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节能减排的基本要求与规范
关注:1935 发布时间:2012-12-26 作者: 来源:
    第一章  节能减排的基本要求与规范
第一节 节能减排的基本要求
    节能降耗是中国全社会面临的一项重要任务。“十一五”规划提出单位GDP能耗下降20%的节能目标,据测算,相当于全社会节约5.6亿吨标准煤。主要节能领域为工业、建筑、交通。
    国家发展改革委表示,为实现“十一五”期间单位国内生产总值能耗降低20%左右、主要污染物排放总量减少10%的目标,要在石油化工、化工、建材、电力等重点行业重点领域寻求突破,采取更有效的措施。其中包括在这些行业严格执行节能降耗和污染减排目标责任制,健全实际评价考核机制;深入开展千家企业节能行动,全面实施低效燃煤工业锅炉改造、区域热电联产、余热余压利用、节约和替代石油等十大重点节能工程;把能耗作为项目审批、核准和开工建设的强制性门槛;中央财政设立节能专项资金,支持高效节能产品推广、重大节能项目建设和重大节能技术示范;全面推行清洁生产,对严重超标排放企业实施强制性审核,限期完成改造;继续做好“三河三湖”渤海、三峡库区、南水北调东线、松花江等重点流域和区域综合防治,依法取缔水源保护区内直接排污口等。
根据我国政府的要求,2010年单位GDP能耗比“十五”期末降低20%左右,2006年单位GDP能耗要降低4%。据测算,“十一五”期间可节约3亿吨标准煤,再结合国际经验类比,可实施的节能市场潜力有4500亿。其中,具备可操作性的3000亿节能市场正在中国加快成形。节约能源是我国的基本国策,做好节能降耗工作,事关经济社会发展全局,事关科学发展观贯彻落实,责任重大,任务艰巨。发改委测算认为,“十一五”期间,通过努力,特别是实施十大节能工程,预计全国可节能2.4亿吨标准煤,减排二氧化碳(以碳计算)1.56亿吨。
国务院于2007年6月初发布了《关于印发节能减排综合性工作方案的通知》。该《节能减排综合性工作方案》指出,充分认识节能减排工作的重要性和紧迫性;控制增量,调整和优化结构;加大投入,全面实施重点工程。《方案》进一步明确了实现节能减排的目标任务和总体要求:到2010年,每万元国内生产总值能耗由2005年的1.22吨标准煤下降到1吨标准煤以下,降低20%左右;单位工业增加值用水量降低30%。“十一五”期间,主要污染物排放总量减少10%,到2010年,二氧化硫排放量由2005年的2549万吨减少到2295万吨,化学需氧量(COD)由1414万吨减少到1273万吨;全国设市城市污水处理率不低于70%,工业固体废物综合利用率达到60%以上。为此《方案》要求各地各行业控制增量,调整能源结构。控制高耗能、高污染行业过快增长。严格控制新建高耗能、高污染项目。加快淘汰落后生产能力。加大淘汰电力、钢铁、建材、电解铝、铁合金、电石、焦炭、煤炭、平板玻璃等行业落后产能的力度。《方案》提出要加大投入,全面实施重点工程加快实施十大重点节能工程。着力抓好十大重点节能工程,“十一五”期间形成2.4亿吨标准煤的节能能力。加快水污染治理工程建设。“十一五”期间新增城市污水日处理能力4500万吨、再生水日利用能力680万吨,形成COD削减能力300万吨,推动燃煤电厂二氧化硫治理。“十一五”期间投运脱硫机组3.55亿千瓦,多渠道筹措节能减排资金。《方案》要深化循环经济试点,实施水资源节约利用,推进资源综合利用,促进垃圾资源化利用,全面推进清洁生产。要依靠科技,加快技术开发和推广。《方案》还对节能减排的责任落实和执法监管、建立节能减排领导协调机制等作出了规定。
国务院国有资产监督管理委员会于2007年8月确定中央企业节能减排工作目标已经确定:到“十一五”期末,中央企业要确保完成单位增加值能耗降低20%,主要污染物排放总量减少10%,其中石油石化、冶金、电力、交通运输、化工、煤炭、建材等重点行业,要力争到2009年末,提前完成上述目标。
同时,国资委确定的30家“重点型”中央企业,各项主要生产经营业务的能耗、水耗、污染物排放指标全部达到历史最好水平,其中三分之一以上的企业接近或达到国际先进水平。
按照以上目标,结合中央企业第二任期经营业绩考核,2007-2009年第二任期的节能减排分解目标是:
石油石化行业:主要产品单耗指标达到或接近国际先进水平;万元增加值能耗比2005年下降16%,二氧化硫排放量比2005年下降9.3%,化学需氧量排放量比2005年下降8.4%;单位增加值新水用量比2005年下降24%。
钢铁行业:各项节能减排指标达到国内领先水平,重点企业的主要产品单耗达到国际先进水平;万元增加值能耗比2005年下降16%,吨钢综合能耗比2005年下降10%;二氧化硫排放量比2005年下降16%,化学需氧量排放量比2005年下降23%。
电力行业:火力发电企业平均供电煤耗接近国际平均水平,供电煤耗比2005年降低5.1%,二氧化硫排放量比2005年下降27.8%,电网企业综合线损率平均下降0.36个百分点以上,接近国际平均水平。
有色行业:主要产品单耗达到国际领先水平,万元增加值能耗比2005年下降16%,二氧化硫和化学需氧量排放量比2005年分别下降8%。
交通运输行业:单位运输周转量能耗居于国内同行业较低水平,民航运输企业万元收入综合能耗比2005年下降12.8%,水运企业万元收入综合能耗比2005年下降14.2%。
化工行业:主要产品单耗达到国内先进水平,万元增加值能耗比2005年下降16%,二氧化硫和化学需氧量排放量均下降8%。
煤炭行业:煤炭采区回采率保持国内领先水平,不低于85%;万元增加值能耗比2005年下降16%,二氧化硫和化学需氧量排放量分别下降8%。
建材行业:主要产品单耗达到国内先进水平,部分产品单耗达到国际先进水平;万元增加值能耗比2005年下降16%,二氧化硫排放量比2005年下降15%,化学需氧量排放量比2005年下降6%。
其他中央企业要围绕节能、节材、节水、节地和污染物减排等重点,进一步增强资源节约和环境保护意识,建立健全组织体系和管理体系,落实节能减排责任制,为实现全国节能减排目标做出贡献。
国家环保总局强调,2008年我国的减排目标是二氧化硫、化学需氧量排放量分别比2005年下降6%和5%,即需要削减二氧化硫230万吨,化学需氧量130万吨。2006年—2007年我国环保投入达5560亿元,约占同期GDP的1.24%;装备脱硫设施的燃煤机组占全部火电装机容量比例提高到45%,全国城镇污水处理率近60%,70%的饮用水源保护区达到了规范要求,2007年两项主要污染物排放总量首次实现双下降。但从全局看,环境污染仍然严重。
第二节 节能减排的形势和展望
自2002年起,中国经济进入重化工业加速时期,钢铁、水泥等高耗能行业迅速膨胀。我国低能耗的服务业占GDP比重从2003年的41.7%下滑到2006年的39.5%,而工业比重相应上升,特别是高耗能产业迅速膨胀,是我国能耗强度不断上升的根本原因。2006年,我国轻、重工业增速差距由上半年的1.8%扩大到4.1%,这一趋势如不尽快扭转,将加剧结构不合理的矛盾,加大节能减排的难度。
我国能源浪费严重,近年来全国每年浪费能源近四亿吨标准煤,2006年我国能源消费总量已经达到24.6亿吨标准煤。2000年我国能源消费量为14亿吨标准煤,到2005年达到22.33亿吨标准煤,能源消费年增长速度在10%左右,五年间的能源消费增量超过之前20年的总和。我国能源低效利用的现象普遍存在,电力装机中的小机组在7000万千瓦以上,钢铁行业400立方米以下的高炉近1亿吨。从技术角度分析,我国每年的技术节能潜力为5.5亿吨标准煤,技术上可行经济上合理的节能潜力为4亿吨标准煤。
在世界环境杂志2007年3月28日举办的节能减排论坛上,联合国开发计划署认为中国能源问题面临着能耗增长快和节能效率低两大挑战。 中国出现这种情况非常不多见:在上世纪的最后20年,中国节能减排成绩显著,能源增长率只是占GDP增长的一半,从1980年到2000年,中国GDP平均增长大概在9.7%,能源年均增长只有4.6%。而从2001年开始的五年里,中国的能源增长突然大幅加速,平均达到了12%,高于GDP增长。关于节能的挑战,其中一大问题就是节能投资总体的趋势在下降,尤其是在1981年到2003年间。目前中国单位产品的能耗,比发达国家要高出两三倍。一些主要工业设备在节能方面和国外先进水平的差距大约在15%到20%,中国的单位GDP能耗如果是1,世界平均水平则是29%,日本目前是10%。在终端耗能比例上,工业大概占到70%,令人不安的是建筑耗能最近这几年也在增加,前几年的数字是20%左右,最新发布的资料则显示中国建筑能耗要占到总的终端能耗27%左右,交通能耗过去一直占10%,可是现在估计已远远超过这个数字。中国到2020年的能源消耗总量会是多少?这一直是各权威预测机构努力寻找的答案。按照日本每年每人5.8吨标煤的标准,中国到2020年能源需求将达到60亿吨标煤。按照美国现在11.7吨的标准来讲,中国2020年能源需求将高达100亿吨标煤。如何应对这样严峻的能源挑战?分析人士认为, GDP增长速度应该得到控制。为什么中国在本世纪前五年能源的增长会有这么大的增长?因素非常复杂,分析人事认为最重要的就是GDP年增长率太高,能效的提高,根本无法弥补由于高GDP增长而带来的能源消耗量的增加。此外,还应在政策引导和奖惩措施上为节能减排开路。 
资源消耗高、环境压力大,也突出表明中国高投入、高排放、难循环、低效率的粗放型增长方式还没有改变。
中国钢铁工业协会会员企业统计数据显示,与国际先进水平比,中国大型钢铁企业吨钢的可比能耗要高出15%。火电供电能耗要高出20%,水泥的综合能耗要高出23.6%。这种粗放型增长方式直接导致了2006年我国节能降耗目标未能如愿完成。中央确定的一项经济发展大方针就是将过去的“又快又好”转变为“又好又快”、“着力调整经济结构和转变增长方式,推动经济社会发展切实转入科学发展的轨道”。这一系列经济发展思路调整背后的最重要的一个含义就是,宏观调控的侧重点不再聚焦在短期的经济运行,而是将更多的视线投向远方,注重于经济增长方式的转变。关于经济增长方式的转变方向,人们的共识是发展循环经济,实现经济的可持续发展。而实现这一目标的政策抓手就是建设节约型社会,更具体一点说,重点就是节能。
2006年我国主要污染物排放总量没有实现年初确定的2%的目标。一些污染企业宁愿交纳巨额的排污费,也不主动采用现成的自主创新技术提高污染排放治理能力,这是主要污染物排放没有达标的一个重要原因。以磷肥生产为例,我国是磷肥生产大国,今年全国磷肥产量将达到1260万吨,而每生产一吨磷肥会产生3.75吨固体废弃物磷石膏。磷石膏不仅污染地面环境,而且一旦遇到雨水会直接污染地下水资源,严重威胁环境。目前,绝大多数磷肥厂处理磷石膏的做法就是租地堆积。积年累月,谁也无法统计有多少座由这种石膏堆成的垃圾山。发达国家早在上世纪七八十年代就研究出先进的工艺,将这种石膏转化为无害、环保的建筑材料石膏板等建材产品。目前,在我国,这种将磷石膏转化为绿色环保建材的“新设备、新工艺、新技术”在国内已经成熟。北京力博特尔技术公司探索出一系列新技术和新工艺,可直接工业化大规模治理磷废渣,所研制开发的石膏空心砌块成型机获9项国家专利。而这样的自主创新技术却少人问津。以一个年产100万吨的磷肥厂为例,其一年所排放的磷石膏至少达到300万吨。仅排污费一项就要缴纳2000万元,这还不包括因堆积磷石膏而产生的租地费用。其中,仅一年的排污费即可换来一条生产环保型石膏砌块的生产线。企业几乎在没有增加投入、没有原材料成本的情况下即可直接赚取建材销售利润。
中央提出,要加大攻坚力度,确保节能减排取得重大进展。这些措施主要包括以下八个方面:
一是强化节能减排目标责任制。组织逐项检查落实节能减排综合性工作方案,实施节能减排统计、监测及考核方案和办法,落实严格的问责制和“一票否决制”。健全节能监察体制,加大执法检查力度。
二是着力淘汰落后生产能力。下达今年淘汰落后产能计划,今年关停小火电1300万千瓦,分别淘汰水泥、钢、铁落后生产能力5000万吨、600万吨、1400万吨。加快建立落后产能退出机制,做好职工安置工作。
三是抓好重点企业节能和重点工程建设。开展能效水平对标活动,建立健全能源审计和清洁生产审核制度,促进重点企业的节能减排。加快十大重点节能工程实施进度,尽快形成节能能力。提高城镇污水处理能力,力争用两年时间,在36个大中城市率先实现污水的全部收集和处理。
四是完善相关政策。会同有关部门,加大财税对淘汰落后产能、节能技术改造和节能环保产品推广的支持。采取财政补贴方式面向大宗用户和城乡居民推广高效照明产品。用好差别电价收入,加快实施节能发电调度试点。完善固定资产投资项目节能评估和审查制度,制定和修订一批高耗能产品能耗限额强制性国家标准。
五是加强法制建设。认真贯彻落实新修订的节能法和环保有关法律,抓紧出台相关配套法规和标准,强化依法监管,加大督查力度,更好地发挥法律法规手段在推进节能减排中的作用。
六是积极发展循环经济。组织开展第二批循环经济试点,实施循环经济高技术产业化专项和重大产业技术开发专项,全面推行清洁生产。促进废弃物资源化利用和旧机电产品、汽车零部件再制造。
七是强化污染防治。继续做好“三河三湖”等重点区域污染防治工作,发布并实施渤海环境保护总体规划和太湖流域水环境综合治理方案,保障城乡饮用水安全。
八是加大宣传力度。继续组织开展“节能减排全民行动”,增强全民节能环保意识,促进生态文明理念在全社会逐步树立起来。
国家标准委批准的《粗钢生产主要工序单位产品能源消耗限额》等9项强制性单位产品能源消耗限额国家标准,将于2008年6月1日起实施。 这9项强制性单位产品能耗限额国家标准是与新修订的《中华人民共和国节约能源法》配套的22项高耗能产业单位产品能耗限额标准的第一批,内容覆盖了粗钢、烧碱、常规燃煤发电、铜冶炼企业、锌冶炼企业、铅冶炼企业、镍冶炼企业、水泥和建筑卫生陶瓷等9大领域。其中除《水泥单位产品能源消耗限额》标准是修订外,其余8项单位产品能耗限额国家标准均为第一次制定。单位产品能耗限额标准规定了三类能耗限额指标,包括现有企业单位产品能耗限额限定值,新建企业单位产品能耗限额准入值和企业单位产品能耗限额先进值。其中,现有企业能耗限额限定值指标和新建企业能耗限额准入值指标是强制性要求,单位产品能耗限额先进值指标是推荐性要求。该标准的出台,对于落实国家节能减排工作要求,促进我国高耗能行业能源利用水平的提高,完善高耗能产业能耗限额标准体系具有重要的意义。
国家发改委针对我国众多中小企业发展粗放、能效低和污染重等问题,要求各地加强中小企业节能减排管理,抓紧制订方案,确定工作重点和相关措施。近年来,我国中小企业发展迅速,已成为推动经济社会发展的重要力量。但中小企业发展中存在着总体素质不高、增长方式粗放、结构不合理等问题,相当一部分中小企业工艺和装备落后,资源利用率低、环境污染重。在一些规模经济要求较高的资源型产业,中小企业数量多、规模小,工艺水平落后。黑色冶炼及加工行业中小企业数量虽占全部企业的74%,但其总产值规模仅占全行业的 20%;在安全和技术要求较高的采矿业,中小企业占采矿企业的96%;在建材行业,落后工艺80%以上集中在中小企业。服务业中小企业节能减排任务也十分艰巨。如,洗车行业用水浪费、超标排放现象较为突出。发改委通知要求,严格按《产业结构调整指导目录》和相关法律法规严格淘汰中小企业中的落后技术、工艺和装备。对不按期淘汰的企业要依法责令其停产或予以关闭,依法吊销生产许可证和排污许可证,依法停止供电。提高节能环保市场准入门槛,严格执行项目开工建设的相关政策规定。密切关注落后产能转移趋向,坚决制止落后装备设施外流,坚决防止以招商引资、产业转移等形式新增落后生产能力。对不按期淘汰的企业要依法责令其停产或予以关闭,依法吊销生产许可证和排污许可证,依法停止供电。通知强调,各地应健全节能减排服务体系,探索污染集中治理模式。鼓励专业化节能服务公司为中小企业开展节能减排咨询,并提供设计、培训、融资、改造、运行管理一条龙服务。对于排放集中、污染严重的产业集聚区,探索集中治理模式,促进公共环境和资源综合利用设施建设。支持在产业集群内发展热处理、电镀等工艺专业化企业。通知提出,各地要加快节能减排技术开发,推广共性节能减排技术;鼓励在信息技术、工程及科学仪器、生物工程、新能源与节能技术、环境保护新技术等领域发展科技型中小企业;系统研究财税、价格、信贷、担保、市场准入标准等方面的配套政策措施,充分发挥经济手段扶优限劣作用,使中小企业单位国内生产总值能源消耗、单位工业增加值用水量、主要污染物排放指标以及安全生产指标达到全国平均水平。
中国政府与2007年12月初步发布新的清洁计划,政府预计将在3年内投入2000亿美元。从2008-2010年,中国将在控制水污染方面投入超过850亿美元,在空气污染治理方面投入800亿美元,并在加强固体废物管理方面投入280亿美元。这些投入相当于中国今年3年内预计GDP的1.35%。
第三节 中国的能源规划
国家发改委网站2007年9月10日公布《能源发展“十一五”规划》(简称《规划》),针对我国能源以煤炭为主体的结构性矛盾,《规划》提出,2010年我国一次能源消费总量控制目标为27亿吨标准煤左右,年均增长4%。其中煤炭所占比例66.1%,比2005年相比下降3个百分点。《规划》还提出,2010年中国一次能源生产目标为24.46亿吨标准煤,年均增长3.5%。
《能源发展“十一五”规划》分五章阐明国家能源战略,明确现在至2010年的能源发展目标、开发布局、改革方向和节能环保重点。《规划》要求,有关方面应贯彻落实节约优先、立足国内、多元发展、保护环境,加强国际互利合作的能源战略,努力构筑稳定、经济、清洁的能源体系,以能源的可持续发展支持我国经济社会可持续发展。
2005年,我国一次能源生产总量20.6亿吨标准煤,消费总量22.5亿吨标准煤,分别占全球的13.7%和14.8%,是世界第二能源生产和消费大国。随着国民经济平稳较快发展,城乡居民消费结构升级,资源约束矛盾更加突出。
  针对这种现状,《规划》提出,在消费总量与结构方面,2010年,我国一次能源消费总量控制目标为27亿吨标准煤左右,年均增长4%。煤炭、石油、天然气、核电、水电、其他可再生能源分别占一次能源消费总量的66.1%、20.5%、5.3%、0.9%、6.8%和0.4%。
与2005年相比,煤炭、石油比重分别下降3.0和0.5个百分点,天然气、核电、水电和其他可再生能源分别增加2.5、0.1、0.6和0.3个百分点。
  在生产总量与结构方面,《规划》确定的目标是,2010年一次能源生产目标为24.46亿吨标准煤,年均增长3.5%。煤炭、石油、天然气、核电、水电、其他可再生能源分别占74.7%、11.3%、5.0%、1.0%、7.5%和0.5%。
此目标意味着,相对于2005年,煤炭、石油比重要分别下降1.8和1.3个百分点,天然气、核电、水电和其他可再生能源分别增加1.8、0.1、0.8和0.4个百分点。
目前煤炭消费占我国一次能源消费的69%,比世界平均水平高42个百分点,以煤为主的能源消费结构和比较粗放的经济增长方式,带来了许多环境和社会问题。适当降低煤炭消耗,可以有效改善我国能源结构。
为了加快能源建设步伐,《规划》提出“十一五”期间将重点建设能源基地建设工程、能源储运工程、石油替代工程、可再生能源产业化工程和新农村能源工程等五大能源工程。
