山西省某公司水库建设项目节能评估报告案例
前言
第一章 编制说明
第一节 评估目的和意义
一、评估的目的
二、评估的意义
第二节 评估过程
第二章 项目概况介绍
第一节 项目建设单位概况
第二节 项目建设方案
一、项目基本情况
项目名称:山西省某公司水库建设项目
建设地点:山西省
建设性质:新建
建设规模:建设规模:按照上坝址方案,乌河水库坝高57.38m,正常蓄水位787.0m,总库容927.6万m3。水库可向工业园区提供996.4万m3工业用水,向西烟、西潘两个乡镇提供65.2万m3生活用水,发展高效节水灌溉面积2.5万亩,灌溉水量约331.3万m3。
二、产品方案
1、乌河水文条件
乌河是盂县的主要河流之一,沿西南—东北方向呈窄长形分布于县境西北。从上游到中游,依次为东梁和西烟等连串山间盆地(河流流长约31.2km);从下东坡、岭南村起进入山地、峡谷,进山后的前10km均为季节性河流,从西潘乡李庄村开始为常年性河流。
(1)流域降水量
根据阳泉市第二次水资源评价结果,1956~2000年系列乌河流域多年平均降水量503.8mm,最大年降水量762.9mm,最小年降水量194.8mm。
(2)实测清水流量
按照阳泉市水文水资源勘测实测结果,乌河水库坝址处清水流量(断面选在西潘乡均才村的上游约2km处和下游约6km处),断面区间支流日平均流量为0.036 m3/s。
2、工程任务和需水量预测
(1)工程任务
水库开发目标为:控制乌河地表径流,充分利用边界水资源,向工业园区提供996.4万m3工业用水,向西烟、西潘两个乡镇提供65.2万m3生活用水,发展高效节水灌溉面积2.5万亩,灌溉水量约331.3万m3。
三、项目工艺方案
四、建设内容及总平面布置
1、主要建设内容
建设水库枢纽工程包括堆石混凝土大坝(包括溢流段和非溢流段)、泄洪底孔等;建设从水库到用水区总长度约29.7km的长距离高扬程输水工程,全线共设5级扬水泵站;建设乌河水库农业灌溉工程,规划总面积为37km2。
2、项目总平面布置
……
五、主要经济技术指标
六、项目进度计划
第三节 项目用能情况
一、电力
本项目用电负荷主要为供水工程各级泵站负荷,以及采暖通风、照明、自动控制和通信等辅助用电负荷等,总装机容量为8103.17kw,考虑变压器和线路损失,则年总耗电量为2978.28万kwh,折合标煤3660.30tce。
项目采用以西潘变电站、西烟变电站为供电电源的双电源双回供电方式,从西潘变电站、西烟变电站各引一回35kv专用线路依次至一至四级泵站。五级泵站的电源以一回10kv线路引自四级泵站10kv母线。
二、水
项目用水主要为水泵轴封用水、员工生活及其他用水。其中,水泵轴封耗水量4.95万m3/a;员工生活用水0.09万m3/a;未预见水量0.50万m3/a,项目投产后年耗水量为5.54万m3/a。
水泵轴封用水根据水库水质情况,水质好时可直接取自水泵自身水源供水,水质不好时由厂区高位水池通过技术供水总管向各台机组供水;生活及其他用水由厂区高位水池供水,高位水池水源拟采用深井水。
三、项目能源消耗汇总
第三章 项目所在地概况及能源消耗、供应情况
第一节 项目所在地能源供应条件及消费情况
一、项目所在地能源生产供应条件
二、项目所在地能源消耗情况
第二节 项目能源消费对当地能源消费的影响
