引調(diào)水工程泵站節(jié)能評(píng)估要點(diǎn)分析

馬韌韜，高普新

（中水北方勘測(cè)設(shè)計(jì)研究有限責(zé)任公司，天津300222）

節(jié)能是國(guó)家發(fā)展經(jīng)濟(jì)的一項(xiàng)長(zhǎng)遠(yuǎn)戰(zhàn)略方針，加強(qiáng)節(jié)能工作是深入貫徹“堅(jiān)持開(kāi)發(fā)與節(jié)約并舉，把節(jié)約放在首位”，建設(shè)節(jié)約型社會(huì)，合理利用能源，切實(shí)提高節(jié)能水平和能源利用效率的一項(xiàng)重要措施。2006年國(guó)務(wù)院下發(fā)了《國(guó)務(wù)院關(guān)于加強(qiáng)節(jié)能工作的決定》；2007年中華人民共和國(guó)第十屆全國(guó)人民代表大會(huì)常務(wù)委員會(huì)第三十次會(huì)議修訂通過(guò)《中華人民共和國(guó)節(jié)約能源法》；國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)特制定《固定資產(chǎn)投資項(xiàng)目節(jié)能評(píng)估和審查暫行辦法》；2011年住建部發(fā)布《GB/T50649-2011水利水電工程節(jié)能設(shè)計(jì)規(guī)范》；在水利水電工程各設(shè)計(jì)階段的報(bào)告編制規(guī)程中，均加入節(jié)能設(shè)計(jì)章節(jié)。根據(jù)不同地方的要求，水利工程需編制獨(dú)立的《固定資產(chǎn)投資項(xiàng)目節(jié)能評(píng)估報(bào)告書(shū)》或《固定資產(chǎn)投資項(xiàng)目節(jié)能評(píng)估報(bào)告表》，報(bào)送國(guó)家發(fā)改委或地方發(fā)改委審查，作為可研報(bào)告批復(fù)的前置條件之一。報(bào)告書(shū)或報(bào)告表的編制格式略有區(qū)別，但是核心內(nèi)容是一致的。

在引調(diào)水工程中，一般涉及泵站和長(zhǎng)距離輸水管線，其節(jié)能問(wèn)題尤為突出。下面就筆者編寫(xiě)的《引黃入冀補(bǔ)淀工程節(jié)能評(píng)估報(bào)告表》，分析節(jié)能評(píng)估報(bào)告編寫(xiě)要點(diǎn)。

1 工程項(xiàng)目?jī)?nèi)容

編寫(xiě)節(jié)能評(píng)估報(bào)告首先要詳細(xì)研讀已經(jīng)編寫(xiě)的可研報(bào)告等資料，深入了解工程整體設(shè)計(jì)方案。其主要內(nèi)容應(yīng)包括：工程的主要功能和目的，工程的規(guī)模和等級(jí)，覆蓋的區(qū)域以及工程沿線情況等。其中工程沿線情況包括工農(nóng)業(yè)用水情況、地下水開(kāi)采情況、生態(tài)系統(tǒng)循環(huán)利用情況及農(nóng)業(yè)灌溉和抗旱等。

2 能源消費(fèi)供應(yīng)及調(diào)查

應(yīng)對(duì)項(xiàng)目建成年時(shí)，工程所在區(qū)域的能源供應(yīng)情況進(jìn)行調(diào)查，同時(shí)與本工程所在區(qū)域內(nèi)耗能設(shè)備的煤消耗量進(jìn)行對(duì)比計(jì)算，以此判斷項(xiàng)目對(duì)當(dāng)?shù)啬茉聪M(fèi)的影響。

如本工程評(píng)估時(shí)，詳細(xì)調(diào)查了工程覆蓋的河南、河北兩省的能源生產(chǎn)總量、能源消耗量、電力供應(yīng)能力等，用以判斷本項(xiàng)目對(duì)兩省能源消費(fèi)的影響。但由于項(xiàng)目建成年時(shí)，此類(lèi)資料收集相對(duì)較難，而且本工程消耗標(biāo)準(zhǔn)煤相對(duì)于全省能源消耗量較小，同時(shí)考慮到經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，能源生產(chǎn)總量、能源消耗量等均在增長(zhǎng)，因此用現(xiàn)有資料進(jìn)行對(duì)比，給出評(píng)估建議。

3 工藝流程方案選擇

詳細(xì)分析項(xiàng)目的各工藝流程與技術(shù)方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較選擇，分析能源消費(fèi)影響及所選方案是否符合節(jié)能要求。

分析評(píng)估重點(diǎn)應(yīng)放在，整個(gè)輸水線路設(shè)計(jì)過(guò)程中，是否始終貫徹執(zhí)行節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，將節(jié)能降耗指標(biāo)（此指標(biāo)主要融入投資、工期及運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用等指標(biāo)中）作為方案選擇的重要考察內(nèi)容。主要采取的節(jié)能降耗措施應(yīng)包括如下內(nèi)容：①主輸水線路走向、投資，及主要輸水建筑物的配置，是否相應(yīng)耗能量小。②是否在適合的輸水線路采用自流輸水。③輸水過(guò)程中，盡量縮短輸水線路，減少對(duì)沿線環(huán)境的不利影響范圍。④選擇合理的主接線，節(jié)約設(shè)備投資，減小電氣設(shè)備運(yùn)行損耗。