此外,《规划》提出,要深化煤炭、石油天然气、电力、可再生能源等领域的体制改革,完善能源价格体系。
“十一五”期间,中国将继续推动煤炭企业完善现代企业制度,完善流通体制,建立现代煤炭交易市场。中国将逐步理顺成品油价格,加大天然气价格调整力度。中国将加快电网企业主辅分离步伐,推进区域电力市场建设,继续开展大用户与发电企业直接交易试点,稳步实施输配分开。深化电价体制改革,完善输配电价,加快推进竞价上网。中国将制订可再生能源发电配额制度,完善可再生能源发电电价优惠政策,施行有利于生产和使用可再生能源的税收政策。
《规划》表示,实现能源节约和环境保护目标,在落实直接节能与环境保护措施的同时,要大力发展循环经济,加快培育高科技产业,扩大现代服务业在国民经济中的比重,通过优化经济结构,提升间接节能和环保贡献率。
《规划》还提出落实国家能源战略有关的保障措施,包括增加勘查投入,提高资源保障程度;发挥规划调控作用,规范开发建设秩序;加快法规建设,改进行业管理;深化体制改革,完善价格体系;强化资源节约,保护生态环境;扩大对外开放,加强国际合作;建立应急体系,提高安全保障等。
“十一五” 期间,国家对单位国内生产总值能源消耗降低指标实行计划管理,能源消耗基数按2005年统计结果确定。全国单位国内生产总值能源消耗指标从2005年的1.22吨标煤/万元下降到2010年的0.98吨标煤/万元,降幅20%左右。国家发改委和有关部门从各地实际出发,制定了各地降耗指标计划,该计划已得到国务院批复。“十一五”期间已经自行明确提出降耗20%或以上的地区,对其降耗指标予以确认;对降耗指标低于20%或没有提出该指标的地区,在确保实现全国总目标的前提下,综合考虑其发展水平、产业结构、单位生产总值能耗情况、能源消费总量、人均能源消费量、能源自给水平等因素,确定其能耗降低指标。
《中国的能源状况与政策》白皮书,详细介绍了中国能源发展现状、能源发展战略和目标、全面推进能源节约、提高能源供给能力、促进能源产业与环境协调发展、深化能源体制改革,以及加强能源领域的国际合作等政策措施。   
白皮书指出,中国将采取五项措施,全面推进能源节约。 这五项措施是:   
推进结构调整。中国坚持把转变发展方式、调整产业结构和工业内部结构作为能源节约的战略重点,努力形成“低投入、低消耗、低排放、高效率”的经济发展方式。   
加强工业节能。中国坚持走科技含量高、经济效益好、资源消耗低、环境污染少、人力资源得到充分发挥的新型工业化道路,加快发展高技术产业,运用高新技术和先进适用技术改造传统产业,提升工业整体水平。   
实施节能工程。中国正在实施节约替代石油、热电联产、余热利用、建筑节能等十大重点节能工程,支持节能重点及示范项目建设,鼓励高效节能产品的推广应用。   
加强管理节能。中国政府建立政府强制采购节能产品制度,研究制定鼓励节能的财税政策,深化能源价格改革,实施固定资产投资项目节能评估和审核制度,建立企业节能新机制,建立健全节能法律法规,加强节能管理队伍建设,加大执法监督检查力度。   
倡导社会节能。中国采取多种形式大力宣传节约能源的重要意义,不断增强全民资源忧患意识和节约意识。
《中国的能源状况与政策》白皮书指出,虽然我国能源总量比较丰富,但我国人口众多,人均能源资源拥有量在世界上处于较低水平。我国拥有较为丰富的化石能源资源和可再生能源资源,但人均能源资源拥有量较低。其中,煤炭和水力资源人均拥有量相当于世界平均水平的50%,石油、天然气人均资源量仅为世界平均水平的1/15左右。耕地资源不足世界人均水平的30%,制约了生物质能源的开发。 改革开放以来,中国能源工业迅速发展,为保障国民经济持续快速发展作出了重要贡献。2006年,中国一次能源生产总量22.1亿吨标准煤,一次能源消费总量为24.6亿吨标准煤,均列世界第二位。
根据白皮书的部署,中国将依靠能源领域的技术进步,打造具有战略意义的五大能源工程。到“十一五”末,中国将重点建设五大能源工程。一是能源基地建设工程,特别是要加快油气基地的建设,重点加强渤海湾、松辽、塔里木、鄂尔多斯等主要含油气盆地的勘探开发,积极探索陆地新区、新领域、新层系和重点海域勘查,切实增加可采储量。深入挖掘主要产油区的发展潜力,加强稳产改造,提高采收率,延缓老油田产量递减。在经济合理的条件下,积极开发煤层气、油页岩、油砂等非常规能源。鼓励外商参与石油和天然气的风险勘探、低渗透油气田、提高老油田采收率等领域的合作。二是能源储运工程,对石油工业的要求是继续加快石油和天然气管网及配套设施建设,逐步完善全国油气管网。鼓励外商投资输油气管道、油气库及专用码头的建设与经营。三是石油替代工程。即加快发展煤基、生物质基液体燃料和煤化工技术,统筹规划,有序建设重点示范工程。四是可再生能源产业化工程。重点发展资源潜力大、技术基本成熟的风力发电、生物质发电、生物质成型燃料、太阳能利用等可再生能源。五是新农村能源工程。大力发展适宜村镇、农户使用的风电、生物质能、太阳能等可再生能源。 
白皮书强调,中国将追求低开采、低消耗、低排放和高利用的能源政策。要重点推进洁净煤技术、复杂地质油气资源勘探开发和低品位油气资源高效开发技术等,优先发展可再生能源规模化利用技术,鼓励发展替代能源技术,鼓励发展大型煤化工成套设备,研制包括煤炭液化和气化、煤制烯烃的大型煤化工等成套设备。同时加强前沿技术研究,重点开展氢能及燃料电池、分布式供能系统以及天然气水合物等前沿技术的开发。
随着石油和其他化石能源的日趋枯竭及全球对于温室气体排放引起气候变暖问题的关注,节约能源、提高能源利用效率和开发利用可再生能源不仅是世界能源发展的必然趋势,也是中国能源战略的必然选择。
中国可再生能源已步入快速发展期。数据显示,2006年中国可再生能源年利用量总计为2亿吨标准煤(不包括传统方式利用的生物质能),约占一次能源消费总量的8%。按《可再生能源中长期发展规划》,到2020年中国可再生能源将占到能源总消费量的15%。未来30年到50年,随着能源需求的增加,可再生能源在中国能源消费中的比重将持续扩大。 按照规划,到2010年,全国可再生能源的开发利用量将相当于3亿吨标准煤,到2020年将相当于6亿吨标准煤,这将显著减少煤炭消耗,并弥补天然气和石油资源的不足。
中国科学院提出了未来30至50年中国能源科技发展的战略规划。这一路线图包括近期(至2020年)重点发展节能和清洁能源技术,提高能源效率,力争突破新一代零排放、多联产整体煤气化联合循环、增压流化床联合循环技术等,解决CO2捕捉、储存与利用的关键技术并进行技术示范,推进煤炭高效液化技术、煤基醇醚和烯烃代油技术进入工程示范和大规模应用阶段,积极发展安全清洁核能技术和非水能的可再生能源技术,前瞻部署非传统化石能源技术。中期(2030年前后)重点推动可再生能源向主力能源发展。突破太阳能高效转化技术及太阳能电热集成应用系统,突破光合作用机理并筛选或创造高效光生物质转换物种,实现农业废弃物、纤维素、半纤维素高效物化/生化转化技术的工业示范和规模产业化,突破智能能源网络和发展氢能体系。远期(2050年前后)建成中国可持续能源体系,总量上基本满足中国经济社会发展的能源需求,结构上对化石能源的依赖度降低到60%以下,可再生能源成为主导能源之一。
我国已表示,将加快发展可再生能源以减少对化石基能源的消费。据国家发改委的计划,在13年内将使可再生能源占中国能源需求的15%,这将使其投资占总投资的1/5。现在,可再生能源占能源的8%,包括水力能。然而,一些大规模的水力发电项目将会在长期可再生能源构成中占据较大比例。在不久的未来,我国预计与其水力发电能力相比,风能、生物质能或太阳能发电将会相形见绌。到2020年,我国将建设3亿KW水力发电能力,而风能为3000万KW、太阳能为180万KW。
根据我国《可再生能源中长期发展规划》,今后将不再增加以粮食为原料的燃料乙醇生产能力,目前,中国可再生能源消费量占能源消费总量的比重为8%。《规划》明确:到2010年,可再生能源的比重将达到10%,2020年达到15%。今后一个时期,中国可再生能源发展的重点是水能、生物质能、风能和太阳能。生物液体燃料是重要的石油替代产品,主要包括燃料乙醇和生物柴油。根据我国土地资源和农业生产的特点,合理选育和科学种植能源植物,建设规模化原料基地和大型生物液体燃料加工企业。不再增加以粮食为原料的燃料乙醇生产能力,合理利用非粮生物质原料生产燃料乙醇。近期重点发展以木薯、甘薯、甜高粱等为原料的燃料乙醇技术,以及以小桐子、黄连木、油桐、棉籽等为原料的生物柴油生产技术。在东北、山东等地建设以甜高粱为原料的燃料乙醇试点项目;在广西、重庆、四川等地建设以薯类为原料的试点项目;在四川、贵州、云南、河北等地建设以小桐子、黄连木、油桐为原料的试点项目。《规划》指出,从长远考虑,要积极发展以纤维素生物质为原料的生物液体燃料技术。到2010年,非粮原料燃料乙醇年利用量达200万吨,生物柴油年利用量达20万吨;到2020年,生物燃料乙醇年利用量达1000万吨,生物柴油年利用量达200万吨。
从2007年9月开始,中国国家电力管理委员会要求电力公司必需按照中国可再生能源法优先购买“绿色”电力。这些可再生电力包括从水力能、风能、生物质能、太阳能发电、潮汐发电和地热能产生的能量。目前可再生能源仍仅占国内电力供应的很小一部分,主要由于生产成本高。例如,截至2007年9月,从太阳能发电产生的电力成本为3元人民币(0.39美元)/KWh,而从典型的燃煤电厂发电的成本仅为0.22元人民币(0.028美元)/KWh。国家发改委已指示,对可再生电力定价和成本分摊增加补充规定,要求电力供应商以政府规定的或政府指导的价格购买可再生电力,以有助于突破这一成本瓶颈。可再生能源增加的成本由电力用户负担。自2006年6月起,每单位电力增加的“可再生能源”费用0.001元人民币已加到用户身上。 按照中国中期和长期可再生能源开发计划,可再生能源在一次能源消费中所占份额将从2005年7%增加到2010年10%和2020年16%。而“绿色”电力占总的发电量份额将分别达到2010年6%和2020年8%。 
 
第二章 企业节能管理体系建设
第一节 企业节能规划指南
一、节能规划的概述
1、节能规划概念
(1)节能的内涵
《中华人民共和国节约能源法》把节能定义为:节能是指加强用能管理,采取技术上可行、经济上合理以及环境和社会可以承受的措施,减少从能源生产到消费各个环节的损失和浪费,更有效、合理地利用能源。这就是说,节能是旨在降低单位产值能耗的努力,为此要在能源系统的所有环节,从资源的开采、加工、转换、输送、分配到终端利用,采取一切合理的措施,来消除能源的浪费,充分发挥在自然规律所决定的限度内存在的潜力。
(2)节能规划
企业规划是确定企业宗旨、目标以及实现企业目标的方法、步骤的一项重要经营活动。企业节能规划目的是使节能工作能够深入持久地稳步前进。它必须符合国家产业政策,符合企业的实际情况,充分分析和评价现有的管理和技术实力,分步骤分阶段地进行,达到期望的目标。目标要明确,既要有长期目标,也要有分阶段的短期目标,措施有力,并有年度实施计划。
2、企业节能规划的意义与步骤
(1)企业节能规划的意义
企业节能管理的目的是合理利用能源,以最小能源消耗,获得最大的经济效益和社会效益。企业的节能管理既是企业管理的重要组成部分,又是国家和地方节能管理系统的终端部分,节能规划的本质在于综合分析。节能规划涉及工艺结构即产品结构及产量、工艺装备水平;能源结构即燃料间相互替代、燃料使用效率等;经济约束即内部价格的合理性、成本最小化等;环保约束即控制排放量;政府政策即立项、贷款、税收等优惠政策。
(2)企业节能规划编制步骤
制定节能规划分为三个阶段:第一个阶段就是确定目标,即企业在未来的发展过程中,要应对各种变化所要达到的目标;第二阶段就是要制定规划,通过对系统分析,找出节能潜力,有针对性地采取管理、技术措施达到目标;第三个阶段对节能规划进行评估,如果与目标相距较大,还需要多个迭代的过程,需要考虑如何修正。
二、企业节能规划内容
1、企业节能规划总则与目标
(1)总则
总则包括编制依据、企业概况、企业发展规划描述、并确定规划的基准年度。企业概况主要包括企业所属行业、业务经营范围、主要产品产量、产品品种质量及销售情况,在国内(省内)同行业的地位,主要经济指标和主要能耗指标如销售收入、利润、综合能耗,能源利用的特点等。
(2)规划目标
规划目标,包括规划指导思想、基本原则和规划目标。目标包括总体目标及分系统分年度目标,要求分系统目标必须与总体目标相吻合。
规划目标是制定节能规划的核心,制定规划的目的就是通过分析现状,找出企业存在的问题和节能潜力,制定有效的措施,完成规划的目标。
目标的提出有多种途径,大致分为两类,一类是国家或省级政府提出的强制要求如国家产业政策提出的明确要求、国家标准规定的具体指标和行业准入条件规定的指标等;一类是企业从自身出发提出的意愿如企业领导对部门提出的要求,企业发展规划要求达到的目标和企业承担社会责任提升形象要求等;在制定规划的过程中上述目标列为初步目标,具体的目标需通过进行现状分析、提出措施、评估,经过几个迭代过程的优化才能确定。
2、现状分析与措施制定
(1)现状及分析
主要是利用各种分析方法,找出企业在节能方面存在的问题和实现目标的难度,这部分是节能规划的重点。通过分析,能够掌握本企业的基本情况,确定目标的合理性。
(2)制定措施
制定措施,提高能源利用效率,降低能耗。节能的途径是多方面的,虽然每个行业的工艺装备和生产流程不同,提高能源利用的途径基本相似:一是加强节能管理,建立健全管理体系,实施严格的考核,加强监督检查,加强宣传和培训,不断提高管理素质,提高操作水平,完善信息系统,提高自动控制水平等;二是优化工艺结构和产品结构,提高技术装备水平,通过设备大型化、自动化提高能源利用效率;三是采用节能新技术,通过节能技术进步不断降低能源消耗。
3、经济技术评估与实施措施
(1)经济技术评估
对措施进行评估,对提出的管理措施、技术措施进行经济,技术评估,尽量量化节能量,核算对目标的影响,评估各项措施的效果是否可支持目标实现。
(2)实施步骤
根据企业的资金,生产规划安排节能规划各项措施的实施时间,基本原则是,优先实施投资少、回收期短、技术成熟、效果显著的项目,优先实施系统优化的项目,优先实施政府强制要求的项目,投资大、回收期长、技术成熟的项目和技术风险大的项目适时实施。
三、企业节能规划编制
1、企业节能规划编制分析
(1)分析内容
企业的技术装备情况,如生产工艺和设备的实际状况和水平;节能管理机构,管理制度,规定是否健全,能源计量配备情况,企业节能统计情况,包括本企业统计口径,能耗指标实际完成情况,同行业国内外水平,实物消耗分析,企业的物料平衡和能源平衡。能源分析按介质划分可分为水电风气( 汽)及煤炭优化利用;按工序划分可分为工序内部和工序间系统优化;按环节划分可分为产生、输送、分配、使用。系统互相关联,互相交叉,互相影响,在分析时要综合考虑。以钢铁企业为例进行简单说明。钢铁企业主要有焦化、炼铁、炼钢、动力转换等工序,能源种类有一次能源煤炭、二次能源煤气、蒸汽等,钢铁主工艺伴生二次能源,又使用二次能源,同时每种能源又自成系统,均通过产生、输送、分配、使用各环节送到用户。其中的煤气最具代表性,煤气由炼铁,炼钢等主要生产工序产生,同时又是这些工序自身的燃料和其他工序的燃料。
(2)分析方法
节能潜力分析。节能潜力与能源效率相对应,世界能源委员会把能源效率定义为:减少提供同等能源服务的能源投入。从物理学观点看,能源效率是指在利用能源资源的各项活动中,所得到的起作用的能源量与实际消耗的能源量之比。从消费观点看,能源效率是指为终端用户提供的能源服务与所消耗的能源量之比。与目标能源效率之间的差距即为节能潜力,节能潜力分为理论潜力和视在潜力,理论潜力是指理论上可以回收和重复利用的能量,视在潜力是指在当前的技术条件下能够实现的回收利用的能量,随技术进步的发展视在潜力动态变化。
全能耗节能。企业在生产过程中,除了直接消耗燃料,动力和载能工质外,还要消耗各种原材物料,各种设备和各种建筑等。原材物料,设备和建筑都是消耗了大量能源生产出来的,所以对他们的使用是间接消耗能源。一个企业的全部能源消耗,既包括燃料,动力,载能工质等直接能源的消耗,也包括间接能源的消耗,所以分析企业和产品的能源利用情况,应以全能耗为基础。
SWOT分析即优势--劣势--机会--威胁分析,其核心思想是通过对企业外部环境与内部条件的分析,明确企业在节能方面可利用的机会和可能面临的风险,并将这些机会和风险与企业的优势和劣势结合起来,形成企业的节能措施。内部优势及劣势(Strengths & Weaknesses)指相对于同类型企业做得好或不好的企业本身可控的因素,如企业整体管理、营销、财务/会计、生产/运作、技术研究开发、对新技术的认知程度、计算机信息系统等。外部机会与威胁(Opportunities & Threats)指企业可控制范围之外的因素:如经济、社会发展、文化、环境、政治、人口、政府政策导向、技术发展趋势等因素。
SWOT分析有四种不同类型的组合:优势--机会(SO)组合、劣势--机会(WO)组合、优势--威胁(ST)组合和劣势--威胁(WT)组合。优势--机会(SO)组合是一种发展企业内部优势与利用外部机会的措施。当企业具有特定方面的优势,而外部环境又为发挥这种优势提供有利机会时,可以采取该措施。弱点—机会(WO)战略是利用外部机会来弥补内部弱点,使企业改劣势而获取优势的措施。存在外部机会,但由于企业存在一些内部弱点而妨碍其利用机会,可采取措施先克服这些弱点。优势--威胁(ST)战略是指企业利用自身优势,回避或减轻外部威胁所造成的影响。弱势--威胁(WT)措施是一种旨在减少内部弱点,回避外部环境威胁的防御性技术。
2、企业节能规划编制原则与提纲
(1)企业节能规划编制原则
节能技术途径要遵循热力学第二定律,热力学第二定律揭示了能量传递的基本规律,指出了节能技术进步的有效途径,在制定节能技术进步措施时,必须遵循以下原则:
从源头控制尽量减少能源使用量,只要有燃烧就有热量的损失,源头控制比再回收利用效率高。
热量利用与温度有直接关系,根据卡诺定律,温度越高热效率也越高,能量的回收比例易于提高,同等工艺条件应注意温度的选择。
功是最有价值的能量,能量可以完全转化为功,回收功比回收热更具有意义。
冷量与热量一样有价值,产生冷量需要大量的功,温度越低其价值越高。
尽量避免不可逆过程,采用逐级利用的方法回收能量,如把物流和能流结合起来,回收的能量预热物料,产生的蒸汽用作过程动力等。
能量分级使用,用低位能量产生低位热,将高位能量用于产生功或高位热。充分利用其成分能够创造更高的价值。
生产过程中产生的废品同样消耗了能量,提高质量减少废品,也是节约了能源。
工艺过程产生的废气、废水、废渣经过了高温过程,消耗了大量能源,本身就有一定的附加值,应努力挖掘。
(2)企业节能规划提纲
现状描述
首先确定企业节能规划依据,如《关于加强节能工作的意见》、《千家企业节能行动》、《企业十一五发展规划〉等文件,其次描述企业概况与发展规划。
系统分析
通过管理因素分析确定企业管理体制、制度、机构是否健全,考核是否到位等;通过技术因素分析,确定企业物料、能量是否平衡等等。
通过分析找出影响企业节能工作的管理、工艺技术装备、技术进步等方面的主要因素及节能潜力。
规划目标
确定总目标及阶段性目标。
措施
加强管理措施,包括健全优化管理体制、制度、机构,加大考核力度等,解决管理上存在的问题;针对问题提出技术措施,包括工艺结构调整,产品结构调整和提高能源利用效率,降低能源消耗,降低能源成本的技术。
