林 悅
造紙投資項(xiàng)目節(jié)能評估中能耗計(jì)算分析
林 悅
福建省科學(xué)技術(shù)咨詢服務(wù)中心
簡要介紹了節(jié)能評估中的能耗計(jì)算,分析了造紙項(xiàng)目能耗計(jì)算過程,希望對節(jié)能工作者正確整理數(shù)據(jù)、計(jì)算企業(yè)能耗具有一定的參考價(jià)值。最后對目前節(jié)能評估中存在的一些問題進(jìn)行了探討。
節(jié)能評估 能耗計(jì)算 折標(biāo)系數(shù) 當(dāng)量熱值 等價(jià)熱值
節(jié)約資源是我國的一項(xiàng)基本國策。隨著能源形勢發(fā)展和節(jié)能減排工作的不斷深入,節(jié)能工作的方法和制度不斷增加和完善。2010年9月21日,國家發(fā)改委出臺了《固定資產(chǎn)投資項(xiàng)目節(jié)能評估和審查暫行辦法》,并于11月1日正式實(shí)施。
《暫行辦法》明確指出,固定資產(chǎn)投資項(xiàng)目節(jié)能評估和審查工作成為固定資產(chǎn)投資項(xiàng)目建設(shè)的前置性和強(qiáng)制性條件。節(jié)能作為項(xiàng)目審批、核準(zhǔn)以及開工建設(shè)的前置條件,對不符合節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的項(xiàng)目實(shí)行前置否決,一方面能夠約束新上項(xiàng)目落實(shí)有關(guān)節(jié)能法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn),不斷提高能源利用效率;另一方面能夠從源頭上遏制能耗的不合理增長,對新上項(xiàng)目能源利用起到有效的約束作用。
能耗計(jì)算是節(jié)能工作的基礎(chǔ),是節(jié)能評估報(bào)告的重要組成部分,受能源消耗種類、工藝流程、設(shè)備性能、建筑結(jié)構(gòu)、空調(diào)采暖和使用管理等諸多因素的共同制約。能耗計(jì)算結(jié)果是判斷企業(yè)能耗是否達(dá)標(biāo)的直接因素之一。固定資產(chǎn)投資項(xiàng)目節(jié)能評估和審查制度實(shí)施以來,廣大節(jié)能咨詢工作者在管理部門的領(lǐng)導(dǎo)和指導(dǎo)下,逐步開展節(jié)能評估業(yè)務(wù),取得了令人矚目的成績,但在能耗計(jì)算過程中也還存在一些不足。
本文主要結(jié)合工作實(shí)踐,分析節(jié)能評估報(bào)告中能耗計(jì)算中應(yīng)注意的事項(xiàng),結(jié)合造紙項(xiàng)目實(shí)例進(jìn)行分析計(jì)算,同時(shí)提出了目前節(jié)能評估中存在的一些問題。
綜合能耗計(jì)算的能源指用能單位實(shí)際消耗的各種能源。綜合能耗可分為四類,即綜合能耗、單位產(chǎn)值綜合能耗、單位產(chǎn)品產(chǎn)量綜合能耗、產(chǎn)品單位產(chǎn)量可比綜合能耗。在計(jì)算綜合能耗的時(shí)候,只計(jì)算一次能源、二次能源和耗能工質(zhì)。在計(jì)算綜合能源消費(fèi)量時(shí),不應(yīng)重復(fù)計(jì)算。
如,某生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)過程中所消耗的能源主要有水、電、煤、蒸汽、氮?dú)夂蛪嚎s空氣,其中水、電和煤為企業(yè)外購能源,蒸汽、氮?dú)?、壓縮空氣屬企業(yè)自制能源。蒸汽由燃煤鍋爐提供。
若產(chǎn)生蒸汽所消耗的煤和產(chǎn)生氮?dú)?、壓縮空氣所消耗的電力已計(jì)入Q和Q中,為了避免能耗的重復(fù)計(jì)算,蒸汽、氮?dú)?、壓縮空氣的能耗量不能計(jì)入企業(yè)綜合能耗。此時(shí),該企業(yè)綜合能耗量的計(jì)算可按下式(1)進(jìn)行:
=Q+Q+s(1)
式中:
——企業(yè)綜合能耗量,單位:(以標(biāo)煤計(jì)) kg;
Q——生產(chǎn)耗電總量,單位:(以標(biāo)煤計(jì)) kg;
Q——生產(chǎn)耗煤總量,單位:(以標(biāo)煤計(jì)) kg;
Q——生產(chǎn)耗水總量,單位:(以標(biāo)煤計(jì)) kg。
