任金明 金珍宏 吳 迪

（中國水電顧問集團華東勘測設計研究院 杭州 310014)

1 前言

節(jié)約能源是國家發(fā)展經濟的一項長遠戰(zhàn)略方針，也是我國的一項長期基本國策。我國政府承諾 2020年非化石能源將占一次能源消費的15%左右，單位國內生產總值二氧化碳排放比2005年下降40%～45%。而水電作為目前最成熟的可再生能源發(fā)電技術，仍是未來一段時間內可再生能源發(fā)電項目的首選。合理開發(fā)利用水電資源是實現(xiàn)節(jié)能減排目標和社會經濟可持續(xù)發(fā)展的重要措施。

水電工程利用水能發(fā)電，水能為可再生能源，屬高效清潔能源，水力發(fā)電可減少原煤的直接使用，減少了溫室氣體排放量，對改善環(huán)境具有深遠的意義。水電等清潔可再生能源的開發(fā)是建設資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會的必然選擇。近年來，我國正處于工業(yè)化和城鎮(zhèn)化加速發(fā)展階段，能源消耗強度較高，消費規(guī)模不斷擴大，給大中型及巨大型水電站的開工建設提供了契機。水電站在建工程數(shù)量及規(guī)模不斷擴大，水電站施工期及運行期的能耗亦在持續(xù)增加，水電行業(yè)節(jié)能降耗工作開始提到重要議程。

2 水電工程節(jié)能降耗分析現(xiàn)狀

水電行業(yè)節(jié)能降耗作為獨立篇章專門研究的規(guī)定始于2007年，整體起步晚于國內其他行業(yè)。水電工程的能耗分為施工期及運行期兩大階段。

水電站施工期一般較長，從幾年到十幾年。施工期的能耗主要分為施工生產過程能耗、施工輔助生產系統(tǒng)能耗、生產性建筑物能耗及施工營地能耗。不同施工階段施工項目不同，所投入的設備亦各不相同，消耗的能源種類也有所差異。另外為滿足施工期的需要，還需設置一些臨時施工工廠設施、風、水等供應系統(tǒng)以及施工期生活、辦公配套設施等，這些工廠設施及系統(tǒng)的運行都會產生能耗且能耗值是一個動態(tài)值。水電站運行期的能耗主要分為生產輔助系統(tǒng)能耗、生產性建筑物能耗、辦公和生活設施能耗等。

國內目前針對水電行業(yè)節(jié)能降耗分析研究的專業(yè)性書籍很少，可參考性資料缺乏。無論是施工期還是運行期能耗指標和能耗量的計算方法目前尚屬空白。從各個科研院所編制完成的節(jié)能降耗篇來看，其能耗統(tǒng)計值相差很大，緣于沒有編制指標和能耗量的計算規(guī)范，難以統(tǒng)一計算方法和取值。另外，能耗值統(tǒng)計計算后與之對應用來評估節(jié)能與否的標準也比較模糊，沒有形成規(guī)范的評估計算方法?？傮w情況是：基礎性的研究工作跟不上與相關標準未落實。為此，收集水電行業(yè)的主要用能設備、單位工程量（產品）能耗指標，提供能耗計算方法及其行之有效的節(jié)能措施并提供節(jié)能效益分析評估的方法，是目前需要迫切解決的問題。

《中華人民共和國節(jié)約能源法》自1998年1月1日開始實施以來，水電行業(yè)在設計、施工、設備選型、運行、維護等方面都積累了一定的經驗?，F(xiàn)行的 DL/T5020—2007《水電工程可行性研究報告編制規(guī)程》中已列入了節(jié)能降耗分析篇，水電水利規(guī)劃設計總院還以水電規(guī)科[2007]0051號文，頒布了《水電工程可行性研究節(jié)能降耗分析篇章編制暫行規(guī)定》,國家發(fā)展和改革委員會日前以[2010]0006號令，頒布了《固定資產投資項目節(jié)能評估和審查暫行辦法》，國家節(jié)能中心于2011年8月發(fā)布了《固定資產投資項目節(jié)能評估工作指南》。此外，GB/T50649—2011《水利水電工程節(jié)能設計規(guī)范》已于2011年12月實施，《水電水利工程節(jié)能降耗分析設計導則》也正在組織制訂之中。

3 水電工程節(jié)能降耗分析專題研究主要內容

3.1 節(jié)能降耗的政策、法律法規(guī)和規(guī)程規(guī)范研究

（1）國家層面的相關法律法規(guī)和規(guī)程規(guī)范；

（2）國務院相關部委的法規(guī)和規(guī)程規(guī)范；

（3）與水電行業(yè)有關的規(guī)范性文件等。

3.2 水電水利工程施工期節(jié)能降耗分析

施工期能耗分析著重研究：施工生產過程、施工輔助生產系統(tǒng)及施工營地等項目的主要用能設備、能耗種類、能耗分布點、負荷水平，并制定統(tǒng)一的能耗計算方法，計算單位工程量（產品）能耗、能耗總量及分年度能耗量。

3.3 水電水利工程運行期節(jié)能降耗分析

運行期能耗分析著重研究：生產輔助系統(tǒng)、生產性建筑物及辦公、生活設施等項目的主要用能設備、能耗種類、能耗分布點，并制定統(tǒng)一的能耗計算方法，計算單位產品能耗、年度能耗量及電站運行期（一般為40～50年）內的能耗總量。

