节能减排先进应用技术范文

时间:2023-12-13 17:51:02

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节能减排先进应用技术

篇1

能减排是经济发展的产物,是社会环境、社会经济协同发展的具体要求。而信息化与工业化的融合也是时代的要求。近年来,政府明确提出建设环境友好型、资源节约型社会,“十一五”更是明确提出单位GDP能耗要降低20%,信息化手段已经成为节能减排的重要工具和助力,节能减排工作也是信息化工作的重要着力点。

“十一五”期间,工业系统贯彻落实科学发展观,按照《节约能源法》要求以及国务院的决策部署,围绕国家节能减排目标任务,重点抓工业节能降耗、减排治污,工业节能减排取得显著成效。

我国规模以上万元工业增加值能耗逐年下降,从2005年的2.59吨,降低到2010年的1.91吨。5年累计下降26%,实现节能量6.3亿吨标准煤。另外,工业化学需氧量、二氧化硫、氨氮排放量也逐年下降。

过去几年,我国开展了工业节能减排信息监测系统建设。工业节能减排信息监测系统主要检测能源消耗量较大和资源利用成效显著的工业企业,系统遵循信息平台统一、监测口径一致、功能模块全面、数据填报简洁的原则,包括工业和信息化部、地方工业主管部门和重点工业企业三个层面的检测系统。

为加强先进信息技术在工业节能减排领域的应用,提高工业企业能源利用效率,减少污染物排放,工业和信息化部还编制了两批《工业领域节能减排电子信息应用技术导向目录》,包括电子技术、计算机技术以及通信技术共32项,涵盖钢铁、有色、石化、建材、机械等重点用能行业。

另外,我国还推进了在线仿真节能减排技术应用。广东亚仿科技股份有限公司董事长兼总经理游景玉说,经过网络化、数字化名,通过在线控制、仿真控制信息三位一体平台和整个大系统在线仿真技术的开发,把在后台经过测试和验证的在线仿真技术推到生产运行第一线去。从后台推到前台去,要解决在线仿真问题,根本区别除了建模原理以外,还要把生产运行当中所有操作建立操作模型,让它能够完全在线进行与实际电厂、水泥厂一模一样全物理工程、全化学过程的仿真,这样一个过程经历了很大的技术跨度。

篇2

中国石化作为国有特大型骨干企业,是能源生产大户,也是能源消耗和污染物排放大户。多年来公司始终坚持把节约资源作为企业持续发展的重要任务和义不容辞的社会责任,通过深化改革、强化管理、优化资源配置、依靠技术进步,中国石化集团公司节能减排工作取得了较大成绩。

2005―2007年,中国石化集团公司的原油产量、原油加工量和乙烯产量逐年增加,但生产过程的能耗、物耗、污染物排放却逐年明显下降。公司万元产值综合能耗从2005年0.91吨标煤下降到2007年的0.82吨标煤,累计降低9.89%,相当于节约810万吨标煤。2007年与2005年相比,油气生产综合能耗下降6.43%,炼油综合能耗下降3.36%,乙烯综合能耗下降2.17%,热电企业供电能耗下降2.73%;COD排放总量2007年比2005年下降11.92%。

目前,公司上下已经形成了全面深入开展节能减排工作的良好局面。

一、主要做法

一是切实加强领导,建立健全节能减排组织体系。作为“重点型”中央企业,中国石化成立了由王天普总裁牵头的节能减排工作领导小组,并设立了节能减排办公室和节水办公室,形成了一个多层次、上下衔接、运转有效的节能减排管理工作体系。

二是建立了节能减排工作问责制和节能减排考核体系。公司按照国资委建立节能减排工作问责制的要求,建立起目标明确、责任落实、措施到位、一级抓一级、一级考核一级的节能目标责任和考核制度。制定下发了《中国石油化工集团公节能管理办法》和《集团公司节能目标责任评价考核办法》,对事业部和企业的节能目标、节能措施、节能基础管理等各项指标进行全方位考核,并将考核结果纳入到经济责任制考核体系。

三是强化基础管理,扎实做好基础工作。建立了节能减排季度例会制度。总裁班子每季度组织一次节能减排季度例会,有力地加强了对节能减排工作的指导、检查和监督,全面促进节能减排工作;完善了节能统计指标体系。编制印发了《中国石油化工集团公司节能统计指标体系》,按专业设立节能统计指标体系,统一规定关键指标的计算范围和计算方法,成立了中国石化节能监测中心和中国石化节能技术服务中心。按照国资委和发改委要求,中国石化进一步完善节能减排监测网络,分别成立集团公司节能监测中心和集团公司节能技术服务中心,为总部相关管理部门、事业部和企业节能管理提供政策研究、决策支撑与技术服务。

四是通过结构优化调整,大幅降低能源消耗水平。中国石化通过对重点炼油化工企业实施技术改造,促进了装置规模大型化和集约化,提高了炼化企业的集中度。同时,加快淘汰落后产能,积极推进产业结构调整和升级。

五是加大节能科技开发工作力度和节能技术推广力度。中国石化全面推广已列入国家发改委重点推广的成熟节能技术。并重点推广了以下节能技术。油田板块:推广利用节能型抽油机和抽油系统、注水管网、工艺优化设计技术、优化热力、电网供电系统及密闭集输工艺等成熟技术;人工智能采油系统、游梁式抽油机节能改造、实施网电钻井、提高注水系统效率等节能技术。炼化板块:推广加热炉强化传热技术,提高加热炉效率;推广机泵叶轮切削技术、变频调节技术,降低机泵电耗;推广应用电网谐波整定技术,提高电网功率因数;推广换热器在线清洗技术,提高换热效率等。化工板块推广利用吸收式热泵(AHT)在合成橡胶凝聚装置上的应用技术,扭曲片管强化传热技术,裂解炉空气预热节能技术,氨合成回路分子筛节能技术。

六是加大投入,全面实施节能减排重点工程。集团公司05―07年节能减排项目共安排投资114亿元。油田板块:重点安排了专项节能或与节能降耗相关的项目。炼油板块:启动了九江石化等32个低温热利用项目;化工板块:重点推广和实施乙烯裂解炉空气预热技术,重点推广和实施乙烯裂解炉扭曲片强化传热技术,组织 “14万吨/年己内酰胺成套技术”和煤气化装置等技术攻关。公司于2007年8月份向国家发改委上报的22个节能项目被国家发改委列入节能技术改造财政奖励项目,截止到2007年底,已经到位财政奖励资金1530万元。

七是抓好重点污染物的治理。中国石化自2004年起对突出的污染问题进行治理,力争在“十一五”前期,解决与现有标准规定和要求不相适应的环保问题。

八是树立循环经济观念,扎扎实实落实工作措施。强化节水管理,落实节水减排方案。积极开展“三废”综合利用,“三废”治理和综合利用水平不断提高,由2003年的1亿元提高到2006、2007年的3亿多元。

二、“十一五”节能减排工作规划

(一)“十一五”节能目标

节能目标:到2010年,中国石化集团公司万元产值综合能耗从2005年的0.91吨煤降到0.81吨标煤,相当于节约969万吨标煤;油(气)开采综合能耗从2005年112.0千克标煤/吨下降到85.7千克标煤/吨,下降23.5%;炼油综合能耗2005年的68.6千克标油/吨下降到62.0千克标油/吨,下降9.7%;化工乙烯解装置综合能耗从2005年的684.43千克标油/吨降到650.0千克标油/吨,降幅5%;销售吨油品耗电从2005年的4.7度下降到3.7度,下降21.3%;热电企业供电能耗从2005年的370.81克标煤/度下降到350克标煤/度,下降5.6%。

环保目标:强化外排污染物的有效监控,不发生重特大污染事故。外排污染物达标率达到95%以上,建设项目环保“三同时”执行合格率达到100%。到2010年,80%以上的企业达到清洁生产企业标准。外排主要污染物COD和二氧化硫量总体分别减少10%以上,危险固体废弃物处理利用和妥善处置率达到100%。

节水目标:建立规范的用水、节水管理体系和科学合理的用水、节水奖惩机制,实行定额管理,工业水重复利用率等指标达到国家工业企业领先水平,逐步靠近国际先进水平,把中国石化建成节水型大型企业集团。到2010年,5年累计节约用水8亿方,万元产值取水量达到11立方米/万元以下;加工吨原油取水量0.65m3;工业用水重复利用率保持在95%以上。

(二)重点工作安排

一是强化管理,促进节能减排工作深入开展。

二是优化调整能源消耗结构。加大压烧油工作力度和资源优化利用。继续实施各项煤代油、焦代油、气代油、电代油工程。优化炼化企业制氢原料和氢资源;做好炼厂气体,特别是催化裂化碳二组分中乙烯和乙烷的回收利用;做好炼厂碳四、芳烃等资源的优化利用。

三是加快淘汰落后生产能力。抓好产业结构调整。加快南化资源优化项目、川维配套川东气田开发项目等一批优化项目的建设投产;关停小炼油、重油制氢、小锅炉、中压纯凝发电机组等一批高能耗装置。淘汰低效高耗的钻井设备、老旧电器设备。计划利用1―2年时间,投资3.5亿元,油田更新淘汰S7及以下型号高耗能变压器。积极加快炼化企业布局调整和装置结构调整。通过实施工艺技术创新,采用高效设备,提高炼油设施的效率;逐步淘汰工艺落后、规模小、资源能源消耗高、污染重的生产装置,实行规模化经营,建立千万吨以上的炼油生产企业,提高资源的利用效率。

四是加快实施重点节能项目。油田:“十一五”期间实施10个方面的重点节能降耗技术改造工程,累计实现节能量100万吨标准煤以上。完成高耗能变压器的更新改造工作。继续开展胜利、河南两家油田企业的燃料替代工程。在各生产系统推广应用抽油机新型拖动技术、油井集中供配电等成熟技术,提高系统效率,降低电耗。针对系统与能力不配套的问题,逐步实施地面工艺系统的节能改造,通过优化流程、简化站点,降低系统能耗。在节水、节电、节约自用油、节约天然气等方面建立节能项目储备库,并进行优化排队,不断完善和实施。强化老油田开发注采结构调整,控制无效液量产出。开展生产系统合理用热、油田产出污水合理综合利用等调研工作,完成供配电系统能耗测试和水平衡测试。

炼油:“十一五”期间重点做好以下工作:新建炼化企业全厂节能规划;典型炼化装置的节能工作;重点节能专项改造项目;抓好节电专项工作;蒸汽优化专项工作。

化工:“十一五”期间重点做好以下工作:继续推广跟踪沼气发电、利用螺杆膨胀机发电等新技术的实施效果,总结经验,条件成熟后推广实施。对烟气余热回收、疏水器改造、保温、保冷材料更换等企业普遍存在问题的薄弱环节,加大力度进行集中整改。推广APC先进控制技术。开展动力系统优化和低温余热的回收与利用工作。