若企業(yè)對生產(chǎn)過程中所消耗的各種能源水、電、煤、蒸汽、氮?dú)?、壓縮空氣分別進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算,則此時(shí),該項(xiàng)目的綜合能耗量應(yīng)按照下式(2)進(jìn)行:
=Q+Q+Q+Q+Q+Q(2)
式中:
——企業(yè)綜合能耗量,單位:(以標(biāo)煤計(jì)) kg;
Q——生產(chǎn)耗電總量,單位:(以標(biāo)煤計(jì)) kg (不包括產(chǎn)生氮?dú)?、壓縮空氣所耗電量);
Q——生產(chǎn)耗煤總量,單位:(以標(biāo)煤計(jì)) kg (不包括產(chǎn)生蒸汽所耗煤量);
Q——生產(chǎn)耗水總量,單位:(以標(biāo)煤計(jì)) kg;
Q——生產(chǎn)耗蒸汽總量,單位:(以標(biāo)煤計(jì)) kg;
Q——生產(chǎn)耗氮?dú)饪偭?,單位?以標(biāo)煤計(jì)) kg;
Q——生產(chǎn)耗壓縮空氣總量,單位:(以標(biāo)煤計(jì)) kg。
在計(jì)算綜合能耗時(shí),一定要統(tǒng)計(jì)或預(yù)測好數(shù)據(jù),綜合分析每一個(gè)數(shù)據(jù),清楚每個(gè)數(shù)據(jù)的來源,同時(shí)要對企業(yè)的生產(chǎn)工藝、設(shè)備等進(jìn)行詳細(xì)了解和掌握,保證能耗數(shù)據(jù)與工藝、設(shè)備的匹配,確保計(jì)算過程能耗的合理性、正確性,避免能耗的重復(fù)計(jì)算。
《綜合能耗計(jì)算通則》(GB/T2589-2008)規(guī)定,用能單位實(shí)際消耗的燃料能源應(yīng)以其低(位)發(fā)熱量為計(jì)算基礎(chǔ)折算成標(biāo)準(zhǔn)煤量,低(位)發(fā)熱量等于29307kJ的燃料,稱為1千克標(biāo)準(zhǔn)煤(1kgce),即:1kgce=29307kJ。
但是,筆者發(fā)現(xiàn)部分評估報(bào)告中能耗計(jì)算存在著無視燃料能源的低(位)發(fā)熱量問題,企業(yè)生產(chǎn)所耗能源的折標(biāo)系數(shù)均取自于《綜合能耗計(jì)算通則》(GB/T2589-2008)。如,某評估報(bào)告中明確指出企業(yè)生產(chǎn)所耗煤的低位發(fā)熱量為18840kJ/kg,但在項(xiàng)目能耗計(jì)算中,計(jì)算人員將煤折標(biāo)仍采用0.7143kgce/kg。依據(jù)1kgce=29307kJ,低位發(fā)熱量為18840kJ/kg的燃煤,其折標(biāo)系數(shù)應(yīng)為0.6428kgce/kg。顯然,此項(xiàng)目燃煤的折標(biāo)系數(shù)選取有誤,結(jié)果將直接導(dǎo)致計(jì)算的能耗量超過企業(yè)實(shí)際能耗量。
在節(jié)能評估中選取折標(biāo)系數(shù)時(shí),用能單位外購能源和耗能工質(zhì),若能源供應(yīng)商可提供能源的發(fā)熱量等數(shù)據(jù),其折標(biāo)系數(shù)應(yīng)按照實(shí)際進(jìn)行折算,若用能單位無法獲得各種燃料能源的低(位)發(fā)熱量實(shí)測值和單位耗能工質(zhì)的耗能量時(shí),可參照《綜合能耗計(jì)算通則》(GB/T2589-2008)中給出的折算系數(shù)值。用能單位自產(chǎn)的能源和耗能工質(zhì)所消耗的能源,其能源折算系數(shù)可根據(jù)實(shí)際投入產(chǎn)出自行計(jì)算。
能源當(dāng)量熱值是指一個(gè)計(jì)量單位的能源本身所具有的熱量。能源的當(dāng)量值,又稱理論熱值(或?qū)嶋H發(fā)熱值),是指某種能源本身所含熱量,按熱量的多少可以折算成標(biāo)準(zhǔn)煤。當(dāng)量熱值的計(jì)算,原則上要進(jìn)行實(shí)測,按國家標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)試樣在充氧的彈筒中完全燃燒所放出的熱量測算的。
能源的等價(jià)熱值,是指為了得到一個(gè)單位的二次能源實(shí)際要消耗的一次能源的熱量,即加工轉(zhuǎn)換產(chǎn)出的某種能源與相應(yīng)投入的能源的當(dāng)量。任何二次能源都有等價(jià)熱值,一次能源轉(zhuǎn)化為二次能源時(shí)存在轉(zhuǎn)換效率問題,用下式表示:
