李亞敏
(交通運輸部科學(xué)研究院,北京100029)
瀝青混凝土攪拌設(shè)備作為道路工程施工的關(guān)鍵設(shè)備,在施工設(shè)備中所占的投資比重最大。此外,在瀝青攪拌設(shè)備使用時,還會排出大量的煙塵(PM10、PM2.5)、有害氣體(CO、CO2)等,會對環(huán)境造成嚴重的污染。
為了促進間歇式瀝青攪拌設(shè)備節(jié)能工作的深入開展,需要對間歇式瀝青攪拌設(shè)備的節(jié)能量或能效進行測量、監(jiān)測,確定其能效等級,但在瀝青攪拌設(shè)備領(lǐng)域的能效標準還處于空白狀態(tài),致使間歇式瀝青攪拌設(shè)備的能效等級得不到準確評價。因此,對瀝青攪拌設(shè)備節(jié)能減排能效等級劃分進行研究,可以有效促進施工單位建立用能績效和設(shè)備用能單耗考核制度,保證施工設(shè)備處于科學(xué)用能、合理用能的良好運行狀態(tài),可盡快實現(xiàn)筑路機械生產(chǎn)和使用的節(jié)能化,推動節(jié)約能源工作開展的需要。
瀝青混凝土攪拌設(shè)備是施工的關(guān)鍵設(shè)備。一方面,從投資成本角度看,它在施工設(shè)備中占據(jù)較大的投資比重,另一方面,從運行成本角度看,其運行過程中的用電量和燃料消耗成本量也非??捎^。據(jù)統(tǒng)計,目前國內(nèi)不同型號的瀝青混凝土攪拌設(shè)備有千余臺,使用年限超過5年的約占總數(shù)的65%以上,使用年限超過10 年的約是總數(shù)的1/5。陳舊的瀝青混凝土攪拌設(shè)備,普遍存在設(shè)備技術(shù)落后、操作不規(guī)范、檢修不及時等問題,能源消耗量更加驚人。
在節(jié)能減排領(lǐng)域?qū)嵤藴驶瘧?zhàn)略,已成為國內(nèi)外交通運輸行業(yè)界的共識。標準化的本質(zhì),是以共同遵守的技術(shù)依據(jù)為形式,以提高效率和效益為目標。近些年來,國內(nèi)各行業(yè)出臺的產(chǎn)業(yè)政策和規(guī)劃,都把標準化工作作為重要內(nèi)容。標準化已成為促進產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和優(yōu)化升級、有效參與國際競爭的重要工具和手段,企業(yè)也成為標準化工作的主要參與者、投資者和受益者。
標準具有引領(lǐng)和協(xié)調(diào)作用,是保證我國經(jīng)濟、社會、環(huán)境可持續(xù)發(fā)展、建設(shè)節(jié)約型社會的重要技術(shù)保障,是政府在節(jié)能減排工作中,實施科學(xué)、有序和定量化管理的重要依據(jù)。同時,標準還是將節(jié)約能源的先進技術(shù)轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實生產(chǎn)力的橋梁,是評價、衡量能源利用效率高低和能源利用過程是否科學(xué)合理及其先進程度的有力工具。
交通運輸行業(yè)一貫重視標準化工作,為配合交通運輸節(jié)能減排工作的有效開展,近年來制修訂了大量節(jié)能減排標準,這些標準在公路運輸、水路運輸、港口裝卸、物流、交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)(養(yǎng)護及運營管理)等各領(lǐng)域均有涉及,是交通運輸節(jié)能管理與節(jié)能技術(shù)的經(jīng)驗提煉,對推廣應(yīng)用先進的節(jié)能產(chǎn)品、節(jié)能技術(shù)發(fā)揮了重要作用。