评估
实施步骤
第二节 企业节能标准体系表编制通则
一、节能标准工作简况
1、任务来源
为了保障我国节能目标的实现,国务院在“十一五”规划《纲要》中把“十一五”时期单位GDP能耗降低20%作为约束性指标实施。为确保 “十一五”规划节能目标的实现,发挥标准化在企业节能工作的作用,国家标准化管理委员会提出了制定《企业节能标准体系编制通则》国家标准的任务,以帮助和指导企业建立或完善企业节能标准管理体系。
标准化工作的长期实践证明,技术标准作为实行科学和定量化管理的技术依据,以提高效率和效益为目标,是节能工作中不可或缺的一项重要任务。党和国家领导人以及国务院文件多次强调要做好节能标准化工作,这包括国家层面的标准化工作,更包括基础的企业层面的节能标准化工作。运用标准化这一基础和支撑手段,通过标准化的引领和协调作用,从意识、法规、政策、制度、技术以及组织行为、机制、措施等各个方面入手,明确企业节能工作发展目标,将企业节能工作纳入标准化管理,促进企业节能工作的程序化、定量化和系统化,提高企业节能技术水平,将全面促进企业在各个环节节约能源,提高效率,减少损失浪费,进而推动全社会节约能源工作的深入开展。
目前,在我国耗能企业的节能工作中存在一定程度的盲目性,造成这种盲目性主要原因是企业不能将国家、行业、地方节能目标及政策与企业的节能技术管理有效的结合起来,不能确定一个系统的、符合各级政府节能政策要求的企业节能管理体系,也是由于企业节能标准化缺失所造成的。
企业节能标准化的运行离不开节能标准体系,具有一个完整、合理的标准体系是企业节能工作纳入标准化管理的必要保障,而企业节能标准体系表是实施企业节能标准化的基础性文件。
2、工作过程
(1)邀请专家对项目可行性进行研讨
为加强企业节能标准化工作,引导重点耗能企业建立节能标准体系,规范企业节能标准的制定,中国标准化研究院受国家标准化管理委员会的委托,于2007年1月15日邀请数位节能管理方面的专家对企业节能标准体系模式进行研讨,并对制定国家标准《企业节能标准体系表编制通则》的重要性、研究内容、标准编写原则等问题进行了讨论。专家对该项目的重要性给予了充分的肯定,并对项目的实施提出了建设性的建议。
(2)企业调研
在第一阶段中为了掌握企业节能标准化的实际情况,通过走访形式对重点耗能企业进行了调研。利用“企业调查表”主要了解重点耗能企业的基本情况、企业生产工艺和能源流情况、企业节能工作及目标情况、企业标准化管理情况、企业节能标准收集和整理情况。通过企业座谈,对企业在建立企业节能标准体系中需要那些帮助、对企业节能标准的监督与管理有何建议,企业在国家节能标准化中应发挥怎样的作用等问题进行了深入的探讨。在此期间共走访了佳木斯电机股份有限公司、南京钢铁联合有限公司、金陵石化公司、扬子石化股份有限公司、江苏兆龙电气有限公司、东北制药总厂、沈阳电机股份有限公司、沈阳石化股份有限公司、特变电工沈阳变压器集团有限公司、北京毕捷股份有限公司等10家企业。
(3)信函调查
为了了解和掌握更多企业的实际情况,在国家标准化管理委员会的协助下,于2007年4月开展了耗能企业节能标准体系调查工作。由国家标准化管理委员会向辽宁省、上海市、江苏省、浙江省、山东省、湖北省和广东省质量技术监督局下发了《关于开展企业节能标准体系现状调查的通知》和《企业节能标准体系现状调查表》。在信函调查期间,共收到企业返回的有效调查表89份,加上在走访调查中收集的调查表,共计是99份。
(4)调查数据分析
为了充分挖掘企业返回调查标准中的信息,课题组编制了“企业节能标准体系调查处理分析软件”,并用该软件对99个企业的数据进行了统计分析。下图为统计分析结果之一:企业节能标准体系的现状和态度。








图1 企业节能标准体系现状和态度
从上图可以看出,大多数企业建立了企业的节能制度,具有标准体系表和实施了标准文件的管理,这为建立企业节能标准体系奠定了较好的基础。通过软件分析,还了解到目前企业收集标准渠道、企业耗能设备种类、企业消耗能源种类的情况,这为编写标准草稿提供了技术支持材料。
(5)标准的起草
在以上工作的基础上,研究小组编写了《企业节能标准体系编制通则》草稿,该草稿在小范围内进行了审阅。在标准草稿中规定了企业节能标准体系的编写原则、编制的基本要求、企业节能标准体系的层次结构、企业节能标准体系的构成和企业节能标准体系表的编制格式。
(6)示范企业标准体系表的编制
为使该项标准能够符合企业的实际情况,我们选定沈阳东北制药厂为试点单位。标准草稿完成后,课题组进厂对企业的机构设置、生产工艺流程、主要耗能设备、企业管理结构、企业能源管理结构、企业管理程序文件、企业管理职责分配、企业技术文件、企业标准文件、企业涉及的法律法规等进行了现场调查研究。
在调查资料的基础上,根据现有国家、行业、地、企业节能标准,编制了该企业的节能标准体系结构图和节能标准体系明细表。随后又将编好的节能标准体系表与企业节能主管部门核对,删减了若干个与企业无关的标准,增补了一些与该企业相关的标准。
(7)专家研讨会
全国能源基础与管理标准化技术委员会于2007年9月24日下午召开了该国家标准制订工作研讨会。会上邀请到了发改委能源所的辛定国研究员和胡秀莲研究员,清华大学的孟昭利教授和张阿玲教授,中国石油天然气集团公司的俞伯炎研究员,中国建材工业协会的郑子玉研究员,中国标准化研究院资源与环境标准化研究所的陈海红研究员、赵跃进高工和李鹏程参加了会议。
在会上,各位专家认真听取了赵跃进代表编写组对前段工作的汇报,并对该标准草稿的内容进行了热烈充分的讨论分析。经过讨论,大家认为该国家标准制订工作前期准备工作充分,基础材料积累较好,进展较快。同时,专家对该标准也提出将标准的示例放在附录中等一些修改意见。
(8)标准征求意见稿的编写
根据专家研讨会的意见,标准课题组对草稿进行了修改。为了简化标准的正文,突出标准主体内容,增加了附录B,将原草稿正文中的标准示例放到了附录B中。根据原国家标准GB/T6421-1986《企业能流图绘制方法》中将企业能源使用过程分为收入贮存、加工转换、分配输送、生产使用、其他几个环节,对原草稿中节能标准的类型进行了调整。如将“运输及输送节能标准”改为“运输及贮存节能标准”,增加了发电节能标准,将余热回收后移。使运输及输送节能标准与收入贮存环节相对应;燃烧加热节能类标准、制冷设备节能类标准、发电节能类标准与加工转环节相对应;输送与分配节能类标准与分配输送环节相对应;工艺加热设备节能类标准、生产用电及通用设备节能类标准、余热回收节能类标准与生产使用环节相对应。照明、办公和建筑用能不只是生产用能,单独作为两类。
由于综合评价节能标准对其他节能标准具有指导性意义,体现企业的宏观节能管理,所以将原在技术与管理层次上的“综合评价标准”上升到基础标准中。
二、制定标准的依据与指导思想
1、企业节能标准体系应与企业标准体系相衔接,作为企业标准体系的一个组成部分。
2、企业节能标准体系结构应有利于企业节能工作的开展,应反映从能源供应到能源消耗重要过程和环节,使企业能够掌握节能工作的整体,又能使企业抓住节能工作的各个环节。
3、该项标准能够适用与各种用能行业,各企业可以通过对该标准中要素的裁减编制出适用于本企业节能标准体系。
4、该项标准也可以指导不同行业制定各自行业的“节能标准体系编制通则”行业标准。
5、该标准应对企业的节能工作具有指导作用,引导企业的节能标准化工作,促进企业将国家、行业和地方的节能标准转化为企业的节能管理标准或节能管理规章制度,使节能标准发挥整体效用。
三、主要技术内容修订介绍
1、范围
该标准规定的主要内容,节能标准、节能标准体系结构图和节能标准明细表构成了企业节能标准体系的物质要素。该标准除了规定企业节能标准体系的编制要求外,对企业节能标准体系的层次结构和企业节能标准体系明细表做了具体的规定,所以给出“本标准规定了企业节能标准体系的编写原则、编制的基本要求、企业节能标准体系的层次结构、企业节能标准体系的构成和企业节能标准体系表的编制格式”。
关于该标准的适用范围,是否应针对重点耗能企业,经过专家讨论,一方面重点耗能企业不好确定,另一方面节能工作是所有企业的义务,非重点企业也有建立节能标准体系的需求,所有该标准的适用范围确定为:各种类型、不同规模的用能企业。
2、术语和定义
在该标准中对一些特殊术语进行定义是非常重要的,这不但关系到正确理解这些术语,也关系到正确理解标准要求的含义,该标准给出了8个术语的定义。
四、企业节能标准体系的编制要求
这一章是该标准的核心内容,规定了企业节能标准体系编制的原则和基本要求。
(一)原则
除了“全面成套”、“层次恰当”和“划分明确”是国家标准GB/T13016《标准体系表编制原则和方法》中所规定的三原则外,该标准还增加了“协调一致”和“开放扩展”两项原则。
“协调一致”强调的是节能标准体系是企业标准体系的一个组成部分,是企业标准体系中的子体系,不能独立于企业标准体系之外。这有两个方面的含义,一是要考虑节能标准体系中的要素(标准)要与其他子体系标准的协调或引用,二是要考虑系统结构的统一性。
“开放扩展”强调的是节能标准体系的与时俱进,开放的含义是企业的节能标准体系应根据国家节能法律法规、国家节能标准等外界因素的变化而变化。这种变化可能是新增加的标准,也可能是新修订的标准。扩展的含义是在节能标准体系变化中应考虑对企业标准的制、修订,以及对企业节能管理文件的制定和修订。
(二)基本要求
“企业节能标准体系应符合国家有关节能、标准化等法律与法规”的含义是:国家或地方的节能和标准化等法律法规是企业标准体系的上接外延,与企业标准体系中的标准有着很强的相关性,一些国家或地方的节能政策是依据节能标准来实施的,换言之,一些节能标准是指导企业在如何符合国家或地方节能政策的。若要使这些节能标准真正发挥作用,掌握标准与法律法规的相关性,企业应把这些法律法规收集起来,作为节能标准体系相关文件。
“企业应根据实际情况充分采用国家、行业和地方节能标准,并应纳入本企业节能标准体系中”的含义有两个方面:一是,国家、行业和地方标准可以直接作为企业节能标准体系中的要素;二是,纳入本企业的标准应对本企业的节能工作具有指导作用,或是本企业节能工作的依据,或是本企业制定节能规章制度和操作规程等文件的依据。
(三)相关解释
当企业节能工作的指标和要求高于国家、行业和地方标准时,企业可制定企业标准。
企业要随时跟踪各级标准的动态与变化,将新的各级相关标准及时纳入本企业的节能标准体系中,若不重视这一原则,企业节能标准体系将是无本之木。
在建立企业节能标准体系中,只将各级标准收集和归纳是不够的,要让这些标准对企业的节能工作发挥重用,将各级标准中的相关内容转化为企业标准、企业节能规章制度、企业的操作规程等企业文件是至关重要的。如果缺少这一环节,企业节能标准体系就是空中楼阁。
目前许多企业实现了计算机文件管理,许多文件是以电子文件形式上传、下发的。所以编制标准企业节能标准体系,可以使用纸质文件也可以使用电子文件,但不管使用何种形式的文件,应便于文件的管理、修改和补充。
当企业将节能技术标准和节能管理标准的内容转化为企业工作标准时,可以不单独编写节能工作标准,而将节能的内容编写在其他的工作标准中,但加入节能要求或内容的工作标准应在节能标准体系表中体现出来,而且被加入到其他工作标准的内容应与上层节能标准相协调。
(四)企业节能标准的层次结构
(1) 企业节能标准体系的边界
任何事物都要受外界的影响,并作用于外界,企业节能标准系统也不例外。要分清企业节能标准体系的边界首先要认清企业节能标准体系的内涵。从企业节能标准体系和企业节能标准体系表的术语和定义看,在企业节能标准体系中只含标准这一要素,而没有其他的事物和概念。
企业的节能标准应遵循国家、地方的节能法规或文件;企业节能标准体系应适应国家、行业和地方节能标准的发展和变化,企业节能标准也应体现企业节能方针与目标,这些文件与企业的节能标准体系具有较强的相关性。但是,这些文件的编写格式、文体、编号方法及发布形式都不同于标准,所以它们不属于标准的范畴。鉴于这些文件对企业节能标准具有指导性和法制性的关系,国家与地方节能法规、国家和行业节能标准体系现状与规划、企业节能方针与目标构成了企业节能标准体系的上接外延,在编制企业节能标准体系把这部分作为上接外延画出来,并以虚线与企业节能标准体系分开。
(2) 层次
该标准对层次进行了定义:“从一定范围内的若干个标准中,提取共性特征并制定成共性标准。然后,将此共性标准安排在标准体系内的没被提取的若干个标准之上,这种提取出来的共性标准构成标准体系中的一个层次”。根据定义的含义,共性越高的标准层次越高,特性越高的标准层次越低。所以,上一层的标准对下层标准具有一定的指导意义。
该标准给出了企业节能标准体系的一个基本层次图,图中将企业节能标准体系划为三个基本层次,第一层为节能基础标准,第二层为节能技术标准和节能管理标准,第三层次为节能工作标准(见下图2)。企业也可以根据企业的实际情况在每个子系统中再层次。













图2 企业节能标准体系层次图

(3)结构
标准是标准体系的基本要素,由标准组成标准体系的最小单元“标准”。每类标准具有一定的共性。具有同样共性的类型可以构成更大的子系统,如技术性标准和管理性的标准,这就是标准体系的纵向关系,标准子系统的纵向关系组成了标准体系的基本结构。
(4)节能标准体系的构成
该标准的4.4规定的是企业节能标准体系的一般性结构,也就是节能基础标准、节能技术标准、节能管理标准和节能工作标准子体系中的一般性结构内容。这些内容是可以根据企业情况进行增减的。
(4.1)节能基础标准子体系
节能基础标准子体系主要包括术语标准,检测计量标准,统计标准,文字代号标准、综合评价标准等内容。节能基础标准子系统的主要机构见下图3




图3 节能基础标准体系的结构形式
(4.2)节能技术与管理标准子体系
为了便于抓住企业节能工作的各个环节,加强企业节能标准体系的针对性,企业节能技术标准和管理标准子体系中的结构应按能源转换和使用建立。以明确在各个能源转换、输送和使用环节已有的或将有的节能标准。这样的结构也有利于企业将不同级别的节能标准应用在具体生产或工作环节,充分发挥标准的节能工作的指导作用。
节能技术标准和节能管理标准子体系中的结构是参考日本“企事业能源合理化使用标准”,并结合我国企业使用能源的一般流程和我国国家节能标准体系而确定的,将企业的节能技术和管理分为10个类型,详见下图4。







图4  节能技术标准子体系的结构形式
各类标准所对应企业用能过程中各环节的情况见图5。






图5  各类标准与企业用能环节
节能基础、技术和管理标准子体系都是开放型的,应根据国家、行业和地方节能标准体系的变化或企业节能工作需要增加企业子体系的内容。同样,企业也可以根据生产工艺、规模和管理模式的子体系中的内容进行剪裁。
在节能技术与管理标准子系统中,每个类型的标准针对企业能源使用过程的一个环节或一个方面,而这一类的标准又是针对这一环节或一方面中的节能问题所规定的技术要求或管理要求。以下举例表中列出这10类所针对的事物和相关标准。
表1  10类标准所针对的事物和标准
序号    类  型    针对事物    标   准
1    运输及贮存    物    火车、船、汽车、燃料输送管、燃料储备及装卸等    技术    《载货汽车运行燃料消耗量》、《运输船舶燃油消耗量 海洋船舶计算方法》等
        事    运输设备的节能、储备及装卸的节能、计量与记录等    管理    《船舶供受油管理规程》、《石油及液体石油产品船舶油舱计量交接标准》等
2    燃烧加热    物    工业锅炉、热电锅炉、高炉、焦炉等    技术    《工业燃料炉热平衡测定与计算基本规则》、《火焰加热炉节能监测方法》、《流化床燃烧设备技术条件》等
        事    燃烧的监控与调节、测量与记录、设备维修与检查    管理    《工业锅炉经济运行》、《火力、水力发电系统经济运行》、《生活锅炉经济运行》等
3    制冷    物    制冷设备、冷却或冷冻装置、冷库等    技术    《活塞式单级制冷机组及其供冷系统节能监测方法》等
        事    设备及设施的节能、测量与记录、设备维修与检查、设备选择与安装等    管理    《制冷压缩机 系统经济运行》等
4    发电    物    汽轮发电机、柴油发电机,永磁式发电机、热电联产等    技术    《稀土永磁同步发电机技术条件》《火力发电厂电能平衡导则》等
        事    提高发电设备效率、提高发电能源利用率,测量与记录、设备维修与检查、设备选择与安装等    管理    《火力、水力发电系统经济运行》等
5    输送与分配    物    变压器、输电网、制氧设备、蒸汽或热水管道、压缩空气管等    技术    《三相配电变压器能效限定值及节能评价值》、《电力网电能损耗计算导则》、《企业供配电系统节能监测方法》等
        事    降低设备和管路损耗,测量与记录、设备维修与检查、设备选择与安装等    管理    《电力变压器经济运行》、《蒸汽供热系统凝结水回收及蒸汽疏水阀技术管理要求》、《油气田供配电系统经济运行规范》等
6    工艺加热    物    热处理装置、加热炉、烘干设备、电阻炉等    技术    《工业燃料加热装置   能耗指标》、《热处理合理用电导则》、《加热炉热工测定》等
        事    设备操作与管理、测量与记录、设备维修与检查、设备选择与安装等    管理    《电加热锅炉系统经济运行》、《火焰加热炉经济运行》、《企业热设备及系统经济运行导》等
7    生产用电及通用设备    物    电动机、起重机、电解槽、风机、泵、电控制设备    技术    《中小型三相异步电动机能效限定值及能效等级》、《通风机系统电能平衡测试与计算方法》、《CJT系列抽油机节能拖动装置》等
        事    提高设备效率、加强操作管理、设备维修与检查、设备选择与安装等    管理    《三相异步电动机经济运行》、《交流电气传动风机(泵类、压缩机)系统经济运行通则》、《通风机系统经济运行》等
8    余热回收    物    废气余热装置、热交换器、余热锅炉等    技术    《石油企业余热资源量测试与计算规范》、《高炉煤气能量回收透平膨胀机》等
        事    余热回收效率、回收设备调节、测量与记录、设备维修与检查、设备选择与安装等    管理    《高炉煤气能量回收管理要求》等
9    照明、办公    物    灯、灯具、镇流器、复印机、传真机、计算机灯    技术    《高压钠灯能效限定值及能效等级》、《金属卤化物灯镇流器能效限定值及能效等级》、《延时节能照明开关通用技术条件》等
        事    提高照明设备和办公设备效率,加强设备节能管理、设备维修与检查、设备选择与安装等    管理    《道路照明系统经济运行》、《电气照明系统经济运行通则》、《工矿企业照明系统经济运行》等
10    建筑    物    建筑物、门、窗、空调等    技术    《建筑物节能效益计算与评价标准》、《建筑外门保温性能分级及其检测方法》、《建筑构件 稳态热传递性质的测定标定和防护热箱法》等
        事    提高建筑物保温和室内空调效率,设备维修与检查、设备选择与安装等    管理    《空气调节系统经济运行》等
(4.3)节能工作标准子体系