油品销售:大力推动机关带头节能。突出抓好加油站节能。狠抓物流优化节能。加快开发、推广、应用以现代信息网络为基础的智能调度指挥系统,整体优化一、二次物流,继续整合关闭低效油库,不断提高物流环节节能降耗水平。适当投资技术节能项目。

五是加快节能减排技术研发。加快节能降耗技术攻关。加强环境友好产品的科研开发和推广应用。加快环境治理新技术开发和推广应用。研究开发无有毒有害的原材料,“三废”生成量少,最终实现“零排放”的新一代环境友好工艺技术;加快通用合成树脂材料高性能化技术的开发,从源头解决环境污染问题。

六是加快节能技术产业化示范和推广工作。油田:重点示范推广“煤、气代油”以及利用污水余热代油等燃料替代技术、新型抽油机拖动技术、能耗最低机采系统设计方法、机采系统变压器集中供配电技术、供配电网优化运行负荷技术、伴生气回收技术、污水处理回用回注技术等一批节能降耗成熟技术,引进和推广先进高效电动机、高效节能变压器、高效燃烧器、节能型抽油机、高效分离设备等新型节能降耗设备和产品。

炼油:提高电网、电机运行效率。推广变频和叶轮切削技术。优化蒸汽系统运行。提高三炉四机运行效率。推广换热器在线清洗技术,提高换热效率。

七是抓好规划设计和终端用能两个源头的节能降耗管理。建立和严格执行建设项目节能篇的编制、评估和审查制度。新建项目必须设置先进合理的能耗指标。在项目管理上坚持做到节能措施与主体工程的“三同时”。采用先进技术,优化设计方案。规范节能节水产品采购管理。

篇3

全县任务目标

2011年全县要确保完成万元GDP能耗比去年下降3.5%,节能建筑占比比去年提高2个百分点,为“十二五”节能工作奠定坚实的基础。二、责任分解

(一)分行业明确目标责任

1、工业。编制并组织实施工业领域“十二五”节能减排规划和2011年节能减排工作计划,切实抓好全县工业企业节能降耗和资源综合利用。将工业企业能耗总量和单位产品能耗指标分解下达,并作为对企业及企业负责人的评价考核内容。重点监控全县18家年耗能5000吨标准煤以上的工业企业,县工信局要与重点企业签订并落实节能目标责任书,将节能降耗的目标和责任层层分解,落实到车间、班组和个人。坚持存量调整优化和增量严格准入相结合,抓好新上项目节能评估关口,坚决完成淘汰落后产能任务目标。组织实施规模以上工业企业能耗“对标先进、强化技改”专项行动,在全县工业企业中推广30项节能应用技术,工业主导产品单耗水平明显降低。在重点能耗企业引进推广能源管理师和能源管理员制度,在年耗能10000吨标准煤以上企业强制配备2名以上能源管理师和能源管理员,年耗能2000吨标准煤以上企业强制配备1名以上能源管理师和能源管理员,大幅度提升全县节能管理专业化水平。充分利用市场机制推进节能工作,年内引进合同能源管理模式,实施工业节能项目5项。按照省“双三十”要求,加大对区域内列入省“双千企业工程”的重点节能企业和重点排污企业的监控力度,确保完成“十二五”节能减排年度目标任务;高耗能行业增加值占规模以上工业增加值的比重逐年下降;当年实施技术改造项目和淘汰落后产能项目形成的节能减排能力占本行政区域当年节能量的比例有明显提升。确保全县规模以上工业企业万元工业增加值能耗同比下降7%以上。(责任单位:县发改局、县工信局、县环保局)

2、建筑。编制并组织实施建筑领域“十二五”节能减排规划和2011年节能减排工作计划。以提高节能建筑比重为目标,研究制定部门规章和政策措施,完善建筑节能工作制度。积极推进实施既有建筑节能改造,推进实施建筑节能试点示范小区2个。加强建筑节能管理,严格执行省公共建筑50%、居住建筑65%的节能设计标准,在建和新建建筑全部安装热计量装置;强化建筑工程节能设计、施工图审查、开工许可、节能产品检测、在建工程稽查、建筑节能专项验收、节能产品使用等环节的闭合监管力度,确保全县城镇500平方米以上新建建筑节能强制性标准执行率达到98%以上;大力发展新型墙体材料,新型墙体材料推广应用率达到90%以上;积极推进地源、水源、空气源热泵、绿色照明、太阳能集热及雨水收集、中水回用等新技术应用和普及。全年实现节能建筑占比提高2个百分点以上。(责任单位:县发改局、县住建局)

3、交通运输。编制并组织实施交通领域“十二五”节能减排规划和2011年节能减排工作计划。大力推广节能环保型交通工具,推进节能型综合交通运输体系建设,积极构建节能、高效运输网络,提高运输车辆的运输效率;严格落实《道路运输车辆燃料消耗量检测和监督管理办法》;严格控制各类新增运力,客车实载率低于70%的线路不得投放新运力;优先发展公共交通,加快淘汰老旧汽车,鼓励使用节能和新能源车辆。2011年,更新双燃料出租车30部,更新其他车型出租车23部;淘汰老旧客车18部,更新节能环保型客车18部。(责任单位:县交运局)

4、商业和公用事业。编制并组织实施商业和公用事业领域“十二五”节能减排规划和2011年节能减排工作计划。对大型商场、公用设施、宾馆商厦、写字楼、居民住宅实施节能改造示范工程,推广采用高效节能办公设备、家用电器、照明产品,完成2.4万支高效照明产品推广任务。发挥流通服务业对消费行为的引导作用,在超市、商场等场所推行节能标签制度,减少使用一次性用品。引进合同能源管理模式,组织实施商贸服务业节能降耗示范工程5项。进一步完善商贸服务业节能管理的规章制度,深入开展节能宣传教育,年内组织全县商贸服务业节能降耗现场会1次。有计划地对城市供水、排水、供热、照明单位进行节能升级改造;2011年县内建设天然气加气站1座;在全县主要路段启动太阳能照明灯示范工程,代替能耗较大的传统路灯;加快推进城市集中供热工程,继续完善供热价格形成机制,实行按用热量计量收费制度。(责任单位:县商务局、县社、县住建局、县发改局、县物价局)

5、农业和农村。编制并组织实施农业领域“十二五”节能减排规划和2011年节能减排工作计划,加大农业农村节能降耗推进力度和循环经济发展速度。重点建设15个节能型农村新民居建设示范村,力争使我县节能型农村新民居建设示范村累计达到50个以上;严格控制农业污染,以集约化养殖场和养殖小区为重点,加快建设养殖场沼气工程和畜禽养殖粪便资源化利用工程,推进人畜粪便、生活垃圾等向肥料、饲料、燃料转化,污染排放符合总量减排要求。新建大中型沼气工程1处;示范推广4种循环农业模式,普及6类循环农业技术;在新农村、新民居建设中大力推广太阳能利用等节能新技术,推广太阳能热水器2000个,节柴灶2000个,秸秆综合利用率达到90%以上;推广新型农机具200台(套),农机化新技术实施面积达到3万亩,以降低农机作业用油消耗。(责任单位:县农工委、县农牧局、县农机局)

6、公共机构。编制并组织实施公共机构“十二五”节能减排规划和2011年节能减排工作计划。建立完善各级各部门公共机构节能基本工作制度、组织协调机制和量化考核评价体系。切实抓好公共机构建筑物和采暖、空调、照明系统节能改造以及办公设备节能,利用市场机制引进合同能源管理模式,组织实施公共机构节能示范项目2项。全面落实《省公共机构节能办法》,2011年全县各级党政机关事业单位节电率、节水率、节油率均达到5%以上,评选县级公共机构节能示范单位5家。(责任单位:县机关事务管理局)

7、教育、卫生、水利等其他领域。编制并组织实施本系统“十二五”节能减排规划和2011年节能减排工作计划。大力建设节能型学校、医院、图书馆、体育场等公共设施,积极采用高效节能空调、电脑、节能灯等节能产品,节能灯覆盖率达到95%以上。开展本系统节能降耗先进单位评选活动,培树本行业节能环保示范试点。大力开展植树造林,增加森林碳库容量,年内完成6.5万亩造林绿化任务,其中人工造林2万亩,封山育林4.5万亩。(责任单位:县教体局、县卫生局、县水利局、县林业局、县文广新局)

(二)各乡镇明确目标责任

1、加强组织领导,统筹计划安排。各乡镇人民政府要切实把节能降耗摆到政府工作的重要议事日程,主要领导要亲自抓。按照《节能法》和县政府有关节能管理的要求,健全机构、理顺职能、明确责任。按照承担的目标任务,细化、分解、落实节能指标,制定和实施本辖区“十二五”节能减排规划和2011年节能减排工作计划。

2、抓住重点环节,确保完成任务。各乡镇人民政府要按照承担的目标任务,督促、检查辖区内工业、农业、建筑业、公共机构等重点领域的节能工作开展情况。要结合本地区实际,创造性地谋划实施一批节能工程项目,大力发展现代农业、现代服务业和文化旅游产业,实现产业结构优化升级,为推动我县调整产业结构、转变经济发展方式奠定坚实基础。

推进措施

(一)细化目标责任,健全考核体系。一是细化分解责任。由县节能减排办牵头,组织县发改局、统计局、工信局等部门,按照省、市下达的工作目标,结合区域发展情况,细化分解各乡镇、县直各部门、重点企业具体任务和推进目标,由县政府与其签订责任状,建立横向到边、纵向到底的目标责任体系,做到“目标、任务、标准、时限、奖惩”五明确,确保全县目标顺利实现。二是加强督导考核。坚持年初部署、年中督导、年底考核制度,每季度通报各责任单位节能目标和任务完成情况。三是严格兑现奖惩。坚持把节能目标完成和措施落实情况作为领导班子和领导干部综合考核评价的重要内容,纳入政府绩效管理,依规严格奖惩。

(二)加大增量控制,调整优化存量。一是严把项目准入关口。继续严格落实能评制度,对“两高一资”、能耗高于全县控制指标的项目,一律不得审批、核准、备案。所有新上工业项目必须采用国内先进技术工艺,必须按照循环经济理念考虑产业链的延伸,必须达到同行业能耗、排污先进水平,必须将能耗、排污总量控制在核定范围内。对违规建设的“两高”项目责令停止建设,金融机构不得发放贷款。二是强力开展淘汰落后产能行动。制定全县钢铁、焦化、水泥等行业淘汰落后产能及落后装备整体实施方案,圆满完成市政府下达的全年淘汰落后产能任务。加强监察执行处罚力度,促进各企业加快淘汰中小型落后设备的步伐。三是培育壮大低耗能、低排放产业。强化服务,鼓励企业投资新建能耗低、污染小、产出大的项目,对低能耗、高产出项目实行绿色通道。支持钢铁等高耗能行业重点企业的产品结构调整,延长产业链,提高产品附加值。

