關(guān)于廚余垃圾處理廠工業(yè)建筑的能耗指標(biāo)統(tǒng)計(jì)分析

忻 聰（寧波華聰建筑節(jié)能科技有限公司， 浙江 寧波 315040）

據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國工業(yè)企業(yè)的能源消耗量占全國能源消耗量的 70%，工業(yè)建筑能耗占行業(yè)總能耗的 35%～50%。目前，我國工業(yè)建筑面積已近 100 億 m2，且單位產(chǎn)值能耗較高，工業(yè)建筑節(jié)能潛力較大[1]。因此發(fā)展在建筑全壽命周期內(nèi)既能夠最大限度地節(jié)約資源（節(jié)地、節(jié)能、節(jié)水、節(jié)材）、減少污染、保護(hù)環(huán)境，又可為生產(chǎn)、科研人員提供適用、健康安全和高效使用空間的綠色工業(yè)建筑勢在必行。

2013 年 8 月，住建部頒布 GB/T 50878-2013《綠色工業(yè)建筑評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》。綠色工業(yè)建筑標(biāo)識評價(jià)以產(chǎn)品單位產(chǎn)量綜合建筑能耗和水耗作為核心指標(biāo)，同時(shí)將污染物控制與職業(yè)健康作為評價(jià)的重要內(nèi)容。

綠色工業(yè)建筑能耗旨在為工業(yè)生產(chǎn)服務(wù)，其功能必須滿足生產(chǎn)要求，所以工業(yè)建筑能耗的范圍包括為保證正常生產(chǎn)、人和室內(nèi)外環(huán)境所需的各種能源消耗量的總和。

1 項(xiàng)目概況

本項(xiàng)目位于浙江省寧波市鄞州區(qū)某固廢處置中心園區(qū)內(nèi)，總占地面積為 76 728 m2。本項(xiàng)目采用集約化的布置形式，根據(jù)各單體的功能將廠區(qū)分為生產(chǎn)區(qū)及管理區(qū)兩部分。生產(chǎn)區(qū)主要包括預(yù)處理車間、厭氧區(qū)、沼渣堆肥車間、沼氣凈化區(qū)、雨水收集與應(yīng)急區(qū)、污水處理區(qū)等。管理區(qū)包括綜合樓及傳達(dá)室。

根據(jù)工藝流程，生產(chǎn)單體整體由北向南、由西向東布置。厭氧區(qū)布置在廠區(qū)的西北側(cè)；預(yù)處理車間布置在厭氧區(qū)東側(cè)；沼渣堆肥車間布置在厭氧區(qū)南側(cè)；沼氣凈化區(qū)布置在廠區(qū)東北側(cè)，與預(yù)處理車間相鄰布置。污水處理區(qū)作為園區(qū)共享共建設(shè)施布置在廠區(qū)南側(cè)，靠近園區(qū)中心方向，方便以后其他廠區(qū)的污水接入；一些輔助生產(chǎn)單體分散布置在廠區(qū)內(nèi)[2]。本項(xiàng)目的建成對寧波市具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和環(huán)境效益。

2 項(xiàng)目能源構(gòu)成及綜合能耗計(jì)算

2.1 能源構(gòu)成

本工程為廚余垃圾厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼凈化提純后外供天然氣的項(xiàng)目，消耗的能源為電力、水、柴油和蒸汽，接收餐廚廠的沼氣，最終產(chǎn)品為市政天然氣。其中，蒸汽來自廠內(nèi)自產(chǎn)沼氣燃燒后的熱量。因此，最終本項(xiàng)目消耗的能源為電力、水和柴油，產(chǎn)出能源為天然氣。其中，電力主要用于生產(chǎn)設(shè)備、空調(diào)、通風(fēng)和照明等消耗；水主要用于全廠生產(chǎn)、生活用水及其他用水；柴油主要用于廠區(qū)內(nèi)運(yùn)輸車輛的消耗。折算能源及耗能工質(zhì)折算（折算熱量）系數(shù)如表 1 所示。

表 1 能源及耗能工質(zhì)折算系數(shù)表

2.2 綜合能耗

本項(xiàng)目綜合能耗的計(jì)算依據(jù) GB/T 2589-2008《綜合能耗計(jì)算通則》的規(guī)定。綜合能耗計(jì)算范圍應(yīng)以本項(xiàng)目的邊界為界，界內(nèi)所消耗的各種能源計(jì)算范圍指用能單位生產(chǎn)活動(dòng)過程中實(shí)際消耗的各種能源。企業(yè)則包括主要生產(chǎn)系統(tǒng)、輔助生產(chǎn)系統(tǒng)和附屬生產(chǎn)系統(tǒng)用能以及用作原料的能源。

