大力推广节能技术 助力循环经济发展
----厦门市节能监测技术服务中心
摘 要 循环经济的“减量化”原则是指在生产和服务过程中,尽可能地减少资源消耗和废弃物的产生,核心是提高资源利用效率。节约能源是循环经济“减量化”的最重要组成部分。节能技术和产品的推广应用,是减少能源资源消耗的关键一环。本文主要介绍了近年来我市推广节能技术的做法,典型节能技术应用的案例,节能技术改造取得的成效,以推动我市循环经济的发展。
关键词 节能技术 推广应用 节能效益 循环经济
温家宝总理6月30日在“全国建设节约型社会电视电话会议”上提出,要依靠科技进步和创新,构建节约资源的技术支撑体系,加大对资源节约和循环利用关键技术的攻关力度,组织开发和示范有重大推广意义的资源节约和替代技术,大力推广应用节约资源的新技术、新工艺、新设备和新材料。
厦门是一个资源缺乏型城市,一次能源99%以上从外地调入。厦门市政府非常重视能源和节能工作,上世纪九十年代以来,我市坚持优化产业结构,发展低污染、低能耗、高附加值产业,加大先进资源节约技术的推广应用,加强资源节约的监管力度,使得全市万元GDP能耗逐年下降,从1990年的2.86吨标准煤降至2004年的0.5吨标准煤,为全国平均水平的30%;2004年全市99家重点用能企业(年耗能3000吨标准煤以上)万元产值综合能耗为0.21吨标准煤,是全国平均水平的10%。
几年来,随着能源结构和经济结构调整的不断深化以及节能技术推广应用和技术装备水平的不断提高,我市以较低的能源消费支撑了国民经济较快的发展,节能对缓解能源供需矛盾,提高经济增长质量和效益,减少环境污染,保障国民经济持续、快速、健康发展发挥了重要作用,为建设海湾型城市和资源节约型城市提供强有力的保障。
一、我市促进节能技术推广应用的主要做法
我市推广节能技术工作可以概括为:政策引导、服务创新、资金扶持。主要做法包括:
1.大力开展节能监测,促进企业节能技改。节能监测是根据国家有关节约能源的法规和技术标准,对用能单位的能源利用状况所进行的检查、测试和评价工作。1994年到2004年,我市已对305户的用能单位进行了节能监测。其中监测电动机387台、工业锅炉163台、热力输送系统136家、制冷系统8套、供配电系统60套。通过节能监测,发现了大量浪费能源的现象,并提出相应的整改建议,督促有关企业进行技术改造,从而提高了企业的能源利用水平。
2.组织召开技术推广会和现场交流会。通过推广会和交流会,一方面把节能新技术、新工艺、新设备和新材料介绍给企业,在企业与节能产品供应商之间提供交流平台;另一方面,加强企业与企业之间的技术交流,共同推进企业的节能改造。在做好用能企业的主要耗能设备及节能技改意向调查的基础上,每年都举办3-4场次节能技术、产品推介会,取得了很好的实效。
3.做好节能宣传与培训,建立企业能源管理员队伍。一方面我们搭建技术信息沟通平台,包括建立节能公共服务网(http://www.xmecc.com),编发《厦门节能简讯》,开展“节能宣传周”活动,及时向企业传递节能知识和信息、节能政策与法规、节能技术与产品;另一方面组织开展节能技术培训,建立企业能源管理员队伍。如今年已组织了三期培训班,来自我市264家用能企业的333名能源管理人员参加了培训。培训内容包括节能形势、节能政策、节能技术与产品、企业节能管理经验等。来自我市柯达、翔鹭纺纤、东纶织造、海景大酒店等公司设备经理的节能经验介绍受到学员们的热烈欢迎。
4.大力推广合同能源管理,发展专业节能服务公司(EMC)。合同能源管理是指由专业节能服务公司带资为用能单位进行节能改造,在一定时期内通过节约的能源费用回收投资取得利润的一种节能投资新机制。近几年我市积极扶持节能服务公司的发展,厦门利德新能源科技有限公司是我市最大的一家EMC公司,注册资金达1500万元。截止目前已为夏新电子、厦华电子、利胜电光源、洪氏企业、威迪亚等单位做了二十多个节能改造项目,年节电量近2000万kWh,效益显著。
