江西省江咨工程咨詢有限公司 李鵬
通過調(diào)研某工業(yè)園區(qū),對(duì)園區(qū)內(nèi)不同產(chǎn)業(yè)的能耗水平、能效等級(jí)等指標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)核算,對(duì)園區(qū)重點(diǎn)用能單位和能耗結(jié)構(gòu)進(jìn)行系統(tǒng)性分析,運(yùn)用科學(xué)的方法進(jìn)行園區(qū)能效水平分析,發(fā)現(xiàn)園區(qū)存在的節(jié)能減排問題,制訂園區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整方案,提出園區(qū)節(jié)能減排的措施。
某園區(qū)當(dāng)前以輕工業(yè)、紡織業(yè)、機(jī)械制造業(yè)作為其主導(dǎo)產(chǎn)業(yè),規(guī)劃發(fā)展裝備制造及物流產(chǎn)業(yè),形成優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)帶動(dòng)新興產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展的產(chǎn)業(yè)鏈,打造迎接產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的特色園區(qū),目前園區(qū)內(nèi)物流產(chǎn)業(yè)和新材料制造企業(yè)較少,按照產(chǎn)值排序分別為輕工業(yè)、紡織業(yè)、機(jī)械制造業(yè)、其他行業(yè)。在建擬投產(chǎn)項(xiàng)目包括物流產(chǎn)業(yè)園、新材料制造等項(xiàng)目。
某園區(qū)2021年規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)綜合能源消耗量為217501噸標(biāo)準(zhǔn)煤(等價(jià)值),能源消耗種類包括煤炭、電力、天然氣、柴油等,園區(qū)主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)主要包括紡織業(yè)、輕工業(yè)、機(jī)械制造業(yè)及其他制造業(yè)。其2021年綜合能源消耗、產(chǎn)值工業(yè)增加值、單位工業(yè)增加值能耗等情況按產(chǎn)業(yè)統(tǒng)計(jì)如表1。
由表1可見,園區(qū)內(nèi)的能耗以輕工業(yè)和紡織業(yè)兩個(gè)行業(yè)為主,其能源消費(fèi)量占總能源消費(fèi)量的比例達(dá)到85.79%,但是其所帶來的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、工業(yè)增加值與能耗水平并不匹配,尤其是輕工業(yè),作為園區(qū)主導(dǎo)產(chǎn)業(yè),其單位工業(yè)增加值能耗在全部產(chǎn)業(yè)中排名第一,各類主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)的能源消耗量、單位工業(yè)增加值能耗對(duì)比情況如圖1所示。
圖1 能耗對(duì)比情況
表1 產(chǎn)業(yè)統(tǒng)計(jì)表
據(jù)統(tǒng)計(jì),園區(qū)共有三家規(guī)上企業(yè)的年綜合能源消費(fèi)量大于5000噸標(biāo)準(zhǔn)煤,其中一家為造紙企業(yè),兩家為紡織企業(yè),三家企業(yè)的能耗占總能源消費(fèi)量的比例達(dá)到90%以上,1000到5000噸標(biāo)準(zhǔn)煤的企業(yè)有四家,占總能耗的比例約為5%。重點(diǎn)針對(duì)園區(qū)內(nèi)能耗總量前三的企業(yè),進(jìn)行了單位產(chǎn)品能耗分析,其中造紙企業(yè)單位產(chǎn)品能耗為420kgce/t,達(dá)到國標(biāo)限定值450kgce/t,但是距離能耗值先進(jìn)水平300kgce/t還有較大差距,因此還有較大的改造提升空間。兩家紡織企業(yè)單位產(chǎn)品綜合能耗為18.25kgce/百米,超過了印染布國內(nèi)先進(jìn)水平22 kgce/百米。可見,造紙企業(yè)節(jié)能優(yōu)化空間很大。