节能工作标准是对企业节能标准化领域中需要协调统一的工作事项所制定的标准。在节能工作标准中包括企业内部的工作标准、工作岗位职责或守则、作业指导书、操作规程、工作守则等。节能工作标准也是企业各级人员节能责任制度、节能考核制度、节能奖惩制度执行的依据,所以节能工作是企业节能标准体系中一个重要的子体系。
由于国家、行业、地方节能标准针对的范围是比较广的,可能只有标准中的一部分要求适用于本企业,同时一些管理标准也偏于原则性,所以发挥这些标准对企业节能工作的作用,将这些标准转化为企业标准是关键的一个环节,也是企业节能标准体系发挥作用的关键环节。
例如,在GB/T 13466-2006《交流电气传动风机(泵类、空气压缩机)系统经济运行通则》的4.4.2.1规定“对风机(泵类、空气压缩机)系统应定期检测主要部位的压力、流量和温度等参数”。这是一个非常原则的要求,企业在转化该标准时应将其具体化,在企业工作标准中规定出检测的时间,记录的方式,谁负责检测记录等具体要求。
建立企业节能工作标准体系,除了将上层标准进行转化外,对一些上层标准没有涉及到的节能工作环节要制定本企业的节能工作标准。使节能工作标准能够覆盖企业各个节能工作环节。建立企业的节能工作标准体系的工作量较大,也比较艰巨,但通过转化和制定节能工作标准可以使企业的节能工作更加全面、更加系统、更加有的放矢。
建立企业节能工作标准体系,并不意味从新建立一个新的,独立的体系。应充分利用现有的企业工作标准,可将上层标准中的节能要求具体化后写入现有的工作标准中。当上层标准的节能要求没有所对应的工作标准时应制定新的节能工作标准。
在转化和制定工作标准时应在节能标准明细表中标明被采用或转化的国家、行业、地方节能标准号,以便当上层标准内容变化时,可对节能工作标准做及时的更正。
(4.4)节能标准体系结构的剪裁
由于该标准是通则,适用于各种用能企业,考虑到各个节能环节,所以该标准规定的节能标准的类型就多一些,企业完全可以根据情况进行剪裁,但应包括本企业的各节能环节。
(五)企业节能标准体系表的编制
企业节能标准体系表由企业节能标准体系层次结构图和企业节能标准体系明细表组成。两者应相互关联,缺一不可。结构图形象地反映各类标准之间的纵向和横向关系,而明细表具体发挥着节能标准文件管理的作用。
为使节能标准体系结构图与明细表建立对应的关系,该标准的5.2规定:“应按企业标准体系表的编号方式在结构图中每个子系统,每个类型标准给出序列编号,每个序列编号代表一个类型标准,此编号同时又是节能标准体系明细表的标题编号”。
企业节能标准体系的结构图应按本标准第4章的规定,并结合本企业的实际情况确定各系统中标准的类型,画出节能标准体系的层次、子系统和子系统中所包含的标准类型。节能标准明细表的编制按5.4的要求进行。如图6和表2:



















图6  ××××企业节能标准体系总图




表2  2.5.1 节能技术标准 生产用电及通用设备节能技术类标准
编号    标准代号
和编码    标准名称    级别    实施日期    被采用或转化的国家、行业、地方节能标准号    应用度和效益    被代替标准号或作废    备注
2.5.1.1    GB18613-06    中小型三相异步电动机能效限定值及能效等级    国标    2007.7.1                
2.5.1.2    GB 8916-88    三相异步电动机负载率现场测试方法    国标    1988.12.1            作废    
2.5.1.3    GB 19762-2005    清水离心泵能效限定值及节能评价值    国标    2005.12.1                
2.5.1.4    GB/T13468-1992    泵类系统电能平衡测试与计算方法    国标    1992.10.1                
……    ……    ……    ……    ……    ……    ……    ……    
第三节 单位GDP能耗考核体系实施方案
一、总体思路 
按照目标明确,责任落实,措施到位,奖惩分明,一级抓一级,一级考核一级的要求,建立健全节能目标责任评价、考核和奖惩制度,强化政府和企业责任,发挥节能政策指挥棒作用,确保实现“十一五”节能目标。 
二、考核对象、内容和方法 
(1)考核对象。各省(区、市)人民政府(以下称省级人民政府)和千家重点耗能企业。 
(2)考核内容。主要包括节能目标完成情况和落实节能措施情况。 
(3)考核方法。采用量化办法,相应设置节能目标完成指标和节能措施落实指标,满分为100分。节能目标完成指标为定量考核指标,以各地区依据《国务院关于“十一五”期间各地区单位生产总值能源消耗降低指标计划的批复》(国函〔2006〕94号,以下简称《批复》)制定的年度节能目标、各重点耗能企业签订节能目标责任书确定的年度节能目标为基准,分别依据国家统计局核定的地区能耗指标和省级节能主管部门认可的企业节能指标,计算目标完成率进行评分,满分为40分,超额完成指标的适当加分。节能措施落实指标为定性考核指标,是对各地区、各重点耗能企业落实节能措施情况进行评分,满分为60分。 
(4)考核结果。分为超额完成(95分以上)、完成(80-94分)、基本完成(60-80分)、未完成(60分以下) 四个等级。未完成节能目标的,均为未完成等级。具体考核计分方法见附件。
三、考核程序 
各省级人民政府要按照《批复》要求,确定年度节能目标,于当年3月底前报国务院节能减排工作领导小组办公室(以下简称节能减排办)备案。 
每年3月底前,各省级人民政府将上年度本地区节能工作进展情况和节能目标完成情况自查报告报国务院,同时抄送发展改革委、节能减排办。发展改革委会同监察部、人事部、国资委、质检总局、统计局、能源办等部门组成评价考核工作组,通过现场核查和重点抽查等方式,对各地区节能工作及节能目标完成情况进行评价考核和监督核查,形成综合评价考核报告,于每年5月底前报国务院。对各地区节能目标责任的评价考核结果经国务院审定后,由发展改革委向社会公告。 
对千家重点耗能企业的节能目标责任评价考核按属地原则由省级节能主管部门负责组织实施。企业应于每年1月底前,向所在地省级节能主管部门提交上年度节能目标完成情况和节能工作进展情况自查报告,同时抄报国家发展改革委。省级节能主管部门组织以社会各界专家为主的评估组,对企业节能目标完成情况进行评估核查,并于每年3月底前将综合评价报告报送省级人民政府和国家发展改革委。千家重点耗能企业节能情况评价考核结果由国家发展改革委审核汇总后,向社会公告。 
四、奖惩措施 
对各地区节能目标责任评价考核结果经国务院审定后,交由干部主管部门依照《体现科学发展观要求的地方党政领导班子和领导干部综合考核评价试行办法》等规定,作为对省级人民政府领导班子和领导干部综合考核评价的重要依据,实行问责制和“一票否决”制。 
对考核等级为完成和超额完成的省级人民政府,结合全国节能表彰活动进行表彰奖励。对考核等级为未完成的省级人民政府,领导干部不得参加年度评奖、授予荣誉称号等,国家暂停对该地区新建高耗能项目的核准和审批。 
考核等级为未完成的省级人民政府,应在评价考核结果公告后一个月内,向国务院做出书面报告,提出限期整改工作措施,并抄送发展改革委。整改不到位的,由监察部门依据有关规定追究该地区有关责任人员的责任。 
对评价考核结果为超额完成和完成等级的企业,由国家发展改革委和省级人民政府予以通报表扬,并结合全国节能表彰活动进行表彰奖励。对评价考核结果为未完成等级的企业,予以通报批评,一律不得参加年度评奖、授予荣誉称号,不给予国家免检等扶优措施,对其新建高耗能投资项目和新增工业用地暂停核准和审批。考核结果为未完成等级的企业,应在评价考核结果公告后一个月内提出整改措施报所在地省级人民政府,限期整改。对千家企业中的国有独资、国有控股企业的考核评价结果,由各级国有资产监管机构作为对企业负责人业绩考核的重要依据,实行“一票否决”。 
对在节能考核工作中瞒报、谎报情况的地区,予以通报批评,对直接责任人员依法追究责任。
第四节 企业节能监测
随着我国社会主义市场经济机制的逐步建立和完善,在原来计划经济条件下建立的一整套对企业的行政管理制度已不再适应于现实的要求。节能工作也同样要由以行政管理方式为主而走上法制化管理的轨道。
节能工作要走向法制化管理,首先要有法可依,即应有国家的能源法律体系,亦即通常所说的能源法,它是调整能源资源的勘察、设计、管理、保护、开采、储存、加工转换、分配输送和使用消费等(与能源有关的)过程中所发生的各种经济关系的法律法规的总称。在国家经济法律体系中,能源法律体系应是一个重要的组成部分。
节约能源法是能源法律体系中的主要法律之一。在《节约能源法》正式出台前,国务院从1980年以来先后颁发了一系列节能法令、通知,转发了国家计委、国家经委等的一系列有关节能工作的规定,特别是在1986年1月12日颁发了《节约能源管理暂行条例》。作为我国第一部比较系统的节能行政法规,它的颁发实施是我国节能工作由以行政干预为主开始转向法制化管理的重要标志,对我国节能工作起到了重大的推动作用,虽说其中有些规定已与社会主义市场经济体制不相适应,但这部法规在我国节能工作中所起的作用是不可磨灭的。在《节约能源法》颁发实施前,《节约能源管理暂行条例》仍是节能工作所依据的主要法规。
从广义上讲,节能法除了《节约能源法》本身以外,还包括以下内容:各能源行业法(如《煤炭法》、《石油天然气法》、《电力法》等)中与节能有关的内容;为实现某一时期、某一方面的节能目标而制定的节能政策法规;与贯彻节能法有关的技术法规,如能源标准中的合理用能标准、节能监测标准实施节能法的配套法规,如有关的节能规章等。
节能法制化管理就是国家运用法律、法规对节能活动进行制约、规范和监督,必须做到“有法可依,有法必依,执法必严,违法必究”。在节能法律逐步健全的基础上,有法可依的问题就可基本得到解决,而有法必依则是节能法制化管理的关键,是“执法必严,违法必究”的基础。
为了保证节能法律法规的实施,就要对实施进行监督,而监督节能法律法规实施的过程,就是节能执法的过程。《节约能源法》送审稿和《节约能源管理暂行规定》都对其实施监督做出了相应的规定。节能执法的主体,是各级人民政府的节能行政主管部门和政府授权的节能监测机构。
一、节能监测的含义
国家计委印发的《节约能源监测管理暂行规定》对节能监测的定义是,节能监测是指由政府授权的节能监测机构,依据国家有关节约能源的法规(或行业、地方的规定)和技术标准,对能源利用状况进行监督、检测以及对浪费能源的行为提出处理意见等执法活动的总称。
从节能监测的定义可以看出,节能监测具有节能执法地位。
节能监测在职能上分为两大部分,即监督(监察)和检测。对国家、行业和地方颁发的各种节能法规、规章和标准的贯彻执行情况,节能监测机构要进行监督检查,这方面主要是针对各用能单位的能源管理(包括行政管理和技术管理)及(产品或工序)能耗指标而言的,涉及的技术问题较少。而对用能单位的各种用能环节和用能设备(包括能源分配输送、加工转换设备)用能情况进行合理的评价,则要涉及到较多的技术问题,一般必须通过对设备的现场运行实际测定,才能得出相应的结果,在当前情况下,由于我国各用能单位的设备总体水平较为落后,在现场实测过程中还需使用节能监测机构所携带的临时性测定仪器仪表,同时,对其结果的判定也要按一定的技术标准进行,这方面主要是检测职能的内容。
二、节能监测的依据
节能监测作为执法活动,必须依据节能法规和相关法规的规定进行,在技术方面则主要依据国家、行业和地方有关节能和节能监测的标准和技术规程进行。
国务院从1980年以来先后颁发了大量的节能法规,特别是颁发了《节约能源管理暂行条例》,国务院各有关部门和地方政府也颁发了一系列的节能规章(包括节能监测规章),这些都是节能监测的法律依据,在节能监测中必须严格遵守执行。
除了节能法律法规和规章外,节能监测还必须遵守执行相关的法律,如《标准化法》、《计量法》、《统计法》等。另外,还应熟悉与执法活动有关的《行政诉讼法》、《行政处罚法》等法律的有关规定。
节约能源监测的另一个主要依据是节能技术标准和技术规范,如国家标准 GB/T3486—93《评价企业合理用热技术导则》、GB3485—83 《评价企业合理用电技术导则》、GB4272—92《设备及管道保温技术通则》、GB6421—87《评价企业合理用水技术导则》、GB12497—1995《三相异步电动机经济运行》、GB/T13466~13470—92五项经济运行标准、GB15316—94《节能监测技术通则》、GB/T15317—94《工业锅炉节能监测方法》、GB151319—94《火焰加热炉节能监测方法》、GB/T15318《工业热处理电炉节能监测方法》、GB/T15913—1995《风机机组及管网系统节能监测方法》等。另外,各行业、各地方也颁发了一些标准、方法、规程、规定等技术性规范文件。随着节能监测的深入发展,各种设备的监测技术标准、方法和规范将会更为健全和完善。
节能监测必须根据其法律法规依据和技术依据进行,具体来说,包括以下内容:
(1)节能监测机构和节能监测人员的活动、行为必须合法,不能跨越法律法规所规定的范畴,更不能进行随意性活动,特别是凭监测人员感情进行随意活动,包括超计划监测等;(2)所用监测手段必须合法,如监督 (监察)企业节能管理情况要按有关条款进行,不能提出于法无据的要求和问题,计量器具和检测所用仪器仪表必须经过计量检定,使用时要在检定周期内,其精度必须符合规定要求,检测参数范围和项目必须和所检测设备相应的项目和参数范围相适应;(3)使用的统计数据必须符合《统计法》的规定,必要时应予以核实;(4)现场检测过程、数据处理过程和结论评判,都必须严格执行国家、行业和地方的相应技术标准;(5)监测程序要符合《节能监测规程》的有关规定。
节能监测作为节能管理执法活动的主要依据是法律法规,这也是发生行政诉讼时人民法院进行审查的主要依据。国务院各部门如国家计委、国家经贸委及冶金工业部和地方政府如河北省人民政府制订的规章也是节能监测的一种依据,同时也是人民法院审理行政诉讼案件的参考依据,而省级及以下人民政府各部门制订的一些规定、办法等,则属于规范性文件,在人民法院审理行政诉讼案件时是不能作为法律依据的。因此,节能监测机构和监测人员在执行监测任务时,依据的法律法规一定要正确,不然,如果发生行政诉讼,败诉将在所难免。
三、节能监测的目的和意义
节能监测的性质是行政执法活动,其目的是保证节能法律法规和节能技术标准的贯彻执行,以法律手段调节能源开发、输送、加工转换、分配利用等各方面的关系,最终达到以最小的能源消耗取得最大的经济效益和社会效益的目的,也就是说,节能监测的最终目的在于促进社会和企业的节能工作,它的意义也正在于此。
四、节能监测标准
(一)制订节能监测标准的意义
节能监测是依据国家有关节约能源的法规和技术标准对能源利用状况进行监督检测。开展节能监测工作的技术依据,特别是开展对耗能设备的节能监测,首先必须制订设备的节能监测标准。节能监测标准是节能监测管理的重要技术依据和手段,没有大量的节能监测标准,就谈不上节能监测的有效实施。
节能监测标准是人们在开展节约能源活动中基于对能源利用过程进行监督的需要而产生的,是一种为了取得最佳的能源利用效果,在总结实践、科学分析和充分协商研究的基础上,对设备运行过程中能反映其能源利用效果并能有效地实施监督的内容和要求,以特定的程序、形式颁发的统一规定。制订节能监测标准是从节约能源、合理利用能源的要求出发的,最终目的是为了取得最大的经济效益和社会效果。效果的好差、效益的高低是衡量标准是否先进的主要依据,也是推动节能监测标准水平不断提高的动力。由于标准的产生是对生产实践活动经过大量调查总结、科学分析计算并经过充分协商研究的过程,因而体现了标准的科学性、可行性。标准最终是依据标准化法和其它有关法规的要求以特定的程序和形式颁发的统一规定,这一规定在其有效期和规定的范围内是必须遵守、不能违背的,因而体现了标准的严肃性、权威性和法制性。贯彻实施节能监测标准既体现了贯彻执行节能法规的要求,又体现了贯彻执行标准化法的要求。
(二)节能监测标准的内容
耗能设备是制订节能监测标准的主要对象。
耗能设备节能监测标准应包括三方面的基本内容:监测项目,监测方法和要求,考核评价指标。我国工业企业的设备能量平衡工作已广泛开展,不少地区和行业还制订了设备经济运行规程,这为节能监测标准的制订提供了基础。但能量平衡测试标准与节能监测标准在目的和内容上有着重大差别。设备能量平衡测试标准是以设备运行时对能量利用情况进行定量分析为目的而制定出来的测试方法标准,是属于对设备进行能耗诊断性质的。设备节能监测标准是以对设备运行时能源利用情况进行监督为目的的测试考核标准,是技术监督性质的。前者标准内容必须包括对进出设备体系的所有能量项目进行测试的方法和要求,后者标准内容则仅包括对需要列为监督内容的项目进行测试的方法和要求。前者只要得出测试结果,提供基础数据资料供分析用;后者则必须列出考核指标,作为监督评价的依据,并进行监测结果的处理。显然,选定监测项目、制订监督考核指标是制订节能监测标准的核心任务和难点所在。它关系到标准的质量和水平,关系到实施的客观可行性。随着节能监测工作的广泛展开和逐步深入,节能监测标准的数量和质量都将不断地扩大和提高。
(三)节能监测项目的选择
节能监测的执法性质及其监督对象的广泛性,决定其实施过程必须科学、简便、快速、准确、客观性强,且适于定期或不定期经常进行,而企业能量平衡工作中对设备的正、反平衡测试,计算方法则比较繁杂,需要时间长,人力、物力消耗大,不能经常进行,不适于监测工作大范围经常进行的需要。但设备能量平衡测试内容及方法是选取节能监测项目的基础。应当指出:实施节能监测后并非排除进行能量平衡工作。由于能量平衡能够提供更详尽全面的数据,能对设备和企业的能源利用情况进行全面诊断,因此,在某些情况下还必须进行能量平衡测试。选择哪些内容作为节能监测项目,需要在理论上和实践中去不断研究和探索。
如前所述,节能监测内容广泛,需要采取测试、检查和审计等多种方式进行。其中审计方式主要用于对企业产品单耗的监督考核,而测试和检查方式的采用则应在制订耗能设备节能监测标准时予以确定。
监督测试项目应包括:反映供给能量的参数;反映有效利用能量的参数;反映主要损失能量的参数;反映余热、余能利用状况和能量重复利用状况的参数以及调整和控制用能工况所必需监测的项目等等。测试项目应结合企业生产工艺要求和合理用能要求具体地分析和选择。前一阶段开展节能监测工作实践证明:除选择测试方法比较简便的反映供给能量和有效利用能量的参数(如设备的热效率或单位产品工序能耗)作为监督测试项目外,还选择反映设备能量损耗、余热利用和控制用能工况的某些代表性的单项参数作为监督测试项目是必要和行之有效的。这样既能了解设备的能耗状况和用能水平,又能了解设备经济运行中的薄弱环节,为企业节能技术改造提供依据。
选择监测项目的主要原则应是使被测参数具备有效性、易测性和可考核性。
1、有效性
所谓有效性就是科学地选择有代表性的被测参数。它能全面地或在某方面有效地反映设备能源利用水平和经济运行状况,是反映设备是否节约能源的主要能耗参数。
2、易测性
所谓易测性就是测试简便易行,能采用较先进的便携式仪表或利用现场合格仪表进行在线监督测试或考虑其取样分析方便,计算简单,以实现监测迅速准确的要求。如果选择的项目是要“牵一点而动整体”,即在监测结果计算中还要涉及许多参数的测定,那就不符合监测工作快速、简便的要求。
3、考核性