5.出台节能技改项目导向,免费为企业提供节能诊断。针对我市能源消费结构特点,制定节能技改项目导向。根据企业普遍缺乏节能技术和经验的实际,组织专业技术人员免费为用能企业制定系统节能改造方案,包括检测企业现有能源利用状况、分析节能潜力,提出切实可行的节能技改项目及项目效益分析,并指导企业加快实施节能技改。
6.给予资金扶持。从1995-1998年,市财政每年拨款500万元(累计拨款2000万元)成立节能周转金,为企业开展节能技改提供资金支持。2005年又推出“百家企业节能工程”,从技改资金中拨出部分资金用于节能技改项目的贷款贴息补助。
二、主要节能技术推广与成效
1.中央空调节能技术
中央空调在设计时,是按尖峰负荷设计装机容量,客观上造成中央空调长时间在部分负荷下运行,存在一定的节电潜力;同时,中央空调用户对节能降耗的意识不强,系统一经开启,较少进行科学的调整,所以中央空调存在较大的节能潜力可以挖掘。我市常年气温较高,夏季高峰用电负荷空调就占了33-35%。做好空调经济运行和节能改造,意义重大。
1.1中央空调智能模糊控制技术
中央空调智能模糊控制系统采用先进的计算机技术、模糊控制技术、系统集成技术和变频调速技术,实现了中央空调冷媒流量运行的智能模糊控制,科学地解决了中央空调能量供应按末端负荷需要提供,在保证末端制冷效果的前提下,最大限度地减少了空调系统的能源浪费,达到了最佳节能的目的。该技术优化了空调主机运行环境,使空调主机始终运行在最佳工况,可使主机的能耗下降5-20%。
厦门翔鹭化纤股份有限公司投资300万元在HDT-3中央空调引进智能模糊控制技术,投入运行后每年可以减少电耗200万kWh。
1.2中央空调系统辅机的节能改造
中央空调系统的冷冻泵、冷却泵、通风风机普遍存在“大马拉小车”现象,存在较大的节电潜力,采用变频控制,一般都有20-30%的节电空间,个别案例节电达60-70%,投资回收期一般在2年之内。
厦门安兜电业大楼中央空调冷却水泵变频改造,节电率达48.52%;中央空调冷冻水泵变频改造,节电率达29.57%。夏新电子股份有限公司中央空调系统风机变频改造,经节能监测,在冬季节电率高达66.2%,在夏季节电率也高达20%,效果显著。此外,厦门海景大酒店、厦门京闽中心酒店的中央空调辅机通过变频改造,效果也非常明显。
2.电机系统节能技术
目前,我国各类电动机总用电量约占全国用电量的60%。在各用能企业实施高效节能风机、水泵、压缩机系统优化改造,推广变频调速、自动化系统控制技术,可以取得很好的节电经济效益,特别是变频器用在风机、水泵和空压机等负荷变化较大的场合时,其节电效果最为明显,节电率均在20%以上,投资回收期一般在1-2年左右。
2.1变频调速改造
变频调速技术是指通过实时检测系统运行参数(包括压力、流量、温度等),调整电动机的电源输入频率,改变电机的转速,控制电动机的输入功率,实现“所供即所需”。该技术能有效降低电机运行噪声,延长电机使用寿命,提高系统的自动化水平。通过近十年的努力,变频调速技术已为我市各用能企业普遍接受,至今有超过10万kW容量的变频器在运行使用,按年运行3500小时、节电20%计算,年节电可达7000万kWh,年节电经济效益达4000万元。
明达玻璃(厦门)有限公司近几年对水泵进行变频改造,累计安装变频器35台,每年节约用电400多万kWh。
厦门水务集团江东泵站采用节能的1#、4#进口变频机组并辅之以3#、6#变极机组,制每千吨水较原来中速机组节约了60kWh,每年可节电782万kWh。
2.2注塑机节电改造
随着我市电子产业的不断发展,注塑机数量越来越多,交流变频调速技术在注塑机也能取得很好的节电效果,利用注塑机油泵流量同步信号及电气控制系统,根据注塑成型的工艺要求,将电液比例控制系统,模拟成负荷跟踪控制系统,将传统的定量泵改变成节能型变量泵,使油泵电机的转速与注塑机工作所需液压油流量与压力乘积成正比。从而使溢流阀的回流流量降到最小,液压系统的输出与注塑机所需功率精确匹配,无高压节流能量损失,达到节能目的。
我市的夏新电子、利胜电光源、厦华电子、洪氏企业、威迪亚建材、新技术集成、新星包装、革新塑胶等单位的注塑机进行变频改造,节电率达到30-40%,年节电量达1720万kWh。