项目建设实施后年消耗电力2978.28万kwh/a、耗水5.54万m3/a。项目电力消耗较大,该项目电源引自35kv西潘变电站和西烟变电站,变电站剩余容量可满足本项目需要;项目技术供水可根据水库水质情况,水质好时可直接取自水泵自身水源,水质不好时由厂区高位水池通过技术供水总管向各台机组供水;消防及生活用水由厂区高位水池供水,高位水池水源拟采用地下深井水,不会对当地用水产生影响。
根据山西省统计局、山西省经济和信息化委员会、山西省发展和改革委员会联合发布的“2009各市单位gdp能耗指标”,阳泉市单位gdp综合能耗2.13吨标煤/万元,本项目万元工业产值能耗1.59tce/万元,低于当地能耗水平,有助于推动当地节能目标的完成,同时也将为当地能源消费提供更多的发展空间。
本项目乌河水库的兴建将避免乌河径流由于缺乏调蓄设施而白白流走,增加河水的利用量,充分提高水资源的利用率。水库建成后每年可供给盂县工业、生活及灌溉水量合计1392.9万m3,改变盂县的新兴工业和农业缺水现状,改变西潘、西烟镇长期靠打深井解决生活用水的方式,项目的实施对当地能源消费具有正面影响。
第三节 本章评估小结
经过收集项目所在地各种能源供应和消费条件的资料,经分析,项目建成实施后年能源消耗量占全区能源消耗的比例较小,从长期看乌河水库的建设将对当地能源消费产生正面效益。
第四章 项目建设方案节能评估
第一节 项目选址、总平面布置节能评估
一、项目选址分析
乌河的清水水源分布于河流的下游,经过对乌河下游河段的现场实地勘察,初步选择了两处坝址,分别位于均才村的上游和下游。
1、上坝址在均才村上游,距均才村约1km,河底高程约755m。上坝址的库区开阔,库容条件好,其最大优点是取水水位有利,泵站地形扬程可减少70m。而且不需要迁移村庄,公路改线工程量较小;缺点是控制流域面积比下坝址少约32km2,约占乌河流域面积的2.7%。
2、下坝址在均才村下游约2.9 km处,下坝址处河底高程680.6m。下坝址的优点是控制流域面积比上坝址多32km2,清水流量比上坝址高出约12.5%。下坝址的主要缺点是供水水位低,与上坝址相比,提水地形扬程需增加70m。同时,均才村村民赖以生存的河弯地大部分被淹没。另一个缺点是,水库水位变幅大(约22m),水库取水泵站的工作条件较差。
通过比选分析,项目采用上坝址作为乌河水库坝址,上坝址方案在相同库容下坝高小、正常蓄水位高、取水扬程低(能耗小)、场地较开阔、便于施工布置。按照可研估算,下坝址枢纽工程静态投资高于上坝址,该坝址方案选择较为合理。
二、总平面布置分析
第二节 工艺流程、技术方案节能评估
一、水库枢纽工程节能评估
1、混凝土面板堆石坝和重力坝比较
项目通过对混凝土面板堆石坝和重力坝从枢纽工程布置、主要工程量、技术指标及投资比较,选择合适的重力坝坝型。从能耗方面,两种坝型都需设置泄洪洞,安装启闭机和卷扬机,在能耗上相差不大,而推荐坝型选择重力坝型主要考虑以下因素:
(1)混凝土面板堆石坝在利用当地材方面有一定优势,但大坝主体为松散材料,不利于与泄水建筑物的连接,需另外设置岸边溢洪道和泄洪洞等泄洪建筑物。
(2)两方案库容条件相同,投资相差较大。面板堆石坝方案的土石方工程量远大于重力坝方案,但混凝土及钢筋混凝土量小于重力坝方案。
综上所述,在相同库容条件及相同供水量情况下,本着技术经济的原则,重力坝方案具有一定的优越性。
2、重力坝型方案选择
......