目前,交通運輸行業(yè)對瀝青攪拌設(shè)備能耗排放的研究還處于初步階段,對設(shè)備能效利用和減排方式等方面尚未形成有實踐價值的成果。開展瀝青攪拌設(shè)備節(jié)能減排的標準研究和制定工作,一方面可有效地促進施工單位建立設(shè)備用能績效考核制度,保證設(shè)備處于科學(xué)用能、合理用能的良好運行狀態(tài);另一方面,可以不斷優(yōu)化設(shè)備技術(shù)含量,促進產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,在筑路機械生產(chǎn)和使用中對節(jié)能減排工作起到技術(shù)支撐保障作用。
為開展瀝青攪拌設(shè)備能效等級確定的研究,需確定能效指標并選取適當數(shù)量的樣機進行試驗,綜合統(tǒng)計分析得出合理的指標值范圍,依據(jù)節(jié)能減排需求,結(jié)合設(shè)備特點以及生產(chǎn)實際情況,最終得出合理的能效等級及相應(yīng)指標值。
對國內(nèi)施工的瀝青混合料攪拌設(shè)備進行能耗、環(huán)保參數(shù)檢測,檢測內(nèi)容如圖1所示。
圖1 瀝青攪拌設(shè)備能耗環(huán)保參數(shù)檢測項目示意圖
2.1.1 樣機選取
樣機的選取應(yīng)充分考慮樣機的代表性、典型性和可操作性。第一,樣機應(yīng)盡量能夠反映我國瀝青混合料攪拌設(shè)備的主流產(chǎn)品,在實際施工中普遍應(yīng)用的產(chǎn)品;第二,選取主流生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)的瀝青混合料攪拌設(shè)備,產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)性能具有一定的典型性;第三,還要充分考慮試驗的可行性,一是考慮實際試驗過程的可操作性,二是根據(jù)經(jīng)費預(yù)算,合理的確定樣機的數(shù)量。
2.1.2 試驗環(huán)境條件
為了充分反映瀝青混合料攪拌設(shè)備真實的節(jié)能減排水平,必須保證試驗環(huán)境的一致性。在試驗過程中,執(zhí)行《道路施工與養(yǎng)護機械設(shè)備瀝青混合料攪拌設(shè)備》(GB/T 17808—2010)對試驗環(huán)境的規(guī)定。要求無雨,攪拌設(shè)備在標準工況下(環(huán)境溫度20℃、標準大氣壓下,冷骨料平均含水率5%,熱骨料溫度160℃或成品料溫度140℃時,對應(yīng)為中粒式普通瀝青混合料的工況)連續(xù)作業(yè),且熱料倉不等料、不溢料,生產(chǎn)的熱料或混合料符合《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTG F40—2004)的要求。
2.1.3 試驗方法
試驗過程中的場地、儀器設(shè)備、試驗步驟、數(shù)據(jù)記錄、數(shù)據(jù)處理等試驗要求,執(zhí)行《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTG F40—2004)的規(guī)定。
2.1.4 試驗指標綜合結(jié)果
綜合試驗所測的設(shè)備能耗和環(huán)保指標,確立各項指標的檢測結(jié)果平均值和檢測結(jié)果波動范圍。確保檢測結(jié)果能基本體現(xiàn)國內(nèi)瀝青混合料攪拌設(shè)備的技術(shù)和應(yīng)用現(xiàn)狀。各個指標的綜合結(jié)果見表1。
表1 瀝青混合料攪拌設(shè)備能耗和環(huán)保指標綜合結(jié)果
2.2.1 能效分級