灿坤实业股份有限公司2004年投资725万元对222台注塑机和115台电木机进行变频技术改造,据初步测算,注塑机和电木机的变频改造每年节省电能1400万kWh,创造经济效益达850万元,回收年限仅为0.85年,社会效益和经济效益十分显著。
3.热电冷三联产及余热、余能回收利用技术
热电联产与热、电分产相比,热效率提高30%,集中供热比分散小锅炉供热效率高50%。同时,热电冷三联产系统(CCHP)热力过程更加符合能量的梯级利用原则,通过吸收式制冷循环和供热循环的有机结合,使系统内的中低温热能得以合理利用。热电冷联产系统在大幅度提高能源利用率及降低碳和污染空气的排放物方面具有很大的潜力。
3.1集中供热
我市杏林台商投资区、海沧新阳工业区和同安食品轻工业园区都采取集中供热方式满足企业的用热需求,这些热电厂由厦门国能热电有限公司和厦门电厂负责运营。集中供热替代了无数小锅炉,提高了能源利用率,节约了大量的能源,大大减小了向大气排放的烟尘量和二氧化硫。同时,采用集中供热可以选择大容量高参数机组,机组可以实现热电联产,使能源的利用更加符合能量的梯级利用原则。
3.2余能回收利用
中央空调压缩机工作过程中会排放大量的废热,余热回收技术就是利用这部分热量来获取热水,实现废热利用的目的。厦门京闽中心酒店投入了86万元在空调大机组上安装了余热回收装置,将空调机组产生的热量加热自来水,供客房使用,该项目实施后每年5--10月期间每月可节约燃油、电等费用达4万元。
厦门华纶印染有限公司对5条染色生产线的冷却水、蒸汽冷凝水(水温在50-100℃)进行回收,技改完成后每小时回收水量7.2吨,每年节约能源费用达180万元,效益非常可观。
此外,窑炉、加热炉、生产流程反应热的余热回收也得到应用。如厦门化肥厂对生产硫酸时的化学反应热进行回收,制成蒸汽后供应给相邻的厦门正新橡胶公司,每年回收蒸汽6-7万吨,产生的经济效益达400多万元。
4.蓄冷、蓄热技术
蓄冷、蓄热技术是实现电力需求侧管理的重要手段之一。冰蓄冷技术是利用夜间廉价的谷段电力将建筑物所需的空调冷量部分或全部制备好,并以冰的形式储存起来,在白天用电高峰时将冰融化提供空调用冷的一种空调系统。该技术是“转移用电负荷”和“平衡用电负荷”的有效方法。据测算,通常调峰电厂建设成本为6000元/千瓦左右,而采用蓄冰蓄热技术转移高峰电力,成本不超过2000元/千瓦,这还未计算电厂运转费用以及减少对环境的污染危害,社会效益相当明显。
4.1冰蓄冷项目
目前,我市在用的冰蓄冷项目主要包括:厦华电子、火炬高科技园办公楼、湖里供电大楼、三圈日化有限公司、厦门罐头厂、集美大学等6个项目,占全省冰蓄冷项目的70%,蓄冷量15575冷吨时,年转移峰电量275万kWh。目前,厦门东纶和厦门罐头厂二期工程冰蓄冷项目也正在进行中。
4.2蓄热项目
应用蓄热电锅炉,不仅能转移高峰电力,而且对防治大气污染、改进城市用能消费结构有极大的好处。如厦门庐山大酒店,采用了低谷电蓄热式电锅炉(装机容量为450kW),全部利用电网低谷时段生产热水,运行控制达到全自动化。我市目前在用的电锅炉有33台,年转移峰电量达430万kWh。
5.供热系统技术
供热系统包括锅炉、热力输送系统和用热设备。我国在用中小锅炉约50万台,年消耗煤炭3.5-4亿吨,有资料表明,供热系统的热能损失,用汽端占60%以上,因此加强用汽设备的用汽管理及热回收是节能的重要途径。
5.1高温冷凝水回收技术
密闭式蒸汽冷凝水回收装置对于加强用汽设备的热能利用效果最为显著,该技术适用面广,可用于化工、橡胶、啤酒、制油、食品加工等利用蒸汽间接加热行业,节能效果显著(25%),投资回收期短(一年之内),是国家级科技成果重点推广项目,经济效益和社会效益十分良好。
厦门钨业股份有限公司高温冷凝水回收项目节能效果达25%,投资回收期在一年之内。
5.2链条炉分层燃烧改造
福建省无烟煤含炭量高,挥发分低,煤炭燃尽较为困难;分层燃烧技术使煤炭在锅炉链条排列有序化,起到增加通风效果和强化燃烧的作用。实践经验表明,分层燃烧使锅炉热效率提高5-10%,节约燃料10-15%。