所谓可考核性,就是根据对耗能设备的节约能源要求,能制订出合理的测试数据考核指标,以便对被测对象的节约能源状况作出可以接受的公正的裁决或评价。
设备效率或单位产品能耗是直接反映设备能源利用状况的综合性指标。选择其中任意一项作为监测项目都具有良好的可考核性和有效性。主要在于分析它的易测性如何。一般地讲,热效率只要供入能和有效能的测定方便,则应选为监测项目。例如,工业锅炉的输入能量和所产生蒸汽的有效能测定比较容易,可将正平衡测试效率列为监测项目。工业窑炉特别是熔炼炉的供给能和有效能的测试计算过程比较复杂,一般地不宜选择热效率为监测项目,可以考虑选择设备单位产品能耗或工序能耗作为监测项目。
由于仅仅监测上述综合性指标只能考核设备能源利用的水平而不能监督影响能源利用水平的关键参数以促使企业节约能源、所以选择影响设备经济运行的主要能耗参数作为监测项目是适宜的。例如对工业锅炉的监测,按照上述原则和“用热导则”的要求,在运行过程中的各个损失项目中以选择空气系数、排烟温度、炉渣含碳量、炉体表面温度等作为监测项目为宜。
除上述直接反映能源消耗的参数外,有的省市监测标准还列入了产品质量参数作为监测项目。列入产品质量参数的理由是因为列入监测项目的产品单位能耗所指的“产品”是质量符合要求的合格产品,所以衡量其合格与否的质量参数应列为监测项目。例如水泥机立窑监测标准中列入了熟料烧成标准煤耗、烟囱废气温度、废气中一氧化碳含量和熟料的游离氧化钙含量等四项监测内容,其中游离氧化钙含量就是质量参数。因为水泥熟料质量一般以熟料强度标号表示,标号的高低直接影响熟料烧成标准煤耗指标的高低。而熟料强度在现场难以及时测定,故选入游离氧化钙含量作为监测项目。将产品质量参数引入节能监测内容的同时增加了测试和分析问题的复杂性,因此如何考虑和选择质量参数作为监测项目,应由制标工作者具体分析确定。某些情况下,产品质量参数也可列为检查内容。
(四)节能监测的方法和要求
节能监测测试计算方法应科学、简便、尽可能采用现场仪表和先进的便携式仪表,在保证测试数据准确度要求的前提下,计算方法要尽可能简化。
节能监测测试要求中应列入影响测试数据的可靠性和可比性的监督检查内容,如:
1、设备负荷率
设备负荷率是否列入监督检查项目是有争议的问题之一。一般情况下,设备在额定工况下运行效率最高,此外,在额定负荷条件下进行监测比较合理和具有可比性。但目前不少企业的一些设备,由于种种原因,不可能在额定负荷条件下运行,若硬性作出额定负荷的要求,既难以在实际中执行,而且这样反而不能反映设备运行的实际情况,从而使节能监测失去其实用价值,所以,监测工况确定在生产稳定的正常负荷条件下进行是较为适宜的,在监测要求中可以对设备负荷率作适当的规定。
2、产品质量
产品质量合格是进行节能监测的前题。监测设备效率和产品单耗时,产品的合格率更有直接的关系。前面已经提到,质量参数可列为监测项目也可列为检查内容,这样才能保证监测结果的真实可靠。
3、监测时间,测试次数,测点布置
应根据具体情况作出合理要求,以保证测试结果准确可靠,除此以外对正常操作和测试环境也应提出必要的要求。
(五)监测考核指标的制定依据
考核指标影响监测的最终社会效益和经济效益。它既要反映国家对节约能源的目标要求,又要符合本区域生产力水平,能为社会和企业所接受,应使要求与可能得到客观统一。因此制定考核指标必须采取科学和严肃慎重的态度。其数据产生主要依据三方面:一是依据被测设备参数的设计要求值;二是依据国家或部门已有的经济运行规程和工艺技术操作规程的要求;三是依据大量的现场测试统计资料。制标工作者应在收集和综合分析上述数据的基础上,制订出符合国家、行业或本地区情况的考核指标。由于目前我国各地区各类企业的设备类型和装备水平、能源供需情况、能源利用水平差距较大,制订全国统一的监测考核指标难度较大,可先以地方或行业为主制订考核指标,经过一段时间实施再制订全国统一的考核指标。
节能监测标准是实施节能监测的执法依据,在国家能源标准体系中属于能源管理标范畴。制定节能监测标准是完善我国节能立法、依法管理节能工作的一项重要基础工作。
五、节能监测标准体系
鉴于节能监测工作的性质与特点,为满足节能监测的需要,节能监测标准应有自己完整的体系。
节能监测的对象包括供能、用能的一切法人和自然人,节能监测的内容包括对用能过程与设备的检测、合理用能评价和供能质量的监督等与节能有关的各个方面。因此节能监测标准体系所确立的标准项目,应能够全部覆盖监测对象及其主要监测内容。为此,国家标准化行政主管部门和国家经济贸易委员会已审定并批准了全国节能监测管理中心协同全国能源基础与管理标准化委员会能源管理分委员会起草的《节能监测标准体系规划方案》。
1、节能监测标准体系图
节能监测标准体系图见下图。

 












2、节能监测标准序列
根据节能监测工作的特点及其对节能监测标准科学性、严密性、可操作性强的要求,同时考虑到当前节能监测工作对标准的迫切需要,节能监测标准只能采取逐步建立与完善的方法。因此,像大多数标准系列一样,节能监测标准也按照适用和管理范围,划分为国家标准、行业标准和地方标准三个系列。
国家标准在全国各地区、各行业通用,行业标准在本行业通用,其他相关部门也可以采用,地方标准只在本地区适用。一般地,地方标准是临时性的,行业标准可能是过渡性的,也可能是永久性的。
考虑到我国当前行业、部门之间的隶属关系复杂,“行业”的概念也不统一,有些行业的标准应同时适用于几个部门,如机械行业就涉及到机械工业、汽车工业、船舶工业、航空工业等部门,在建立节能监测行业标准时应由一个部门牵头,相关部门参加, 参与制定标准的部门与牵头部门共用。几个行业都使用的用能设备,一般由主要使用行业建立标准,相关行业参与工作,共同使用。对于这两种情况,均应尽快向国家标准过渡。
3、节能监测标准的分类
节能监测标准的立项分类,可以按行业分类,如冶金、化工、机械、建材等,也可按用能过程分类,如能源转换类、能源输送与贮存类、能源利用类等,但这两种分类方法都难以避免立项的交叉、重叠。节能监测标准体系规划方案采用的是以标准适用对象的用能技术特点为主线的分类方法。
节能监测标准按其适用对象的用能技术特点划分为综合指导性监测标准、单项用能设备与系统监测标准和供能质量监测标准等三个类别。
(1)综合指导性监测标准
包括国家或行业有关节能监测的技术通则、技术导则和其它综合性监测标准。综合指导性监测标准实行国家标准或行业标准。
(2)单项用能(包括能源转换、输送)设备与系统监测标准
分为通用设备与系统和专业设备与系统两个系列。通用设备与系统节能监测标准实行国家标准,但在国家标准发布实施前,可以实行行业或地方标准;专业用能设备与系统节能监测标准一般实行行业标准,在行业标准发布实施前,也可以实行地方标准,经过实践证明可行的行业标准,经相关标准技术委员会归口审定并报国家标准化行政主管部门批准,可上升为国家标准。
(3)供能质量监测标准
实行国家标准,但在国家标准发布实施前,可以实行行业或地方标准。
六、节能监测标准的制定、管理
节能监测标准的制定工作由全国能源基础与管理标准化技术委员会统一归口,由全国节能监测管理中心协助组织实施。其中,节能监测国家标准由能源管理分委员会直接组织制定,涉及电能时,与合理用电分委员会协调后组织制定,也可委托某个地方或行业部门组织起草;节能监测行业标准由相关行业负责制定并接受能源管理分委员会的业务指导;节能监测地方标准由地方负责制定。只有在未发布实施国家标准、行业标准的情况下,才实行地方标准。
制定国家、行业、地方节能监测标准,一般应依据《节能监测标准体系规划方案》立项。对于规划方案未列入而监测工作确实需要的项目,行业部门或地方也可自行立项,制定相应的行业或地方标准,同时应上报国家标准化行政主管部门备案并通报能源管理分委员会。
七、节能监测标准特点及其与其它能源管理技术标准的关系
随着节能工作的发展,我国已建立起相当一批能源基础与管理国家标准、行业标准及与能源管理有关的产品、测试、计算方法标准,在节能工作中发挥了重要作用。这些标准有其具体的针对性,一般难以适应节能监测工作的需要,因此节能监测应根据其性质和特点,建立自己的专用标准。
1、节能监测及其标准的特点
节能监测及其标准具有以下特点:
节能监测属于节能执法行为,监测标准中必须有具体明确的评价考核指标。在确定这些指标时,既要体现推进节能技术进步,有效地遏制能源浪费行为,又要考虑社会企业现实用能水平。能源基础与管理国家标准中规定的指标有其自身的考虑,有些并不适用于节能监测,否则可能使大多数企业用能设备的实际用能水平达不到规定指标,但在节能监测标准中也不能把考核指标定得都能很轻松地达到。
节能监测要简便易行。节能监测与能量平衡测定不同,一般不需要对设备的全部能量输入输出项目进行测定,必须针对具体的用能设备的特点,考虑实施的必要性和可行性两方面,在具体的节能监测标准中予以确定。
节能监测涉及到各个行业、各类用能设备,不同行业部门之间的用能特点既有一般性又有特殊性,既有相同的地方,又有不同之处。特别是对企业整体能源利用状况的监督评价,与已有的评价企业能源利用情况的管理标准相比,各行业部门都有其特殊之处,一般应有自己的评价方法及考核标准。
2、节能监测标准与其它能源管理技术标准的关系
节能监测标准既然属于能源管理标准范畴,自然与原有的能源基础与管理技术标准有着千丝万缕的联系。在制定节能监测标准时,处理同原有能源管理技术标准的关系时,一般有以下几种方法,即完全引用、部分引用和不予引用。
(1)完全引用
对于完全引用的标准,在监测标准中必须将引用的标准作为引用标准具体列出,对引用的标准应完全照办。一般完全引用的标准有计算分析方法等标准,如GB2589—90综合能耗计算通则、燃料分析化验标准等。
(2)不完全引用
对于不完全引用的标准,在监测标准中也必须将所引用的标准作为引用标准具体列出,在执行监测标准时,对监测标准中已明确规定的内容,要按照监测标准执行,对监测标准中没有明确规定的内容,要按照引用标准执行。一般地,已有国家标准中能够使用的整章、整节内容,在监测标准中只列明所引用标准的代号、名称及其章节,均不再重新编写。
(3)不予引用
原有的一些标准,有些内容与监测标准很相似,甚至某些局部内容本来也可引用,但考虑到这些标准的制定依据、适用范围及能源管理技术标准的长远规划,以不引用为宜。这些标准中可借鉴、参考的内容,可重新编写,作为监测标准的一部分。
八、节能监测标准体系规划方案中的通用标准和冶金行业标准
1、节能监测标准体系规划方案中的通用标准(国家标准序列)
(1)节能监测技术通则(已发布实施,标准代号GB15316—94);
(2)供能质量监测技术导则;
(3)工业锅炉节能监测(已发布实施,标准代号GB/T15317—94);
(4)煤气发生炉节能监测;
(5)火焰加热炉节能监测(已发布实施,标准代号GB/T15319—94);
(6)火焰热处理炉节能监测;
(7)工业电热设备节能监测(已发布实施,标准代号GB/T15911—1995);
(8)工业热处理电炉节能监测(已发布实施,标准代号GB/T15318—94);
(9)风机机组与管网系统节能监测(已发布实施,标准代号GB/T15913—1995);
(10)泵类机组及液体输送系统节能监测;
(11)空压机机组及压风系统节能监测;
(12)热力输送系统节能监测(已发布实施,标准代号GB/T15910—1995);
(13)供、配电系统节能监测;
(14)制冷、空调系统节能监测(已发布实施《活塞式单级制冷机组及其供冷系统节能监测方法》,标准代号GB/T15912—1995);
(15)空气分离设备节能监测;
(16)内燃机拖动设备节能监测;
(17)电动加工及电动工艺设备节能监测;
(18)电解、电镀生产设备节能监测;
(19)电焊设备节能监测;
(20)用汽设备节能监测(已发布实施《蒸汽加热设备节能监测方法》,标准代号GB/T15914—1995)。
2、冶金行业专用及涉及冶金行业的节能监测标准(行业标准序列)
(1)企业节能监测综合评价方法(与《节能监测技术通则》配套的综合指导性标准,对冶金行业所属企业综合节能监测的实施,规定具体的评价考核与方法);
(2)高炉节能监测;
(3)转炉节能监测;
(4)电弧炉节能监测;
(5)感应电炉节能监测;
(6)平炉节能监测;
(7)化铁炉节能监测;
(8)炼焦炉节能监测;
(9)有色金属冶炼炉节能监测;
(10)有色金属熔炼炉节能监测;
(11)耐火材料、陶瓷砖瓦窑节能监测;
(12)矿热炉节能监测。
其他节能监测标准
(1)烧结机节能监测;
(2)高炉热风炉节能监测;
(3)均热炉节能监测;
(4)轧钢加热炉节能监测。

第五节、中国政府节能减排行动
一、节能减排全民行动方案
为贯彻落实全国节能减排工作电视电话会议和《国务院关于印发节能减排综合性工作方案的通知》(国发[2007]15号)精神,进一步动员全社会积极参与节能减排工作,形成政府推动、企业实施、全社会共同参与的节能减排工作机制,国家发展改革委会同中宣部、教育部、科技部、全国总工会、共青团中央、全国妇联、中国科协、解放军总后勤部、全国人大常委会办公厅、全国政协办公厅、财政部、国资委、环保总局、中央文明办、国管局和中直管理局共同研究制定了节能减排全民行动实施方案。 
我国“十一五”规划纲要中提出了2010年单位GDP能耗比“十五”末下降20%,其中2006年要下降4%;同时,2006年主要污染物的排放要下降2%。但在“十一五”开局之年的2006年,我国单位GDP能耗、化学需氧量和二氧化硫等主要污染物的排放均不降反升。温家宝总理两会上所作的政府工作报告提出,这两个约束性指标没有达标,说明我国经济发展的成本依然较高。但是这两个约束性指标是一件十分严肃的事情,不能改变,必须坚定不移地去实现。
  (一)我国节能减排工作问题产生的必然性
1、GDP增速突破预期目标是一个根本问题。 
尽管2006年中央密集出台了若干政策希望控制住污染物的增长,可环保任务依然没有完成,导致2006年环保任务没有完成,有环保投入不足、环保部门监管力量薄弱、经济增长方式依然粗放等诸多原因,但GDP增速突破预期目标是根本问题。
“十一五”期间每年污染物减排2%的约束性指标,是在预计GDP年均增长7.5%的基础上确定的,但2006年GDP实际增速比“十一五”规划预期高出了3.2个百分点。要在2006年我国经济继续保持较快增长的前提下,使连续几年上升的单位GDP能耗突然出现“急转弯”难度较大,所以,能源消耗总量随着GDP增速突破预期目标而持续增长,是重点污染物排放总量增加的一个主要原因。
2、我国进入重化工加速阶段
从2002年开始,我国进入重化工加速阶段,能耗上升是客观的。目前,我国低能耗的服务业占GDP比重从2003年的41.7%下滑到2006年的39.5%,而工业比重相应上升,特别是高耗能产业迅速膨胀,这是我国能耗强度不断上升的根本原因。粗放的增长方式超过了国内资源和环境的承载能力,也对世界产生重要影响。
对当前面临的节能减排形势应一分为二地看。一方面这项任务确实十分艰巨,但另一方面也应看到,节能减排指标下达后,相应的考核评价体系并未同步出台,许多地方政府抱着“边干边看”的心态,工作力度不够。中央政府已经意识到这一问题的严重性。
(二)我国节能减排工作的重要性、紧迫性
2006年12月25日,胡锦涛总书记主持中共中央政治局进行集体学习时强调,全党全社会都必须按照科学发展观的要求,充分认识建设资源节约型、环境友好型社会的重要性和紧迫性,下最大决心、花最大气力抓好节约能源资源工作。
1、节能减排是中国可持续发展的必然选择
关于中国的能源家底,有一种说法是中国富煤、贫油、少气。而实际上,煤炭资源虽然绝对数量庞大,但1800亿吨左右的可采储量,只要除以13亿这个庞大的人口基数,人均资源占有量就会少得可怜。石油,我国去年消费原油3.2亿吨,当中1.5亿吨来自进口。这就是说,即使将新发现的渤海湾大油田10亿吨储存全部开采,也仅够我国用三年。目前我国探明石油储量约60亿吨,仅够开采20年,刚好是世界平均40年的一半。我国节能的压力比世界上任何一个国家都要大,特别是,我国还是世界上能源浪费较为严重的国家之一。
我国不能像美国那样消耗能源,现在我国平均每人每年消耗石油200公斤,美国每人每年消耗3吨。2020年,中国15亿人口,我们如果像美国一样每人消耗3吨,每年就需要45亿吨,去年世界石油产量只有40亿吨,40亿吨石油贸易量只有16亿吨,加上成品油20亿吨贸易量,全部贸易量给中国都不够。我们必须走一条新兴工业化道路,建设资源节约型、环境友好型社会。
2、节能减排工作与调整产业结构
我国在多年前就提出要调整产业结构,改变高消耗、低产出、高污染的经济增长方式,然而一直未能取得实效,关键是没有从体制上解决问题。文件报告中反复提出要调整产业结构,实际操作当中,相当长的时间里却大力发展高耗能产业,鼓励高耗能产品出口,并实行了出口退税政策,这样的政策使转变经济增长方式很难取得实效。
目前,我国单位GDP能耗相当于世界平均水平的3倍。冶金、有色、电力、化工等8个高耗能行业的单位产品能耗比世界先进水平平均高40%以上。我国2005年GDP相当于日本的49%,而能耗则是日本的3倍。我国工业用水重复利用率不足60%,比国外先进水平低15~25个百分点;每万元GDP取水量是世界平均水平的4倍。我国用水总量与美国相当,但GDP仅为美国的八分之一。
我们现在给耐克生产鞋子,一双鞋只拿几个美元,但是到欧美之后这双鞋可以卖几十美元,这种品牌的消耗当然是低的,耐克万元产值的能耗是少的,因为它实际上是在我们的基础上转嫁了消耗,但是同时又得到了高额的利润。
在资源消耗上如果我们总是处在经济链的低端,我们总是受到双层的盘剥,所以经济调整是最根本的问题。我国长期形成的产业低端化的格局,转变起来困难是极大的。但节能减排工作要取得成效必须要调整产业结构,这是根本解决节能减排之道。
3、节能减排需要支持
目前在全世界运行非常好的合同能源管理,已经大幅度降低了企业的投入和风险,但在我国却由于政策、观念等方面的原因,多年得不到广泛推进。因此,节能减排必须从政策、资金、体制、税收等方面的政策及时跟进,不然根本问题不能及时得到解决。
另外,引入外资的质量问题对我国节能减排的影响也不容忽视。近些年来,我国大量引进外资,推动了中国的经济繁荣,但许多跨国公司得到了超国民的待遇,却将大量消耗能源、污染严重的生产环节放在中国生产,这种产品分工使我国成为跨国公司高能耗、高排放环节的生产车间,我们的付出和收益远远不成比例,使我国调整经济结构受到影响,应当引起足够的重视。
(三)节能减排企业行动 
企业(单位)是节能减排的主体,职工是节能减排的主力军,要从岗位做起,从自身做起,从点滴做起,积极投身节能减排活动。主要活动包括: 
1、企业节能减排宣传教育活动。要充分发挥工会组织优势,利用各种宣传阵地,宣传国家有关节能环保的法律、法规和政策,开展资源警示教育,不断增强广大职工的忧患意识、危机意识和责任感、使命感,积极投身到节能减排活动。在广大职工中积极倡导节约型的生产方式和消费方式,节约一度电、一滴水、一滴油、一块煤、一张纸,自觉养成节能环保的好习惯。 
2、我为节约做贡献活动。把节能减排作为工会开展的“我为节约做贡献活动”的重要内容,大力开展小革新、小发明、小设计、小创新、小窍门等活动。开展推广“四新”活动,组织和发动广大技协会员,积极开发和推广节能新技术、新工艺、新材料和新设备。积极参与节能服务体系建设,利用职工技协的科技中介机构,开展技术开发、转让、咨询和服务活动,并通过科技成果展示、发布、洽谈等多种途径,促进职工节能减排技术成果进入市场。普遍开展岗位练兵、技术比武、技术培训等活动,帮助职工掌握节能减排技能,不断提高职工节能减排能力。 
