黃藏寺水利樞紐工程節(jié)能評(píng)估要點(diǎn)

□孫鵬輝 □林 楠 □毛宗杰（黃河勘測(cè)規(guī)劃設(shè)計(jì)有限公司）

0 引言

為加強(qiáng)固定資產(chǎn)投資項(xiàng)目節(jié)能管理，國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)2010年6號(hào)令發(fā)布了《固定資產(chǎn)投資項(xiàng)目節(jié)能評(píng)估和審查暫行辦法》，要求對(duì)固定資產(chǎn)投資項(xiàng)目的能源利用是否科學(xué)合理進(jìn)行分析評(píng)估。節(jié)能評(píng)估文件及其審查意見(jiàn)，作為項(xiàng)目審批和核準(zhǔn)的前置性條件以及項(xiàng)目設(shè)計(jì)、施工和竣工驗(yàn)收的重要依據(jù)。

黃藏寺水利樞紐工程位于青海省祁連縣境內(nèi)、黑河干流上。工程主要有碾壓混凝土重力壩和壩后式廠(chǎng)房組成。大壩壩高122.00 m，總庫(kù)容4.03億m3，電站裝機(jī)規(guī)模49 MW，年利用小時(shí)數(shù)4240 h。2015年7月中咨公司完成工程可研報(bào)告的評(píng)估。

1 評(píng)估依據(jù)

節(jié)能評(píng)估依據(jù)，主要包括國(guó)家和青海省關(guān)于節(jié)能的相關(guān)法律、法規(guī)，行業(yè)與區(qū)域規(guī)劃、行業(yè)準(zhǔn)入與產(chǎn)業(yè)政策，標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范，國(guó)家明令淘汰的用能產(chǎn)品、設(shè)備、生產(chǎn)工藝目錄，節(jié)能有關(guān)推薦目錄，以及項(xiàng)目有關(guān)立項(xiàng)資料、技術(shù)文件等。

2 建設(shè)方案節(jié)能評(píng)估

2.1 項(xiàng)目選址、總平面布置

項(xiàng)目所選大壩軸線(xiàn)位于壩區(qū)峽谷入口下游800 m處，地質(zhì)條件相對(duì)較好，該壩址既可形成較大庫(kù)容，充分利用水能資源，又能利用上游開(kāi)闊的場(chǎng)地條件進(jìn)行工程施工減少施工期能耗。電站站址比下游壩線(xiàn)接入系統(tǒng)距離短，能量傳輸損失小。

工程總平面布置節(jié)能主要從便于運(yùn)行、減少水頭損失、減少征地等方面考慮。溢洪道、泄洪底孔、電站進(jìn)水口等建筑物集中于混凝土大壩，共用壩頂啟閉機(jī)，減少了設(shè)備數(shù)量，降低運(yùn)行期能耗。采用壩后式電站，引水路徑短，水頭損失最小，水能勢(shì)能利用率高。廠(chǎng)房可采用自然采光，減少照明能耗，通風(fēng)也可采用自然通風(fēng)。建筑物集中布置，減少了對(duì)兩岸高邊坡的開(kāi)挖、征地范圍小。壩后廠(chǎng)房通風(fēng)和采光方式選用自然通風(fēng)和天然采光，降低運(yùn)行期能源消耗。

2.2 主要用能工藝和耗能設(shè)備

工程以調(diào)配中下游生態(tài)和經(jīng)濟(jì)社會(huì)用水為主，兼有發(fā)電功能。技術(shù)方案為修建碾壓混凝土重力壩一座，由大壩溢流表孔、結(jié)合底孔以及電站發(fā)電尾水向下游輸水，輸水的過(guò)程，是利用大壩溢流壩段泄洪、底孔泄水和發(fā)電尾水泄流的組合來(lái)滿(mǎn)足下游生態(tài)基流、110～500 m3/s等流量的不同泄流要求，該過(guò)程利用勢(shì)能完成輸水，僅有啟閉機(jī)機(jī)電設(shè)備能耗和發(fā)電能損，能耗較小。