二、供水工程节能评估
第三节 主要用能工艺和工序节能评估
一、工序能耗情况
本项目主要能耗为供水工程电力消耗,项目从水库到用水区为远距离高扬程供水,全线5级扬水共设五级泵站,一、二、三、四级站为工业、农业共用泵站,水泵工作扬程为90~137m,每站装机4台(工业泵2台、农业泵2台)。五级站为工业用水专用泵站,水泵总扬程为73.69m,装机3台(1台备用)。
二、主要用能工序节能评估
1、一级泵站(取水泵站)
一级站为水库库区扬水站,水库取水水位775.0m,扬水池水位910.0m,管道总长度4360m,损失扬程7.9m,总扬程132.90m。一级站设计流量为工业用水0.35m3/s、农业用水0.50 m3/s,选用sd200-670b工业泵(p=400kw)2台,sd200-670a农业泵(p=630kw)2台(非灌溉期农业水泵为工业供水备用)。
一级站工业泵装机容量800kw,取需要系数0.78,水泵年运行时间8425h,年耗电量为525.74万kwh;农业泵装机容量1260kw,取需要系数0.78,水泵年运行时间1841h,年耗电量为180. 89万kwh。因此,一级泵站年总耗电量为706.63万kwh,折合标煤868.45tce。
2、二级泵站
……
第四节 主要耗能设备节能评估
一、设备能耗情况
1、项目能耗情况
本工程主要耗电设备为各级工业、农业泵,总有功计算负荷为6001.8kw,占项目总用电计算负荷的98.12%,年总耗电量为2820.1万kwh;生产辅助及附属系统总有功计算负荷为114.88kw,占项目总用电计算负荷的1.88%,年总耗电量为57.02万kwh。
2、主要耗水设备
本项目生产用水主要为泵站水泵轴封用水,水泵轴封供水根据水库水质情况,水质好时可直接取自水泵自身水源供水,水质不好时由厂区高位水池通过技术供水总管向各台机组供水。一~五级泵站投入运行单级双吸离心泵共18台,每台水泵轴封用水量约为0.8m3/h,轴封用水量合计4.95万m3/a。
二、主要设备节能评估
第五节 辅助生产和附属生产设施节能评估
一、电气单元
1、电源
采用以西潘变电站、西烟变电站为供电电源的双电源双回供电方式,即从西潘变电站、西烟变电站各引一回35kv专用线路依次至一至四级泵站,单回线路总长度约8.5公里,双回线路总长度约18.5公里。五级泵站的电源以一回10kv线路引自四级泵站10kv母线,导线规格lgj-35,线路长度约5公里。
一~四级泵站装机均为四台10kv泵组,各变电站设两台主变压器,其中,一级泵站容量为2×1600kva,二级泵站容量为1250kva+1600kva,三级泵站容量为2×1000 kva,四级泵站容量为2×2000kva。
五级泵站10kv电源经一回电缆yjv22-3×35接变压器高压侧,变压器低压侧为380v,为泵站机组和站用负荷配电。
2、供配电系统
全厂用电负荷高压电动机电压10kv,低压电动机电压380v,照明电压220v,检修照明电压24v。配电系统采用树干式和放射式相结合的方式,主干线用电缆埋地敷设,各分支线路采用绝缘导线穿钢管沿墙明敷至动力配电箱再至各用电点。
3、节能分析
二、照明系统单元
三、采暖、通风系统单元
四、给排水单元
五、建筑节能单元
第六节 本章评估小节
本报告经过对该项目平面布置、工艺技术、主要耗能设备、辅助生产系统和公用工程等方面系统分析,该项目建成实施后在满足供水质量的前提下,选用节能产品,采用的节能措施节能效果显著。因此,评估认为从节能评估角度出发,本项目的建设是可行的。
第五章 项目能源消耗及能效水平评估
第一节 项目能源消费种类、来源及消费量评估
一、项目能源消费种类
本项目运行后所消耗能源种类为电力,耗能工质为新鲜水。
二、能源来源
三、项目用能核算
1、电力核算
根据盂县乌河水库可行性研究报告及业主提供的技术资料,以项目达产达标后分析能源消耗情况。
项目用电量核算依据用电设备装机容量和需要系数,结合最大负荷利用小时数计算年需电量,需要系数和最大负荷利用小时数的选取依据《工业与民用配电设计手册》,计算结果计入适当的同时工作系数。