(三)加强项目谋划,建立节能支撑。一是大力谋划实施节能减排类项目。各乡镇、县直有关单位、重点工业企业要把谋划实施节能减排、循环经济、资源综合利用类项目做为项目实施重点,作为本区域调整产业结构、发展循环经济的抓手,全力谋划实施推进。各乡镇、县直有关部门、重点工业企业的节能减排类项目谋划实施情况将列入全县节能考核的主要内容。对今年安排实施的70个县重点节能降耗、资源综合利用及产业结构调整类项目,实行领导分包和部门负责制,一月一通报,竣工抓验收,重点见成效;列入市重点的12个节能项目确保按期完成,实现项目年节能能力14万吨标准煤。二是加大对节能减排项目的支持。全年推广30项节能重大技术,县科技三项经费要侧重支持重点用能企业节能减排新技术的研发力度,资金、项目占比达到1/4以上。

(四)实施动态监测,控制能耗总量。一是实施能耗总量控制。对规模以上工业企业能源消耗实行总量控制,对能源消费和碳排放总量进行动态管理。对超过限定指标的,及时下达预警通知并采取“两高”企业限产等措施。对经济发展速度快、质量高且节能指标完成好的乡镇和企业,适当调增能源消费总量控制目标,使有限的容量发挥最大效益。二是继续施行每月会商制度。定期召开由县主要领导参加的节能减排工作领导小组会议,对龙山电厂、崇利制钢等重点企业能源消耗、碳排放情况和建筑、农业等重点行业节能工作开展情况进行调度和分析,及时解决全县节能减排工作中存在的问题和难题。

(五)发挥市场功能,加大杠杆调控。一是健全市场促进机制。积极推行合同能源管理模式,培育壮大一批专业化节能服务公司,加速推广节能产业化发展。邀请国内钢铁、建材、化工等行业专家,到全县年耗能5000吨标准煤以上的18家重点耗能企业进行节能巡诊行动,帮助企业查找节能漏洞,同时推介合同能源管理服务。二是强化电价杠杆调控。组织高耗能设备、产品大检查,加大差别电价、惩罚性电价实施力度。三是加强资金投入。积极争取国家、省、市节能减排专项资金支持。加强与金融机构的节能信息沟通、共享,探索实行节能成效与企业信用等级评定、贷款相挂钩。

(六)实行能效对标,落实激励机制。一是深入推进能耗大户对标。采取内部对标、竞争性对标和同业对标等方式,分行业树立标杆,及时为企业提供服务信息。二是建立对标核查制度。把对标行动开展情况纳入节能监察和环境监察的重要内容。督导企业建立能源管理师制度。三是落实激励约束措施。将节能技改作为工业技改贴息资金重点投入方向,对积极开展技改对标且取得显著成效的企业,在项目审批、资金安排、要素供应等方面优先支持;对不参加对标行动或措施不力、进展不快的企业,责令限期整改。

篇4

(一)从绿色建筑到低碳住区

2010年9月,国务院原则通过了《关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》(以下简称《决定》),把节能环保、新能源、新材料列为优先培育发展的领域。建筑领域节能减排是全社会节能减排的重要组成部分,发展低碳住区成为历史必然。2009年,全国工商联房地产商会了《中国绿色低碳住区减碳技术评估框架体系》。从节能省地住宅、绿色生态住区到低碳住区,可持续发展的理念一脉相承,其内涵不断得到深化。传统的绿色生态住区的五方面内容是:选址与住区环境、能源与环境、室内空气质量、住区水环境、材料与资源,而低碳住区把这五部分用减碳一根主线链接起来。可以采用两种不同评价方法,一种是对具体技术手段的评价,另一种是对项目最终效果的评价,而低碳住区的评估应属于后者,从最终二氧化碳减排量即能够反映住区技术集成和全寿命周期节能减排的最终效果,与单项技术的评估相比具有明显优势。我们可以把低碳住区的定义归纳为:符合可持续发展要求,在建筑全寿命周期各环节充分体现减少二氧化碳排放,节约资源与能源,减少环境负荷和创造舒适居住环境的原则,与周围环境相协调的住区。

(二)低碳住区的实现途径

二氧化碳减排主要来源于:住区建筑日常节能减碳、节水减碳、绿化减碳、交通减碳和住区建造期节碳与建筑材料回收利用减碳。住区建筑规划设计、施工中采用围护结构保温隔热、提高能源转化效率、充分利用可再生能源,尽量减少常规能源的使用,可以间接减少二氧化碳的排放量。住区节水可以减少给水和污水处理过程带来的二氧化碳排放量,采用绿色水处理系统可以更多的实现减碳。在低碳住区建设中,我们鼓励非机动车辆出行,建议设置合理数量的自行车位,倡导每周少开一天车。在绿化方面,住区中采用复层绿化方式可以有效增加二氧化碳的固定量。

二、低碳住区发展中的问题及对策

(一)低碳住区发展中的社会问题

实现二氧化碳真正减排,需要全社会的共同参与,需要普通消费者消费理念和生活方式的转变,需要各参与者之间分工合作和互相推动。离开消费者的认知和行动,先进的技术手段没有办法发挥应有效果。例如,国外住区垃圾分类收集,分类处理,与垃圾焚烧处理相结合,是破解垃圾围城,实现节能环保的有效方法。但国内由于一些居民缺少环保参与意识或对分类方法不甚了解,分类收集结果始终不达标,最终无法实现与垃圾焚烧处理对接。因而,在低碳住区发展过程中,所有参与者均需要发挥主动性。政府、社会团体建立低碳住区的标准,开发企业提供低碳产品,并通过广泛宣传、有意识培养业主低碳生活习惯,营造低碳氛围和文化。

低碳住区发展受到当地气候、资源条件、地理位置、消费偏好的影响,不可避免的被打上区域特点的烙印。企业的取胜之道在于主动寻找低碳目标与当地实际情况的结合点,提供能够满足市场需求的产品。在绿色生态建筑、低碳住区发展中,均存在重建设技术轻社会管理的问题。住区交付以后,物业企业、社区委员会和地方政府应当承担起持续推动实现碳减排的组织者角色。

(二)低碳住区发展中的经济问题

1 低碳住区并不意味着在建筑设计、建造中盲目追求采用高档材料、不惜重金进行堆砌,当然更不是豪宅的代名词。低碳住区建设会提高初投资,但对大多数项目的开发企业来说,遵循因地制宜原则,选择能够反映地方特色和居住习惯的技术和产品,花费不多就可以获得满意的减排效果。设计单位为了尽可能花费少而取得较好的作品,需要完成精细化的住区规划和单体建筑设计,比如:通过用计算机梯度风模型,对住区风环境进行模拟仿真,优化风速风压分布。确定合理的建筑密度,控制房屋进深,保证充分的日照。在建筑规划设计阶段就充分考虑利用自然通风,建筑群排列错落有致,建筑单体保证住户随时享受新鲜的空气,减少机械通风,既减少初投资,又可以取得明显的减排效果。小区绿地具有可达性,能够使人充分融入自然之中。尽可能在设计中考虑利用太阳能及其他可再生能源等。

2 部分可再生能源利用设备确实存在初投资较高的问题,需要开发企业积极争取各级政府的支持。国内现有的可再生能源建筑应用财政补贴措施主要有:

(1)财政部、住房和城乡建设部2006年开始启动的可再生能源建筑应用示范项目,由中央财政建立了专项用于支持可再生能源建筑应用的资金,专项资金以无偿资助的形式对示范项目给予支持,并根据增量成本、技术先进程度、市场价格波动等因素,确定每年支持的不同示范技术类型。

(2)中央和部分地方财政对农村小水电建设、农村户用沼气建设、边远地区太阳能发电和小型风力发电等给予较大的财政支持。

(3)一些地方政府对可再生能源的利用进行财政补贴,例如新疆、青海、内蒙等地对边远地区农牧民购买太阳能光伏防盗系统和小型风力发电系统给予每套100~300元的财政补贴。

(4)2002年开始的“送电到乡”工程,中央和地方财政先后投入40多亿资金支持“无电乡”的太阳能发电、风力发电和小水电的建设。

(三)低碳住区发展中的技术、产品问题

我国低碳住区建设中仍面临一些亟待解决的技术问题:

1 外墙外保温技术方面存在的问题。一些外保温项目争夺中存在低价竞争,材料作假的问题。再加上外墙外保温生产、研究、施工行业存在的应用技术理论研究薄弱、工程经验缺乏、实验和验证方法不统一的问题,导致相当数量项目各个环节不能严格按标准生产、销售、施工。

2 忽视产品技术细节的差异。比如外窗的选择问题。从节能减排角度看,由于PVC塑料窗,玻璃钢窗,钢塑、木塑和铝塑复合窗等传热系数不同,窗框比也不同,与不同厚度、性能的玻璃、填充气体组合,应分别适用于不同的场合。在实际项目中,咨询人员模拟计算时如仅仅考虑整窗传热系数和遮阳系数,与实际情况自然相差较大。另外,不同外窗物理性能不同,比如PVC塑料窗存在刚性及强度较低、抗风压性低和采光面积小,水密性和稳定性较差的缺点,在选型时要充分注意到这些特点。

3 部分产品存在使用寿命短或耐久性差的问题。如某些热量表的流量计,由于供热水质差和长期连续使用,导致老化、测量精度差甚至完全失去功能。一些风力发电设备企业,由于没有充分考虑到局部地区风沙的影响,结果设备在实际应用中使用寿命大打折扣。

4 产品的适用性问题。比如屋面保温,如果采用EPS板,一旦受潮其保温效能将大幅度下降。因此,建议采用XPS倒置屋面的做法。

参考文献:

1 中国绿色生态住区技术评估手册,中国建筑工业出版社,2007

篇5

为了保持城市经济持续、稳步的增长,实现城市的可持续发展,广州积极响应国家的号召,率先创建“节能减排示范城市”,全力启动、实施大范围的LED路灯改造工程。

2009年9月,由广州市建委、广州市城投集团、北京朗波尔光电三方合作实施广州天河区原有近1000套高钠灯路灯,6大片区(23条道路)进行LED路灯灯头改造项目,是广州市道路照明改造项目中首个采用合同能源管理方式进行的节能改造项目。