厦门银鹭集团4台链条炉均采用分层燃烧技术,锅炉的节能监测结果表明,锅炉的炉渣含炭量都在较好的水平。
6.绿色照明节电技术
绿色照明是国际上通用的以节约能源、节约资源、保护环境为理念的照明光源的形象说法,它主要是指通过科学的照明设计,采用效率高、寿命长、安全和性能稳定的照明电器产品(如电光源、灯用电器附件、灯具等),改善提高人们工作、学习、生活的条件和质量,从而创造一个高效、舒适、安全、经济的照明环境。
用高效节能荧光灯替代白炽灯可节电70-80%;用细管荧光灯配电子镇流器替代传统电感镇流器可节电20-30%,亮度提高20%,寿命延长1.3倍;交通信号灯由发光二极管(LED)替代白炽灯,可节电90%;钠灯光效为白炽灯的8~10倍,为高压汞灯的2~2.5倍,电能转换为光能的效率可达30%。
6.1节能灯的广泛应用
经过近几年的大力推广,目前我市绝大部分宾馆饭店、办公楼宇都采用节能灯具。我市还是国内节能灯生产基地之一,主要生产厂家包括厦门通士达、利胜电光源、东林电子等企业。
6.2照明节电器的推广应用
照明节电器是根据使用场合不同时间段的变化规律,平滑地对输入电压进行动态调整,使输入电功率与实际需要照度要求达到最佳匹配,实现“按需照明”,从而节约了电能。
厦门航空港集团、夏新电子、柯达公司、大帽山隧道、环岛路路灯等安装照明节电器后,在照度达到工艺及环境要求的前提下,平均节电率达25%。
7.其他节能技术
除了以上6个方面的技术应用之外,降低线损节电技术、中水回用技术、空气源热泵技术、太阳能技术也在我市得到了推广应用,如翔鹭化纤的中水回用,厦顺铝箔有限公司退火炉、水泵、风机增加无功就地补偿改造等,均取得了良好的效果。
今年以来,我市企业加大了节能改造力度。2005年3月,市政府启动了“百家企业节能工程”,两年内重点扶持100家重点用能企业进行节能技改。截止6月份,共有26家用能单位申报了今年拟实施的41个节能技改项目,预计年节电量达4420万kWh,投资金额3311万元,项目的回收年限均在2-3年,经济效益和社会效益显著。
三、节能技术推广存在的问题与对策
尽管我市在节能技术推广应用的工作中取得了一定的成效,但与发达国家相比,我市的节能潜力还很大,如我市万元GDP能耗为0.5吨标准煤,在国内属于先进水平,但与日本的万元GDP能耗0.18吨标煤相比,差距仍然很大。节能技术推广工作仍存在不少问题,主要表现在:一是部分企业对节能技改的重要性认识不够,节能技改投入不足,对节能技术缺乏必要的了解,影响企业技改的积极性。许多极具推广价值的节能新技术、新工艺、新产品也无法得到广泛的应用。企业内部节能技改缺乏有效的激励机制,不利于调动用能单位管理人员参与的积极性;二是政府的支持和引导力度有待加强,政府的资金和政策扶持缺乏延续性,往往只是电力紧缺时才重视节能工作;三是用能单位对合同能源管理这种创新节能服务方式了解不深,使节能专业服务公司的发展受到一定的制约,同时企业系统节能改造方案缺乏专家的指导。
正如国家发展和改革委员会主任马凯去年9月份在“全国循环经济工作会议”上的报告指出,科学技术是发展循环经济的重要支撑。节能技术和产品的推广应用,是提高能源利用效率的根本途径。因此,一方面要制定促进节能技术推广应用的政策法规,包括资金扶持、技术支持、税收优惠等;另一方面,要组织开发和示范有普遍推广意义的各种节能技术,不断推出节能新产品;第三,要积极支持建立节能信息系统和技术咨询服务体系,及时向社会发布有关节能的技术、管理和政策等方面的信息,开展信息咨询、技术推广、宣传培训等。总之,技术的开发、推广和应用需要企业、政府、中介服务机构的共同努力,我们相信,在市政府的大力支持和引导下,有助于循环经济发展的节能技术必将发挥越来越重要的作用,在快速推动我市循环经济的发展的同时,推进我市资源节约型城市的建设。
说明:本文于2005年12月刊登在《能源与环境》杂志(CN35-1272/TK)2005年第4期(总第73期)上。