能源等價(jià)熱值 = 二次能源具有的能量 / 轉(zhuǎn)換效率(%)
事實(shí)上,所有的二次能源,都存在著等價(jià)值和當(dāng)量值兩種折標(biāo)方式,但由于其他二次能源生產(chǎn)時(shí)轉(zhuǎn)換效率較高(如原油加工成汽油、煤油、柴油等,轉(zhuǎn)換效率高達(dá)95%以上),因此無論采用等價(jià)值還是當(dāng)量值,計(jì)算結(jié)果都差異不大,而只有電力的轉(zhuǎn)換效率最低,差異最大。此外,如果其他二次能源也都采用等價(jià)值折標(biāo),則能源統(tǒng)計(jì)工作量會(huì)大大增加,不利于提高統(tǒng)計(jì)效率。因此,我國目前只對電力折標(biāo)采用等價(jià)值和當(dāng)量值兩種方法并存,而其他二次能源都統(tǒng)一采用當(dāng)量值折標(biāo),這種方法中,加工轉(zhuǎn)換能量損失由能源加工轉(zhuǎn)換企業(yè)承擔(dān)。
我國“十一五”期間已實(shí)施了22項(xiàng)高耗能產(chǎn)品單位產(chǎn)品能耗限額標(biāo)準(zhǔn),涉及火力發(fā)電、鋼鐵、有色金屬、建材和石油化工5大行業(yè)。這些標(biāo)準(zhǔn)都是強(qiáng)制性的,對應(yīng)的產(chǎn)品分別是粗鋼、鐵合金、銅冶煉、鉛冶煉、鋅冶煉、鎳冶煉、錫冶煉、銻冶煉、鎂冶煉、平板玻璃、水泥、建筑衛(wèi)生陶瓷、鋁合金建筑型材、銅及銅合金管材、合成氨、燒堿、燃煤發(fā)電機(jī)組、碳素、黃磷、焦炭、電石、電解鋁,標(biāo)準(zhǔn)分別規(guī)定了單位產(chǎn)品的能耗限定值、新建準(zhǔn)入值和能耗先進(jìn)值。
在進(jìn)行節(jié)能評估時(shí),若評估項(xiàng)目屬于上述5大重點(diǎn)用能行業(yè),可直接采用相對應(yīng)的能耗限額標(biāo)準(zhǔn)對項(xiàng)目進(jìn)行評估。
若針對某評估項(xiàng)目,目前國家尚未制定行業(yè)產(chǎn)品能源消耗限額標(biāo)準(zhǔn),評估者可參照地方標(biāo)準(zhǔn),如果沒有地方標(biāo)準(zhǔn)可參照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),如果沒有行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)則應(yīng)選擇同類行業(yè)中較先進(jìn)企業(yè)的指標(biāo)對項(xiàng)目進(jìn)行評估。在采用能耗限額值時(shí),依據(jù)一定要充分、合理、適用。
評估中將能耗計(jì)算結(jié)果與國家標(biāo)準(zhǔn)、地方標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等進(jìn)行比對,通過比對查看按照目前所選工藝、設(shè)備是否能真正做到能源的充分、合理利用,使用新技術(shù)和新設(shè)備提高能源的轉(zhuǎn)換效率,最大限度地回收利用能源。通過比對,可更有針對性地提出節(jié)能降耗的建議及措施。
福建某紙業(yè)有限公司投資建設(shè)7條年產(chǎn)14萬噸薄頁紙生產(chǎn)線和2條年產(chǎn)4萬噸生活紙生產(chǎn)線。項(xiàng)目建成后,每年可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)值200000萬元。其中,薄頁紙年產(chǎn)14萬噸,年產(chǎn)值為160000萬元;生活紙年產(chǎn)4萬噸,年產(chǎn)值為40000萬元。(說明:該實(shí)例中所使用的數(shù)據(jù)僅為說明能耗的計(jì)算過程,對類似項(xiàng)目的能耗不具有參考價(jià)值。)
該項(xiàng)目生產(chǎn)過程中所消耗的能源為水、電、煤。因無法獲得電、煤的低位發(fā)熱量實(shí)測值和水的耗能量,參照《綜合能耗計(jì)算通則》(GB/T2589-2008),水、電、煤的折標(biāo)系數(shù)取值如下:水0.0857 kgce/t;電0.1229 kgce/kWh(當(dāng)量)、煤0.7143 kgce/kg。
此外,根據(jù)中電聯(lián)2009年全國電力工業(yè)統(tǒng)計(jì)年報(bào),2009年全國6000kW及以上火電機(jī)組供電煤耗為340克標(biāo)煤/千瓦時(shí),本項(xiàng)目電力的等價(jià)折標(biāo)取值如下:電0.34kgce/kWh(等價(jià))。