目前園區(qū)節(jié)能減排工作中,存量項(xiàng)目和新增項(xiàng)目難以同步推進(jìn),在國家管控政策趨嚴(yán)的形勢(shì)下,新增項(xiàng)目通常都按照新的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范建設(shè),一般會(huì)充分考慮能源效率的提高,選用節(jié)能建筑材料和節(jié)能工藝,但是對(duì)于占比較大的存量項(xiàng)目,當(dāng)時(shí)設(shè)計(jì)和建設(shè)時(shí)期由于缺乏相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,或者監(jiān)管不嚴(yán)等因素,并未充分落實(shí)節(jié)能減排的要求。對(duì)于這些存量項(xiàng)目,企業(yè)往往節(jié)能降耗意識(shí)不足,節(jié)能改造的成本相對(duì)較高,使用節(jié)能環(huán)保的工藝和材料并不能讓企業(yè)在短時(shí)間內(nèi)取得相應(yīng)經(jīng)濟(jì)效益的回報(bào),因此,即使很多措施可以明顯節(jié)能減排,但是資金投入往往較大,這使得節(jié)能減排工作推進(jìn)的難度較大。
在城市建設(shè)與發(fā)展過程中,上位規(guī)劃依據(jù)確定了其未來的基本發(fā)展方向,當(dāng)前碳達(dá)峰、碳中和政策背景下,各級(jí)政府對(duì)于節(jié)能減排工作的重視度上升到了前所未有的高度,但是針對(duì)園區(qū)性的節(jié)能減排依然缺乏宏觀規(guī)劃和相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)制定,難以實(shí)現(xiàn)企業(yè)資源的最優(yōu)化配置,達(dá)到能源的合理安排,尤其是難以引導(dǎo)園區(qū)工業(yè)企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展,缺乏系統(tǒng)性的節(jié)能減排產(chǎn)業(yè)規(guī)劃。
近年來,國家層面和省級(jí)層面密集下發(fā)了諸多節(jié)能減排指導(dǎo)性文件,但是我國園區(qū)節(jié)能減排工作還面臨著一些制度性障礙,很多縣區(qū)往往容易忽視節(jié)能減排的重要性,甚至個(gè)別地區(qū)為了追求短期GDP的增長(zhǎng),還會(huì)容忍一些淘汰落后產(chǎn)能落戶,園區(qū)性節(jié)能監(jiān)管體制仍然不夠完善,主要體現(xiàn)在體制建設(shè)還存在空缺,也缺乏節(jié)能減排對(duì)應(yīng)的經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償,缺乏專業(yè)的節(jié)能評(píng)估和審查工作機(jī)構(gòu),中介機(jī)構(gòu)力量參差不齊,專業(yè)知識(shí)人才缺乏,技術(shù)力量相對(duì)薄弱。尤其是在國家放管服的政策背景下,實(shí)行備案制的企業(yè)前期工作非常簡(jiǎn)單,往往不會(huì)深入進(jìn)行方案設(shè)計(jì),評(píng)估機(jī)構(gòu)難以有效對(duì)能耗水平作出準(zhǔn)確的評(píng)估,各部門之間缺乏協(xié)調(diào),一些指導(dǎo)性文件缺乏可操作性,對(duì)能耗、污染物的計(jì)量統(tǒng)計(jì)體系也不夠完善,節(jié)能監(jiān)管部門責(zé)任追究難。
目前,我國絕大部分傳統(tǒng)工業(yè)園區(qū)的能源系統(tǒng)都存在能源供應(yīng)安全保障不足、能源消耗結(jié)構(gòu)不合理的問題,園區(qū)內(nèi)可再生能源的開發(fā)利用意識(shí)淡薄,缺乏新能源的應(yīng)用推廣,煤炭、石油、天然氣等傳統(tǒng)能源的使用比例過高,且絕大多數(shù)傳統(tǒng)能源的利用率處于較低水平,對(duì)于供氣、供電、供熱等的保障也存在不足,園區(qū)節(jié)能減排壓力巨大,能源管理的精細(xì)化程度不高。
園區(qū)節(jié)能降耗的管理工作,要制定完善標(biāo)準(zhǔn)、量化指標(biāo)、考核監(jiān)督、突出重點(diǎn)、帶動(dòng)全局。以國家和地區(qū)相關(guān)法律法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù),加強(qiáng)計(jì)量管理,獎(jiǎng)勵(lì)先進(jìn)、激勵(lì)后進(jìn)。在嚴(yán)格執(zhí)行國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上,制定園區(qū)重點(diǎn)行業(yè)的單位產(chǎn)品能耗限額以及嚴(yán)格的排污標(biāo)準(zhǔn),限制兩高產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