在引黃入冀補(bǔ)淀工程中，自黃河左岸現(xiàn)有引水口引水，渠線穿越黃河、海河兩大流域后，向沿線受水區(qū)及白洋淀輸水。工程對(duì)可供選擇的六條線路方案進(jìn)行了比較。河南省段通過(guò)工程投資、含沙量分析及選定、泥沙處理及運(yùn)行成本、環(huán)境影響四個(gè)方面的經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較，推薦由渠村口門(mén)經(jīng)濮清南干渠向河北輸水線路。河北省段通過(guò)工程布置、運(yùn)行管理、工程占地、投資及施工條件等因素比較，推薦東風(fēng)渠線路方案。整個(gè)輸水線路基本為既有線路，利用已有工程程度高，占地少，投資小，占地及拆遷建筑物少，開(kāi)挖及回填量少，節(jié)能效果較優(yōu)，對(duì)能源消費(fèi)的影響較小。

4 主要耗能工序、能耗指標(biāo)能效水平

首先，分析工程運(yùn)行期的主要耗能工序，針對(duì)不同的工序和設(shè)備，分別采用不同的能耗計(jì)算、能耗分析和能耗指標(biāo)對(duì)比。

4.1 提水泵站節(jié)能評(píng)價(jià)

在引調(diào)水工程中，提水泵站的能耗占比很大。對(duì)提水泵站的能耗分析和節(jié)能評(píng)價(jià)一般應(yīng)包括以下內(nèi)容：

（1）水泵的能耗指標(biāo)。分別計(jì)算各泵站的年用電量。

（2）水泵的能效水平。本工程幾座泵站水泵均采用軸流泵或混流泵，對(duì)于水泵的能效水平，根據(jù)現(xiàn)行的規(guī)范要求，暫無(wú)對(duì)其兩種泵型的節(jié)能評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，因此采用類(lèi)比法，參考國(guó)內(nèi)同類(lèi)型的進(jìn)行泵站對(duì)比，能評(píng)認(rèn)為滿足節(jié)能要求。

（3）電動(dòng)機(jī)的能效水平。對(duì)于電動(dòng)機(jī)的能效水平，根據(jù)現(xiàn)有規(guī)范采用對(duì)標(biāo)法，能評(píng)認(rèn)為，應(yīng)該提高電動(dòng)機(jī)效率，不低于一級(jí)能效指標(biāo)。

（4）泵站裝置效率。對(duì)于泵站裝置效率，采用對(duì)標(biāo)法。能評(píng)認(rèn)為效率均不滿足《泵站技術(shù)管理規(guī)程》中對(duì)泵站裝置效率的規(guī)定，能效較低。分析泵站情況，能評(píng)給出提高能效方案建議：可以改變進(jìn)、出水管管徑及管道長(zhǎng)度；調(diào)整進(jìn)、出水池尺寸大小及結(jié)構(gòu)形式；出口拍門(mén)選用節(jié)能型拍門(mén)等。

（5）泵站能源單耗。根據(jù)《泵站技術(shù)管理規(guī)程》，計(jì)算各泵站能源單耗。根據(jù)計(jì)算結(jié)果，各泵站能耗值符合對(duì)于電力泵站能源單耗不應(yīng)大于4.95 kW·h/（kt·m）的考核指標(biāo)要求。

4.2 特殊設(shè)備節(jié)能評(píng)價(jià)

針對(duì)不同工程的特點(diǎn)，可能會(huì)設(shè)置一些特殊的工程措施，這些設(shè)備的節(jié)能評(píng)價(jià)應(yīng)單獨(dú)考慮。如本工程引水受季節(jié)影響含沙量較大，因此在分水樞紐處設(shè)置了沉沙池。配備2艘絞吸式挖泥船，將泥漿泵送至淤區(qū)，同時(shí)在淤區(qū)設(shè)置3臺(tái)移動(dòng)式離心泵（2臺(tái)工作，1臺(tái)備用），將泥漿中的水輸回沉沙池。對(duì)于這種形式應(yīng)分別對(duì)挖泥船和離心泵進(jìn)行節(jié)能評(píng)價(jià)。

（1）挖泥船。挖泥船有耙吸式、鏈斗式、絞吸式及抓斗式等多種形式，根據(jù)本工程特點(diǎn)及清淤泥沙量，合理選擇了絞吸式挖泥船，且容量合適，避免大馬拉小車(chē)現(xiàn)象。挖泥船的能效水平評(píng)估，采用類(lèi)比方式。絞吸式挖泥船不同廠家能耗為278～320 L/h之間，本項(xiàng)目挖泥船能耗為284 L/h，處于居中等偏上，達(dá)到國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平，滿足節(jié)能要求。