主要生產(chǎn)系統(tǒng)用能指生產(chǎn)車間或生產(chǎn)裝置的用能。輔助生產(chǎn)系統(tǒng)用能指為主要生產(chǎn)系統(tǒng)服務(wù)的動(dòng)力、供電、機(jī)修、供水、供風(fēng)、采暖、制冷、儀表等輔助設(shè)備用能。附屬生產(chǎn)系統(tǒng)用能指生產(chǎn)指揮系統(tǒng)（綜合辦公區(qū)）和用能單位內(nèi)為生產(chǎn)服務(wù)的部門用能，如浴室、食堂、倒班休息室等。

（1）沼氣進(jìn)網(wǎng)量核算。根據(jù)項(xiàng)目建筑能耗運(yùn)行記錄可知,廚余垃圾在厭氧處理車間發(fā)酵生產(chǎn)的沼氣量（不純沼氣）與接收餐廚廠的沼氣一起經(jīng)由沼氣凈化區(qū)提純，部分提純后的沼氣作為廠區(qū)蒸汽鍋爐的燃料。剩余量并入市政天然氣管網(wǎng)。經(jīng)專家論證，餐廚廠生產(chǎn)的沼氣和廚余垃圾生產(chǎn)的沼氣成分基本相同，則按照比例可計(jì)算廚余垃圾處理廠生產(chǎn)沼氣的進(jìn)網(wǎng)量計(jì)算如式（1）所示。

由于 7 月才安裝市政并網(wǎng)裝置，2019 年 1 月～6 月的沼氣進(jìn)網(wǎng)量均為 0。根據(jù)項(xiàng)目建筑能耗運(yùn)行記錄可知本項(xiàng)目沼氣進(jìn)網(wǎng)量，具體如表 2 所示。

因此，本項(xiàng)目廚余垃圾處理廠 2019 年 6 月～ 2020 年 5月沼氣進(jìn)網(wǎng)量為 2 554 798 m3。

（2）柴油消耗量核算。本項(xiàng)目廚余垃圾運(yùn)輸車主要消耗柴油，采用 O 號國標(biāo) VI 柴油。2019 年由廚余垃圾處理廠與石油化工公司簽訂采購合同，2020 年由廠區(qū)內(nèi)部自行采購，具體建筑能耗運(yùn)行記錄如表 3 所示。

表 2 首創(chuàng)沼氣進(jìn)網(wǎng)量 m3

表 3 首創(chuàng)柴油用量 L

因此，本項(xiàng)目廚余垃圾處理廠 2019 年 6 月～2020 年 5月柴油消耗量共 71 518.5 L，折合 61 506 kg（柴油按 0.86 kg/L）。

（3）用水消耗量核算。根據(jù)項(xiàng)目建筑能耗運(yùn)行記錄可知本項(xiàng)目非生產(chǎn)用水量和總用水量，如表 4 所示。

表 4 首創(chuàng)非生產(chǎn)用水消耗量與總用水消耗量 t

因此，本項(xiàng)目廚余垃圾處理廠 2019 年 6 月～2020 年 5月非生產(chǎn)用水量為 2 633 t，總用水量為 108 938 t。

（4）電力消耗量核算。根據(jù)項(xiàng)目建筑能耗運(yùn)行記錄可知本項(xiàng)目非生產(chǎn)用電量，如表 5 所示。

表 5 首創(chuàng)非生產(chǎn)用電量 kWh

本項(xiàng)目在污水處理車間還接收了餐廚廠的污水。經(jīng)專家論證，餐廚廠產(chǎn)生的污水與廚余垃圾產(chǎn)生的污水成分基本相同，則按照比例可計(jì)算首創(chuàng)廚余垃圾處理廠在污水處理車間消耗的電量如式（2）所示。

同理，在沼氣提純車間消耗的電量如式（3）所示。

沼氣提純車間電力消耗（首創(chuàng)自身）=（厭氧處理

本項(xiàng)目總用電量計(jì)算公式如式（4）所示。

由于 2020 年還未到年底，該廠的分項(xiàng)能耗未統(tǒng)計(jì)。根據(jù)項(xiàng)目建筑能耗運(yùn)行記錄可知本項(xiàng)目總用電量，如表 6 所示。

表 6 首創(chuàng)總用電量 kWh

因此，本項(xiàng)目廚余垃圾處理廠 2019 年 6 月～2020 年 5月非生產(chǎn)用電量為 1 588 475 kWh，總用電量為 11 968 378 kWh。