(1)用电设备组的计算负荷
(2)配电干线或变电所的计算负荷
(3)项目耗电情况根据项目耗电设备所属系统分为各级泵站耗电、辅助和附属系统耗电(照明、采暖、通风)。
①泵站电耗
项目生产系统主要用电各级泵站供水水泵,总装机容量为7950.0kw,经计算年耗电量为2820.1万kwh。
(2)辅助及附属系统耗电
项目辅助系统主要用电主体为排污泵、技术供水泵、轴流风机等设备,总装机容量为153.17kw,经计算年耗电量为57.02万kwh。
(3)输配线路损耗
一~四级泵站变电站各设两台主变压器,其变压器选型为3台s9-1600/35、1台s9-1250/35、2台s9-1000/35、1台 s9-2000/35变压器;一~四级泵站站用电变压器均选用scb10—160/35和scb10—160/10型各一台,互为备用;五级泵站变压器为泵站机组和站用负荷配电,型号为scb10—630/10型。
以s9-1600/35为例,电力损耗计算公式如下:
δp=p0+ktβ2pk
式中:p0——空载损耗(kw),取2.13kw
kt——负载波动损耗系数,取1.05
β——平均负载系数,取78%
pk——额定负载损耗(kw),17.0kw
δp=2.13+1.05×(78%)2×17.0=12.99kw
变压器年耗电量=12.99×24×365÷10000=11.38万kwh
按上式计算得:s9-1250/35、s9-1000/35、s9-2000/35、scb10—630/10、scb10—160/10变压器年损耗电量分别为:8.82万kwh、7.52万kwh、12.10万kwh、4.58万kwh、1.71万kwh。
项目变压器损耗电量合计为:
3×11.38+8.82+2×7.52+2×12.10+4.58+4×1.71=93.62万kwh,考虑厂区内输电线路损失,项目年线路损耗电能为101.11万kwh。
(4)项目电力消耗情况汇总
由上表及饼状图可以看出,本项目电力消耗2978.28万kwh,折合标煤3660.30tce,其中生产系统能耗占到企业总电耗的94.69%。
(5)项目负荷计算
盂县乌河水库能源消耗指标详见下表。
……
2、原煤用量核算
3、用水量核算
4、压缩空气
四、项目能源消耗汇总
第二节 能源加工、转换、利用情况分析评估
第三节 能耗水平评估
一、项目综合能耗
综合能源消耗是指用能单位的统计报告期内实际消耗的各种能源实物量,按规定的计算方法和单位分别折算后的总和。
对企业,综合能耗是指统计报告期内,主要生产系统、辅助生产系统和附属生产系统的综合能耗总和。其计算公式如下:
式中:e——综合能耗;
n——消耗的能源品种数;
ei——生产和服务活动中消耗的第i种能源实物量;
pi——第i种能源的折算系数,按能量的当量值或能源等价值折算。
各种能源及耗能工质折标准煤参考系数参照《综合能耗计算通则》(gb/t2589-2008)。电力当量值折标系数采用0.1229kgce/ kwh,等价值折标系数采用2009年全国平均供电煤耗0.339 kgce/ kwh,新鲜水折标系数按0.0857kgce/kwh。
根据上述公式计算本项目综合能耗,按当量值计为
=(2978.28×104kwh×0.1229kgce/kwh+5.54×104t×0.0857kgce/t)/1000
=3665.06tce/a
二、单位产品综合能耗的计算
三、项目能源消耗分析
1、单位供水电耗
单位供水电耗的计算公式如下:
e =e1/p
式中:e——单位供水量电耗;
e——项目总消耗电量;
p——项目年供水水量。
项目单位产品综合能耗为:
=2.14kwh/t
2、万元工业产值综合能耗
项目工业产值根据项目销售收入进行估算,根据山西鑫磊电石(集团)有限公司项目建设可研报告可知:工程正常运行期年供水收入为6347.32万元。
=1.59tce/万元
第四节 本章评估小节