项目节能减排效果

广州市城投集团开拓性地采纳国外先进的合同能源管理(EMC)模式,对天河区1000套路灯实施了LED路灯改造。

LED路灯产品及改造费用(约合1000万)均为其EMC服务商――朗波尔照明全额承担。项目验收后,在10-15年的合同期内,城投集团将节能效益按比例,逐月支付给朗波尔。

30天,广州城投集团当即见证节能减排效果。实际数据表明,同等照明时间内,朗波尔光电的LED路灯节能达51.3%以上。

卓越的社会效益

大范围地进行LED路灯改造将推动广州全社会节能减排的开展,保持城市迈向良性可持续发展之路。

同时LED路灯的使用非常有利于城市环境建设,使人在街道上的视觉感受更加丰富和更为舒适。无论是驱车或徒步,市民都明显地感觉到LED路灯使得广州街道的夜间环境变得更为清晰、安全。

突出的经济效益

如以LED路灯替代高压钠灯使用的10年时间为测算标准,以朗波尔光电在广州地区安装的1000盏LED路灯为例计算,共可以省电787万度,节约电费和其它费用高达810余万元。

同时LED路灯具备低压工作环境,无启动损耗、随意高频次开断电等优势更是大大降低了电网压力,减少了市政维护成本。同时LED超长的寿命使市政人员彻底摆脱了更换高压钠灯的繁重工作,节省了市政人力、财力。

宜人的生态效益

在LED路灯替代高压钠灯使用的10年时间中,以朗波尔光电在广州地区安装的1000盏LED路灯为例计算:

并且LED路灯消除了眩光现象,在最大程度上消灭了光污染的产生,更是为广州市民提供了一个和谐、人性化的照明应用环境。

朗波尔光电照明EMC合同能源管理的应用技术

朗波尔照明运用先进、有效的管理手段,科学地进行城市照明管理,建设节约型城市照明。

引进以法国城市照明集团先进的系统软件智能控制技术为主,为用户开发高效照明节能及智能控制管理系统:采用现场总线控制系统进行运行参数、设备状态、系统故障的监控与报警、运行优化与智能控制、高效节能与能量管理服务等。

其技术特点如下:

a.系统先进而成熟

*照明节能监控系统是一项集计算机技术、网络通讯技术、光纤数据通信或无线通讯技术、数据库技术、信号检测技术、智能化自动控制技术等于一体的高科技系统工程。

*计算机技术、网络通讯技术、光纤数据通信以及无线数传通讯技术都已发展成熟,无论是产品的可靠性、价格、体积,还是对使用环境的要求均可得以满足。

*GIS、数据库技术非常成熟,完全可以完成类似于路灯管理的数据控制和管理。

*各类电流、电压、功率检测器己实现小型化、智能化、高可靠性和无接触性,为我们的使用提供了基本保证。

*电力载波通讯技术,已经发展到扩频电力载波通讯的新阶段,并且已实现低层网络通讯的自动管理。该项技术在国外以得到广泛的使用,是一项十分成熟、可靠、稳定的技术。

b.系统优点突出

*系统安装简便

*在灯具电器件位置和配电柜内安装系统模块,不需要铺设电缆线路。

*系统稳压功能

*系统可以有效滤除供电网中的瞬变浪涌,为照明设施提供最佳供电环境,保护照明网络的安全的同时,节省耗电,有效延长灯具30% - 50%的使用寿命。

*系统能源消耗监控信息反馈

*即时反映、统计、分析城市照明的能源消耗的数据。同时,照明设施运行过程中,系统将自动把监控、管理所需要的每盏灯的运行、故障等所有信息即时通过ADLS宽带网络自动传输到中央监控中心,实现照明网络自动化、程序化、数据化、制度化运行的现代管理模式,确保照明网络的亮灯率、降低故障率、缩短故障维修时间,节省管理成本。现代管理模式运行透明,方便政府监督。

*系统节能程序

*根据城区不同性质区域、不同等级道路、不同时间段的实际需求,在保证道路照明安全、不关闭一盏路灯的前提下,实施节能照明运行程序,达到降低35%耗能的目标,该系统技术的应用,可克服目前国内许多城市安装的、或正在安装的节能控制柜的技术缺陷。

*照明节能管理,优化政府财政预算

篇6

一、美国生物能源政策的基本情况

美国是世界第一能源消费大国和温室气体排放大国。据国际能源署(IEA)的统计数据,美国在2009年消费21.7亿t石油总量(约合31.1亿t标准煤),此项能源消费统计包括原油、核能、煤炭、天然气和水电等再生能源。美国每天平均消耗大约1900万桶石油,每年美国人均能源量消耗是中国人均能源消耕量的4.5倍。美国的二氧化碳排放量约占世界的1/4。美国高度重视能源安全问题,致力于发展生物能源和节能减排技术。据美国农业部预测,从2008—2035年,世界能源需求将增长36%,世界能源消耗量的增长速度将高于世界人口总量增长速度。美国有关机构通过测量整个生产生活过程中的排放数据表明:与化石燃油相比,使用玉米乙醇可减少20%左右的温室气体排放,而使用生物柴油、纤维素生物燃料则减少50%~60%的温室气体排放。基于降低美国对外国原油的依赖、缩减温室气体的排放、促进新能源产业发展的考虑,2007年12月美国总统签署通过了能源独立和安全法案(EISA),其主要内容有:提高机动车燃料经济性标准,计划到2020年轿车和轻型卡车平均经济性标准应为14.88km/L,较当前水平提高40%;发展可再生能源,计划在2022年将生物燃料产量提高到每年1360亿L,取代大约900亿L化石燃油,是当前水平的4倍。2009年5月初,美国总统签署了一项关于发展先进生物燃料的总统令,美国能源部、农业部和环境保护署组成了一个跨部门的联合工作小组,对实施和协调生物燃料发展规划进行统一领导。值得注意的是,美国政府对每年从玉米、大豆中提炼生物质燃油(玉米乙醇和生物柴油)总量设定了567亿L的限额。这是由于土地从植被覆盖区转为农田时,土壤中将释放出大量的二氧化碳和其他温室效应气体,因此美国农业部一直在实施旨在保护国家自然资源的“土地休耕计划”,保持玉米、大豆的产量相对稳定,防止生物燃料工业与地争油、与民争粮。目前,美国玉米产量的25%用于加工乙醇,大豆产量的10%用于加工生物柴油,已基本达到EISA规定的上限值,此后将主要发展其他的新型生物燃料(Otheradvancedbiofue)l为主。近年来,在不对农、林业布局作大变动的前提下,美国致力于纤维素生物质燃料(Cellulosicbiofue)l的生产,并且瞄准以水藻为原料的第二代新型生物能源的开发利用,计划到2025年生物燃油可以替代美国原油消耗的25%。2011年8月在密苏里州一家加油站了解到,普通的87标号汽油售价0.99美元/L,而按1∶9混合乙醇89标号的燃油售价为0.97美元/L。由于混合燃油价格便宜,吸引了不少车主购买。许多加油站还设有单独的生物燃油加注机位,方便顾客使用。

二、美国推进农业机械节能减排的具体做法

美国农业是用现代科学技术装备起来的高效率的大农业,具有生产手段机械化、智能化、信息化的特点。农业机械是美国现代农业的重要标志,农业生产燃油消耗份额不容忽视。据美国农业部测算,与食品有关的能源利用占国家能源总消费份额从2002年的14.4%增长到2007年的15.7%。发展低碳农业,推进农业机械节能减排,是保持美国农业经济持续健康发展的重要举措。近年来,在美国政府的引导下,各有关农业机械企业、院校、协会等单位和部门采取了多项对策措施,取得了一定的成效。

(一)联邦政府积极发展生物能源,逐步实行更严格的排放标准联邦政府从新能源供应和限制排放两个环节来推进农业机械节能减排。①联邦政府通过了EISA,安排多个拨款项目,支持开展可再生能源的研究开发,扶持发展生物燃料提炼厂。2011年4月15日,美国农业部(USDA)与能源部(USDE)发表联合声明,将在3~4年内为先进生物能源以及高价值生物基产品等研发项目提供3000万美元资助。美国政府通过税收优惠等措施,鼓励生物燃油加工。目前,美国现有加工生产生物燃油的企业200家,年产量达到500亿L,比2006年翻了一番多,实现了自给自足。预计EISA使得美国2022年在交通方面减少68万t的二氧化碳气体排放,相当于减少2400万辆汽车的排放量。②针对农业机械、工程机械以及舰船、航空器等机械设备,美国环境保护署(EPA)了新的非道路机动设备柴油机的第四阶段(Tier4)的强制性排放标准,设定了标准过渡期和执行期,旨在大幅度减少二氧化碳等废弃物的排放。以75~129kW的柴油机为例,要求2012—2014年为第四阶段过渡期,2015年为正式实施期,每千瓦时油耗最大的氮氧化物排放量为0.40g,非甲烷碳氢化合物排放量为0.19g,颗粒物排放量为0.02g,与第二阶段(2003年)的标准相比,排放量降低了90%左右。

(二)地方政府实施农场主节能改造计划,并对新购置农业机械予以免税政策密苏里州位于美国中部地区,拥有超过10万个农场,盛产玉米、大豆、油子、大米、棉花以及牛、家禽、猪等畜产品,每年所生产的农作物与牲畜价值超过50亿美元,是美国重要的农产品生产地区。密苏里州已将玉米和大豆分别用于乙醇汽油和生物柴油的生产制造。密苏里州正在执行一项美国能源部资助,密苏里农业厅、密苏里大学和EnSave公司具体实施名为MAESTRO项目(MissouriAgriculturalEnergySavingTeam-ARevolutionaryOpportuni-ty),该项目通过补贴和低息贷款的办法,刺激农场主改造老旧的电机、泵等高能耗设备,从而达到提高能源效率15%以上的目标。具体内容包括:提供免费的技术援助,在评估农场和家庭能源消耗和编制更新改造规划时,农场主将有可能获得高达75%的项目评估费用补贴(评估总额不超过5000美元),和5万美元以下的3%低息贷款。据介绍,该项目开始于2010年7月,共实施3年,目前已经有30个农场受益,每个农场每月节省能源方面的费用为500~600美元。密苏里州政府在商品销售环节一般都要征收7.5%左右的消费税,但对农业机械销售环节实施免税的优惠政策,此举大大鼓励了农场主购买新型的农业机械。同时,州政府还允许农场主根据当年农作物的收成情况,自主确定农业机械的折旧率,以减少收入所得税的支出。

