引言固定资产投资项目节能评估是提高企业能源利用效率、从源头上控制能源消费、杜绝能源浪费的有效途径。为促进科学合理利用能源,降低能源消费,从“十一·五”计划开始,我国对固定资产投资项目实施节能评估和审查制度。项目建设单位委托第三方中介咨询机构对项目进行节能评估,编制项目节能报告,政府相关部门对项目是否符合节能有关法律法规、政策,用能分析是否客观准确,方法是否科学,结论是否准确,节能措施是否合理可行,工艺技术水平是否先进、可行,能效水平是否满足相关节能标准规范要求,能源消费量是否满足所在地能源增量和完成能耗强度降低目标要求等进行审查,并出具项目节能审查意见[1]。其中项目能源消费量核算的准确与否,将直接影响到项目能效水平和能源消费对所在地能源消费增量及完成能耗强度降低目标影响的分析评价,为此需要准确核算项目能源消费量。多年来,我国相关部门多次出台项目节能评估的政策和要求,也编写了固定资产投资项目节能报告编写指南。但是由于相关政策和指南只是提出一些方向性的要求和规定,对项目能源消费量的核算未做具体的要求和规定,因此个别中介机构在进行固定资产投资项目节能评估、编写项目节能报告时,往往根据自己的理解对项目能源消费量进行核算。由于理解上的偏差,导致项目能源消费核算存在误差,严重影响了项目能效水平和项目能源消费对所在地能源消费增量及完成能耗强度降低目标影响的分析评价。1能耗核算问题能源消费量对于固定资产投资项目来说就是项目综合能耗[2]。根据《固定资产投资项目节能审查系列工作指南》(2018年本),在对固定资产投资项目进行节能评估,编写节能报告时,应对项目综合能耗进行核算,要求计算方法、计算过程清晰、准确,计算所引用的基础数据应有明确的来源或核算过程[3]。在实际项目节能评估中,由于没有统一的能源消费核算标准,同时又缺乏对项目综合能耗核算的正确理解,导致许多项目节能报告在综合能耗核算中产生错误,主要表现为以下几方面的情况。1.1固体能源[3]消耗核算存在问题(1)水泥旋窑煤消耗核算问题。许多评估中介机构进行固体能源消耗量核算时,往往根据《项目可研报告》中物料平衡计算中需要的煤量,作为项目实际煤的消耗量。案例1[4]:某熟料新型干法水泥生产线项目。根据《项目可研报告》物料平衡计算表可知,熟料烧成用煤量为254 744 t。根据计算得知烟煤的低位发热值是21 122 kJ/kg,即烟煤折标系数为(21 122 kJ/kg)/(29 307 kJ/千克标准煤)=0.720 7千克标准煤/kg。故本项目烟煤消耗量折标准煤量为:254 744×0.720 7=183 594.00吨标准煤。该计算方法从《项目可研报告》直接获得数据,而《项目可研报告》无能量平衡或能源消耗详细核算过程,因此不能以此作为项目的能源消耗数据。根据《固定资产投资项目节能审查系列工作指南》(2018年本)要求,应对该数据进行详细的核算,以保证能源消耗量的准确无误。正确核算方法是:根据生产每吨水泥熟料需要的热量消耗、熟料旋窑的热效率等计算出需要消耗的标煤量,再根据熟料产量和原煤折标系数计算出生产熟料所需要的原煤量。(2)锅炉燃煤消耗量的核算问题。有关锅炉的固定资产投资项目节能评估中,在进行锅炉燃煤量核算时,存在直接用锅炉的额定容量、锅炉效率、蒸汽焓值来计算锅炉原煤消耗量的现象。案例2:某造纸项目。使用煤作为蒸汽锅炉燃料,所生产的蒸汽主要供抄纸工序使用。项目所需燃料主要是褐煤,配置1台35 t/h循环流化床锅炉, 蒸汽锅炉主要技术参数如表1所示。10.3969/j.issn.1004-7948.2021.02.017.T001表1锅炉主要技术参数表参数数值/说明锅炉型号SHX35-1.6-H额定蒸发量/(t/h)35额定蒸汽压力/MPa1.60蒸汽温度/℃204给水温度/℃104热效率/%86.2锅炉负荷/%85通过查找《水和水蒸气性质参数手册》,可知压力1.60 MPa、温度204 ℃下过热蒸汽的焓值为2 791.7 kJ/kg,进水焓值(104 ℃)为435.95 kJ/kg,以产生1 t蒸汽所需热量为:Q=1 000×(2 791.7-435.95)=2 355 750 kJ=562 661.2 kcal。燃煤锅炉的热效率为86.2% ,产生1 t蒸汽所耗标煤量:562 661.2÷7 000÷86.2%=93.25千克标准煤。