（2）離心泵。對(duì)于離心泵的能效水平，采用對(duì)標(biāo)法。能評(píng)認(rèn)為，本工程所選水泵、電動(dòng)機(jī)產(chǎn)品能效偏低，僅能滿足目標(biāo)能效限定值，應(yīng)該提高水泵效率不低于節(jié)能評(píng)價(jià)值。

5 主要耗能設(shè)備、能耗指標(biāo)能效水平

評(píng)估時(shí)，應(yīng)對(duì)于工程運(yùn)行期內(nèi)的耗能設(shè)備，進(jìn)行詳細(xì)梳理，分別計(jì)算包括起重設(shè)備、供排水設(shè)備、配電變壓器、高低壓配電盤(pán)、照明燈具、架空輸電線路、箱式變電站、自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)備、通信系統(tǒng)設(shè)備、啟閉設(shè)備及防冰凍設(shè)備等的耗電量。應(yīng)注意年利用時(shí)間、設(shè)備效率、空載小時(shí)數(shù)、負(fù)荷率等參數(shù)，采用不同方法進(jìn)行能耗分析和能耗指標(biāo)對(duì)比，給出評(píng)估結(jié)論。對(duì)于達(dá)不到能評(píng)要求的設(shè)備，提出能評(píng)要求。

6 其他耗能設(shè)備、能耗指標(biāo)能效水平

其他能耗設(shè)備一般包括：生產(chǎn)管理設(shè)施、通風(fēng)空調(diào)、生活區(qū)給排水、照明及交通工具等，運(yùn)行期消耗的主要能源為電能、汽油、柴油。對(duì)此，面對(duì)涉及范圍廣、內(nèi)容雜的評(píng)估內(nèi)容，應(yīng)詳細(xì)分析剝離，對(duì)每一項(xiàng)詳細(xì)對(duì)比。

（1）對(duì)于管理用房能耗，沒(méi)有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，沒(méi)有詳細(xì)方案設(shè)計(jì)，因此采用統(tǒng)計(jì)、推算及對(duì)比計(jì)算的方法。根據(jù)2010年全國(guó)公共機(jī)構(gòu)共190.44萬(wàn)家，統(tǒng)計(jì)計(jì)算的單位建筑面積每平方米能耗，比較2005年下降百分率及本工程實(shí)際情況，推算工程管理用房單位建筑面積每平方米能耗指標(biāo)。

（2）對(duì)于交通工具能耗，分別統(tǒng)計(jì)各管理處、管理段的面包車(chē)、轎車(chē)、工具車(chē)及越野車(chē)的數(shù)量，同時(shí)考慮每輛車(chē)的汽油消耗、柴油消耗、年運(yùn)行公里數(shù)，計(jì)算出汽油總量和柴油總量。

7 總體能耗指標(biāo)、詳細(xì)計(jì)算仔細(xì)對(duì)比

節(jié)能評(píng)價(jià)時(shí)，需要調(diào)查工程建成運(yùn)行年時(shí)的等價(jià)值折標(biāo)準(zhǔn)煤系數(shù)、當(dāng)?shù)谿DP能耗指標(biāo)等數(shù)值，然后進(jìn)行計(jì)算對(duì)比。根據(jù)工程運(yùn)行期用電量按當(dāng)量值折標(biāo)準(zhǔn)煤系數(shù)（0.1229 kgce/kW·h）計(jì)算工程運(yùn)行期的每年耗煤量，按等價(jià)值折標(biāo)準(zhǔn)煤系數(shù)（0.326 kgce/kW·h）計(jì)算工程運(yùn)行期的每年耗煤量。計(jì)算運(yùn)行管理期間每年的交通耗能。

工程建成后產(chǎn)生的效益主要包括灌溉效益、生態(tài)供水效益以及環(huán)境和社會(huì)效益。根據(jù)工程年內(nèi)的能源消耗和經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出量，折算工程運(yùn)行期的每年能耗指標(biāo)（萬(wàn)元生產(chǎn)總值消耗的標(biāo)準(zhǔn)煤）。對(duì)標(biāo)工程區(qū)域GDP能耗指標(biāo)，提出工程對(duì)區(qū)域GDP能耗的影響，是否有積極的促進(jìn)和拉動(dòng)作用。

8 結(jié)語(yǔ)

水利水電工程一般屬于國(guó)家產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄的水利鼓勵(lì)項(xiàng)目，其項(xiàng)目能源消費(fèi)增量占當(dāng)?shù)啬茉聪M(fèi)增量的比例一般都比較小，對(duì)降低區(qū)域GDP能耗有積極的促進(jìn)和拉動(dòng)作用。但隨著工程項(xiàng)目范圍的不斷擴(kuò)大，當(dāng)引調(diào)水工程涉及泵站多，輸水管線長(zhǎng)時(shí)，能耗也隨之增加。本文僅就筆者編寫(xiě)節(jié)能評(píng)估報(bào)告過(guò)程中，遇到的若干問(wèn)題要點(diǎn)進(jìn)行了梳理，可供有關(guān)設(shè)計(jì)人員編制節(jié)能設(shè)計(jì)章節(jié)及節(jié)能評(píng)估報(bào)告參考。