(三)农业机械生产企业不断改进技术,致力于提高燃油经济性和机械使用效率美国约翰迪尔公司(JohnDeere)是目前世界最大的农业机械制造商和世界第二大工程机械制造商,位居世界500强前列。约翰迪尔公司从生产犁耙起步,逐步向大型农业机械领域拓展。产品包括迪尔拖拉机、联合收割机、摘棉机、喷药机、青贮机械、整地机、播种机和农业服务等。约翰迪尔公司非常重视中国市场,1978年援建了黑龙江农垦友谊农场,目前已在中国佳木斯、哈尔滨、天津、宁波等地建立了6家农业机械产品研发、生产和投资公司。约翰迪尔公司为适应美国新的排放标准,十分重视产品的技术创新,平均每天的研发投入超过200万美元。在发动机创新方面的措施有:①研发新型适应生物燃油的发动机,通过生物燃油部分取代化石燃油来减少温室气体排放。目前约翰迪尔公司生产的发动机都能够采用5%的生物柴油+95%的化石燃油。②通过应用新型技术,如装备专利的风扇驱动、冷却系统,提高了燃油效率,降低了动力消耗。约翰迪尔公司新一代的PowerTechPlus发动机相对原来的发动机,能减少2%~7%的燃油消耗。在达到美国联邦尾气排放标准的同时增强了动力性能,并有充足的额外功率储备。8R/8RT型拖拉机是美国内布拉斯加州拖拉机实验室测试过的节油性能最优的农用拖拉机。在新型技术应用方面的措施有:①广泛采取复式作业模式,农业机械一次进地可实现多个作业项目,减少辅助作业时间,从而提高机具效率,能降低燃油消耗和废气排放。如7760型自走式摘棉机能一次完成田间采棉和机载打包,可以实现连续不停顿的田间采棉作业;4930型喷药机改进了药液加注装置,大幅度提高药液装载速度(目前每3min可达4543L),实现高效喷药作业,减少了药液和燃油消耗;1590型免耕条播机可一次完成开沟、排种、施肥、镇压等多道工序,大幅度减少了燃油消耗。②广泛运用全球定位系统(GPS),实施数据采集及田间耕作、播种、施肥、喷农药和收获等作业的精确定位,并自动控制农业机械的运动路径和作业参数,以减少重复作业面积和工序,从而达到提高效率和降低燃油消耗的效果。约翰迪尔公司的大功率拖拉机、联合收割机都安装了GPS和车载智能操作系统,农户可免费获得相关的技术培训和咨询服务。目前美国已有50%以上的农场采用GPS辅助农业生产,有针对性地施肥、灌溉,大大提高了整片土地的生产率。

(四)农业科研院所重视发展低碳农业,大力推广保护性耕作技术美国是世界上最早研究和推广保护性耕作技术的国家。美国在20世纪20~30年代就利用大型机械翻耕大面积农田,一场著名的“黑风暴”从美国干旱地区刮起,席卷2/3的美国大陆,刮走地表层10~50cm厚度的肥沃土壤3.5亿t,冬小麦减产51亿kg。1935年美国成立了土壤保护局,从此开始研究改良传统翻耕耕作方法,探索实行保护性耕作技术。保护性耕作的核心内容是放弃传统深翻或轮耕作业,采用免耕少耕、秸秆覆盖等技术,可以明显减少土壤风蚀,增加雨水积累,从而大大缓解了传统耕作对生态环境破坏的压力。同时,原来农作物从耕种到收获一般需要农业机械7次进地作业,如今只需要3次(播种、植保、收获)就可以了,从而减少了农用燃油的消耗,也实现了农业机械节能减排目的。有报告显示,采用传统耕作方法种植玉米每公顷消耗燃油34.57L,而保护性耕作方法仅需18.6~24.7L。联合国粮农组织称这种耕作法为新的耕作革命。据美国保护性耕作组织近期报道,美国至少有50%的耕地实行各种类型的保护性耕作,其中作物残茬覆盖耕作占53%、免耕占44%。截至2010年年底,美国保护性耕作实施面积达到近3000万hm2,保护性耕作作物种类包括玉米、小麦、大豆等常规作物,以及棉花、蔬菜、马铃薯、番茄等经济作物,主要采用免耕、少耕、垄作免耕等技术模式。为缓解能源紧张以及适应气候变化趋势,美国农业部2011年组织了密苏里州等9个州11个机构的土壤、推广、气候、经济等方面的专家,斥资2000万美元启动美国玉米带作物种植体系研究项目。项目的目标之一就是评估整套作物的生长管理方法对碳、氮和水分布的影响,研究建立实现减少温室气体排放、氮损失的新型生产模式。这些生产模式包括免耕、作物轮作、排水管理、作物覆盖等。

(五)有关行业协会发挥组织协调的优势,积极推动低碳农业技术的推广应用密苏里州农场局(MFB)是一个州级民间性质的农业协会,是美国农业协会(AFB)的一个分支机构。AFB的总部设在华盛顿,负责收集全国各州农业协会提出的意见和建议,在农业税收、环境保护、政府投入等方面代表农户与国会打交道,争取有利的扶持政策。MFB成立于1950年,现有11.2万名会员,其中50%是农民会员,包括玉米、大豆、棉花等种植户和牛羊养殖户。每名会员需缴纳年费32美元。MFB为会员提供4方面的服务:一是代表会员的利益,参与全国性和密苏里州农业政策的评估与制定。二是向会员提供最新的农业技术、农产品价格等信息服务和农业保险。三是通过实施项目,向会员推广普及先进适用的农业技术。四是向年轻农场主提供学习培训机会,使其成长为职业农民。农场局还鼓励农场主之间开展合作互助,共同使用大型农业机械,以提高机具利用效率。在MFB的引导下,密苏里州近20年来保护性耕作发展很快,免少耕面积占全州耕地面积的比例已由过去的20%上升到现在的80%。密苏里州玉米种植者协会(MCGA)成立于1978年,是一个致力于增加玉米生产利润的农民基层组织。其主要职责包括:①参与政府与玉米法案相关的工作;②发展和扩大玉米市场;③收集和玉米生产的相关信息;④与相关组织和产业建立联盟。近年来,协会致力于生物燃料(如玉米乙醇)的研究与市场需求调研,教育农民和消费者增加对乙醇生产等农业产业的了解,向农户推荐统一的种植品种和种植模式,推广使用先进的玉米耕种方法和秸秆处理办法,以保护环境和提高利润。密苏里州大豆协会(MSA)是一个全州范围内的组织,旨在代表密苏里州大豆生产者的利益。通过宣传立法、公共政策措施和全州的教育培训工作来增加密苏里州种植大豆农民的盈利能力,可影响密苏里州大豆生产的公共政策。在低碳农业技术方面,大豆协会致力于解决由大豆生产生物燃油的研究和市场需求调研,通过对农民进行培训和对消费者进行培训,促进基于大豆的生物燃油的应用和发展。参与和促进环境保护工作,帮助农户采用先进的耕作方式(如免耕、秸秆覆盖等),改良农田土壤。

三、对中国发展低碳农业机械化的启示和建议

联合国气候变化框架公约的《京都议定书》自1997年12月签署之后,控制二氧化碳等温室气体排放就成为了一个世界性话题。特别是2009年联合国气候哥本哈根大会的召开,世界对中国的节能减排更加关注。节能减排,不仅是一个关系到农户切身利益的经济问题,还是一个世界关注的政治问题。

(一)启示通过对美国低碳农业机械化技术发展的了解,有两点启示。

1.发展低碳农业机械化,是实现中国节能减排目标的重要举措2009年11月中国政府正式对外宣布控制温室气体排放的行动目标,决定到2020年单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%~45%,并将此减排目标将作为约束性指标纳入国民经济和社会发展的中长期规划中。在如此短时间内这样大规模降低二氧化碳排放,需要各行各业的共同努力。中国2010年拥有各类农业机械总动力9.28亿kW,农业生产燃油消耗量3674.91万t,其中柴油3484万t。农业现代化离不开农业机械化。当前中国农业耕种收综合机械化水平为54.5%,还有较大的发展空间,农用燃油的消耗总量还将继续增长,需要用最经济的燃油消耗来达到最高效的农业机械作业。因此,农业机械行业推进节能减排的任务十分艰巨、十分迫切。

2.发展低碳农业机械化,是一项需要统筹推进的系统工程农业机械节能减排体现在农业机械科研、制造、使用、维修、培训和管理等各个环节,需要多个部门的协调配合,加大政策支持力度,综合应用技术、经济、法律等手段,通过行政推动、行业引导、市场拉动等措施,发挥各个市场主体参与农业机械节能减排的积极性和主动性。

(二)建议为推进中国低碳农业机械化发展,建议采取以下措施。

1.密切跟踪国际新能源发展态势,鼓励农户使用清洁的、可再生能源应借鉴美国、欧盟、巴西等国家和地区的生物能源政策,积极推进中国生物能源的产业化进程,尤其重点发展优质木本油料作物和海藻类生物燃油。可通过补贴和税收等政策,降低生物燃油的生产成本和使用成本,鼓励用户购买使用。发挥购机补贴的政策导向作用,适当提高新能源动力机械和装备的补贴力度,在水电、风电、光能充裕地区,大力发展电力农产品加工机械、小型电能植保机械、耕整机械、设施农业装备,建设一批布局合理的电力排灌站。

2.鼓励农业机械生产企业技术创新,不断提高农业机械产品的能源利用效率积极引导科研院所、大专院校和农业机械生产企业等单位,通过科技支撑计划、行业科技计划及地方科研专项等项目,采用先进技术、先进工艺和先进材料,加快研发拥有自主知识产权的农业机械节能减排技术和产品。应用GPS等现代信息手段,努力提高产品使用性能和产品质量,挖掘节能减排潜力,从源头上保证农业机械节能减排效果。从2010年10月1日起,包括拖拉机、联合收割机在内的中国非道路车辆和机械排放标准开始执行进入第二阶段限值,即开始执行国Ⅱ排放标准。中国要健全农业机械节能减排技术法规,强化农业机械设备的能耗检测,加强农业机械推广鉴定管理,切实将国Ⅱ排放标准执行到位。严格《国家支持推广的农业机械产品目录》准入条件,限制高能耗、高污染产品进入目录。

3.大力推广农业机械化节能减排技术,提高资源综合利用水平加强农机农艺结合,制定科学合理、相互适应的农艺标准和机械作业规范。在农作物的耕作、种植、植保、收获以及农产品初加工等环节,积极推广节油、节种、节地、节水、节肥、节药等节约型农业机械化技术和机具。发展基于GPS的精准农业,加快多功能、智能化、经济型机具的推广应用。要全面实施《保护性耕作工程建设规划》和保护性耕作技术推广项目,推广免耕、少耕的现代农业耕作制度,减少机械进地次数,降低能源消耗。争取实施机械化秸秆还田作业补贴,大力推广农作物秸秆综合利用技术,实现秸秆的资源化、能源化、清洁化利用,避免秸秆焚烧现象发生。将农业机械化节能减排技术纳入全国农业机械化教育培训大行动和阳光工程农业机械培训的重要内容,培养懂技术、会操作、善维护的新型农业机械驾驶操作人员。