该项目安装1台35 t/h循环流化床锅炉,所需燃料为褐煤,来自保山昌宁县卡斯镇落勺煤厂。其低位发热值大致为15 MJ/kg,其折标煤系数为15×1 000÷29 307=0.511 8千克标准煤/kg,每吨蒸汽所耗褐煤为182.2 kg,则锅炉每小时耗褐煤为6.38 t/h,按照年生产时间7 920 h(330 d),则年耗褐煤为50 529.6 t。该计算方法计算程序基本正确,但由于选有锅炉额定容量作为项目蒸汽消耗量,不能正确反应项目的实际蒸汽用量,因此该计算方法放大了项目的蒸汽用量,导致核算所得的锅炉燃煤消耗量远远大于实际能源消耗。正确核算方法是:根据生产线各个用蒸汽点计算出设备的总用气量,再根据蒸汽的输送损失计算出锅炉出汽量和压力;然后根据锅炉的出汽量、温度和压力计算出蒸汽的标煤量,根据锅炉的效率和原煤折标系数计算出锅炉需要消耗的原煤量。(3)熔炼炉原煤消耗核算问题。在金属冶炼生产过程中,常常需要熔炼炉将金属从化合物中以单质形式还原,这就需要消耗一定原煤作为还原剂或燃料。在实际的项目节能评估中,项目节能报告编制单位往往根据熔炼炉额定能源消费量来进行核算,而熔炼炉实际运行时并非一直按额定负荷运行,经常根据生产情况进行负荷调整。这必然导致项目节能评估时,熔炼炉原煤消耗核算与实际消耗的误差。案例3:某铋精炼项目。铋精炼锅熔炼采用烟煤为燃料,以铋精炼锅额定烟煤消耗计算铋消耗的烟煤量,铋精炼无烟煤用量测算具体计算过程如表2所示。10.3969/j.issn.1004-7948.2021.02.017.T002表2铋精炼无烟煤用量测算序号技术数据数值取值依据a13t铋精炼锅数量/台6耗能设备表b20t铋精炼锅数量/台3耗能设备表c铋精炼锅总容量/t13813×6+20×3d精炼锅耗煤定额/ [kg/(t·h)]12.5见注(1)e铋精炼每小时耗煤量/(kg/h)1 725c×df年工作时间/(h/a)7 200见注(2)g铋精炼每年耗煤量/(kg/a)9 315 000e×f×75%注:(1)根据其他厂家精炼锅熔化及保温,每吨容量每小时平均耗煤10~15 kg/(t·h);本项目取12.5kg/(t·h)进行计算;(2)项目工作制度为300 d/a;平均加煤时间为75%;铋精炼锅平均加煤时间为5 400 h/d。计算得出精炼锅熔化及保温年用煤量为931 000 kg/a。该计算方法以铋精炼锅的每小时吨铋煤消耗量与运行时间和铋产量的乘积为铋精炼锅的煤消耗量。该方法未考虑铋精炼锅负荷的大小与煤消耗关系,与实际运行操作不符,放大了铋精炼锅的煤消耗,同时也未考虑煤的热值大小,更加大了铋精炼锅煤消耗的误差。正确核算方法是:根据铋精炼锅生产每吨铋需要的热量(还原剂)消耗、铋精炼锅的热效率等计算出需要的标煤量,再根据铋产量和煤折标系数计算出生产铋所需要的煤量。(4)煤气发生炉能源消耗量核算问题。在煤气发生炉能源消耗核算时,存在直接用煤气发生炉额定产量、煤气热值、煤气发生炉转换效率等核算煤气发生炉原煤消耗的问题。案例4:某金属冶炼项目。还原熔炼的高效节能熔炼炉需要使用煤气,煤气供应使用的是外购的烟煤,通过煤气发生炉进行内部转换获得煤气。每年使用煤气量为:27 000 000 m3,需要消耗烟煤9 720.476 t。煤气转换用烟煤量测算过程如表3所示。10.3969/j.issn.1004-7948.2021.02.017.T003表3煤气转换用烟煤量测算技术数据数值取值依据产出煤气煤气热值/(kJ/m3)6 063.32见注(1)煤气当量折标系数/(千克标准煤/m3)0.207 143单位换算煤气产量/[m3/(h·台)]5 000见注(2)煤气发生炉运行时间/(h/a)5 400见注(3)年产生煤气数量/(m3/a)27 000 000煤气量当量折标煤/(千克标准煤/a)5 592 857—投入烟煤烟煤折标准煤系数/(千克标准煤/kg)0.714 3见注(4)煤气发生炉转换热效率/%80.55—年使用烟煤数量/(kg/a)9 720476—使用烟煤量折标煤/(千克标准煤/a)6 943 336—注:(1)煤气发生炉参数中提供:所产生的煤气发热值为(1 450~1 550)× 4.181 6 kJ/m3,本项目取1 450× 4.18 kJ/m3,计算为6 063.32 kJ/m3;(2)煤气炉参数表中,煤气产量为5 600~6 800 m3/(h·台),本项目取5 000 m3/(h·台)。