組織建立節(jié)能降耗專家?guī)欤刚?qǐng)給排水、電力、熱力、空調(diào)等領(lǐng)域?qū)<?,參與園區(qū)相關(guān)決策,對(duì)重大的節(jié)能項(xiàng)目進(jìn)行評(píng)估、論證,同時(shí)接受政府委托,為企業(yè)節(jié)能改造提供相關(guān)咨詢服務(wù)。做好園區(qū)內(nèi)能源消耗統(tǒng)計(jì),建立園區(qū)能源統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)庫。能源生產(chǎn)、供應(yīng)企業(yè)和用能單位必須及時(shí)、準(zhǔn)確報(bào)送相關(guān)統(tǒng)計(jì)資料。
樹立節(jié)約集約發(fā)展理念,合理利用資源,努力打造資源節(jié)約型園區(qū),促進(jìn)園區(qū)由粗放式外延發(fā)展向集約式內(nèi)涵提升方向發(fā)展。開展存量建設(shè)用地二次利用試點(diǎn)工作,制定相應(yīng)政策,支持園區(qū)通過督促整改、有償收回等方式深入挖潛,清理盤活閑置低效用地。
重點(diǎn)行業(yè)領(lǐng)域節(jié)能提效工程。圍繞鍋爐節(jié)能環(huán)保綜合提升、電機(jī)系統(tǒng)能效提升、熱電聯(lián)產(chǎn)、綠色照明、能量系統(tǒng)優(yōu)化、重點(diǎn)用能單位綜合能效提升、合同能源管理推進(jìn)、城鎮(zhèn)化節(jié)能升級(jí)改造等推進(jìn)能源綜合梯級(jí)利用,謀劃和實(shí)施一批節(jié)能重大項(xiàng)目建設(shè)。重點(diǎn)推進(jìn)傳統(tǒng)行業(yè)等重點(diǎn)領(lǐng)域節(jié)能技術(shù)改造,推動(dòng)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)和重點(diǎn)領(lǐng)域能源利用效率不斷提高。
節(jié)能技術(shù)裝備產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用工程。推進(jìn)重點(diǎn)行業(yè)節(jié)能共性、關(guān)鍵技術(shù)及重大技術(shù)裝備產(chǎn)業(yè)化發(fā)展,加快實(shí)施節(jié)能技術(shù)裝備產(chǎn)業(yè)化示范工程,推廣應(yīng)用低品位余熱利用、節(jié)能與新能源汽車、節(jié)能變壓器、稀土永磁電機(jī)、節(jié)能空調(diào)、節(jié)能冰箱、節(jié)能洗衣機(jī)等先進(jìn)節(jié)能裝備和產(chǎn)品,擴(kuò)大綠色生產(chǎn)和消費(fèi)。
循環(huán)經(jīng)濟(jì)重點(diǎn)工程。組織實(shí)施園區(qū)循環(huán)化改造示范、資源循環(huán)利用產(chǎn)業(yè)示范基地建設(shè)、工業(yè)廢棄物綜合利用產(chǎn)業(yè)基地建設(shè)、“互聯(lián)網(wǎng)+”資源循環(huán)、再生產(chǎn)品與再制造產(chǎn)品推廣、循環(huán)經(jīng)濟(jì)典型經(jīng)驗(yàn)?zāi)J酵茝V等重點(diǎn)工程,推進(jìn)生產(chǎn)和生活系統(tǒng)循環(huán)鏈接,構(gòu)建綠色低碳循環(huán)的產(chǎn)業(yè)體系。為保證園區(qū)能源消耗水平平穩(wěn)下降,園區(qū)應(yīng)加大資金投入、實(shí)施重點(diǎn)節(jié)能工程。積極爭(zhēng)取國家、省、市產(chǎn)業(yè)優(yōu)惠政策支持。
針對(duì)園區(qū)企業(yè)單位產(chǎn)值能耗較高的企業(yè),建議加大節(jié)能改造力度,針對(duì)耗能大戶和重點(diǎn)企業(yè)推進(jìn)園區(qū)先進(jìn)節(jié)能工藝和設(shè)備推廣,具體措施如下:
(1)在工藝設(shè)備選型階段,重點(diǎn)考慮產(chǎn)品的生產(chǎn)周期,降本增效的同時(shí)進(jìn)一步降低綜合能耗水平。