3、节能义务监督员行动。在市、县和大中型企业设立节能义务监督员,聘请具有从事节能相关工作经历,掌握一定专业知识和操作技能的在职或退休职工组成义务监督员队伍,协助政府有关部门对本企业节能减排工作进行监督,监督企业是否将节能目标的完成情况纳入各级员工的业绩考核范畴,做到严格考核,节奖超罚;是否有严格的节能、节水和资源综合利用管理制度;监督各环节是否有跑冒滴漏及严重浪费能源的现象;是否使用应淘汰的落后设备等,为政府和企业强化节能管理提出改进建议。 
4、发动职工参与企业节能减排管理。充分发动广大职工围绕企业生产经营的每个环节,找漏洞,找原因,提出针对性的意见和建议,增强企业节能减排意识,完善管理制度,制定奖励措施,促进节能减排;从细微处着手,采取措施杜绝跑冒滴漏现象,减少资源浪费;改进和完善工艺设计,提高资源利用率;采用先进技术,加强“三废”利用和处理,促进环境保护。 
5、“百名专家巡诊千家企业”活动。组织百名节能专家,深入千家企业开展节能咨询和用能诊断。通过用能诊断、分析现状、挖掘潜力,提出切实可行的节能措施,推动企业加强节能技术改造和节能管理,努力实现节能目标。 
6、开展能效水平对标活动。开展与国际国内同行业能效先进水平对标活动,包括分析现状,确定对标内容,瞄准先进水平,寻找差距,制定和实施提高能效的工作方案。把节能压力和动力,传递到企业中每一层级的管理人员和员工身上。 
7、中央企业节能减排表率行动。中央企业要带头履行社会责任,在节能减排工作中发挥表率作用。在中央企业深入开展创建节约型企业活动,以督促规划、考核推动、调研指导、抓好典型为重要手段,大力推动中央企业节能减排取得新成效。 
8、选树节能减排先进典型。大力表彰和选拔企业、职工节能减排先进典型,总结经验和作法,推广先进技术、先进操作法和优秀技术成果。在开展创建“全国工人先锋号活动和评选” “全国职工优秀技术创新成果”中,突出节能减排主题,评选节能环保班组、节能环保标兵,对在节能减排工作中做出突出贡献、具有重大影响的集体和个人,按程序申报全国“五一”劳动奖状、奖章。大张旗鼓地宣传节能减排工作先进集体、先进个人的先进事迹,营造良好社会氛围。 
二、千家企业节能行动实施方案
 (一)充分认识开展千家企业节能行动的重要意义
《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十一个五年规划的建议》提出:“十一五”期末单位国内生产总值能源消耗比“十五”期末降低20%左右。这是针对我国资源环境约束日益突出的问题提出的,是“十一五”规划目标中最重要的约束性指标之一,充分体现了落实科学发展观,加快经济增长方式转变,建设资源节约型、环境友好型社会和实现可持续发展的要求。实现这一目标,必须动员各行各业和社会各界的力量,并做出巨大努力。
工业是我国能源消费的大户,能源消费量占全国能源消费总量的70%左右。重点耗能行业中的高能耗企业又是工业能源消费的大户。据统计,千家企业2004年综合能源消费量为6.7亿吨标准煤,占全国能源消费总量的33%,占工业能源消费量的47%。开展千家企业节能行动,突出抓好高耗能行业中高耗能企业的节能工作,强化政府对重点耗能企业节能的监督管理,促进企业加快节能技术改造,加强节能管理,提高能源利用效率,对提高企业经济效益,缓解经济社会发展面临的能源和环境约束,确保实现“十一五”规划目标和全面建设小康社会目标,具有十分重要的意义。
(二)指导思想和主要目标
1、指导思想
认真贯彻党的十六大和十六届五中全会精神,以科学发展观为指导,落实节约资源基本国策,围绕实现GDP能耗降低20%左右的目标,以企业为实施主体,以提高能源利用效率为核心,坚持节能与结构调整、技术进步和加强管理相结合,大力调整和优化结构,开发和推广应用节能技术,建立严格的管理制度、有效的激励和约束机制,接受公众监督。政府加强指导推动,依法监督管理,强化政策导向,促进千家企业在节能降耗方面取得实质进展,为实现“十一五”节能目标做出积极贡献。
2、主要目标
千家企业能源利用效率大幅度提高,主要产品单位能耗达到国内同行业先进水平,部分企业达到国际先进水平或行业领先水平,带动行业节能水平的大幅度提高,实现节能1亿吨标准煤左右。
(三)千家企业节能工作要求
1、加强组织领导,落实节能目标责任制。各企业要成立由企业主要负责人挂帅的节能工作领导小组,建立和完善节能管理机构,设立能源管理岗位,明确节能工作岗位的任务和责任,为企业节能工作提供组织保障。各企业要将本企业节能目标,层层分解,落实到车间、班组,一级抓一级,落实责任,逐级考核,加强监督,强化节能目标管理。
2、建立健全能源计量、统计制度,定期报送企业能源利用状况报告。千家企业要按照《加强能源计量工作的意见》和《用能单位能源计量器具配备和管理通则》的要求,配备合理的能源计量器具、仪表,加强能源计量管理。加强能源统计,建立健全原始记录和统计台帐,按要求定期报送企业能源利用状况报告。企业能源利用状况报告包括能源消耗情况、用能效率、节能效益分析、节能措施等内容。具体填报要求由国家统计局专题部署。
3、开展能源审计,编制节能规划。各企业要按照《企业能源审计技术通则》国家标准(GB/T 17166-1997)的要求,开展能源审计,完成审计报告;通过能源审计,分析现状,查找问题,挖掘潜力,提出切实可行的节能措施。在此基础上,编制企业节能规划,并认真加以实施。企业节能规划要目标明确,重点突出,措施有力,并有年度实施计划。各企业要在本实施方案下发后的半年内,将能源审计报告和节能规划报所在地省级节能主管部门(发展改革委或经贸委、经委,下同)审核;未能通过审核的,应在3个月内进行修改或补充,并重新提交。
4、加大投入,加快节能降耗技术改造。各企业每年都要安排一定数额资金用于节能技术改造。要加大节能新技术、新工艺、新设备和新材料的研究开发和推广应用,加快淘汰高耗能落后工艺、技术和设备,大力调整企业产品、工艺和能源消费结构,把节能降耗技术改造作为增长方式转变和结构调整的根本措施来抓,促进企业生产工艺的优化和产品结构的升级,实现技术节能和结构节能。
5、建立节能激励机制。各企业要建立和完善节能奖惩制度,安排一定的节能奖励资金,对节能发明创造、节能挖潜革新等工作中取得成绩的集体和个人给予奖励,对浪费能源的集体和个人给予惩罚;将节能目标的完成情况纳入各级员工的业绩考核范畴,严格考核,节奖超罚。
6、加强节能宣传与培训。各企业要组织开展经常性的节能宣传与培训,重点组织好每年一度的“全国节能宣传周”活动。定期组织能源计量、统计、管理和操作人员业务学习和培训,主要耗能设备操作人员未经培训不得上岗。加强企业节约型文化建设,提高资源忧患意识、节约意识和环境意识,增强社会责任感。
(四)跟踪和考核
1、各省(区、市)节能主管部门要会同有关单位做好千家企业节能行动的跟踪、指导和监督工作。千家企业节能行动按照属地原则管理,各省(区、市)节能主管部门负责本地区内的企业的跟踪、指导和监督工作。督促企业加强节能管理,按照工作要求提交有关信息,组织有关行业协会和专家审核相关企业的能源审计报告和节能规划,并督促实施。要强化节能监测监察,将千家企业列入本地区节能重点监测监察的范围,定期或不定期对企业能源利用情况进行监督检查和抽查。要把单位产品能耗降低目标换算成节能量,分解落实到每个企业,加强考核。要积极推行节能自愿协议等节能新机制,对提前达到节能目标和国际先进水平的企业给予鼓励。
2、国家统计局要建立千家企业节能行动信息系统及其官方网站,并链接国家发展改革委(环资司)网页和千家企业网页,跟踪、统计、审核千家企业能源利用状况及其相关数据,并负责相关人员的培训,定期分析和汇总企业节能进展情况。国家发展改革委会同国家统, 计局每年4月份在指定的全国性宣传媒体上,公布上一年度千家企业能源利用状况、国内外先进水平等情况。
3、国家质检总局要依据《关于印发〈加强能源计量工作的意见〉的通知》(国质检量联[2005]247号)精神和《用能单位能源计量器具配备和管理通则》国家标准及有关重点耗能行业的能源计量器具配备和管理要求,加强能源计量工作,对企业能源计量器具配备情况进行检查;要按照计量法律法规的要求,引导企业建立和完善测量管理体系,督促企业定期对所配备的能源计量器具进行检定、校准,指导企业加强对能源计量检测数据的应用等。
4、国务院国资委要继续完善中央企业业绩考核办法,指导中央企业将节能目标的完成情况纳入企业业绩考核内容,强化企业节能目标管理,发挥中央企业在千家企业节能行动中的表率作用。
5、有关行业协会要加强跟踪、评价和指导。一是协助制订行业能源利用和节能指标体系和评估体系,对企业能源利用状况进行评估和指导;二是研究各行业国际和国内能耗先进水平,建立相应数据库;三是制定行业节能技术政策,为企业节能技术开发、技术改造和管理提供咨询和培训。
6、为保持千家企业节能行动的连续性,原则上在五年周期内不对千家企业名单作大的调整,但企业破产、兼并、改组改制以及生产规模变化和能源消耗发生较大变化,或按照产业政策需要关闭的,确需进行调整的,由各地省级节能主管部门向国家发展改革委提出调整千家企业名单的建议,经国家统计局审核后,由国家发展改革委对千家企业名单进行调整。新进入千家企业名单的企业要按照本实施方案的要求开展相关工作。
(五)保障措施
1、依法加强节能监督管理。2006年全国人大将组织开展《中华人民共和国节约能源法》执法检查,重点检查贯彻执行国家节能法律法规、政策和标准情况、节能管理情况、节能技术进步和淘汰落后情况,对违法违规行为要加大监督、整改力度,对检查中发现的各种浪费能源的做法和行为,要严肃查处。在执法检查和深入调查研究的基础上,修订《节约能源法》,通过立法建立更加严格的管理制度,强化各行为主体责任,完善激励政策,建立监管体制和机制,加大惩戒力度。
2、实行强化节能的财政税收政策。按照《国务院关于做好建设节约型社会近期重点工作的通知》(国发[2005]21号)和《国务院关于加快发展循环经济的若干意见》(国发[2005]22号)文件精神,加快制定和实施有利于资源节约的财税政策。根据财税体制改革进程,抓紧出台对生产和使用列入《节能节水产品目录》和资源综合利用目录的产品给予企业所得税优惠政策;研究对资源节约关键技术、重大设备和产品在一定期限内实行适当的增值税优惠政策。
3、加大节能降耗改造项目的支持力度。重点支持一批节能降耗重大项目和示范项目,优先支持提前达到节能目标的企业节能改造项目;研究建立稳定的支持企业节能改造的资金渠道,引导社会资金投向节能降耗,为增强企业节能能力提供资金支持;研究建立多渠道融资方式,协调国家政策性银行、国际金融机构低息贷款支持千家企业节能降耗技术改造。
4、建立节能技术推广新机制。总结国外和国内一些地方的成功经验,加速淘汰落后高耗能设备,加快高效节能技术和产品的推广应用。培育专业化节能技术服务体系,重点推行合同能源管理,为千家企业节能改造提供诊断、融资、设计、改造、运行、管理“一条龙”服务。
5、总结、表彰和奖励先进典型。根据年度评估结果和与国内外先进水平的比较,定期在千家企业中推选若干“国家节能先进企业”和“全国节能先进个人”,对节能先进企业进行表彰,对节能先进个人给予奖励。在表彰和奖励的同时,总结推广先进企业节能降耗的典型经验,在全国性媒体上进行宣传报道。
6、加大违规处罚力度。对于弄虚作假,不按本实施方案要求如实报告或不及时报告企业能源利用状况的企业,要视情节予以批评、通报;对不按照本实施方案要求开展能源审计、编制节能规划或达不到节能目标的企业,要求限期整改;依法查处严重浪费能源,违反节能法律法规的企业。有关新闻媒体要加强舆论监督,在宣传报道节能先进典型的同时,深入实际,大胆曝光和揭露浪费能源资源的反面典型。
7、加强综合协调。充分发挥建设节约型社会部际协调机制的作用,国家发展改革委加强综合协调,并会同有关部门将千家企业节能行动的各项工作纳入到每年建设节约型社会工作要点当中,明确各部门重点工作,加强监督、检查和指导。
 
第三章 企业节能措施及技术进展
第一节 合同能源管理
一、合同能源管理的概念
20世纪70年代中期以来,一种基于市场的、全新的节能新机制——合同能源管理(Contract Energy Management,CEM)在市场经济国家中逐步发展起来。基于这种节能新机制运作的专业化的节能服务公司 (Energy Service Company,ESCO)的发展十分迅速,尤其是在美国、加拿大和欧洲,ESCO已发展成为一种新兴的节能产业。
CEM机制的实质是以实施节能项目取得的节能收益来支付项目全部费用的节能筹资方式。CEM的实施是通过节能服务公司来运作的,中国已经引进这种节能新机制。
能源服务公司是一种全新的节能运行机制。是为了克服推行需求侧管理和综合资源规划的障碍而发展起来的。成立ESCO,通常要得到政府、企业或银行的支持。其运作以效益分享为基础。先由ESCO对用户进行节能诊断,提出方案,签订合同后,由ESCO为项目筹资,采购并安装设备,培训人员,投产运行,用户按合同规定,用节能效益向ESCO支付项目费用。
1998年6月,中国和世界银行、全球环境基金(Global Environment Foum-dation,GEF)正式签署、世行/GEF中国节能促进项目、协议,世行和GEF提供6300万美元贷款和2200万美元赠款,支持中国引进、示范、推广节能技术服务新机制。项目由国家经贸委负责实施,已在北京、辽宁、山东成立三家示范性ESCO。这三家公司已在国际专家的帮助指导下,按照合同能源管理的模式经营业务,已在众多的行业为客户成功地实施了合同能源管理项目,到2000年三家公司投资额达到了2100万美元。在这3家示范公司带动下,全国出现了上百家从事节能服务的组织。2003年11月,项目二期正式启动,GEF提供2600万美元赠款支持,通过中国经济技术投资担保公司为中国的能源服务公司提供节能融资项目担保,并为它们增强市场开拓能力提供支持。
二、合同能源管理在国外的发展
能源服务公司在国外简称ESCO,在国内简称EMC(EnergyManagementContract,EMC)。EMC是一种以合同能源管理机制运作、以赢利为目的的专业化公司。EMC与愿意进行节能改造的客户签订节能服务合同,向客户提供能源效率审计、节能项目设计、原材料和设备采购、施工、培训、运行维护、节能量监测等一条龙综合性服务,并通过与客户分享项目实施后产生的节能效益来赢利和滚动发展。
合同能源管理(CEM)这种节能新机制的出现和基于合同能源管理机制运作的ESCO的繁荣发展,带动和促进了北美、欧洲等国家全社会节能项目的加速普遍实施。在我国引进和推广CEM和EMC也具有十分重要的意义:
1、EMC将“合同能源管理”用于技术和财务可行的节能项目中,使节能项目对客户和EMC都有经济上的吸引力,这种双赢的机制形成了客户和EMC双方实施节能项目的内在动力。
2、EMC为客户实施节能项目,承担了与项目实施有关的大部分风险,从而克服了目前实施节能项目的主要市场障碍。
3、EMC是专业化的节能服务公司,在实施节能项目时具有专业技术服务、系统管理、资金筹措等多方面的综合优势;EMC的专业化管理,不仅可以有效地减少项目成本,还通过分享节能项目实施后产生的节能效益获得利润而不断发展壮大,并吸引其它节能机构和投资者组建更多的EMC从而可以在全社会实施更多的节能项目。EMC的发展将推动和促进节能的产业化。
三、能源服务公司的经营方式
EMC是一种比较特殊的产业,其特殊性在于它销售的不仅是产品或技术,更重要的是EMC为客户提供的综合性的节能服务,也就是为客户实施节能项目,其实质是EMC为客户实现节能量,项目的节能效益占项目总效益的一半以上。
EMC一般通过以下步骤向客户提供综合性的节能服务。
1、能源审计
EMC针对客户的具体情况,评价各种节能措施。测定企业当前用能量,提出节能潜力之所在,并对各种可供选择的节能措施的节能量进行预测。
2、节能改造方案设计
根据能源审计的结果,EMC为客户的能源系统提出如何利用成熟的技术来提高能源利用效率、降低能源成本的整体方案和建议(这种方案区别于单个设备的替换或节能产品和技术的推销);如果客户有意向接受EMC提出的方案和建议,EMC就为客户进行项目设计。
3、能源管理合同的谈判与签署
在能源审计和改造方案设计的基础上,EMC与客户进行节能服务合同的谈判。在通常情况下,由于EMC为项目承担了大部分风险,因此在合同期(一般为三年左右)EMC分享大部分项目效益,小部分效益留给客户;待合同期结束,全部效益归客户所有。因此,“合同能源管理”是EMC和客户双方都受益的机制,即双赢机制。在某些情况下,如果客户不同意签订能源管理合同,则EMC将向客户收取能源审计和项目设计费用。
4、原材料和设备采购
EMC根据项目设计负责原材料和设备的采购,其费用由EMC支付。
5、施工
项目的施工是由EMC负责的,通常由EMC或委托其它施工机构进行。在合同中规定,客户要为EMC的施工提供必要的条件和方便。
6、运行、保养和维护
在完成设备安装和调试后即进入试运行阶段。EMC为客户培训设备运行人员,负责试运行期的保养和维护,并承担有关的费用。
7、节能及效益保证
EMC与客户共同监测和确认节能项目在合同期内的节能效果,以确认在合同中由EMC方面提供项目的节能保证。
8、EMC与客户分享节能效益
由于对项目的全部投入(包括能源审计、设计、原材料和设备的采购、土建、设备的安装与调试、培训和系统维护运行等)都由EMC提供,因此在项目的合同期内,EMC对整个项目拥有所有权。客户以节能效益分享的方式逐季或逐年向EMC支付项目费用。在根据合同所规定的费用全部支付完以后,EMC把项目交给客户,客户即拥有项目的所有权。由于对项目的全部投入(包括能源审计、设计、原材料和设备的采购、土建、设备的安装与调试、培训和系统维护运行等)都是由EMC提供的,因此在项目的合同期内,EMC对整个项目拥有所有权。客户以节能效益分享的方式逐月(季)或逐年向EMC支付项目费用。在根据合同所规定的费用全部支付完以后,EMC把项目交给客户,客户即拥有项目的所有权。
客户在项目运行期间现金流是正的,也就是说,客户每年对EMC支付的金额一般不超过客户的项目收益。
举例说明EMC与企业的现金流。某EMC节能公司为企业投资12万元,搞变频技术改造,通过双方现场测式,预计企业当年节能效益为24万元。假设按8:2节能效益分享,投资公司每月获得1.6万元节能效益(由企业支付),企业每月还可获得0.4万元节能效益(即保证了企业现金流为正值)。合同期若为一年,在合同期内,EMC节能公司拥有设备的所有权,并享受80%的节能效益分成;企业没有投资,同时能分享20%的节能效益。在合同结束后,设备的所有权和每年的节能效益全部归企业所有(即企业不需投资,每年即可获得24万元节能效益)。
在这时我们看到,EMC的投资为12万元,并承担了项目的主要风险,在合同期内仅获得19.2万元的收入,是合理的。企业没有投资,也不承担风险,既得到了4.8万元净节能效益,又获得了改造后的先进设备及长期节能效益。所以说,合同能源管理是企业和EMC双赢的机制。
9、项目资金的来源
在国外,ESCO的资金来源可能是:ESCO的自有资本,银行商业贷款 (国外ESCO在银行有较高的资信),政府贴息的节能专项贷款,设备供应商允许的分期支付,电力公司的能源需求方管理 (DSM)基金,国际资本(如跨国开发银行)等;在国内, EMC的资金来源也应是上述可能的渠道.
