狀態(tài)，可以在各種情況下保持最高的工作效率。

在轉運系統(tǒng)中使用正確的油料也很關鍵。集卡對使用的油料有嚴格的要求。好的機油能降低排放、減少磨損以及降低油消耗。同時，一些濾芯的保養(yǎng)和更換要做到定時及時。它們不僅可以起到保護發(fā)動機的作用，而且可以在一定程度上降低油耗。

4.3 改進設備運行及操作方式

中轉站工藝設備具有手動、軟手動、自動三種控制方式。手動由就地控制箱上的控制按鈕實現(xiàn)，軟手動由操作員通過中央監(jiān)控計算機人機界面上的控制按鈕實現(xiàn)，自動控制由自動控制系統(tǒng)根據(jù)預先編制好的工藝流程邏輯順序控制。三種控制方式優(yōu)先等級由上至下依次為手動、軟手動、自動。

中轉站的垃圾處理工藝流程中，稱重計量系統(tǒng)和降塵除臭系統(tǒng)為感應式自動運行，活動地板、垃圾壓縮機、集卡、正面吊和碼頭橋吊等設備的運行均為人工控制。針對垃圾量的變化，建議在設備運行、操作方式上快速反應。通過制定相應的設備運行制度和轉變操作方式，可以有效地降低中轉站的能耗。

首先，中轉站應定期培訓工作人員，使其了解工藝設備的相關信息及耗能情況，并熟練掌握設備的操作方法。其次，相關人員應根據(jù)中轉站運營至今的垃圾處理量及能耗情況進行分析、總結，并制定出針對不同垃圾處理量情況下，高效、低耗的設備運行和操作方式。確保在工作環(huán)境和垃圾量變化的情形下，中轉站能夠快速反應，保持高效、低耗運營。此外，通過能耗績效評估手段激勵員工的工作熱情，為工作的開展明確了目標和重點，使有限的管理資源圍繞工作目標和重點得到優(yōu)化。

4.4 采用節(jié)能LED照明設備

中轉站的綜合樓、生活管理用房照明光源主要采用熒光燈和節(jié)能燈，可替換成節(jié)能LED燈。LED節(jié)能燈是用高亮度白色發(fā)光二極管發(fā)光源，光效高、耗電少，壽命長、易控制、免維護、安全環(huán)保，是新一代固體冷光源。白光LED的能耗僅為白熾燈的1／10，節(jié)能燈的1／4。相比傳統(tǒng)的各類熒光燈管，LED燈壽命更長，無維護費用，無污染，更加美觀；且LED燈管可通過對色溫、功率、顯色指數(shù)等多方面的調整設計達到不同場所的建筑照明標準要求。

5 結語

節(jié)能減排是我國重要國策之一。開展能源利用狀況調查是強化能源管理和有效節(jié)約能源的手段和方法。本文以徐浦環(huán)衛(wèi)中轉站為例，對能源利用狀況進行調查、分析，探究能源利用的特點和問題，從加強能源管理、加強設備的維護與管理、改進設備運行及操作方式和采用節(jié)能LED照明等方面提出節(jié)能建議，以期對環(huán)衛(wèi)中轉站的節(jié)能降耗有所裨益。

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