充分分析研究國家節(jié)能產(chǎn)品的能效分級方法,經(jīng)調(diào)研了解到,國家節(jié)能產(chǎn)品中相關(guān)類別產(chǎn)品、特別是電機產(chǎn)品的能效標準,幾乎全部劃分為三級。根據(jù)間歇式瀝青攪拌設(shè)備的特點,結(jié)合國家其他產(chǎn)品的能效等級劃分方法,可將間歇式瀝青攪拌設(shè)備的能效等級劃分為三級,其中一級能效最高,能源利用率最高。
2.2.2 能效限定值
瀝青攪拌設(shè)備的能耗主要來自冷骨料加熱烘干(主要消耗燃油),瀝青、重油、管路、閥門等的加熱保溫(主要消耗電能)和電機的驅(qū)動。綜上,瀝青攪拌設(shè)備消耗的主要能源是燃油和電,所以對設(shè)備使用中燃油和電能的消耗情況進行評價,可以作為其能效評定的主要指標。
能效限定值是對產(chǎn)品能量消耗的最低要求,“燃油消耗率”的最低要求,引用了《道路施工與養(yǎng)護機械設(shè)備瀝青混合料攪拌設(shè)備》(GB/T 17808—2010)的要求,指標值為每生產(chǎn)1t 瀝青混合料消耗的燃油,折合成標準油不大于7kg/t?!罢麢C電能耗”的最低要求,根據(jù)項目對樣機的實際測量數(shù)值確定,實際測量樣機的平均值為1.64kWh/t,檢測結(jié)果的波動范圍為1.4~1.9kWh/t,因為樣機的技術(shù)性能在國內(nèi)市場是比較好的,所以“整機電能耗”的最低要求在上限的基礎(chǔ)上,略有放寬,取2kWh/t。
2.2.3 節(jié)能評價值
節(jié)能評價值主要根據(jù)對樣機的檢測結(jié)果確定,能耗指標檢測綜合結(jié)果見表2。
表2 能耗指標檢測綜合結(jié)果
節(jié)能評價值的2級,標油消耗率確定為檢測結(jié)果的平均值6.5kg/t,整機電能耗確定為檢測結(jié)果的平均值1.64kWh/t,從檢測樣機分析,半數(shù)樣機低于平均值,定在半數(shù)可達到2級能效的標準;節(jié)能評價值的1級,標油消耗率確定為6kg/t,整機電能耗確定為1.4kWh/t,這兩個指標值都接近最低的檢測結(jié)果值,但要求略有提高,檢測的產(chǎn)品還沒有能夠達到,主要目的是為了促進現(xiàn)有產(chǎn)品水平的提高,需要進行技術(shù)改進等措施才能達到1 級水平。
攪拌設(shè)備的排放主要有:煙塵排放、飄塵(PM,PM10,PM2.5)、煙氣黑度、CO2煙氣(主要有CO2、CO、SO2)排放幾個方面。雖然有些國家對瀝青攪拌設(shè)備進行飄塵的測量,如美國,但目前我國各檢測機構(gòu)尚未開展飄塵的測量,對瀝青攪拌設(shè)備規(guī)定飄塵指標技術(shù)還很不成熟,所以本標準沒有規(guī)定飄塵指標,選擇了煙氣黑度、煙塵排放深度、CO2含量、CO含量、SO2含量。
排放指標值主要根據(jù)對樣機的檢測結(jié)果和相關(guān)的國家標準確定,樣機的排放指標檢測綜合結(jié)果見表3。煙氣黑度、煙塵排放濃度指標值引用了《道路施工與養(yǎng)護機械設(shè)備瀝青混合料攪拌設(shè)備》(GB/T 17808—2010)的要求,確定煙氣黑度為不大于Ⅰ級、煙塵排放濃度不大于100mg/Nm3;CO2含量、CO 含量根據(jù)檢測結(jié)果的平均值和波動范圍,分別確定為不大于6.5%和800ppm;SO2含量參考相關(guān)環(huán)保標準確定為4ppm。
表3 環(huán)保指標檢測綜合結(jié)果