該項(xiàng)目生產(chǎn)過程中所耗能源的計(jì)算情況具體見下表1、表2和表3。根據(jù)表1和表2,該造紙項(xiàng)目綜合能耗量為薄頁紙和生活紙的綜合能耗量加和,單位產(chǎn)值為項(xiàng)目綜合能耗量除以項(xiàng)目總產(chǎn)值,具體見表3。
由于目前我國尚未頒布薄頁紙、生活紙能耗定額相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),該項(xiàng)目采用福建省地方標(biāo)準(zhǔn)《特種紙單位產(chǎn)品綜合能耗限額》(DB35/986-2010)和《生活用紙單位產(chǎn)品能源消耗限額》(DB35/1135-2011)中的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)限值為比對依據(jù),進(jìn)行分析。根據(jù)項(xiàng)目產(chǎn)品定量指標(biāo),具體參照數(shù)據(jù)如下表4,本項(xiàng)目單位產(chǎn)品能耗與標(biāo)準(zhǔn)對照情況見表5。
表1 項(xiàng)目生產(chǎn)過程中薄頁紙和生活紙單項(xiàng)產(chǎn)品能源消耗總量計(jì)算表
表2 項(xiàng)目生產(chǎn)過程中薄頁紙和生活紙單項(xiàng)產(chǎn)品能源消耗量計(jì)算表
表3 項(xiàng)目生產(chǎn)過程中總能源消耗量計(jì)算表
表4 本項(xiàng)目能耗指標(biāo)定額標(biāo)準(zhǔn)
表5 本項(xiàng)目單位產(chǎn)品能耗及節(jié)能量計(jì)算表
由表5可知,該項(xiàng)目薄頁紙和生活紙單位產(chǎn)品能耗低于能耗定額指標(biāo),均可達(dá)到準(zhǔn)入要求。項(xiàng)目建成后,薄頁紙單位產(chǎn)品能耗比現(xiàn)有國內(nèi)先進(jìn)水平可降低227(定量)千克標(biāo)準(zhǔn)煤/噸紙,每年可降低能源消耗3.2萬噸標(biāo)煤(當(dāng)量);生活紙單位產(chǎn)品能耗比現(xiàn)有國內(nèi)先進(jìn)水平可降低187(定量)千克標(biāo)準(zhǔn)煤/噸紙,每年可降低能源消耗0.75萬噸標(biāo)煤。
目前,尚未查到“十二五”期間的萬元產(chǎn)值目標(biāo),該項(xiàng)目萬元產(chǎn)值指標(biāo)參考《福建省人民政府辦公廳關(guān)于印發(fā)福建省“十一五”重點(diǎn)節(jié)能工程行動(dòng)方案的通知》(閩政辦[2006]230號),僅為說明問題。閩政辦[2006]230號文件規(guī)定:2010年,造紙工業(yè)萬元產(chǎn)值能耗下降到0.575噸標(biāo)準(zhǔn)煤。該項(xiàng)目萬元產(chǎn)值綜合能耗參照指標(biāo)為:575千克標(biāo)煤/萬元產(chǎn)值。從表2和表3的計(jì)算數(shù)據(jù)可知,薄頁紙、生活紙及項(xiàng)目總?cè)f元產(chǎn)值能耗均低于575千克標(biāo)煤,即說明該項(xiàng)目薄頁紙、生活紙及總項(xiàng)目萬元產(chǎn)值能耗可滿足閩政辦[2006]230號文件的要求。
通過上面的分析可知,進(jìn)行能耗計(jì)算時(shí),必須正確統(tǒng)計(jì)或預(yù)測項(xiàng)目的能源消耗量,要保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確、可靠、合理;正確選取折標(biāo)系數(shù),折算成標(biāo)準(zhǔn)煤,根據(jù)合格產(chǎn)品的總產(chǎn)量,計(jì)算出生產(chǎn)企業(yè)綜合能耗、單位產(chǎn)品能耗和單位產(chǎn)值能耗等能耗指標(biāo)。