经过分别对该项目各种能源消费、各个系统能源消费、各个设备能源消费进行了核算、比对,经核算,本项目建成实施后年耗电力2978.28万kwh、新鲜水消耗5.54万m3,综合能耗当量值为3665.06tce,项目万元产值综合能耗1.59tce/万元,低于阳泉市和山西省平均水平,因此评估认为从节能评估角度讲本项目能耗指标较小,项目建设是可行的。
第六章 节能措施评估
第一节 项目节能措施概述
三、电气节能
四、采暖节能
五、节水措施
六、建筑节能
七、资源综合利用
第二节 单项节能工程
第三节 节能措施管理
第四节 节能措施效果评估
一、节电措施效果
1、项目在一至四级泵站中用于工业供水的两台泵组设置变频器, 当各级泵站运行时出现流量不匹配的情况时,启动水泵的变频器,根据流量计指示流量值和泵站的前池水位变化,对变频器进行自动闭环调节运行,已达到各级泵站的流量平衡。
2、一至四级泵站电容补偿柜选用先进的成套无功自动补偿装置柜,在母线上进行集中自动补偿。一级泵站两段10kv母线的补偿容量均为300kvar,二级泵站两段10kv母线的补偿容量分别为300kvar和240kvar,三级泵站两段10kv母线的补偿容量均为200kvar,四级泵站两段10kv母线的补偿容量均为300kvar,均采用两步自动投切补偿方式。五级泵站在380v母线上进行集中无功补偿,补偿容量为75kvar。
3、本报告建议一至四级泵站采用s11低损耗型变压器,该系列变压器在空载电流、空载损耗、负载损耗、噪声水平等性能由于s9型变压器,将有效降低输变电系统线损,达到节能目的。
4、项目泵房内照明设备选用防水防爆荧光灯,辅助用房、管理单位办公照明选用t5节能灯,灯具配有电子型镇流器。
5、主厂房利用电机热风引入泵房进行采暖,节约了采暖能耗,提高了水泵机组能源利用效率,是经济节能的方法。
6、安装用电分项计量装置,实现安全高效生产、节能降耗、和科学化管理要求。
该项目电气节能措施实施后有效降低了配电损失、线路损失和设备电耗,最大限度的减少了无功功率,提高了电能的利用率,节能效果较为显著。
二、节水措施效果
1、项目输送管线管材均耐高压、防腐蚀,能够有效避免清水在供水过程中的管道漏损,降低因管网破损引起的水损失。
2、加强管理落实各项节水措施,杜绝跑、冒、滴、漏及长流水现象。
以上措施的实施,避免了水资源的浪费,节水效果明显。
三、建筑节能
1、结合现有场地,总图设计中将建筑的主朝向选择项目所在地最佳朝向或接近最佳朝向,避开冬季主导风向,并利用夏季自然通风。注意室外环境设计,减少大面积混凝土地面反射热量,增加绿化面积,利用植被改善环境。
2、建筑外墙使用传热系数少,保温隔热性能好的,且重量轻的加气混凝土砌块或者空心砖之类的建筑材料。
3、保证日照、采光、通风、观景条件下,尽量减少门窗的面积,合理控制窗墙比,采用密闭性良好的塑钢门窗。
由以上分析可以看出,本项目严格遵循节能设计相关标准及规范、相关终端用能产品能效标准,不采用国家明令禁止或淘汰的落后工艺、设备,在节能措施中积极采用新工艺、新技术、新产品,所有设备均选用先进、成熟、可靠、高效率、低能耗节能型设备,有效降低能耗。
第五节 节能措施经济性评估
项目节能措施实施后,项目可节约耗电达127.35万kwh,按照0.74元/kwh计,年可节约支出约合94.24万元;节约原煤计为209.67t/a,按照每吨600元计,年可节约支出约合12.58万元;可节水14.41万m3,按照0.5元/吨计,年可节约支出约合7.21万元,合计114.03万元,项目采用节能措施经济效益明显。
第六节 本章评估小结
本项目通过节电、节水措施的实施,电力按照0.56元/kwh,及年可节约电力支出423.94万元;水按照2.24元/吨计,年可节约水费支出1.24万元,年共节约资金支出425.18万元,项目采用节能措施经济效益明显。
第七章 存在问题及建议
第一节 存在问题
第二节 建议
第八章 结论
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