引調水工程泵站節(jié)能評估要點分析

馬韌韜，高普新

（中水北方勘測設計研究有限責任公司，天津300222）

節(jié)能是國家發(fā)展經濟的一項長遠戰(zhàn)略方針，加強節(jié)能工作是深入貫徹“堅持開發(fā)與節(jié)約并舉，把節(jié)約放在首位”，建設節(jié)約型社會，合理利用能源，切實提高節(jié)能水平和能源利用效率的一項重要措施。2006年國務院下發(fā)了《國務院關于加強節(jié)能工作的決定》；2007年中華人民共和國第十屆全國人民代表大會常務委員會第三十次會議修訂通過《中華人民共和國節(jié)約能源法》；國家發(fā)展和改革委員會特制定《固定資產投資項目節(jié)能評估和審查暫行辦法》；2011年住建部發(fā)布《GB/T50649-2011水利水電工程節(jié)能設計規(guī)范》；在水利水電工程各設計階段的報告編制規(guī)程中，均加入節(jié)能設計章節(jié)。根據不同地方的要求，水利工程需編制獨立的《固定資產投資項目節(jié)能評估報告書》或《固定資產投資項目節(jié)能評估報告表》，報送國家發(fā)改委或地方發(fā)改委審查，作為可研報告批復的前置條件之一。報告書或報告表的編制格式略有區(qū)別，但是核心內容是一致的。

在引調水工程中，一般涉及泵站和長距離輸水管線，其節(jié)能問題尤為突出。下面就筆者編寫的《引黃入冀補淀工程節(jié)能評估報告表》，分析節(jié)能評估報告編寫要點。

1 工程項目內容

編寫節(jié)能評估報告首先要詳細研讀已經編寫的可研報告等資料，深入了解工程整體設計方案。其主要內容應包括：工程的主要功能和目的，工程的規(guī)模和等級，覆蓋的區(qū)域以及工程沿線情況等。其中工程沿線情況包括工農業(yè)用水情況、地下水開采情況、生態(tài)系統(tǒng)循環(huán)利用情況及農業(yè)灌溉和抗旱等。

2 能源消費供應及調查

應對項目建成年時，工程所在區(qū)域的能源供應情況進行調查，同時與本工程所在區(qū)域內耗能設備的煤消耗量進行對比計算，以此判斷項目對當地能源消費的影響。

如本工程評估時，詳細調查了工程覆蓋的河南、河北兩省的能源生產總量、能源消耗量、電力供應能力等，用以判斷本項目對兩省能源消費的影響。但由于項目建成年時，此類資料收集相對較難，而且本工程消耗標準煤相對于全省能源消耗量較小，同時考慮到經濟的發(fā)展，能源生產總量、能源消耗量等均在增長，因此用現有資料進行對比，給出評估建議。

3 工藝流程方案選擇

詳細分析項目的各工藝流程與技術方案的技術經濟比較選擇，分析能源消費影響及所選方案是否符合節(jié)能要求。

分析評估重點應放在，整個輸水線路設計過程中，是否始終貫徹執(zhí)行節(jié)能標準，將節(jié)能降耗指標（此指標主要融入投資、工期及運行維護費用等指標中）作為方案選擇的重要考察內容。主要采取的節(jié)能降耗措施應包括如下內容：①主輸水線路走向、投資，及主要輸水建筑物的配置，是否相應耗能量小。②是否在適合的輸水線路采用自流輸水。③輸水過程中，盡量縮短輸水線路，減少對沿線環(huán)境的不利影響范圍。④選擇合理的主接線，節(jié)約設備投資，減小電氣設備運行損耗。

在引黃入冀補淀工程中，自黃河左岸現有引水口引水，渠線穿越黃河、海河兩大流域后，向沿線受水區(qū)及白洋淀輸水。工程對可供選擇的六條線路方案進行了比較。河南省段通過工程投資、含沙量分析及選定、泥沙處理及運行成本、環(huán)境影響四個方面的經濟技術比較，推薦由渠村口門經濮清南干渠向河北輸水線路。河北省段通過工程布置、運行管理、工程占地、投資及施工條件等因素比較，推薦東風渠線路方案。整個輸水線路基本為既有線路，利用已有工程程度高，占地少，投資小，占地及拆遷建筑物少，開挖及回填量少，節(jié)能效果較優(yōu)，對能源消費的影響較小。

4 主要耗能工序、能耗指標能效水平

首先，分析工程運行期的主要耗能工序，針對不同的工序和設備，分別采用不同的能耗計算、能耗分析和能耗指標對比。

4.1 提水泵站節(jié)能評價

在引調水工程中，提水泵站的能耗占比很大。對提水泵站的能耗分析和節(jié)能評價一般應包括以下內容：

（1）水泵的能耗指標。分別計算各泵站的年用電量。

（2）水泵的能效水平。本工程幾座泵站水泵均采用軸流泵或混流泵，對于水泵的能效水平，根據現行的規(guī)范要求，暫無對其兩種泵型的節(jié)能評價標準，因此采用類比法，參考國內同類型的進行泵站對比，能評認為滿足節(jié)能要求。