篇7

关键词:照明;光控技术;节能

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.08.066

1 工厂企业采用光照综合系统目的意义

据相关数据统计2015年我国工业用电高达55500亿千瓦时,能源消费量占全国能源消费总量的70%左右,工业企业是我国能源消费的大户。其中钢铁、有色、煤炭、电力、石油石化、化工、建材、纺织、造纸等九大重点耗能行业,其用电占整个工业用电的60%以上,但单位能耗平均却比国外先进水平高出40%。

随着我国市场经济体制的不断完善,国内大多数企业面临全球化的市场竞争日益加剧,多数企业都面临着利润下滑的处境,对此,只能从加强市场开拓以及强化成本控制两方面着手。而在工业企业的各项成本中,电费已成为紧随原材料成本、人工成本之后的最大的成本。对大多数工业企业而言,电费也是未被企业控制的最后一项成本,许多企业由于管理、工艺、技术等各方面原因,用电利用效率普遍偏低,节能潜力巨大,因此通过技术手段来降低电费支出、提高利润空间势在必行。

2 采光照明节能效果和效益

目前有很多企业都已经意识到了使用车间节能照明装备可以达到很好的节能效果,所以有些企业已经将传统的日光灯替换成节能灯或者LED集成灯组。LED照明技术是利用半导体芯片作为发光材料,直接将电源转换成光能的发光器件,随着应用技术的不断发展,目前已可以替代现有照明产品,被称为全球第四代照明光源或绿色光源。LED光源具有发光效率高、耗电量少、使用寿命长(50000小时以上)、安全可靠性强、有利于环保等特性,根据我们的测试,在保证照明场所现有照度的情况下,完全可以采用15W的LED日光灯管代替现有的40WT8管的普通日光灯管。相对于普通日光灯节能效果已经很明显了,我们先来看看,更换照明设备后节能情况对比,以及经济性分析。

(1)从照明设备成本看,普通日光灯以40瓦功率计算,寿命在6000小时左右,单价9元,年成本10.5元。目前节能效果最好集成LED节能灯,16瓦相当于日光灯40瓦,寿命50000小时以上,单价300元,年成本45元。

(2)从效率来看,灯具的实际效率计算公式为:光源光效(流明/瓦)×电源效率(%)×光照效率(%)×灯具效率(%)

可见LED灯具实际效率是普通日光灯的3倍以上。

(3)从实经济效益看,按工业企业照明用电0.7元计算(按地区最低电价核算),每天工作20小时计算,每灯每年耗电328.5度,综合成本254元,采用节能照明灯具,每年每灯成本在125元左右。

这里只是简单更换照明工具达到效果,那么我要研究的综合节能照明,还可以达到更理想的节能减排的效果,下面具体研究综合项目的方案和可行性。

3 优化采光照明节能综合项目

我们企业车间生产照明过程中,还有些环节是十分值得我们研究和加以节能改造的。

3.1 光源布置

在生产中,实际企业成产车间工作面积和有效照明面积之间还是可以继续优化算的,经过调研发现,一般企业车间实际照明工作区,占车间照明区70%左右,其他区域为通道,货物存放,生活区等,这些区域光效和每平方米流明可以区别对待,减少不必要的光源,也可以利用一些自然光源,布置合理,可以减少5%左右的光源。

3.2 智能控制

车间实际照明过程,多数企业照明系统光源只有两种控制,打开照明和关闭照明。但是实际照明情况是根据环境条件变化的,白天和夜间不同,上午和下午不同,阴天和雨天不同,亮度条件也不同,应该区别对待。虽然也有采用数量分组控制的,但是一般不能调节照明灯组本身的照明亮度和功率。如果采用LED集成灯组,通过上位微机控制和灯组集成控制,可以调节照明智能的话,对于不同照明条件和亮度进行时时控制和区别微控,可以减少光浪费的情况。智能调控装置还能够实现灯具的软启动和慢斜坡控制过程。灯具在启动时,采用低压软启动,充分预热。该过程可减少40%的启动电流冲击,有效提高光源寿命。在调压、稳压的过程中,智能调控装置采用慢斜坡方式,让电压在设定时间内缓慢过渡,保证光源不受电压、电流波动的冲击,从而降低电光源损坏,延长使用寿命。为了满足不同用户对照明灯具控制的需要,智能调控装置有三种运行模式可供选用:(1)端子控制节能运行模式(2)时间控制节能运行模式(3)通讯控制节能运行模式。

3.3 加强节能降耗意识,注重节能制度管理

从管理人员和员工的节能意识上强化,制定可行、合理的管理制度,从根本上实现节能减排。

4 结束语

篇8

关键词:钢铁工业;余能利用;冷床;可利用余热

收稿日期:20130604

作者简介:余蔚茗(1983—),女,湖北人,GHG审核员,硕士,主要从事清洁能源以及工业节能减排项目的审定和核查工作。中图分类号:TF09 文献标识码:A

文章编号:16749944(2013)07030003

1 引言

能源是支撑人类文明进步的物质基础,是现代社会发展不可或缺的基本条件,但同时也是长远制约经济发展的重要因素之一。随着低碳经济的到来,提高能源利用效率已形成全球共识。

据《中国的能源政策(2012)》指出,钢铁、有色、化工、建材四大高耗能行业用能占到全社会用能的40%左右[1],且能源效率相对较低,单位增加值能耗较高。其中,钢铁产业的能耗约占全国总能耗的16.1%,钢铁工业排放的CO2占我国CO2排放总量的12%,因此推行钢铁工业节能减排是我国未来能源发展的重点。

在钢铁工业生产过程中,消耗能源推动物料转变的同时会产生大量的余能,如何有效回收利用这些余能已成为钢铁业实现节能减排的重要途径之一。近年来,国内外学者已对钢铁工业余热余能回收利用的重要性及可行的技术理论问题展开了大量的研究[2~4],对我国钢铁工业节能减排战略的实施发挥了重要作用。

2 中国钢铁业余能回收利用技术现状

钢铁生产消耗的一次能源中约40%以某种形式的热能释放,生产过程中产生的余能资源通常包括余热、余压以及副产品能源。当前,对于我国钢铁业余能回收利用的技术情况如下。

2.1 高炉炉顶煤气余压透平发电技术

高炉炉顶煤气余压回收发电(Top Gas Pressure Recovery Turbine,TRT)是利用高炉炉顶排出的高炉煤气中的压力能与热能转化为机械能并驱动发电机发电[5]。现代高炉大都采用高压炉顶,从炉顶排出的高炉煤气除具有化学能外,还具有一定的物理能,为促进这些可燃废气的综合利用,通常采用高炉煤气余压透平发电技术(TRT),将煤气的压力能转化为机械能并驱动发电机发电。炉顶煤气压力大于120kPa的高炉均应有TRT装置,目前我国TRT普及率已达90%以上。

2.2 干熄焦技术

干法熄焦是目前国外较广泛应用的一项节能技术,其英文名称为Coke Dry Quenching,简称CDQ。干熄焦是利用惰性气体,在干熄炉中与红焦换热从而冷却红焦。吸收了红焦热量的惰性气体将热量传给干熄焦锅炉产生蒸汽,被冷却的惰性气体再由循环风机重新鼓入干熄炉冷却红焦,而锅炉产生的蒸汽或并入厂内蒸汽管网或用于发电。在干熄焦过程中,80%的红焦显热被回收,干熄每吨焦炭可产生0.42~0.45t中压蒸汽(450℃,4.6MPa),比传统湿熄焦工艺节水0.5t,同时可避免湿熄焦过程中产生的含有大量酚,氰化物和硫化物蒸汽排入大气中,从而有效改善生态环境。

2.3 自产煤气回收利用

钢铁生产过程中,主要副产3种煤气,分别是高炉煤气、焦炉煤气及转炉煤气,它们的热值见表1[6]。

据统计,自产煤气占钢铁生产总能耗的17%左右,除少量煤气泄漏损失外,其余均可利用。自产煤气主要用于加热炉加热,各种铁包、钢包烘烤,焦炉煤气还可用于连铸切割,制氢等。

焦化的化产工序要回收粗焦炉煤气中的化工产品,所采用的工艺工种多样。然而,当前炼铁高炉煤气、炼钢转炉煤气均有干法回收技术替代早先的湿法回收技术。与传统的湿法相比,高炉煤气采用干法除尘技术,可以提高高炉煤气的温度,减少煤气中的水含量,节约水资源;转炉煤气干法除尘技术,取消了规模庞大的浊环水处理系统以及笨重的机械设施,操作灵活,略可提高转炉煤气的回收量。

2.4 低温烟气回收技术

目前,我国钢铁业高温烟气余热的回收利用较普及,而中低温烟气余热的回收利用率较低。企业通常用高温烟气预热助燃空气,而通过空气预热器后约400~500℃的中温烟气则没有被大部分企业加以利用,至于大量400℃以下的低温烟气余热由于其投资回报差利用更少。为将低温余热转化为各种环境都可利用的能源,利用低温余热发电成为低温余热利用技术研究的主要方向。其中,有机工质郎肯循环发电的研究和应用[7]最为广泛,该技术可通过采用不同低沸点的有机物作为工质,可回收55℃以上的低温热源。

2.5 蓄热式高温空气燃烧技术

蓄热式高温空气燃烧技术的全名称为高温低氧空气燃烧技术(High Temperature and Low Oxygen Air Combustion-HTLOAC),也称作HTAC (High Temperature Air Combustion)技术[8]。其特征是极大限度地回收燃烧产物中的显热,实现超高温(助燃空气可预热至800~1000℃,甚至更高)、超贫氧(氧气提及浓度3%~15%)燃烧。该技术可实现燃料化学能的高效利用和低NOX排放,从根本上提高了加热炉的能源利用率(热回收效率80%以上),特别是在钢铁业对低热值高炉煤气的合理利用,既减少了污染物高炉煤气的排放,又节约了能源,是满足当前资源和环境要求的先进技术。

2.6 低热值高炉煤气联合循环发电(CCPP)技术

该技术可回收放散的低热值煤气用于发电,是一种煤气、燃气、蒸汽联合循环发电系统以及将煤的气化技术和高效的联合循环相结合的先进发电系统[9]。在不外供热时热电转换效率可达40%~45%,已接近天燃气和柴油为燃料的类似燃气轮机联合循环发电水平,比常规锅炉蒸汽转换效率高出近一倍。此外,该发电技术CO2排放比常规火力电厂减少45%~50%,无SO2、飞灰及灰渣排放,NOX排放少,回收了钢铁生产中的二次能源,可用水量相当于同容量常规燃煤电厂的1/3.