达到项目对煤气需要量的要求;(3)项目工作制度为300 d/a,平均使用煤气的时间为75%;煤气发生炉运行时5 400 h/d;(4)购入煤的热值按20 908 kJ/kg计算,折标煤系数为0.714 3 千克标准煤/kg。该计算方法以煤气发生炉的每小时额定煤气产量与运行时间的乘积为还原熔炼炉的煤气消耗量。该方法未考虑还原熔炼炉负荷的大小与煤气消耗关系,与实际运行操作不符。正确核算方法是:根据还原熔炼炉生产每吨产品需要消耗的热量、熔炼炉的热效率、煤气热值等计算出每吨熔炼产品需要的煤气量,再根据熔炼炉产品产量计算出煤气总需要量,最后根据煤气发生炉效率和原煤折标系数计算出煤气发生炉所需要的原煤量。1.2电力消费核算问题案例5:某LED衬底片建设项目。根据项目工艺及相关用电设备资料,项目用电设备装机容量约为114 624.3 kW,计算有功功率为63 219.6 kW;本项目以6 000 h计算时数,再根据项目实际运行要求取设备连续运行系数。经测算各环节电力能源消耗,项目年用电量为255 070 398 kWh。具体用电设备资料如表4所示。10.3969/j.issn.1004-7948.2021.02.017.T004表4能评后项目用电量核表序号设备名称装机容量/kW计算负荷/kW年用电时间/h年耗电量/kWh合计114 624.363 219.6—255 070 3981单晶生长炉107 26039 060.006 000234 360 0002电推板窑3 0001 050.004 8005 040 0003外圆磨床10026.253 00078 7504万能外圆精磨机10042.003 000126 0005单线切断机84.203 00012 6006卧式定向仪2010.504 80050 4007立式定向仪105.254 80025 2008数控线切割机14858.282 400139 8609梅耶博格多线切割机16557.752 400138 6001022B研磨机14755.163 000165 37511精雕机3513.132 00026 25012甩干机13.57.094 80034 02013双轨贴蜡机39.220.583 00061 74014半自动清洗机3615.752 00031 50015车刀6628.352 00056 7001756寸抛光机315118.134 800567 00018半自动带超声清洗机220115.502 000231 00019刷片机42.103 0006 30020包装机21.053 0003 15021空气净化系统15078.756 000472 50022冷水机组7036.754 800176 40023金相显微镜0.30.1583 000472.524CANDELA检测设备10.563 0001 57525手动型大视野41.583 0004 72526Henneck检测设备2412.604 80060 48027tropel手动型21.054 8005 04028AOI检测设备126.304 80030 24029多功能晶片检测系5.52.893 0008 662.530循环水泵275144.386 000866 25031水泵375196.886 0001 181 25032空压机750157.504 800756 00033车间风机450157.504 800756 00034照明816.79——1 404 28335变损———762 840.536线损———7 428 894该计算方法根据设备容量,按需要系数法计算出设备计算负荷,在根据计算负荷与运行时间的乘积计算出设备的用电量。该方法未考虑同一变压器下的同时系数,放大了设备的电能消耗量。正确核算方法是:根据设备的容量、需要系数和同一变压器下的同时系数,计算出设备的计算负荷,再根据计算负荷与年最大负荷利用小时数计算出生产线电能消耗量。2能耗核算方法2.1固体能源消耗核算(1)水泥旋窑煤消耗核算。根据《项目可行性研究报告》生产每千克水泥熟料需要的热量消耗、熟料旋窑的热效率等计算出需要的标煤量,再根据熟料产量和原煤折标系数计算出生产熟料所需要的原煤量。