交通運輸節(jié)能減排標準化作為交通運輸節(jié)能減排的重要基礎(chǔ)性工作,必須要做到系統(tǒng)、先行,才能在交通運輸行業(yè)有效貫徹黨和國家的節(jié)能減排長遠戰(zhàn)略方針,為實現(xiàn)交通運輸節(jié)能減排目標提供標準化技術(shù)支持。研究建立體現(xiàn)交通運輸行業(yè)節(jié)能減排技術(shù)進步、協(xié)調(diào)一致、完善適用的交通運輸節(jié)能減排標準體系是統(tǒng)籌規(guī)劃、指導(dǎo)交通運輸節(jié)能減排標準制修訂工作的基礎(chǔ),也是發(fā)揮交通運輸節(jié)能減排標準總體效能的基本條件。但目前我國有關(guān)交通運輸節(jié)能減排領(lǐng)域的標準不完善,節(jié)能減排標準化工作滯后,現(xiàn)有管理體制尚存在一些問題亟待解決,不適應(yīng)交通行業(yè)綜合節(jié)能減排工作的需要。
近年來隨著我國高等級公路建設(shè)的快速發(fā)展,國內(nèi)外不少筑路機械行業(yè)的生產(chǎn)企業(yè)都參與到設(shè)備的生產(chǎn)中來。為了促進間歇式瀝青攪拌設(shè)備節(jié)能工作的深入開展,需要對間歇式瀝青攪拌設(shè)備的節(jié)能量或能效進行測量、監(jiān)測,確定其能效等級,制定間歇式瀝青攪拌設(shè)備能效等級標準。然而,無論是從標準體系規(guī)劃還是標準制定實施角度,還面臨很多問題。
(1)交通運輸節(jié)能減排標準尚未建立體系
交通運輸節(jié)能減排標準系統(tǒng)化、全面化,必須包括設(shè)備設(shè)施能源消耗標準、設(shè)備節(jié)能操作規(guī)范標準、管理節(jié)能減排標準、設(shè)備能源消耗監(jiān)測評價標準、設(shè)備性能維護標準、公路建設(shè)項目節(jié)能評估標準等許多方面。交通運輸行業(yè)制定的節(jié)能減排標準共有38 項,現(xiàn)有標準大部分都是測量方法、能耗計算方法方面的標準,標準比較單一,缺乏運輸裝備能效和限額、節(jié)能作業(yè)方法、能效評價及管理節(jié)能類標準、有害氣體排放限值標準等方面的標準,特別是有害氣體排放限值標準缺失嚴重,突出的問題是標準缺失嚴重,不成體系。
(2)重點耗能設(shè)備無準入及退出機制配套標準
公路基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)及配套設(shè)施技術(shù)對于交通運輸公路行業(yè)是節(jié)能工作的源頭,其技術(shù)水平的高低對本領(lǐng)域能源消耗起著決定性影響。然而,數(shù)十年來,我國交通運輸節(jié)能減排標準側(cè)重于在用車輛的技術(shù)狀況控制,在重點耗能設(shè)備技術(shù)方面沒有建立進入交通運輸市場的能源消耗限值標準,不能從源頭上消除能源浪費和能源低效利用。如目前公路施工設(shè)備能耗指標無具體要求,也未制定高耗能設(shè)備的準入和退出制度,高耗能設(shè)備準入關(guān)把得不嚴,淘汰高耗能設(shè)備也無依據(jù)。同時,在測算設(shè)備能耗時缺乏統(tǒng)一標準和方法。
(3)關(guān)鍵性、共性技術(shù)指標難以確定
具體到瀝青攪拌設(shè)備標準制定過程,標準制定的關(guān)鍵技術(shù)是合理的確定瀝青攪拌設(shè)備電耗、油耗、綜合能耗等指標值,然而,由于瀝青攪拌設(shè)備產(chǎn)品型號種類繁多,設(shè)備結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,用能種類來源廣泛,指標的確定不僅僅需要綜合考慮生產(chǎn)廠家、施工單位和政府管理者等各類利益相關(guān)方的意見,還要結(jié)合國家現(xiàn)有法律法規(guī)的要求和政策形式的發(fā)展,也要綜合考慮市場情況和淘汰落后產(chǎn)能、促進科學(xué)技術(shù)進步的因素,因此,確立該項指標需要開展廣泛的調(diào)研,做大量的前期技術(shù)研究工作。