(2)增加進(jìn)廠原材料計(jì)量器具的配備。以便精確測(cè)量物料及能源的消耗量。
(3)機(jī)電產(chǎn)品選用優(yōu)質(zhì)、能耗低的產(chǎn)品,以節(jié)約電能。
(4)采用更先進(jìn)的工藝,對(duì)污染物等進(jìn)行集中處理,既減少對(duì)環(huán)境的污染,又達(dá)到節(jié)能效果。
(5)設(shè)備所需的輔助整流柜,采用較為先進(jìn)的數(shù)字開關(guān)電源,能達(dá)到精細(xì)調(diào)節(jié)生產(chǎn)的參數(shù),使產(chǎn)出產(chǎn)品性能勻一、穩(wěn)定。同時(shí)電源內(nèi)耗小、不產(chǎn)生對(duì)電網(wǎng)的污染,減少了設(shè)備電熱效應(yīng)。
(6)利用自控系統(tǒng)合理優(yōu)化功能區(qū)設(shè)置和生產(chǎn)工藝流程,節(jié)能降耗。
(7)項(xiàng)目工藝設(shè)計(jì)當(dāng)中盡可能采取先進(jìn)、成熟、可靠的節(jié)能技術(shù)措施,降低工序能耗。
以造紙業(yè)為例,傳統(tǒng)的輥式壓榨技術(shù),紙頁在網(wǎng)部成形以后,仍有近80%的水分。如果這樣的濕紙頁直接進(jìn)入紙機(jī)干燥部,不但成紙質(zhì)量差,而且生產(chǎn)效率低,目前國內(nèi)外比較先進(jìn)的高速紙機(jī),基本上都配備有靴式壓榨裝置,與傳統(tǒng)的輥式壓榨相比,可節(jié)約20%以上的干燥蒸汽,節(jié)能效果顯著。
針對(duì)造紙企業(yè)能耗高,單位產(chǎn)品能耗距離先進(jìn)水平差距較大的問題,針對(duì)該重點(diǎn)行業(yè)制定節(jié)能對(duì)策措施。
(1)針對(duì)制漿工段的磨漿工序,在可控的情況下用物理方法改善纖維的形態(tài)和性質(zhì),使制造出來的紙張符合預(yù)期的質(zhì)量要求。運(yùn)用機(jī)械剪刀切力的作用,揉搓、疏解纖維束,改變纖維形態(tài)。其中打漿度影響原紙的抗張、耐破、耐折、平滑、勻度。打漿度也是衡量紙張脫水難易程度的指標(biāo),建議配備打漿度測(cè)試儀用于測(cè)量稀釋紙漿懸浮液濾水速率,提高生產(chǎn)效率。
(2)針對(duì)造紙工序,從造紙工段可以看出,流漿箱、網(wǎng)部壓榨部、施膠以及干燥部等步驟,吸水以及含水率指標(biāo)是影響產(chǎn)品性能的主要因素,當(dāng)原紙水分不均勻時(shí),就會(huì)出現(xiàn)紙張彎翹。如果水分不均,受熱后,紙幅收縮不同步,造成各部位收縮張力不一致,導(dǎo)致彎翹。建議烘干部采用DCS系統(tǒng)控制熱泵系統(tǒng)的正常運(yùn)行,網(wǎng)部采用進(jìn)口儀表器件對(duì)上網(wǎng)液位、濃度、流量等進(jìn)行自動(dòng)控制,同時(shí)干燥部采用QCS系統(tǒng)對(duì)紙張定量、水分、厚度、斷紙等進(jìn)行控制保證生產(chǎn)線的正常運(yùn)行和質(zhì)量穩(wěn)定。
(3)造紙生產(chǎn)線烘缸部位蒸汽氽熱利用,在造紙生產(chǎn)線烘缸部安裝密閉汽罩,蒸汽利用率提高,蒸汽冷凝水可100%回收,單位產(chǎn)品耗汽量可由原來的2.40噸降到2.35噸,同時(shí)避免了因蒸汽水滴影響紙張質(zhì)量的問題。
(4)選用熱值較高的優(yōu)質(zhì)燃煤,保證燃煤質(zhì)量和使用效率,減少燃煤的消耗。企業(yè)鍋爐為煤粉鍋爐,燃燒煤種為煙煤,低位發(fā)熱值在5300kcal/kg,若燃煤熱值提高200kcalkg,可節(jié)約用煤量約4000噸/年。
(5)鍋爐排粉風(fēng)機(jī)變頻改造。由于鍋爐排粉風(fēng)機(jī)功率偏大,鍋爐制粉系統(tǒng)在運(yùn)行過程中能耗高,且排粉風(fēng)機(jī)在運(yùn)行過程中出口壓力較大,造成鍋爐三次風(fēng)壓較高,鍋爐燃燒不穩(wěn)定,極易造成鍋爐噴燃器結(jié)焦,為穩(wěn)定鍋爐燃燒,降低廠用電量,節(jié)約能源,對(duì)排粉風(fēng)機(jī)進(jìn)行變頻改造。
在構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)的戰(zhàn)略下,園區(qū)的綜合能源服務(wù)近年來受到了廣泛關(guān)注,可以成為企業(yè)實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的有效新途徑。我國目前絕大多數(shù)的工業(yè)用能都集中在園區(qū),園區(qū)電力消耗量大,用戶用能方式多元化,有大量的冷熱電等能源需求。具備開展綜合能源服務(wù)的基礎(chǔ)條件和市場(chǎng)需求。