電站利用水庫(kù)的水力勢(shì)能，由水輪機(jī)將勢(shì)能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，再由發(fā)電機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能，經(jīng)母線(xiàn)、主變壓器升壓及高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備將電能送入電網(wǎng)。此部分屬能源轉(zhuǎn)換過(guò)程中損失的電能，主要包括水輪機(jī)的機(jī)械損耗，發(fā)電機(jī)機(jī)械損耗、熱損耗和電磁損耗、輸水系統(tǒng)水力損耗等。同時(shí)，還包括生產(chǎn)性設(shè)備用能，主要有主變壓器損耗（包括空載損耗和負(fù)載損耗），以及母線(xiàn)、中低壓電纜的電能損耗等。

2.2.1 泄洪輸水

用能設(shè)備主要為閘門(mén)啟閉運(yùn)行消耗的電能，閘門(mén)啟閉機(jī)運(yùn)行時(shí)間較短，電機(jī)能耗較小，經(jīng)計(jì)算泄洪輸水消耗電能7.97×104kW·h。

2.2.2 勢(shì)能轉(zhuǎn)換

水大壩蓄水具有勢(shì)能，水流經(jīng)引水系統(tǒng)進(jìn)入水輪機(jī)，把水能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，機(jī)械能帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。水的勢(shì)能轉(zhuǎn)換為電能，為清潔能源。

水輪機(jī)工況額定效率≥91.50%，發(fā)電機(jī)額定效率≥96%。參照同類(lèi)型電站水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)額定效率水平，本電站機(jī)組效率處于行業(yè)先進(jìn)水平。

2.2.3生產(chǎn)性設(shè)備

生產(chǎn)性設(shè)備用能指在輸送分配過(guò)程中損失的電能，主要包括主變壓器的空載損耗和負(fù)載損耗、母線(xiàn)的損耗、中低壓電纜的損耗等。對(duì)每項(xiàng)設(shè)備技術(shù)參數(shù)、運(yùn)行數(shù)量、使用時(shí)間等進(jìn)行量化計(jì)算。

2.3輔助生產(chǎn)設(shè)備和附屬生產(chǎn)設(shè)施

輔助生產(chǎn)設(shè)備的能耗包括機(jī)組附屬水力機(jī)械設(shè)備、控制保護(hù)系統(tǒng)設(shè)備、金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備、采暖通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備、生產(chǎn)性建筑的照明消耗的電能及電氣設(shè)備損失的電能和消耗的油量等。

附屬生產(chǎn)設(shè)施用能包括辦公生活設(shè)施消耗的電能、油料、天然氣和水。業(yè)主后方基地消耗的市政熱力。

3 能源消耗及能效水平評(píng)估

3.1 項(xiàng)目綜合能源消耗量

黃藏寺水利樞紐工程綜合能源消耗及供應(yīng)情況見(jiàn)表1。

表1 項(xiàng)目綜合能源消耗及供應(yīng)情況表 單位：tce

3.2 項(xiàng)目能效水平

3.2.1 項(xiàng)目綜合能耗

項(xiàng)目建成后，年綜合能耗量為1332.94 tce（等價(jià)值，下同)，其中電力年消費(fèi)總量為1225.87 tce，柴油年消耗為0.22 tce，汽油年消耗為71.69 tce，天然氣年消耗為3796 m3。

3.2.2 單位增加值能耗

項(xiàng)目單位增加值能耗為0.044 tce/萬(wàn)元，低于2015年青海省單位增加值能耗2.295 tce/萬(wàn)元的目標(biāo)值。

3.2.3 項(xiàng)目n值

n值為項(xiàng)目增加值能耗影響所在地單位增加值能耗的比例，n值計(jì)算如式（1）所示：

式中：a為青海省2015年預(yù)測(cè)能源消費(fèi)總量(tce)；b為青海省2015年預(yù)測(cè)生產(chǎn)總值(萬(wàn)元)；c為青海省2015年預(yù)測(cè)單位增加值能耗；d為項(xiàng)目年綜合能源消費(fèi)量 (tce)；e為項(xiàng)目年增加值(萬(wàn)元)。

經(jīng)計(jì)算，項(xiàng)目n值為負(fù)值。根據(jù)國(guó)家節(jié)能中心節(jié)能評(píng)審評(píng)價(jià)指標(biāo)通告（第1號(hào)），n值＜0.1%，表明項(xiàng)目的增加值能耗對(duì)青海省增加值能耗影響較小，對(duì)當(dāng)?shù)赝瓿晒?jié)能目標(biāo)有向下拉動(dòng)的積極作用。