(4)節(jié)能激勵措施有待健全
在攪拌設(shè)備中有很多技術(shù)、工藝,可以提高節(jié)能排放水平,但這些技術(shù)的采用增加了設(shè)備采購成本,因此需要國家出臺相關(guān)政策措施,鼓勵施工單位采用先進節(jié)能技術(shù),并為符合條件的節(jié)能技術(shù)研究開發(fā)、節(jié)能產(chǎn)品生產(chǎn)以及節(jié)能技術(shù)改造等項目提供資金支持。
(1)強化政策引導(dǎo)和法律法規(guī)建設(shè)
提高全行業(yè)對節(jié)能減排標準的認識,進一步完善節(jié)能減排法規(guī)制度和行業(yè)政策,推進節(jié)能減排評價等節(jié)能減排行業(yè)管理方面的標準化工作,引導(dǎo)各級管理機構(gòu)強化標準化意識,完善節(jié)能減排標準,提高交通運輸節(jié)能減排科學(xué)化、現(xiàn)代化管理水平。
現(xiàn)階段我國在節(jié)能減排方面已經(jīng)制定了《中華人民共和國節(jié)約能源法》,但節(jié)能減排工作涉及面非常廣泛,現(xiàn)有的法律和標準尚不夠完整化,尤其是節(jié)能減排監(jiān)管方面的法規(guī)和技術(shù)標準還較缺乏。各地區(qū)可結(jié)合當?shù)厥┕で闆r和施工特點,綜合考慮企業(yè)實際情況,明確瀝青攪拌設(shè)備的節(jié)能減排總體目標和各地區(qū)、各施工項目的子目標;應(yīng)根據(jù)交通行業(yè)標準和國家標準細化不同類型和不同燃料攪拌設(shè)備的能耗和排放標準。
(2)加大標準宣貫力度
理解標準是執(zhí)行標準的前提,加強標準的執(zhí)行力度,首先應(yīng)加強標準的培訓(xùn)和宣貫,加大交通運輸節(jié)能減排標準的宣傳貫徹力度,加強對專業(yè)管理人員、標準化管理人員以及相關(guān)從業(yè)人員的培訓(xùn),提高管理部門、企事業(yè)單位對節(jié)能減排標準的認識,大力推進節(jié)能減排標準在行業(yè)的宣貫實施工作,推動節(jié)能減排標準化工作的全面展開。充分利用報刊、網(wǎng)絡(luò)等媒體,多層面、多方位宣傳節(jié)能減排標準。
(3)加強節(jié)能減排監(jiān)管能力
我國在節(jié)能減排方面還缺乏全面的監(jiān)管部門和完善的管理機制和體制,有關(guān)節(jié)能減排的監(jiān)督管理工作的職責劃分、監(jiān)管的辦法和措施不夠清晰,特別是對于節(jié)能的監(jiān)管在執(zhí)法主體和執(zhí)法權(quán)上還不清晰。此外,節(jié)能減排的檢查力量還比較薄弱,當前仍無法滿足節(jié)能減排工作的監(jiān)管需要。綜上所述,政府部門迫切需要完善其節(jié)能減排體制,理清監(jiān)管部門的職能,需要明確在節(jié)能減排監(jiān)管過程中涉及到的監(jiān)管部門、監(jiān)管辦法、執(zhí)法機構(gòu)和執(zhí)法權(quán)等問題,建立全方位的節(jié)能減排監(jiān)管網(wǎng)絡(luò),保證節(jié)能減排的監(jiān)管執(zhí)法工作行之有效。
(4)拓寬資金渠道
進一步爭取國家和行業(yè)經(jīng)費支持,加大政府對節(jié)能減排標準化工作資金投入的力度,對節(jié)能減排標準化經(jīng)費予以傾斜;充分發(fā)揮企業(yè)參與節(jié)能減排標準化工作的積極性,多渠道籌集節(jié)能減排標準制修訂經(jīng)費。
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