（3）電動機的能效水平。對于電動機的能效水平，根據現有規(guī)范采用對標法，能評認為，應該提高電動機效率，不低于一級能效指標。

（4）泵站裝置效率。對于泵站裝置效率，采用對標法。能評認為效率均不滿足《泵站技術管理規(guī)程》中對泵站裝置效率的規(guī)定，能效較低。分析泵站情況，能評給出提高能效方案建議：可以改變進、出水管管徑及管道長度；調整進、出水池尺寸大小及結構形式；出口拍門選用節(jié)能型拍門等。

（5）泵站能源單耗。根據《泵站技術管理規(guī)程》，計算各泵站能源單耗。根據計算結果，各泵站能耗值符合對于電力泵站能源單耗不應大于4.95 kW·h/（kt·m）的考核指標要求。

4.2 特殊設備節(jié)能評價

針對不同工程的特點，可能會設置一些特殊的工程措施，這些設備的節(jié)能評價應單獨考慮。如本工程引水受季節(jié)影響含沙量較大，因此在分水樞紐處設置了沉沙池。配備2艘絞吸式挖泥船，將泥漿泵送至淤區(qū)，同時在淤區(qū)設置3臺移動式離心泵（2臺工作，1臺備用），將泥漿中的水輸回沉沙池。對于這種形式應分別對挖泥船和離心泵進行節(jié)能評價。

（1）挖泥船。挖泥船有耙吸式、鏈斗式、絞吸式及抓斗式等多種形式，根據本工程特點及清淤泥沙量，合理選擇了絞吸式挖泥船，且容量合適，避免大馬拉小車現象。挖泥船的能效水平評估，采用類比方式。絞吸式挖泥船不同廠家能耗為278～320 L/h之間，本項目挖泥船能耗為284 L/h，處于居中等偏上，達到國內先進水平，滿足節(jié)能要求。

（2）離心泵。對于離心泵的能效水平，采用對標法。能評認為，本工程所選水泵、電動機產品能效偏低，僅能滿足目標能效限定值，應該提高水泵效率不低于節(jié)能評價值。

5 主要耗能設備、能耗指標能效水平

評估時，應對于工程運行期內的耗能設備，進行詳細梳理，分別計算包括起重設備、供排水設備、配電變壓器、高低壓配電盤、照明燈具、架空輸電線路、箱式變電站、自動化系統(tǒng)設備、通信系統(tǒng)設備、啟閉設備及防冰凍設備等的耗電量。應注意年利用時間、設備效率、空載小時數、負荷率等參數，采用不同方法進行能耗分析和能耗指標對比，給出評估結論。對于達不到能評要求的設備，提出能評要求。

6 其他耗能設備、能耗指標能效水平

其他能耗設備一般包括：生產管理設施、通風空調、生活區(qū)給排水、照明及交通工具等，運行期消耗的主要能源為電能、汽油、柴油。對此，面對涉及范圍廣、內容雜的評估內容，應詳細分析剝離，對每一項詳細對比。

（1）對于管理用房能耗，沒有統(tǒng)一標準，沒有詳細方案設計，因此采用統(tǒng)計、推算及對比計算的方法。根據2010年全國公共機構共190.44萬家，統(tǒng)計計算的單位建筑面積每平方米能耗，比較2005年下降百分率及本工程實際情況，推算工程管理用房單位建筑面積每平方米能耗指標。

（2）對于交通工具能耗，分別統(tǒng)計各管理處、管理段的面包車、轎車、工具車及越野車的數量，同時考慮每輛車的汽油消耗、柴油消耗、年運行公里數，計算出汽油總量和柴油總量。

7 總體能耗指標、詳細計算仔細對比

節(jié)能評價時，需要調查工程建成運行年時的等價值折標準煤系數、當地GDP能耗指標等數值，然后進行計算對比。根據工程運行期用電量按當量值折標準煤系數（0.1229 kgce/kW·h）計算工程運行期的每年耗煤量，按等價值折標準煤系數（0.326 kgce/kW·h）計算工程運行期的每年耗煤量。計算運行管理期間每年的交通耗能。

工程建成后產生的效益主要包括灌溉效益、生態(tài)供水效益以及環(huán)境和社會效益。根據工程年內的能源消耗和經濟產出量，折算工程運行期的每年能耗指標（萬元生產總值消耗的標準煤）。對標工程區(qū)域GDP能耗指標，提出工程對區(qū)域GDP能耗的影響，是否有積極的促進和拉動作用。

8 結語

水利水電工程一般屬于國家產業(yè)結構調整指導目錄的水利鼓勵項目，其項目能源消費增量占當地能源消費增量的比例一般都比較小，對降低區(qū)域GDP能耗有積極的促進和拉動作用。但隨著工程項目范圍的不斷擴大，當引調水工程涉及泵站多，輸水管線長時，能耗也隨之增加。本文僅就筆者編寫節(jié)能評估報告過程中，遇到的若干問題要點進行了梳理，可供有關設計人員編制節(jié)能設計章節(jié)及節(jié)能評估報告參考。