2.7 余热蒸汽发电技术

余热蒸汽发电原理与传统蒸汽发电原理相同,区别在于热源来源。余热蒸汽的热源来源主要有高炉、转炉、电炉及其他冶炼炉高温烟气,热轧厂燃气均热炉,烧结热料及高温烟气等。

2.8 转炉负能炼钢技术

转炉负能炼钢是计算转炉工序同一生产周期内的能源消耗量与能源回收量的差值,炼钢工序能耗公式如下:

工序单位能耗=能源消耗量-能源回收量钢产量。

转炉工序能源消耗部分由焦炭、水、电、蒸汽、氧气、氮气、氩气、焦炉煤气等能源介质构成。由于生产工艺、生产品种和转炉大小等技术条件的差别,转炉工序能耗一般波动在25~37kgce/t。转炉工序回收的能量主要有煤气和蒸汽两部分构成。转炉出口烟气的总热量约为38.3kgce/t,其中81.8%为潜热,18.2%为显热。采用回收技术通常可回收能量30~36kgce/t,其中70%为转炉煤气,30%为蒸汽,即可实现负能炼钢[10]。

3 冷床余热回收利用潜力分析

从20世纪70年代末,发达国家已经意识到提高钢铁企业生产效率以及进一步降低能耗的重要性,经过几十年的不断地改进和探索,这些技术现在已经相对成熟,开始大范围推广。然而至今,作为钢铁业非常重要的一道工序冷床,其余热非常高,但对其余热的回收技术研究几乎空白。本文以国内某钢厂无缝钢管轧制冷却工序为例,统计分析了可利用的余热潜力,希望以此为钢铁业节能减排新技术的发展拓宽思路。

3.1 车间主要生产概况

该车间主要加工外径220mm、280mm和330mm的低碳钢管坯,其主要加工工序有管坯加热、旋转穿孔、多辊连轧、再加热、定径精轧以及冷床自然空冷等。3种不同外径的管坯经定径精轧后,进入冷床前后温度参数见表2。

3.2 冷床余热分析

根据比热容原理,冷床上放散的热量的计算公式如下:

Q放热=mC×(t进-t出)。

式中Q放热为冷床上自然放散的热量,J;m为冷床处理的钢管量,t;C为低碳钢的比热容,取465J/kg·℃;t进为钢管进入冷床的温度,℃;t出为钢管退出冷床的温度,℃。

基于以上,该无缝钢管车间近3年的年均排放热量结果为:外径220mm管坯加工放散热量为6.47×1013J/年,外径280mm管坯加工放散热量为9.62×1013J/年,外径330mm管坯加工放散热量为9.22×1013J/年,全车间共计2.531×1014J/年的热量放散,不仅给环境带来热污染,同时也造成二次能源浪费。

由于热量是能源利用的最一般形态,故国际上习惯采用热量为能源的共同换算单位,我国主要采用标准煤来折算能耗。我国的GB2589-2008《综合能耗计算通则》规定,将低位发热量等于29.3MJ(7000kcal)的燃料,称为1kg标准煤(1kgce)。通过综合换算,该无缝钢管车间近3年年均放散热量相当于8638tce,吨钢冷床放散热量为12kgce,约占《工业节能“十二五”规划》[11]要求钢铁业吨钢综合能耗目标(580kgce)的2%,因此冷床可利用余热潜力巨大。

3.3 冷床余热回收方案

为了能充分回收这部分放散的热量,本文提出了一个半封闭式的预想换热方案,如图1所示。冷空气从冷床出口处下方循环鼓入换热装置,随着与轧制的高温钢管逐步换热,空气受热温度提升,当空气换热至冷床入口处时,温度可达800℃以上,之后高温热空气随着循环系统送入余热锅炉,产生的蒸汽既可以用于发电又可以直接并入厂区蒸汽管网,而经余热锅炉换热后的冷空气经除尘后再次鼓入冷床换热系统,从而实现节能减排。

4 结语

对于当前快速发展的钢铁工业而言,能源生产面临难以满足能源需求,钢铁工业耗能占全国总能耗比重历年来稳中有升,能源对钢铁工业发展的约束日益显著。虽然我国节能减排取得了巨大的进步,但CO2排放仍高于发达国家,在低碳经济时代,我们有必要加快推广TRT,CDQ及CCPP等节能技术的应用。

2013年7月 绿 色 科 技 第7期

冷床冷却是钢铁工业轧制工序中一个必要环节,其余热利用潜力巨大,为了顺应我国钢铁业的快速发展,加快冷床余热回收应用技术任重道远。

参考文献:

[1] 国务院新闻办公室.中国能源政策[R].北京:国务院新闻办公室,2012.

[2] 王维兴.钢铁工业的节能潜力分析[J].冶金能源,2002,21(3):5~6.

[3] 王建军,蔡九菊,张 琦,等.钢铁企业能量流模型化研究[J].中国冶金,2006,16(5):48~52.

[4] Taylor P B,Wadkin J W.Industrial Heat Recovery Projects Supported Through the Energy Efficiency Demonstration Scheme[J].Journal of Heat Recovery Systems,1986,6(1):83~92.

[5] 刘延泽.高炉提高TRT发电量方法浅述[J].中国高新技术企业,2012(29):47~49.

[6] 张 琦,蔡九菊,王建军,等.钢铁厂煤气资源的回收与利用[J].钢铁,2009,12(44):95~99.

[7] Badr O.Thermodynamic and Thermo-physical Properties of Organic Working Fluids for Rankine Cycle Engines [J].Applied Energy,1985,19(1):1~40.

[8] 罗国名.蓄热式高温空气燃烧技术[M].北京:冶金工业出版社,2011.

[9] 张怀东,李志全,贾文君,等.邯钢CCPP发电技术的选择与应用[J].能源研究与应用,2006(6):38~41.

篇9

关键词:电能替代;能源布局;节能减排;市场拓展

随着经济发展和人口增加,能源短缺、气候变化、环境污染等问题日益突出,建设低碳城市的压力也日趋增大。调整能源结构,提升可再生能源在能源消费总量中的占比,提高能源开发和利用效率,是实现节能减排的重要途径。国家电网公司提出的电能替代战略,对于优化能源布局、保障能源安全、促进节能减排、保护生态环境、提高人民生活质量具有重要意义。文章从工作实际出发,重点对当前供电企业电能替代工作面临的问题及采取对策展开了研究。

1 电能替代概述

1.1 电能替代概念

电能替代,主要是指利用便捷、高效、安全、优质的电能代替煤炭、石油、天然气等一次能源,通过大规模集中转化来提高燃料使用效率、减少污染物排放,实现社会的清洁发展。电能可以广泛替代化石能源,较为方便地转换为其他形式能源,并实现精密控制,是近20年消费增长最快的能源品种。

1.2 国家电网公司电能替代战略

为破解城市雾霾难题,构建绿色能源消费模式,国家电网公司提出了加快转变电网发展方式,“以电代媒、以电代油、电从远方来”的发展战略,在能源生产、输送、消费各环节全面实施电能替代。

2 电能替代工作当前面临问题

2.1 缺乏政府部门支持

尽管国家已将调整能源结构、转变能源发展方式视为治理雾霾天气,实现绿色发展的根本出路,但在当前能源价格水平、政策条件下,电能替代各项技术或设备中,仅有热泵、电动汽车、电水泵、电窑炉等技术经济性较强,其他如电锅炉、电采暖等更多的用电技术则经济性较弱。

2.2 电力供需矛盾影响

电能替代工作的开展必然会提升电能所占终端能源消费的比重,这将进一步加剧当前电力供需形势压力,尤其是今年政府主抓节能减排、雾霾治理工作,山东省火电机组正在组织或计划进行脱硫、脱硝改造,加之夏季将至,气温升高,当前电力供应缺口较大,电能替代在整个社会认同度较低,推广难度较大。

2.3 与企业沟通不顺畅

电能替代是近两年才开始倡导的新理念,作为开拓电力销售市场的有效举措,电能替代的具体工作由供电企业市场拓展员承担。市场拓展员是依据国家电网公司“三集五大”部署,为适应营销发展新形势,变“业务导向型”为“客户导向型”,创新管理模式而新设立的岗位,主要负责市场分析、市场拓展、能效服务及需求侧管理等工作。

2.4 市场拓展人员缺乏专业技能

电能替代的最终目的是实现工业、商业、农业、交通及居民等各行各业用能电气化,因此市场拓展人员在向各类用能企业、居民客户推介电能替代技术时,不仅需要了解客户经营状况、主要用能设备的特征及能耗数据,更要了解当前在各行各业可以替代的新型电气设备、用电技术及其工作原理。

3 电能替代工作推进对策及措施

3.1 强化政府的政策引导

积极向政府主管部门汇报沟通,借助国家紧抓节能减排、防治大气污染之机,大力争取城市限制性环保、电能替代财政补贴、需求侧匹配电价、电动汽车购置补贴及税费减免等政策支持,为实施电能替代营造良好外部环境。

3.2 优化电能资源的配置与利用

大力发展清洁能源,采取“上大压小”措施控制新建火电项目,不断优化电源结构和布局,持续提升电网的智能化水平。根据电力供需形势变化,认真开展电力供需平衡预测,配合电力运行主管部门合理安排发电计划。

3.3 加强宣传与示范带动

发挥能效服务网络作用,通过集中宣传、交流座谈、产品技术展览等形式,倡导“以电代煤、以电代油”的能源消费理念,推介电能替代新技术、新设备,普及环保意识和电能替代知识,增强全社会对电能替代的认同感,有效引导客户改变消费习惯,主动选择电能。

3.4 充实技术力量

一是充分发挥国家电网公司节能服务体系作用,由省属节能服务公司增设电能替代技术人员或建立与相关设备厂商的联系,以合同能源管理等方式为客户提供电能替代相关的咨询、设计、施工等全方位服务,或为供电企业提供电能替代技术培训与支持服务。二是供电企业深入开展市场调研,主动收集有关电能替代设备厂商联系方式,根据客户需要,邀请设备厂商人员为客户提供技术咨询与服务。三是积极开展电能替代有关标准和技术研究,做好技术的储备和支撑,促进电能应用技术的推广。

3.5 加大市场拓展人员培训力度

一是组织开展电能替代业务技能培训,使市场拓展人员掌握电能替代、政府鼓励政策等相关知识,了解热泵、电力蓄冷、电窑炉等重点项目技术的原理及能效优势。二是强化服务技能培训,加强法律法规的学习,熟练掌握各项服务规范,提高沟通技巧,进一步增强员工依法经营意识和服务意识。三是组织市场拓展人员外出学习电能替代先进经验及典型案例。

3.6 强化配套服务

一是针对电锅炉、电蓄冷等重点电能替代项目,积极与设备厂商、客户沟通联系,理顺各方之间的衔接,完善协同工作机制,简化内部流程,建立电能替代工程 “绿色通道”,实现从业扩报装到送电全过程“一站式”服务。二是加强用电设备安全管理,联系设备厂商编制新型电气设备安全用电注意事项及运行维护方法并发放客户,主动为客户提供用电检查服务,提前消除安全隐患,切实保障客户用电安全。

4 结束语

综上所述,电能替代战略在优化能源布局、保障能源安全、促进节能减排、保护生态环境、提高人民生活质量等方面有着巨大的作用。我们可以通过争取政府有利政策、优化电能资源的配置与利用、加强宣传与示范带动、不断充实技术力量、加大培训力度、强化业扩与安全配套服务等具体措施来加强电能替代管理,从而全面推进电能替代工作,构建绿色能源发展模式。

参考文献

[1]牛东晓,范磊磊.寻找能源发展的绿色路径[J].能源评论,2013(10):50-52.