綜合能耗、單位產(chǎn)品能耗和單位產(chǎn)值能耗等都是考核企業(yè)能源利用水平的重要指標(biāo)。綜合能耗指標(biāo)便于能源的定額管理,又便于能源的統(tǒng)計(jì)和計(jì)劃管理。單位產(chǎn)品能耗、單位產(chǎn)值能耗指標(biāo)可以直觀地反映出所用的能源種類和結(jié)構(gòu),又可了解企業(yè)能源的消費(fèi)構(gòu)成,節(jié)省優(yōu)質(zhì)能源,發(fā)現(xiàn)耗能過大的環(huán)節(jié)。因此,在企業(yè)能源管理中,它們是相輔相成的兩個(gè)方面。在實(shí)際的計(jì)算過程中,應(yīng)結(jié)合企業(yè)的情況,并根據(jù)相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范來確定選用何種能耗指標(biāo)。
國家對投資項(xiàng)目節(jié)能評估越來越重視,但是目前節(jié)能方面的法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn)等尚不完善,國家目前只制定了部分行業(yè)的能耗標(biāo)準(zhǔn),一些行業(yè)能評中的能耗計(jì)算結(jié)果無法與標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比對,只能依照專家經(jīng)驗(yàn)或與同行業(yè)進(jìn)行相互比照,無法找到企業(yè)用能合理性的評判標(biāo)準(zhǔn),給企業(yè)能耗是否達(dá)標(biāo)或合理評判帶來了一定的困難與阻礙。
目前國家尚無明確的節(jié)能評估報(bào)告編制單位資質(zhì)認(rèn)定制度,各類文件涉及到這個(gè)問題時(shí)只提到,應(yīng)委托有資質(zhì)的機(jī)構(gòu)編制節(jié)能評估文件,至于什么單位有資質(zhì)卻找不到明確的文件規(guī)定,大部分地方政府也沒有制定本地區(qū)的資質(zhì)認(rèn)證規(guī)定。在實(shí)際工作中,有關(guān)節(jié)能評估報(bào)告編制企業(yè)的資質(zhì)認(rèn)定、編制人員的資質(zhì)認(rèn)定比較混亂。
目前國家尚無明確的節(jié)能評估報(bào)告收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn),《固定資產(chǎn)投資項(xiàng)目節(jié)能評估和審查暫行辦法》指出,“固定資產(chǎn)投資項(xiàng)目節(jié)能評估文件的編制費(fèi)用執(zhí)行國家有關(guān)規(guī)定,列入項(xiàng)目概預(yù)算”,在實(shí)際操作中,部分地區(qū)按照《國家計(jì)委關(guān)于印發(fā)建設(shè)項(xiàng)目前期工作咨詢收費(fèi)暫行規(guī)定的通知》(計(jì)價(jià)格[1999]1283號)進(jìn)行收費(fèi),但由于缺乏針對性,各地收費(fèi)尚未統(tǒng)一,收費(fèi)相對混亂。
目前,從事節(jié)能咨詢工作的專業(yè)人員不足,多數(shù)咨詢?nèi)藛T都是從其他行業(yè)轉(zhuǎn)過來,比如很多節(jié)能咨詢?nèi)藛T原是從事可研、設(shè)計(jì)、安全、環(huán)評等方面的工作人員,工作人員的節(jié)能知識相當(dāng)缺乏。目前國家發(fā)改委培訓(xùn)中心已在全國多個(gè)地方組織了節(jié)能培訓(xùn)班,目的在于通過加強(qiáng)培訓(xùn)學(xué)習(xí),從理論上增加咨詢?nèi)藛T的節(jié)能知識,但短期的理論培訓(xùn)尚無法滿足節(jié)能工作的需求。
為解決固定資產(chǎn)投資項(xiàng)目節(jié)能評估工作中存在的問題,節(jié)能評估應(yīng)進(jìn)一步受到重視,更加規(guī)范化。國家及地方應(yīng)加快制定節(jié)能相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)及制度,進(jìn)一步完善節(jié)能制度及標(biāo)準(zhǔn),規(guī)范市場。同時(shí),不斷加強(qiáng)節(jié)能咨詢?nèi)藛T培訓(xùn),進(jìn)行節(jié)能咨詢?nèi)藛T和節(jié)能咨詢企業(yè)資格認(rèn)證,實(shí)行嚴(yán)格的從業(yè)人員與企業(yè)市場準(zhǔn)入與退出機(jī)制。
[1] 官義高.關(guān)于企業(yè)節(jié)能量計(jì)算問題的探討[J]. 中國能源, 2010, 32(4): 37-41.
[2] 國家發(fā)改委培訓(xùn)中心.節(jié)能評估報(bào)告、能源審計(jì)報(bào)告編寫及案例分析參閱資料, 2011.