3.4 水電水利工程節(jié)能技術及措施的切入點研究

節(jié)能技術及措施的切入點研究主要從以下幾個方面展開：

（1）工程規(guī)劃與總布置的節(jié)能設計；

（2）建筑物節(jié)能設計；

（3）機電及金屬結構節(jié)能設計；

（4）施工節(jié)能設計；

（5）工程管理節(jié)能設計。

從上述5個方面闡述工程節(jié)能措施、非工程節(jié)能措施、建筑物節(jié)能、管理節(jié)能、設備節(jié)能及施工節(jié)能等實際運用實例。

3.5 水電水利工程節(jié)能效益分析

探討節(jié)能效益分析的方法，提出有實際運用價值的施工期、運行期能耗指標的計算方法并提出相應的節(jié)能評估標準。宏觀評價工程項目是否符合國家、地方關于節(jié)能減排的法律、法規(guī)的要求，對工程的總體布置、施工組織、機電設備選型及運行中采用的節(jié)能技術及措施等進行綜合評價，給出是否滿足節(jié)能降耗的結論，為節(jié)能效益分析提供數(shù)據(jù)支持。

4 專題研究方法及技術路線

專題研究將以理論分析為主，調查研究水電行業(yè)施工期及運行期的主要用能設備、耗能指標以及能源利用效率。根據(jù)工程實例，著力于提出一些具有工程實際應用價值的能耗計算統(tǒng)計方法。研究技術路線為：

（1）技術難點的提出及分析。根據(jù)DL/T5020—2007《水電工程可行性研究報告編制規(guī)程 節(jié)能降耗分析篇》、《水電工程可行性研究節(jié)能降耗分析篇章編制暫行規(guī)定》、《固定資產投資項目節(jié)能評估和審查暫行辦法》、《固定資產投資項目節(jié)能評估工作指南》等相關規(guī)程規(guī)范性文件的要求，結合已頒布實施的GB/T50649—2011《水利水電工程節(jié)能設計規(guī)范》，對水電工程節(jié)能降耗應用中的重點及難點進行系統(tǒng)分析，提出需要解決的核心問題。

（2）結合行業(yè)現(xiàn)狀，進行廣泛調研。調研主要分兩個方面：一是查閱類似工程文獻資料；二是調研水電工程現(xiàn)場實際情況。

（3）在充分掌握第一手資料的基礎上，針對專題研究中存在的技術難點進行剖析，提出相應的解決辦法。

（4）實踐應用，驗證分析。將研究成果適時反饋于工程實際，并不斷修改完善。

（5）形成行業(yè)標準，并提出需進一步研究的問題建議。

項目研究主要工作流程見圖1。

5 專題研究的主要技術難點及創(chuàng)新點

5.1 主要技術難點

圖1 項目研究主要工作流程

（1）《水電水利工程節(jié)能降耗分析設計導則》屬新編行業(yè)技術標準，欠缺以往的經驗積累，同行業(yè)參考資料少。

（2）水電水利工程規(guī)模大、各工程相異性大、情況復雜、施工工期長、技術要求高，導致無論是施工期還是運行期，其節(jié)能降耗分析需要統(tǒng)計的分項工程、生產系統(tǒng)及設備多，計算方法繁瑣，統(tǒng)計分析難度大。

（3）水電水利工程節(jié)能降耗技術方案及措施涉及專業(yè)面廣，需與工程建設、運行管理實際緊密結合，不同工程項目需制定與之相適應的相關分析及研究，有共性之處，但更多的是特性，為此，需收集的工程資料廣泛。

（4）我國地域遼闊，各地區(qū)社會、經濟環(huán)境差異大，能耗值統(tǒng)計計算后與之對應用來評估節(jié)能與否的標準，目前已有的設計規(guī)范僅有原則性的規(guī)定，需要著力研究與水電工程相適應的具有實際可操作性的相關節(jié)能評估方法。

5.2 主要創(chuàng)新點

（1）提供一套切實可行的、完整的水電站施工期及運行期能耗計算及取值的方法。

（2）針對水電站施工期及運行期提出可行的節(jié)能降耗措施，節(jié)約不可再生能源，提高能源利用效率。

（3）為正在編制的《水電水利工程節(jié)能降耗分析設計導則》提供技術支撐。

（4）提出水電水利工程節(jié)能評估的計算及方法。

6 結語

水電工程項目牽涉到的能耗設備種類、耗能參數(shù)在不同的建設期及建成后的運行期相差較大。通過工程實例的數(shù)據(jù)采集，建立數(shù)據(jù)庫，可以為擬建工程的能耗指標及能耗量提供一些基礎性資料。能耗分析計算研究可以為水電行業(yè)提供一些操作性強、有實際應用價值的計算方法。有了一個相對統(tǒng)一的計算方法，不同工程才有了對比基礎，其節(jié)能評估才有意義。通過對工程節(jié)能措施、非工程節(jié)能措施、建筑物節(jié)能、管理節(jié)能、設備節(jié)能及施工節(jié)能的研究，有利于水電行業(yè)節(jié)能降耗整體水平的提高，亦有利于更多節(jié)能產品、技術及材料的研制和發(fā)展。這些成果能更好地促進水電行業(yè)的節(jié)能降耗，從而獲得更好的能源利用效益。同時也為水電行業(yè)的節(jié)能降耗分析及固定資產投資項目節(jié)能評估的編制提供直接的素材，更好地落實水利水電工程節(jié)能設計標準。

1 GB/T50649—2011水利水電工程節(jié)能設計規(guī)范[S].中國計劃出版社，2011.

2 DL/T5397—2007 水電工程可行性研究編制規(guī)程[S].中國電力出版社，2007.

3 陳敏，孫志禹.大型水電施工節(jié)能減排實踐[J].中國環(huán)境科學學會學術年會優(yōu)秀論文集(2008).中國環(huán)境科學出版社，2008，204-207.