EMC的上述经营方式即被称之为 “合同能源管理”,与客户的上述契约关系被称之为 “能源管理合同”。从EMC的经营方式可以看出其如下特点:EMC是商业性的公司,以赢利为目的,赢利的手段是以 “合同能源管理”机制实施节能项目;EMC不是一般意义上的推销产品、设备或技术,而是销售一个节能项目。EMC向客户提供节能技改项目的全过程服务。在合同期内,客户的支付和收益全部来自项目的效益,所以,客户的现金流始终是正值。
由于EMC向客户承诺和保证节能量,因此实际上EMC为客户承担了节能项目的风险。EMC实施节能项目成败的关键在于对项目风险的分析和管理。
由此看出,EMC是市场经济下的节能服务商业化实体,在市场竞争中谋求生存和发展,与我国目前从属于地方政府的节能服务中心有根本性的区别。
四、合同能源管理在我国推广的前景
我国是世界上仅次于美国的第二能源消费大国,同时也是能源效率较低的国家。大量的典型案例研究和市场调查分析表明,目前在能源用户中存在大量的技术上可行、经济上合理的节能技改项目,这些项目完全可以通过商业性的以赢利为目的的EMC来实施。
过去,我国的节能工作主要是通过政府节能主管部门、各级节能服务机构和企业节能管理部门三位一体的能源管理机制运作。这一节能体系在原来的计划经济体制下,发挥了重要的作用,取得了显著的节能成就。但是,随着我国经济体制面向市场的转变,原有的节能管理体制已不适应变化了的形势,也必须随之转变;在新形势下,节能的阻力主要表现为节能投资的市场障碍。为进一步推动我国的节能工作,当前最为迫切的任务是引导和促进节能机制面向市场的过渡和转变;借鉴、学习和引进市场经济国家先进的节能投资新机制,以克服目前我国存在的节能投资障碍。从较成熟的市场经济国家的节能事业发展的经验和我国的实际情况来看,合同能源管理这种节能新机制同样适合我国的情况,我国已有的节能机构和潜在的投资者完全可以结合我国的实际情况,通过合同能源管理新机制实施节能项目,并从中获得盈利和发展。EMC这一市场机制已成为国家节能政策的一个重要方面,促进了中国节能工作在计划经济向市场经济转轨过程中的机制转换进程,标志着中国节能工作走上了一个新台阶。
五、EMC发展中的阻碍
尽管已经取得一定的成绩,但我们还是需要清醒地认识到,EMC要在我国进一步发展,还存在很多问题。
(一)信息
EMC在中国还是全新的概念,在国内还不是广为人知。中国幅员辽阔,EMC的商业机会多,发展空间广阔,EMC概念的传播工作还必须加大力度,特别是在帮助有兴趣的企事业了解能源合同管理的基本概念,借鉴已取得的经验等方面还有许多工作要做。
(二)融资
EMC示范公司的经验表明,为节能项目直接融资的EMC在中国市场仍然最具吸引力,但对EMC启动资本金的需要量非常大。由于EMC的业务性质尚未被人们认识,潜在的EMC在初创时要从资本市场中筹措资金是十分困难的。
(三)信用
EMC初建期尚未建立商业信誉,EMC在中国还是一个新概念,在国内的商业信誉度还比较低,并且能源合同管理在中国没有得到广泛传播,潜在的EMC公司没有良好的经营业绩作为支撑,较难获得商业贷款。
(四)担保
在中国目前还没有普遍建立起完善的贷款抵押或担保的机制,中国商业银行不可能给新EMC公司或其客户提供贷款,而这一点也是中国贷方/节能企业最迫切的要求。
(五)市场环境
如企业节能认识不强,EMC公司节能技术力量和还不能适应全方位节能服务的需要,节能经济效益的评估体系还不够完善,节能改造项目融资渠道有限,缺乏经济激励政策,市场诚信不足,EMC项目风险较大,缺乏相应的法律保障,缺乏专业人才等。
六、EMC按合同能源管理机制实施节能项目典型案例
1、兖州合金钢股份有限公司节能项目运作
这份案例拟通过山东省节能工程有限责任公司(简称山东EMC)实施成功的一个节能项目的运作过程说明合同能源管理机制的实际操作。
具体的节能项目是将兖州合金钢股份有限公司的4台蒸汽自由锻锤改造成同吨位同功能的电液锤。项目投资195.2万元人民币,改造成功后,每年节能14586t标准煤,每年可减排CO2 28163.58t,减排SO2190t、总悬浮颗粒物150t;每年实现节能效益221万元人民币;山东EMC已按合同规定在3年期内分享到节能效益358.49万元人民币,EMC的内部收益率达到37.8%,项目已于2001年10月圆满结束。其运作过程如下。
(1)项目准备
项目经理了解到兖州合金钢股份有限公司使用蒸汽自由锻锤生产合金钢锻材,生产能耗较高,能源效率极低,节能潜力较大,向EMC主管申报将其作为潜在客户加以开发。
EMC主管总经理派财务人员对企业进行实地考察,从企业和地方工商银行了解到该企业近3年的经营业绩很好,有一定的经济实力,近3年的资产负债率平均只有39.38%,产品畅销,公司领导层稳定,地方工商银行认为企业信用状况良好,评定为AAA级。从而认定该企业可以作为自己的客户。
EMC派项目经理到客户介绍EMC的性质及合同能源管理机制,讲解电液锤的优越性并提出实施节能改造的建议和大致可获得的节能效益。经过洽谈,客户表示愿意接受EMC运用 、合同能源管理机制、改造蒸汽锤的建议。然后,项目经理在客户人员和技术专家的帮助下,进行项目的可行性研究并写出报告,在律师的指导下,编写节能服务合同草稿,经主管总经理审阅后报项目办审查,经世界银行批准后,EMC组成谈判小组,与客户进行商务谈判,直至与客户签订节能服务合同。至此,准备阶段结束,开始项目的实施阶段。
(2)项目实施
EMC的项目经理经过调研,选择了国内外3家设备供应商,向客户征求意见后,按世行规定的国际询价采购程序进行采购,用同样方式确定安装工程承包者。与客户商定施工日程后,组织施工。同时组织供应商编写操作规程,并对甲方相关人员进行培训。施工完成后,EMC的项目经理组织安装工程质量检查,检查合格,组织系统调试调试完成转入试运行阶段,并进行耗能检测。试运行合格后,组织客户、供应商和安装者进行交工验收工作。验收文件签署后,设备系统交给客户生产使用。此后,直至EMC分享的节能效益全部到账,合同结束。在此过程中,EMC的项目经理每3个月到现场进行依次耗能检测和其它服务,同时密切注视客户的经营状况及其它要求。

第二节 废旧物资循环利用节能进展
一、废旧塑料回收利用
塑料在给人们带来巨大的物质文明的同时,其废弃物的产生也给人们提出了严峻的问题。废塑料的回收利用对于节约能源、减少废料体积、降低废塑料对环境的危害及抑制油价的提高都有重要的社会和经济意义。塑料的主要成分是合成树脂,还有添加各种辅助材料,如填料、增塑剂、润滑剂、稳定剂、着色剂等。塑料主要分为聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚酯(PET)、聚苯乙烯(PS)、聚氯乙烯(PVC)等。不同的塑料和不同的加工工艺,其回收利用途径也大不一样。
(一)聚丙烯(PP)
聚丙烯在使用过程中会发生老化,在加工过程中分子结构也会发生变化。高温氧化、机械剪切等均会引起链剪断反应,导致交联反应和降解反应,大大影响分子量分布,从而改变聚丙烯材料的流变性能、机械性能等。聚丙烯应用场合不同,其废料的机械性能也不一样,使用过的高分子材料因存在引发剂等、缺陷降解速度会加快。因此,要调整再生材料体系的稳定性,通过添加稳定剂可使再生料的稳定性有较大的提高或改善。对于使用过程中性能改变不多的废塑料,物理加工是再生利用的主要方法。
回收PP的拉伸强度较低,一般制品在18~25MPa左右,用短玻璃纤维(SGF)增强后,其拉伸强度可达30~35MPa左右。为了改进纤维与树脂的界面性能,常用偶联剂如KH550、KH560、KH570等,偶联剂的用量一般是纤维含量的0.2%-1.5%。回收PP也可像回收PE一样进行氯化,氯化产物具有广泛的应用。如APP经氯化可得到氯化APP(CAPP),它具有优良的粘结性能,可制造粘结剂,用于粘结PE、PVC、PA、金属等材料,如用作包装复合膜、双层PP膜、PP膜纸、PP膜铝箔等的粘合剂。此外,CAPP也可以用作涂料、印刷油墨及极性树脂的加工助剂等。
聚丙烯的化学改性还有接枝、嵌段等共聚改性。聚丙烯接枝改性的目的是为了提高聚丙烯与金属、极性塑料、无机填料的粘结性或增溶性。所用的接枝单体一般是丙烯酸及其酯类、马来酸酐及其酯类、马来酰亚胺类等。接枝改性的高分子材料的性能与接枝物的物化性能有关,也与接枝物的含量、接枝链的长度等有关。其基本性能与聚丙烯相似,但与极性高分子材料、无机材料、橡胶等的相容性可大大提高。接枝PP的结晶度和熔点随接枝物含量的提高而下降,透明性和低温热封性却提高。对于含有PVC的PP回收料,可加入一些CPE相容剂,以提高共混物的性能。
美国每年有45Kt的废旧聚丙烯材料可以回收,大约有18Kt再用于制造新的电池箱,其他循环的聚丙烯材料可用作实心轮子、装饰百叶窗和其他注射模压晶。德国Herbold公司开发出PP电池箱的回收系统,在这个系统中,电池箱首先湿粉碎,通过两阶段的湿分离过程分离出污物,PP粒料被用作制电池外套等。
(二)聚氯乙烯(PVC)
 聚氯乙烯制品很多,按增塑与否可分为硬质与软质两大类。硬质PVC制品是用较低分子量PVC加15%冲击改性剂和3%加工助剂生产的,而分子量较高的PVC难于加工,通过加增塑剂则可加工为软质制品。
 PVC制品在加工中添加了大量的添加剂以保证制品的性能,在使用的过程中,受外界条件的影响,PVC树脂及这些添加剂会发生变化。因此在PVC废料再生加工之前,应首先对废旧制品中PVC的分子量(或粘度)、双键结构、剩余添加剂种类及含量有一定的了解,然后根据再生制品的要求,判断需添加的添加剂种类及用量。例如,可以添加适量的吸收HCl能力较强、热稳定效果较高的三盐基硫酸铅,有较强抗氧化性和紫外吸收能力的二盐基亚磷酸铅以及有光稳定作用的甲基苯甲酰肼等热稳定剂,以满足再生制品的要求。
由于未加增塑剂,硬质PVC制品是可以回收利用的,但仅PVC瓶回收再生有市场价值,且硬质制品一般都含有颜料,回收利用只能用于深色制品。PVC塑料鞋类的回收主要采用重新造粒的方法,将经分拣洗净的废旧PVC鞋料在双辊炼塑机上混炼。此时,根据废料的具体来源和质量,加入各种精添加剂,经充分混炼后出片、切粒,经过滤挤出,制得再生粒料。
 PVC门窗废料经收集、分选、清洁、粉碎后,可与新料一起通过共挤出工艺生产再生门窗型材。PVC的燃烧热为19MJ/kg,因此焚烧PVC废料回收能量也是一种有效的回收利用方法。西欧和日本曾以该方法为主要的回收途径,回收的能量主要用于发电。
(三)聚乙烯(PE)
 PE农用薄膜可以用来再生粒料,PE再生粒料仍可用来生产农膜,也可用来制造化肥包装袋、垃圾袋、农用再生水管、栅栏、垃圾箱和土工材料等。
 目前电缆材料的再生利用情况如下:铜、铝的再生利用率达95%以上,聚乙烯和聚氯乙烯的再利用率仅为3%。环保型电缆中,铜、铝的再生利用率与一般电缆相同,其关键是如何将其包覆材料再生利用。把不同物质混合摩擦时,在摩擦物质的表面将产生电荷,其中一种带正电,另一种带负电。把各种物质按所带的不同电荷量,由正到负进行排列,形成所谓“摩擦带电序列”,不同塑料因其所带的电荷极性而被相同的电极推斥,被不同极性的电极吸引,就可将不同的塑料分离开来。日本藤仓电线株式会社开发了一种新的环保型阻燃聚乙烯,加入氢氧化镁和某种特殊的阻燃剂,其比重为1∶1,可用比重分离法将其与PVC等材料分离。
 高密度聚乙烯(HDPE)是一种由乙烯共聚生成的热塑性聚烯烃。HDPE是塑料回收市场增长最快的一部分,这主要因为其易再加工,有最小限度的降解特性和其在包装用途的大量应用。主要的回收利用是将25%的回收材料,例如后消费回收物(PCR),与纯HDPE经再加工后用于制造不与食物接触的瓶子。
(四)聚苯乙烯(PS)
废弃聚苯乙烯泡沫塑料制品的回收利用,不仅可以保护环境、节约能源,而且具有很好的经济效益。塑料制品的回收利用常常采用直接利用和转换利用。
聚苯乙烯泡沫塑料(PSF)回收利用主要途径有:减容后造粒;粉碎后用作各种填充材料;裂解制油或回收苯乙烯和其他。聚苯乙烯泡沫塑料可熔融挤出造粒制成再生粒料。但因此体积庞大,不便运输,通常在回收时先需减容。方法有机械法,溶剂法和加热法。废旧泡沫塑料被粉碎后,经过红外线照射加热,其体积减少到1/20以下;然后与特殊的水泥相混合,制成米花糖状的建筑材料。这种建筑材料的消音效果平均为60%,对某些频率的噪音抑制可达到90%以上。这种材料现已被用做各种隔音设施的墙壁和天花板。
聚苯乙烯泡沫塑料制品经粉碎后可用作填料,如混凝土复合板制品、石膏夹芯砖、沥青增强剂、土壤改性剂。裂解制油或回收苯乙烯,可用于制造涂料和粘接剂等。加入废聚苯乙烯泡沫塑料、防沉淀剂、增塑剂、酚醛树脂及其他助剂,可制成用于水泥、钢铁、木器的涂料。
(五)聚对苯二甲酸乙二酯(聚酯)(PET)
在塑料行业,PET主要用作薄膜和瓶,而薄膜可用作包装,装饰,录音带基或电容器绝缘,PET片也用作照相片基。薄膜物性粘度与瓶用物料有差异,因此回收利用也稍有差异。
PET瓶大量用于可口可乐、百事可乐、雪碧等碳酸饮料,目前大部分是由PET瓶和HDPE瓶底组成。瓶盖材料为HDPE,商标为双向拉伸聚丙烯(BOPP)薄膜,采用EVA型粘接剂粘附于瓶身。聚酯瓶回收后再利用的途径有再生造粒、醇解和其他等方法。
PET工业废料也可用作粘合剂。日本大阪市立工业研究所和富士照相软片公司用PET工业废料与甘油反应制成粘合剂,用于金属粘接。PET工业废料用已二酸或缩乙二醇改性,也可制得热熔胶,用于柔性材料,如布,皮革,纸,塑料,铝等的粘接。
废旧PET薄膜、片或纤维加上丙二醇、苯乙烯、丙三醇、邻苯二甲酸酐、顺丁烯二酸酐、对苯二酚及催化剂反应可制得不饱和聚酯,用来制造人造大理石。
(六)聚氨酯(PU)
聚氨酯(PU)树脂是由异氰酸酯与多元醇反应制成的一种具有氨基甲酸酯链段重复结构单元的聚合物。PU制品分为泡沫制品和非泡沫制品两大类。泡沫制品有软质、硬质、半硬质泡沫;非泡沫制品包括涂料、胶粘剂、合成革、弹性体和弹性纤维(氨纶)等。聚氨酯材料性能优异、用途广泛、制品种类多,其中尤以聚氨酯泡沫塑料的用途最为广泛。当前聚氨酯的回收利用主要有三种方法:物理法、化学法、能源法。
物理法已有许多报道和实用技术,该方法回收的PU生产的制品性能较差,只适用于低档制品。能源回收是通过将废料焚烧来回收热量,这种方式会造成二次污染,基本不再使用。当物理回收方法受到技术和经济上限制时,就需要采取化学法回收,因此化学法回收聚氨酯一直是化学家们研究的热点和发展方向。
聚氨酯的化学回收技术,是指聚氨酯树脂在化学降解剂的作用下,降解成低相对分子质量的成分。由于所用降解剂的不同,化学降解又分许多种类型。不同类型降解剂所得降解产物不同,物化性能及作用也不同,因此可根据使用目的采用相应的降解剂和降解工艺。
东芝公司开发了冰箱隔热材料聚氨酯泡沫塑料的连续化学回收法(化学分解法)。使用具有压缩、加热及混合三种功能的挤出机,以乙二醇胺为分解剂,将废旧聚氨酯树脂分解成一部分具有氨基甲酸酯键的低聚物和多元醇为主体的低聚物。将这种分解物与新鲜多元醇和异氰酸酯混合(分解物约占20%),可生产性能良好的再生聚氨酯泡沫塑料。
废塑料处理是一个综合性的社会问题,是一项绿色事业,目前其回收利用,处于一种物理法、化学法并存的状态。尽管化学方法很有诱惑,但其技术难度较高,短时间内难以大规模工业化。针对目前我国保护森林资源和生态环境、封山禁伐的现实情况,现阶段机械法回收废塑料制塑木复合材料是现实可行、具有经济性的项目,短时间内即可实施,同时可节约国家森林资源。
二、废旧橡胶回收利用
1.美国的轮胎翻新行业的经验借鉴
美国是世界上轮胎翻新最发达的国家,其产量一直居全球之首。早在1990年,美翻胎产量就高达3300万条,为当年新胎产量(2.3亿条)的14.3%,占世界翻胎总产量的40%以上。全美国只有40家轮胎厂,而翻胎厂却有1500家之多。近年来,由于翻胎生产成本上升,尤其是轿车轮胎翻新的经济性下降,美国的轮胎翻新量大幅度减少,轿车轮胎基本上不再翻新,但载重轮胎的翻新量增长幅度较大。尽管如此,美国目前仍是当今世界第一翻胎大国。 
   美国轮胎翻新企业的主要经营模式是与当地的运输公司等签订长期合同,以“来旧翻新”收取加工费的方式解决胎源问题。翻新胎的质量和行驶里程与新胎相当,一条轮胎最多能翻新7次,平均为2~3次。美国的翻胎装备、技术和管理都比我国先进,质量管理相当严格。翻新轮胎规格主要为载重轮胎和工程轮胎。目前,美国载重轮胎的翻新率为80%。 
  美国轮胎翻修公司除了翻新轮胎之外,还为客户翻新轮胎辋(毂),使客户得到一个全新的轮胎总成。我国轮胎翻新行业目前还没有这项业务,值得借鉴。 
  (1)美国政府在旧轮胎翻新方面的立法不多,也几乎没有优惠政策。轮胎翻新企业主要靠上乘的质量和较新胎便宜很多的价格来赢得和推动翻胎市场的发展。政府的主要工作则是制订相关标准(包括轮胎磨耗极限和翻新轮胎质量标准等)、优先采购翻胎、教育消费者科学使用轮胎等。 
  美国废轮胎处理方法和管理体系 