[2]国家电网营销〔2013〕1157号.国家电网公司电能替代实施方案[Z].

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关键词 :建筑节能 太阳能 风能 地热能

引言

随着能源供应紧张状况的日益加剧,能源问题逐渐成为制约各国经济发展的主要因素,开发利用新能源已成为人类解决能源危机和环境压力的根本出路和最优途径。2008年我国能源消费总量已经超过28亿吨标准煤,其中建筑能耗居各种行业能耗之首,约占总能耗的27.6%。为缓解能源供需矛盾,保持经济和能源可持续发展战略,我国提出在坚持科学发展观的基础上深化改革,消除制约节能减排工作的体制性和机制,大力开展节能降耗工作。因建筑行业是耗能大户,建筑运行能耗已接近全社会商品用能的三分之一,节能潜力最大,所以,建筑领域在开展节能降耗工作和优化配置有限资源的同时,积极开发新能源和有效利用可再生能源,对进一步改善能源结构、保护生态资源环境,促进社会经济健康发展必将产生决定性的推动作用。

一、我国目前的能源结构和建筑能耗状况

我国是一个人口众多的发展中国家, 尽管能源资源总量约为世界的 10%,但我国人均拥有的能源资源量只有世界平均值的40%。特别是石油和天然气等优质资源严重短缺,石油最终可采储量仅占世界石油可采储量的3%左右,人均占有量仅为世界平均水平的13%,能源供应长期面临着后备资源不足,特别是优质能源资源日益短缺的问题。 2003年我国能源消费总量为17.4 亿吨标准煤,2008年已超过28亿吨标准煤,能源消费年平均增长速度已接近10%。另外,由于我国是以煤炭为主要能源的国家,在能源的生产和消费中,一次能源结构长期得不到合理优化,煤炭在一次能源中的消费比例一直保持在65%以上,并且能源利用效率低于世界平均水平近10 个百分点,单位GDP 能源消耗是世界平均水平的3 倍。同时,能源消费过程中造成严重的大气污染,加剧了大气的温室效应和酸雨现象。据统计,我国二氧化硫排放总量的90%和大气中70%的烟尘都是由燃煤造成的,对我国的生态环境和人民身体健康构成严重威胁。目前,我国的CO2排放量也已占到世界的12.8%,位居世界第二位,仅次于美国。

然而,在各种能源消费中,建筑能耗位居行业之首,其中采暖和空调能耗约占建筑总能耗的50%至70%。2006年,我国房屋建筑总面积为395亿m2,消耗商品能源约5.63亿吨标准煤,占当年全社会总能耗的23.1%。据国家有关部门统计资料显示,目前我国既有建筑已超过400亿m2,每年新建房屋面积高达15~20亿m2,超过所有发达国家年建筑面积的总和,单位建筑面积能耗是同等条件下发达国家的2~3倍。预计到2020年底,全国将新增房屋建筑面积250至300亿m2,而城镇新建建筑将持续保持以8~10 亿m2 /年的速度增长,如果延续目前状况,建筑能耗将超过目前的2倍,加之建材生产和施工耗能,将高达全社会总能耗的46.7%,对我国能源供应形成巨大压力。

因此,在目前化石能源逐渐枯竭、生态环境日趋恶化的情况下,为切实搞好建筑节能工作,改善能源结构和保护生态环境,建筑领域应加快对可再生能源开发利用的工作步伐,以尽快实现利用可再生能源逐步替代常规能源的宏伟目标。

二、可再生能源在建筑领域应用现状

可再生能源是指太阳能、风能、水能、生物质能、地热能、海洋能等非化石能源,而目前在建筑领域应用前景比较广阔且技术相对比较成熟的是太阳能、风能和地热能等。

1.太阳能

太阳能是各种可再生能源中最重要的基本能源,也是人类可利用的最清洁环保且取之不尽的优质能源。按照利用途径,太阳能在建筑领域的应用技术可分为太阳能热利用、太阳能光利用和太阳能储存转换利用三大类。目前多数建筑对太阳能的光热利用还普遍停留在“生产生活热水”这样低水平的应用层面上,加之产品成本较高,价格恶性竞争等原因,一些产品粗制滥造质量低劣,导致消费者对太阳能的技术产生信任危机,从而使太阳能技术产品的推广应用陷入举步维艰的境地。

2.风能

风是一种由太阳辐射热引起的自然现象。风能利用主要是风力发电和风能动力两种主要形式,其中又以风力发电为主。我国风能资源丰富的地区主要分布在东南沿海及附近岛屿,内蒙古、新疆和甘肃河西走廊以及东北、西北、华北和青藏高原的部分地区。我国目前在风电技术和设备制造方面也已处于世界领先地位,当务之急应当加快探索在我国沿海岛屿、城镇乡村的建筑领域、尤其是城市高层建筑因地制宜地发展直接利用风能资源技术。

3.地热能

地热能是贮存于地球内部的一种巨大的洁净能源。我国拥有丰富的地热资源,全国地热资源可采储量是已探明煤炭可采储量的2.5倍,其中距地表2000米以内储藏的地热能约为2500亿吨标准煤。目前正在逐渐受到人们重视且在建筑领域应用潜力巨大的是地源热泵技术,其最大的技术特点就是消耗少量的高品位能源,即能开发利用蕴藏在浅层地下的低品位能源满足建筑物的供暖、空调和热水供应需求,既实现了节能减排,又不污染环境,因此,利用热泵技术开发利用浅层地热能是目前最受欢迎的一项新技术。但是, 和发达国家相比,我国的热泵技术还处于初级阶段, 其主要差距是我国各地区目前还缺少对岩土地质材料性质进行全面系统的测试和统计分析工作,地源热泵技术仍处于按经验设计实施阶段,热泵系统运行效果与设计要求偏离过大的现象时有发生,造成地热资源的浪费或不足。

三、改进和实施建议

在大力开发新能源的今天,建筑领域在有效开发利用可再生资源的同时,如何合理降低开发和转化利用的成本,摆脱低质低价的恶性循环,步入良性发展的健康轨道是当前新能源开发中亟待解决的重要课题。笔者认为当务之急应该做好以下几方面工作。

1.国家应根据地方气候环境特点,分别制定和完善各地区可再生能源开发利用中长期发展规划并按规划分步实施,同时进一步加强财政、税收等经济激励政策方面的研究工作,适时出台一些鼓励性的政策措施。与此同时,在加大政策扶持和资金投入的基础上,国家应尽快完善相应配套的法律法规,并强化从建设规划、设计、监理和工程竣工验收及运行效果各关键环节的监督管理,尤其应重点加强对可再生能源建筑应用技术的能效考评工作,以逐步形成可再生能源建筑的规范化、标准化、法制化建设环境。

2.应该打破目前各自为阵的行业分散格局,在加强行业或部门之间相互交流合作的基础上,大力开展可再生能源产品与建筑产品的集成化技术研究工作,使太阳能、风能等相关设施与建筑进行有机结合,做到与建筑融为一体、相互依存、不可分割,并满足与建筑主体围护结构的一体化同时设计、同步施工和相同寿命周期的要求,以最大限度地利用可再生能源有效解决建筑供暖、空调、照明和生活用热水等日常用能需要,使建筑产品在逐渐降低对常规能源消耗的同时,逐步实现绿色环保和低能耗的建设目标。

3.在太阳能的转化技术方面应该突破太阳能低温利用的制约瓶颈,加快研究开发中高温的太阳能光热利用核心技术产品,尤其应在研究开发新型高效中高温太阳能集热器上狠下功夫,在提高太阳能装置转换效率的基础上拓宽太阳能技术产品的应用领域。

4.为了充分利用和保护地热能这一宝贵的清洁能源, 应加强基础资料的测试研究和统计分析工作,并学习引进发达国家的先进技术和经验,在地热资源的开发利用过程中应本着“统一规划、合理布局、综合利用、统一管理”的原则,严格地热资源开发审批制度,在统一规划指导下,逐步推动地热开发利用的规范化、规模化,、商业化发展,以避免造成地热资源的浪费或地下水质资源污染的现象发生,使我国的地源热泵应用技术早日步入可持续的科学发展轨道。

5. 加强可再生能源建筑产品应用的宣传推广工作,在强化全民节能意识的同时,提高全社会推广应用可再生能源产品的意识,同时根据地区环境建设工程示范小区,待技术成熟后逐步扩大应用范围,同时还应注重对相关产业扶持政策和配套措施的真正落实工作。

结束语

建筑能耗位居行业之首,开源节流是降低能耗的关键。开发利用可再生能源对建筑节能工作具有举足轻重的作用,是确保我国中长期能源供需平衡、减少环境污染的先决条件,也是提高能效、达到中等发达国家能源利用水平和实现经济持续增长的有效措施。但是,发展可再生能源需要政府的远见卓识,需要相关配套政策措施和可持续发展框架的大力支持,需要全社会各相关行业的积极参与和有机配合,只有如此,才能从根本上克服各种阻力,将全社会利于可再生能源发展的要素有机结合起来,全力推进建筑领域可再生能源的开发利用工作,从而保障社会经济和生态环境的可持续健康发展,造福子孙后代。

参考文献:

[1]中华人民共和国可再生能源法立法研究课题组2004可再生能源立法研究报告

[2]中国科学院可持续发展战略研究组2006中国可持续发展战略报告

[3]王荣光 沈天行 可再生能源利用与建筑节能2004

[4]徐伟可再生能源建筑应用技术指南2008

[5]清华大学建筑节能研究中心2008中国建筑节能年度发展研究报告