（4）廚余垃圾處理量核算。根據(jù)項(xiàng)目建筑能耗運(yùn)行記錄可知本項(xiàng)目的垃圾處理量，如表 7 所示。

表 7 首創(chuàng)垃圾處理量 t

因此，本項(xiàng)目廚余垃圾處理廠 2019 年 6 月～2020 年 5月廚余垃圾處理量為 78 110 t，平均日處理垃圾量為 214 t。

3 能耗指標(biāo)判定

綜上所述，依據(jù)國標(biāo)規(guī)定，本項(xiàng)目非生產(chǎn)綜合能耗計(jì)算具體如表 8 所示。

表 8 本項(xiàng)目非生產(chǎn)綜合能耗計(jì)算

本項(xiàng)目設(shè)計(jì)規(guī)模為一期日處理廚余垃圾 400 t，實(shí)際運(yùn)行階段日處理廚余垃圾 214 t。項(xiàng)目年綜合能源（非生產(chǎn)能耗）消耗量為 8 351 399.00 kJ，每噸垃圾綜合能耗（非生產(chǎn)能耗）為 106.92 kJ。本項(xiàng)目為產(chǎn)能企業(yè)，項(xiàng)目年生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)天然氣 99 637 122.00 kJ，每噸垃圾產(chǎn)出能量為 1 275.60 kJ。

由于本項(xiàng)目生產(chǎn)工藝的特殊性，無行業(yè)清潔生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)或國家、行業(yè)和地方規(guī)定的能耗指標(biāo)，故選擇國內(nèi)行業(yè)同類地區(qū)在節(jié)能方面做得好的項(xiàng)目作為能耗指標(biāo)的參考值。

根據(jù)上述分項(xiàng)能耗統(tǒng)計(jì)，則本項(xiàng)目年綜合能耗（含生產(chǎn)能耗）計(jì)算如表 9 所示。

表 9 本項(xiàng)目年綜合能耗（含生產(chǎn)能耗）

本項(xiàng)目設(shè)計(jì)規(guī)模為一期日處理廚余垃圾 400 t，實(shí)際運(yùn)行階段日處理廚余垃圾 214 t。項(xiàng)目年綜合能源（含生產(chǎn)能耗）消耗量為 45 984 812.00 kJ，即 1 571.59 tce（當(dāng)量值）；每噸垃圾綜合能耗（含生產(chǎn)能耗）為 588.72 kJ。

根據(jù)揚(yáng)州市餐廚廢棄物集中收運(yùn)處理 BOT 項(xiàng)目[3]（處理餐廚廢棄物 75 t/d和地溝油 15 t/d，生產(chǎn)沼氣 5 250 m3/d、生物柴油 7 700 t/a、甘油 500 t/a、植物瀝青 1 300 t/a）年綜合能源消耗量為 818.1 tce（當(dāng)量值），而本項(xiàng)目寧波市世行貸款廚余垃圾處理廠項(xiàng)目（400 t/d）年綜合能源消耗量折算為同等處理量為 1 571.59/214×90= 660.95 tce（當(dāng)量值）。因此，本項(xiàng)目年綜合能源消耗量小于同等規(guī)模處理量的揚(yáng)州項(xiàng)目。

根據(jù)浙江卓尚環(huán)保能源有限公司餐廚廢棄物資源化利用生物燃料項(xiàng)目[4]（處理餐廚垃圾 400 t/d，生產(chǎn)生物柴油3 000 t/a，車用生物燃?xì)?4 039 200 m3/a）年綜合能源消耗量為 3 284.3 tce（當(dāng)量值），而本項(xiàng)目寧波市世行貸款廚余垃圾處理廠項(xiàng)目 2019 年 6 月～2020 年 5 月年綜合能源消耗量 1 571.59 tce（當(dāng)量值）。因此，本項(xiàng)目年綜合能源消耗量遠(yuǎn)小于同等規(guī)模處理量的浙江杭州項(xiàng)目。

綜上所述，判定本項(xiàng)目能耗指標(biāo)位于行業(yè)先進(jìn)水平。

4 結(jié) 語

工業(yè)建筑能耗的統(tǒng)計(jì)方法應(yīng)根據(jù)工業(yè)建筑能耗范圍，按申請?jiān)u價(jià)的項(xiàng)目統(tǒng)計(jì)期內(nèi)各種工業(yè)建筑能耗的實(shí)際分項(xiàng)計(jì)量，求得工業(yè)建筑能耗。由于本項(xiàng)目其特殊性，基本上無為滿足室內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定性而消耗的空調(diào)、通風(fēng)等系統(tǒng)能源耗，因此其建筑能耗對其他同行業(yè)同類地區(qū)工業(yè)建筑能耗指標(biāo)有一定的參考意義。工業(yè)建筑節(jié)能減排潛力巨大，發(fā)展綠色工業(yè)建筑可收獲良好的社會(huì)效益、環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益，希望國家盡快頒布相關(guān)政策并給予一定補(bǔ)貼。