具体计算如下:E =Qs×es×1 000/(29 307×ηs×ks×1 000)(1)式中:E——水泥旋窑原煤消耗量,t;Qs——水泥旋窑熟料产量,t;es——每千克水泥熟料需要消耗的热量,kJ/kg;ηs——水泥旋窑的热利用效率,%;ks——水泥旋窑消耗煤的折标系数,千克标准煤/kg。(2)锅炉燃煤消耗核算。根据项目生产线各个用蒸汽点计算出设备的总用气量,再据蒸汽的输送损失计算出锅炉蒸汽产量;然后根据锅炉的蒸汽产量、温度和压力计算出蒸汽的标煤量,再根据锅炉的效率和原煤折标系数计算出锅炉需要消耗的原煤量。具体计算如下:E=Qg×hg/(29 307×ηg×kg×1 000)(2)式中:E——锅炉原煤消耗量,t;Qg——锅炉蒸汽产量,t;hg——每吨蒸汽的热焓值,kJ/t;ηg——锅炉燃烧效率,%;kg——锅炉燃煤的折标系数,千克标准煤每千克/kg。(3)熔炼炉煤消耗核算。根据熔炼炉生产每吨产品需要的热量(还原剂)消耗量、熔炼炉的热效率等计算出需要的标煤量,再根据熔炼炉产品产量和原煤折标系数计算出熔炼炉所需要的原煤量。具体计算如下:E =Qr×er/(29 307×ηr×kr×1 000)(3)式中:E —熔炼炉原煤消耗量,t;Qr—熔炼炉产品产量,t;er—每吨产品需要的热量(还原剂),kJ/t;ηr—熔炼炉燃烧效率,%;kr—熔炼炉消耗煤的折标系数,千克标准煤/kg。(4)煤气发生炉能源消费量核算。根据项目生产线各煤气用点计算出需要的煤气总量,再根据煤气总量、煤气发生炉效率和煤气折标系数计算出煤气发生炉所需要的原煤量。E=Qq×eq/(29 307×ηq×kq×1 000)(4)式中:E—煤气炉原煤消耗量,t;Qq—煤气炉煤气产量,m3;eq—煤气热值,千克标准煤/ m3;ηq—煤气发生炉效率,%;kq—煤气发生炉消耗煤的折标系数,千克标准煤/kg。2.2电力消费核算(1)生产线电能消耗计算:据《工业与民用供配电设计手册》(第四版),计算负荷计算可采用利用系数法和需要系数法。由于企业用电设备台数量较多,因此不宜采用利用系数法计算用电设备计算负荷,应采用需要系数法进行计算。根据需要系数法计算负荷,再根据年最大负荷利用小时数计算电能消耗量。具体计算如下[4]:Q =K∑P∑(Kd×Pe)×Tmax (5)式中:Q—电力消耗量,kWh;Pe—用电设备的额定功率,kW;Kd—需要系数;K∑P—有功功率同时系数;Tmax—年最大负荷利用小时数,h。(2)变压器损电能损耗计算:根据变压器负载率、负载损耗、空载损耗、空载电流百分数、变压器额定短路组空电压百分数、变压器容量、变压器年最大负载损耗小时数等计算变压器耗电量,具体计算如下:Wp=Hpy(P0+KQ×I0×SrT)+τβ2(Pk+KQ×uk×SrT)(6)式中:Wp—变压器年综合电能损耗,kWh;Hpy—变压器年带电小时数,h;P0—变压器空载损耗,kW;KQ—无功经济当量,kW/kvar;I0—变压器空载电流百分数;SrT—变压器额定容量,kVA;τ—变压器年最大负载损耗小时数,h;β—变压器负载率;Pk—变压器额定负载有功损耗,kW;uk—变压器额定短路阻抗电压百分数。2.3综合能耗核算在进行项目节能评估时,由于项目采用了相关节能技术措施,如余热余压利用、电机变频技术、冷凝水回收等,导致项目实际能源消耗比项目节能评估核算的能源消耗要少。因此在最后核算项目综合能耗时,应减除项目由于采用节能措施产生的节能量[5]。具体计算如下:E=E计-E节 (7)式中:E—项目综合能耗,吨标准煤;E计—项目核算的能源消耗量,吨标准煤;E节—项目通过节能措施产生的节能量,吨标准煤。3结语通过总结目前固定资产投资项目节能评估中项目能源消费核算存在的常见问题,并以案例方式进行分析评价,指出了案例中在项目能源消费核算方面存在的不足,纠正了项目能源消费的核算方法。针对固定资产投资项目能源消费核算,提出了较为准确的项目能源消费核算方法及计算公式,规范了项目能源消费核算、保证项目节能报告能源消费的准确性,为以后项目节能评估中项目节能报告能源消费核算提供了参考和借鉴。

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