3.2.4 項(xiàng)目m值

m值為項(xiàng)目新增能源消費(fèi)量占所在地規(guī)劃期能源消費(fèi)增量的比例。項(xiàng)目為新建，年能源消費(fèi)增量即為項(xiàng)目年綜合能耗量，為1332.94 tce。

2010年青海省單位增加值能耗為2.55 tce/萬(wàn)元，綜合能源消費(fèi)量為2568萬(wàn)tce。根據(jù)青海省十二五能源規(guī)劃，預(yù)測(cè)“十二五”期間青海省能源消費(fèi)增量為1700.27萬(wàn)tce。項(xiàng)目年能源消費(fèi)增量為1332.94 tce，占青海省“十二五”期間能源消費(fèi)增量預(yù)測(cè)的0.01%。m值＜1%，項(xiàng)目新增能源消費(fèi)對(duì)青海省能源消費(fèi)增量影響較小。

3.2.5 廠(chǎng)用電率

項(xiàng)目廠(chǎng)用電率為廠(chǎng)用電量占發(fā)電量的比例。扣除蘭州基地的用電量，項(xiàng)目廠(chǎng)用電量為377.08×104kW·h，年發(fā)電量為2.08×108kW·h，廠(chǎng)用電率為1.81%。與同類(lèi)型和規(guī)模工程相比處于國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平。

4 節(jié)能措施評(píng)估

4.1 節(jié)能措施

①優(yōu)化工程樞紐建筑物布置，減少運(yùn)行設(shè)備總功率，降低工程運(yùn)行管理能源消耗。②合理選擇水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)和主要生產(chǎn)性設(shè)備主要技術(shù)參數(shù)，降低了能量損耗，達(dá)到了節(jié)能降耗的目的，符合國(guó)家相關(guān)規(guī)程規(guī)范要求。③輔助生產(chǎn)性設(shè)備和附屬生產(chǎn)設(shè)施的選型，選用一級(jí)能效水平的設(shè)備，在運(yùn)行維護(hù)等方面采用有效節(jié)能降耗措施，符合國(guó)家節(jié)能產(chǎn)業(yè)政策要求。④建立能源管理系統(tǒng)，設(shè)置專(zhuān)門(mén)的能源管理機(jī)構(gòu)，建立健全節(jié)能管理制度和措施要求，建立節(jié)能評(píng)估體系，配備能源計(jì)量器具。

4.2 節(jié)能措施效果

變壓器和啟閉機(jī)電動(dòng)機(jī)選擇1級(jí)能效水平設(shè)備后，年節(jié)電量為3.38×104kW·h，折算標(biāo)煤10.75 tce。

5 結(jié)語(yǔ)

黃藏寺水利樞紐工程屬于國(guó)家產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄水利鼓勵(lì)類(lèi)項(xiàng)目。建成后，項(xiàng)目能源消費(fèi)增量占青海省能源消費(fèi)增量比例＜1%，項(xiàng)目單位增加值能耗影響青海省單位增加值能耗比例＜0.10%，對(duì)當(dāng)?shù)赜绊戄^小，對(duì)當(dāng)?shù)赝瓿晒?jié)能目標(biāo)有向下拉動(dòng)的積極作用。項(xiàng)目廠(chǎng)用電率為同行業(yè)先進(jìn)水平，未采用國(guó)家明令禁止和淘汰的落后工藝及設(shè)備。本工程為綜合利用的水利樞紐工程，其評(píng)估內(nèi)容和能耗指標(biāo)可供類(lèi)似工程參考。

[1]國(guó)家發(fā)改委.固定資產(chǎn)投資項(xiàng)目節(jié)能評(píng)估和審查暫行辦法[Z].2010，9.

[2]黃河勘測(cè)規(guī)劃設(shè)計(jì)有限公司.黃藏寺水利樞紐工程可行性研究報(bào)告[R].河南：黃河勘測(cè)規(guī)劃設(shè)計(jì)有限公司，2015，3，4-106.

[3]國(guó)家節(jié)能中心.固定資產(chǎn)投資項(xiàng)目節(jié)能評(píng)估工作指南（2014年版）[S].北京：中國(guó)市場(chǎng)出版社,2014.

[4]孫莉.天池抽水蓄能電站節(jié)能評(píng)估要點(diǎn)[J].資源節(jié)約與環(huán)保,2014(11):26～27.