針對(duì)能源供應(yīng)安全保障不足、能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)不合理等諸多問題,進(jìn)行能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整,逐步提高風(fēng)能、太陽能等可再生能源和清潔能源的比重。鼓勵(lì)和推廣多能互補(bǔ)的能源利用方式,推進(jìn)天然氣與風(fēng)能、太陽能等的融合發(fā)展。有效利用能源消耗密度大的特點(diǎn),在園區(qū)開展綜合能源服務(wù),如采用多能協(xié)同模式,強(qiáng)化生產(chǎn)型企業(yè)余熱利用等,有效解決工業(yè)園區(qū)的能源利用瓶頸,同時(shí)有效降低園區(qū)內(nèi)用電企業(yè)的單位成本,提升效益。
靈活運(yùn)行方式下,從電網(wǎng)內(nèi)購入電力,對(duì)分布式發(fā)電機(jī)進(jìn)行符合跟蹤控制,根據(jù)園區(qū)網(wǎng)絡(luò)以及交易能源對(duì)象的不同特點(diǎn),設(shè)置市場(chǎng)交易機(jī)制、價(jià)格形成機(jī)制、阻塞管理機(jī)制和偏差能量平衡機(jī)制。另一方面,推進(jìn)售電公司探索多能源運(yùn)營模式創(chuàng)新,進(jìn)行資本對(duì)接、調(diào)度運(yùn)營、市場(chǎng)開拓、項(xiàng)目建設(shè)等,從中獲得增量收益。
政府通過建立節(jié)能專業(yè)化服務(wù)團(tuán)隊(duì),逐步引導(dǎo)高能耗企業(yè)實(shí)施節(jié)能改造。工業(yè)園區(qū)積極響應(yīng)國家節(jié)能獎(jiǎng)勵(lì)政策,結(jié)合園區(qū)實(shí)際情況,安排專門部門和人員實(shí)施建筑節(jié)能、合同能源管理和節(jié)能減排獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制,可參考下列政策酌情落實(shí)。
針對(duì)高耗能的重點(diǎn)企業(yè),建議進(jìn)行節(jié)能診斷。根據(jù)企業(yè)的具體情況,測(cè)定企業(yè)的綜合能耗水平和能量利用效率,進(jìn)一步挖掘節(jié)能潛力,提出降本增效的方案。鼓勵(lì)園區(qū)企業(yè)進(jìn)行節(jié)能減排,政府設(shè)立節(jié)能減排專項(xiàng)獎(jiǎng)補(bǔ)基金,根據(jù)企業(yè)節(jié)能減排的績(jī)效,設(shè)一等獎(jiǎng)、二等獎(jiǎng)、三等獎(jiǎng),獲取不等的獎(jiǎng)勵(lì)。一等獎(jiǎng)可以空缺,也可以多名,獎(jiǎng)勵(lì)等級(jí)完全取決于實(shí)效評(píng)價(jià)結(jié)果,不限制獎(jiǎng)勵(lì)名額的數(shù)量,通過對(duì)節(jié)能減排的立項(xiàng)以及相關(guān)部門評(píng)審,來進(jìn)行獎(jiǎng)勵(lì)申報(bào),對(duì)節(jié)能效果和貢獻(xiàn)突出的企業(yè)和個(gè)人進(jìn)行獎(jiǎng)勵(lì)。
在國家“雙碳”戰(zhàn)略大背景下,綠色發(fā)展成為全社會(huì)的共識(shí),深入推進(jìn)節(jié)能減排需要全社會(huì)在頂層設(shè)計(jì)、產(chǎn)業(yè)協(xié)同、技術(shù)創(chuàng)新等多維度共同持續(xù)發(fā)力。本文以某園區(qū)為例深入分析了園區(qū)在節(jié)能減排工作中存在的現(xiàn)實(shí)問題,運(yùn)用科學(xué)的評(píng)價(jià)手段,對(duì)園區(qū)重點(diǎn)用能企業(yè)的能源結(jié)構(gòu)、能耗水平等進(jìn)行系統(tǒng)性分析評(píng)價(jià),并進(jìn)行園區(qū)能效水平評(píng)估,從而制訂園區(qū)能源結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整方案,提出園區(qū)節(jié)能減排的措施,為我國工業(yè)園區(qū)節(jié)能減排提供借鑒,推進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展。