  美国是世界上汽车保有量最多的国家,废轮胎的产生量也居世界第一。美国废轮胎年产生量约3亿条,此外还有历年尚未处理的废轮胎。历史上,美国发生过几次大的废轮胎火灾事件和废轮胎污染引起的流行性疾病,给美国的环境与人民健康造成了很大的危害。所以,美国政府的立法主要针对废轮胎的回收、运输、处理和再利用,并以立法的形式推动废轮胎回收利用市场的发展。 
  目前,美国废轮胎的工业化处理方法主要有三种:传统填埋法(大多要求切块后填埋)、热能利用法(水泥窑炉、工业锅炉、发电锅炉等)、生产橡胶粉。美国没有工业化废轮胎热裂解企业和再生胶企业。随着环境与资源的约束日益严重,美国的大多数州已经严格禁止将废轮胎填埋处理,对政府以前批准设立的填埋场也正在以市场化的方式逐步关闭。 
  在美国,联邦政府议会主要负责制定环境保护的原则性政策法规;联邦政府环保局负责监督执行,对再生资源(固体废弃物)的回收利用进行管理。各州议会根据联邦政府有关法律和本州的实际情况,制定具体的可操作的详细政策法规,州环保局负责环保政策法规的贯彻执行和管理、协调,提出五年计划和经费预算,以及制定废弃物排放和回收处理的标准并加以监督。依据有关法律和规定,在美国,废轮胎的运输、贮存、处理和再利用实行许可证制度,美国政府采取优惠政策鼓励建设回收利用项目,以实现废弃物减少的目标。美国政府以多种手段和方式,包括租用警察署的直升飞机实施监察,对具体污染源进行治理,监督检查整个回收、运输和处理全过程等,对废轮胎的回收利用实施有效的监管,保证环保政策的贯彻落实。 
  (2)美国废轮胎回收利用政策与立法 
  联邦政府固体废物综合利用研究所和加州环保局制定了《废轮胎回收利用五年强制计划》。美国在废轮胎回收处理再利用方面的政策与立法主要包括以下几个方面: 
  一是严格的行业准入制度。废轮胎的运输(10条以上)、堆放(500条以上)、处理(无论何种方法)均实行政府审批制度和许可证制度,具体操作由州环保局审批。这样就将废轮胎的产生量、流向和再利用方式纳入了政府的统计资料库,有利于政府执法部门动态监控各个环节,以及对社会环境与资源效果进行定期评估,为他们每两年的政策调整提供了决策依据。 
  二是专项基金收费和补偿制度。按照“谁污染谁处理”的原则,由消费者承担相应的社会经济责任。加州自1992年开始建立废轮胎回收处理专项基金,基金来源是从新轮胎销售商销售新轮胎环节征收回收处理费(翻胎的销售不再收取回收处理费)。轮胎销售商在新轮胎销售时将加州政府规定的废轮胎回收处理费加入零售价格中,再转入加州政府专用基金账号。加州政府规定的收费标准从最初的每条新轮胎销售收取0.25美元,增加到了2005年起的1.75美元。这些费用用以专项执法以及资助废轮胎清运、处理和胶粉下游市场的开发。政府采用差别化补贴的方法来实现产业的结构调整。例如,资金补贴对象仅仅限制在废轮胎胶粉企业,以及胶粉下游产品的市场开发,对于热能利用和填埋的处理方法则不予补贴。 
  收取废轮胎回收处理费是美国各州在推进废轮胎回收利用方面普遍采取的方法,但各州制定的收费标准有所不同。在加州,废轮胎回收处理专项基金收入每年约有3500万~4000万美元,主要用于五个方面:资助废轮胎胶粉企业开发市场、资助新产品研发与技术改造;改善废轮胎野外堆放条件;废旧轮胎运输人员及回收市场的研究和管理;加强对废旧轮胎贮存的立法工作;清除、减少全州的废轮胎堆放。废轮胎回收处理专项基金纳入州财政预算,在上一个废轮胎回收利用五年计划(2002~2006年)中,加利福尼亚州政府共安排专项资金1.563亿美元(折合人民币12.51亿元)的财政预算支持上述项目。 
  三是以法律方式强制实现资源配置,促进市场发展。法律规定,废轮胎不得与生活垃圾或其他废弃物一起运输和处理,否则将受到重罚。这样就迫使轮胎使用者将更换下来的废轮胎交给新轮胎销售商,销售商要找有废轮胎运输许可证的运输商和处理商进行处理,就要付钱,销售商再从轮胎使用者那里把钱赚回来。销售商在这个过程中可能还要赚一点,这样就形成了一个废轮胎回收、运输、处理的市场化运作的产业链和资金流,平衡了各方的经济利益。目前加州各废轮胎处理企业的收费标准大致是:胶粉生产企业轿车胎每吨收取39美元,卡车胎每吨收取65美元。 
  四是政府强制性的废轮胎回收利用五年计划。美国是一个完全市场化的国家,但对于废轮胎回收利用这样涉及环境与资源的事情,政府还是采取了严格的强制性计划,以推动市场的发展。加州环保局发布最新的《2006/2007~2010/2011年废轮胎回收利用计划》,该计划是根据加州议会通过的废轮胎回收处理各项法律所制定的可操作性计划,与上一个《废轮胎回收利用五年计划》相比,新计划要达到的环境与资源目标更明确、监管力度更大,同时更多地支持资源化程度高、二次污染少的橡胶粉处理方法、更多地支持胶粉下游市场开发。例如,加州环保局用专项基金与加州交通部联合成立了橡胶沥青(胶粉改性沥青)应用研究中心,并大力发展橡胶沥青在加州道路建设中的应用。
2. 轮胎翻新应加快步伐
我国是世界第一橡胶消费大国,占世界橡胶消耗量近 20%,同时橡胶资源十分匮乏,半数以上需要进口。在橡胶制品中,轮胎是耗胶量最大的品种,占我国耗胶量的 50%左右。2005 年,我国轮胎产量达到 3.18 亿条,增长速度为 32%。随着我国汽车工业的迅猛发展,汽车保有量逐年增加,废旧轮胎也以平均每年两位数的速度在增长。2005 年的废旧轮胎产生量超过 1.12 亿条,已经成为新的固体废弃物污染源。因此废旧橡胶产生量最大的品种也是轮胎,我国废旧轮胎年产生量己仅次于美国居世界第二位。
解决日益突出的橡胶资源供需矛盾,缓解废旧轮胎带来的环境压力已成为我国面临的一项重要而紧迫的战略任务。经济、环保、循环地利用废旧轮胎,是缓解橡胶资源紧张、废胎环境污染的最有效方法。
废旧轮胎技术的日益成熟也为其循环利用提供了有力的支撑。轮胎翻新在美国和日本等汽车工业发达的国家是利润非常好的项目。
废旧轮胎有多种处理方法,最简单的利用方式是就地掩埋和堆放,这种方法不仅会对环境造成污染,而且会占用大量的土地资源,随着环境和资源压力的日益窘迫,这种简单的处理方法已经被大多数国家所摒弃。
目前,我国废旧轮胎的主要处理方式是废橡胶的综合利用。废旧橡胶作为再生资源的回收利用,在我国主要分为三大块:再生的生产和利用;胶粉的生产和利用;轮胎翻新。近年来,我国再生胶和胶粉的产量明显增长,其利用的废橡胶已达到总利用量的 80%,但就轮胎翻新市场而言,没有出现显著的增长,在我国轮胎产量逼近世界第一位的同时,轮胎翻新量尚不足10%。
据介绍,轮胎成本的70%在胎体上,机动车轮胎由于安全等原因,胎体寿命远大于胎面寿命,日常行驶磨损的只是胎面,将已经磨损的、不能使用的废旧轮胎的外层削去,粘贴上胶料,再进行硫化,即可得到能够重新使用的翻新胎。
回收利用废旧轮胎的方法很多,但经济效益最佳,与环境亲和性最好的当数轮胎翻新。据介绍,一条新轮胎的成本大约有 70%花费在胎体上,如果不进行翻新,那么就有 70%的资源没有被回收再利用。翻新轮胎如果质量符合国家标准,在安全性、耐磨性、舒适程度上都不亚于新胎。一般用传统方法翻新的轮胎使用寿命相当于新胎的50%~70%,而采用预硫化法翻新的轮胎可接近甚至超过新胎。翻新一条旧轮胎所消耗的原材料和能源只相当于制造同规格新胎的 20%~30%,价格仅为新胎的 25%~50%。
旧轮胎的翻新再利用是国际公认的轮胎资源循环利用的主要途径,这种轮胎利用的方式也是废轮胎减量化的主要措施。欧、美等发达国家,一条轮胎在使用、保养良好的条件下,经分检检修后可翻新多次,每翻新一次,可重新获得相当于新轮胎寿命 60%~90%的使用寿命,通过多次翻新,至少可使轮胎的总寿命延长 1~2 倍。而翻新一条废旧轮胎所消耗的原材料只相当于生产一条同规格新轮胎的 15%~30%,价格仅为新轮胎的 20%~50%。2005年 我国轮胎翻新量只有 1 100万条,相对于轮胎产量 3.18 亿条的数字,新轮胎与翻新轮胎比例仅为 29∶1,与国外发达国家相去甚远。
为确保轮胎的翻新再利用,各发达国家都要求新轮胎生产商的产品必须能多次翻新再利用,欧盟的载重车翻胎替换新胎占 57%,轿车占 23%,而我国载重车只占 4%,轿车更为 0%。一些发达国家,只有在轮胎检测后确定不能再翻新时,才会把废胎用于制造胶粒和胶粉,同时回收钢丝或化纤。
目前我国轮胎翻新率较低,2005 年轮胎翻新量 1 100 万条,只占新胎产量的 3.2%。我国的轮胎翻新厂虽然号称有几百家,但平均翻胎量不足 1万条,而且,除了广东、福建等地,主要还是以热翻为主,先进的预硫化胎面仍然是凤毛麟角,冷翻很少。我国翻胎技术、管理与装备大大落后于国外先进水平,大多数翻新轮胎缺乏安全保障。
世界轮胎三巨头“米其林”、“固特异”、“普利斯通”,都在各地配套建立了翻胎厂,并不断开发推广新技术。国际上最大的轮胎生产商米其林公司在欧美承诺一条轮胎要翻新三次才能最终丢弃。
目前我国在用的轮胎翻新技术有热硫化翻新法和预硫化翻新法等,前者为传统技术,后者代表世界轮胎翻新业的先进水平。我国轮胎翻新技术发展方向应为:载重轮胎翻新应发展预硫化胎面翻新;工程轮胎应根据轮胎的种类、规格、使用要求采用多种翻新方法,如模型法、无模翻新法及预硫化胎面翻新法。
预硫化胎面翻新技术是将用于翻新轮胎的胎面胶,预先在较高的硫化压力及最佳的硫化温度及时间下生产出来,具有一定的胎面花纹、断面形状及宽度、长度,可直接用于翻新轮胎的胎面。翻胎者只需按需要购入就可使用,因此质量好,使用方便,更适于大规模生产经营,从而更具节能效果,同时可减少污染、提高质量、降低成本。
国内也新开发了聚氨酯翻胎新工艺。华南理工大学采用聚氨酯浇注新轮胎胎面已取得成功,将其应用到轮胎翻新中,可大幅提高翻新轮胎的质量,减少对天然胶的依赖及橡胶配合剂对环境的污染。华南理工大学拟与桂林橡胶工业设计研究院合作,研制将聚氨酯与天然胶组合,制成复合预硫化胎面,一方面可做到集约化生产,降低成本;另一方面翻胎厂在使用时,可不改变原有技术与装备,有利于推广。
目前轮胎翻新技术已经成熟,其安全性、耐用性、行驶里程数,节约橡胶资源和能源,降低成本和消费等方面可以与新胎媲美,而且具有环保意义。
必须提高翻新轮胎的安全可靠性。翻新轮胎的生命在于安全可靠,但目前我国翻新轮胎无论是用于翻新的胎体还是翻新后的轮胎,其安全检测措施都不足,造成大多数翻新轮胎缺乏安全保障。但如果采用进口检测设备,国内大多数翻胎企业买不起,因此国内必须自主开发电磁波钉洞检出机、激光检验机、轮胎充高压检验机,X 光、外线检验机等检验设备,以满足翻胎工业发展的要求。
另外,为提高翻新轮胎质量,达到环保、节能、高效和低消耗,在翻新技术、设备及生产方面仍需组织攻关和协调。如采取集中炼胶,提高胶料质量,减少污染,节能;开发并组织生产各种特型的预硫化胎面及内、外包封套;开发全翻新数控磨胎机,中垫胶挤出热贴合装置;研制工程胎翻新无模硫化成套设备;预硫化胎面结构改进研究,预硫化胎面轮胎全翻新技术等。
防止废旧轮胎对环境造成污染,并对其进行有效回收利用,已成为我国经济持续发展必须解决的问题,同时也是橡胶工业发展循环经济的要求。我国应尽快出台《废旧轮胎回收利用管理条例》,推动旧轮胎翻新和废轮胎橡胶粉技术、装备和市场的发展。一旦各地开始将废旧轮胎回收利用纳入城市建设规划,建立规范的回收体系,中国的轮胎翻新也将加快启动。
3. 国内废旧橡胶综合利用加快起步
国内废旧橡胶综合利用正在加快起步。美国聚氨酯弹性体轮胎技术领先的开发商Amerityre(美国轮胎)公司己于 2006 年 8 月 22日与中国青岛齐州橡胶公司签署制造技术转让协议。该合同将使这家中国公司为用于采矿业的三种大尺寸轮胎取得制造聚氨酯弹性体翻新技术的许可,可采用 Amerityre 公司的修补翻新工艺,在2 年内的技术转让费用为 40 万美元。青岛齐州橡胶公司将在位于平都的明村橡胶工业园区建设一座新的工厂,Amerityre 公司将提供支持,青岛齐州橡胶公司为建设这座工厂将取得必要的设备,Amerityre 公司还将供应生产聚氨酯弹性体新胎面所需的化学品。据双方估计,预计工厂每年的修补翻新能力为7200~10000 套,从生产掺和料计,每年将使用 3500~7490 t 聚氨酯弹性体材料。
另外,陕西省首个 20 万条/a 轮胎翻新项目也落户韩城市,并分两期建设。据介绍,该项目投资 1.1 亿元,由韩城黑猫炭黑有限公司与安徽合肥汇江经贸公司共同出资,组建陕西黑猫轮胎化工有限责任公司,计划用半年时间建成 6 万条/a轮胎翻新生产线,再用一年时间达到 20 万条/a 规模。该项目采用冷翻工艺,翻新后的轮胎可达到同型号新胎的同等利用率;对于不可再翻新的废旧轮胎,将通过机械方式制成胶粉。
随着我国汽车工业的快速发展,每年都要淘汰上亿条废旧轮胎。南开大学研发的“废旧轮胎循环利用”新方法,可利用废旧轮胎胶粉制成公路路面。用废旧轮胎胶粉制成路面,不仅节约资源,而且具有使用寿命长、易于维护和保护人们关节健康等优点。据介绍,每 6000 条废旧轮胎制成的胶粉即可铺设 1 公里双向高等级路面,节约成本达 40%。实验表明,使用新方法加工制成的废旧轮胎胶粉改性沥青混合更均匀,反应更彻底,且长时间不发生离析、分层等现象,稳定性大大提高。与旧型改性沥青相比,用废旧轮胎胶粉改性沥青铺设的路面具有极强的抗高温效果,即使在炎热的夏天,地面也不会发生软化现象。此外,其在降低噪声,延长公路使用寿命,降低路面维护费用,防眩目、防水雾以及提高行车安全等方面也表现出显著优势。据介绍,除铺设公路以外,废旧轮胎胶粉还可作为各类防水材料、橡胶制品以及橡塑跑道等多种产品的生产原料。由于胶粉通过机械碾磨制成,因此生产过程中不排放废水和废气。
可精加工为柴油、汽油的燃料油,可作为轮胎生产原料的炭黑,可用于冶金行业的钢丝等,这些价格不菲的工业原料都是由“黑色垃圾”——废旧轮胎,经过再生处理而来。城市废旧轮胎资源再生利用成套技术与工程示范项目通过专家验收。目前,国内首座环保型废旧轮胎处理厂已在上海奉贤投产,年处理废旧轮胎上万吨。废旧轮胎经破碎后成为直径约 25mm 的黑色胶粒。随后,在高温下彻底“变身”为燃料油、钢丝和炭黑。据计算,一条废旧轮胎可转化成 10%的可燃气体,45%的燃料油,35%的炭黑和 10%钢丝。在废旧轮胎的二次生命形态中,炭黑价值最大,2 吨石油才能提取 1吨炭黑。此次,再生出的炭黑其物理性能完全符合橡胶配方要求,并已作为原料供应给多家轮胎生产厂商,一条轮胎—炭黑—轮胎的循环产业链逐渐形成。
第三节 电力需求侧管理
电力需求侧管理来自综合资源规划的基本思路,是电力资源规划的主要内容。综合资源规划是将供应方和需求方各种形式的资源作为一个整体进行的资源规划。概括地说,它的基本思路是:除供应方资源外,还把需求方提高资源使用效率、减少消耗视为一种资源同时参加规划。旨在通过需方管理更合理配置和有效地利用能源资源、控制环境质量,减少投资和成本,形成对社会和供、需各方都有利的情况。所以综合资源管理建立了这样一个新概念:以提高需求方终端利用效率所节约的资源同样可以作为供应方最合适的替代资源,对资源配置及管理产生了变革性的影响。
资源观点、效益观点、实施观点是综合资源规划的基本观点。
一、电力需求侧管理
需求侧管理(Demand Side Management,DSM)是指采取有效的激励措施,引导消费者改变用能方式和时间,使资源得到优化配置的活动。这种管理技术首先在网络化供应的电力、煤气、热力等公用事业部门中使用,其中在电力事业上应用比较成熟,并取得明显的效果。
在电力事业推行需求侧管理旨在:
(一)减少不合理的电力消耗,提高用户终端用电效率,节约能源。
(二)减少用户在电网高峰时段对电力的需求,以提高电网的负荷率及其运行的经济性,并减少或延缓新增的发电装机容量。
(三)在减少电能消耗的同时,减少发电废物的排放量,改善和保护环境。
因此,需求侧管理是当前国际上推行的一种先进的能源管理技术。
1.电力需求侧管理概念
电力需求侧管理简称DSM,DSM的定义大致可以表述为:通过有效的激励措施,引导电力用户优化用电方式,提高终端用电效率,优化资源配置,达到节约能源、改善和保护环境的目的,是促进电力工业与国民经济、社会协调发展的一项系统工程,对实现能源、经济、环境的协调发展具有重要意义。
这个定义概括了DSM的三大功能:提高终端用电效率、节省资源、改善环境。我们面临的现实情况是:在能源利用效率方面,2003年我国GDP占世界(GDP的比重大约是4%,而能源消耗却占了30%。我国单位产值电能消耗为0.15千瓦时/元,是美国的3倍,日本的5倍。在资源拥有量方面,我国人均能源资源占有量不到世界水平的50%。在环境保护方面,目前我国每年煤炭燃烧排放的二氧化硫超过2000万吨,居世界第一位,远远超过环境自净能力,近1/3的国土遭受酸雨污染;我国发电排放的二氧化碳超过12亿吨。为了实现全面建设小康社会和GDP翻两番的目标,到2020年,我国电力装机容量需要达到9亿千瓦,每年需要新增装机3000万千瓦以上。
电力需求侧管理将综合资源规划方法在电力资源规划上运用。即除电力供应方资源外,还把需求方提高用电效率减少的电量消耗和改变用电方式降低的电力需求视为一种资源同时参与电力规划。
因此它和综合资源规划方法一样具有下列基本观点:
(1)改变了传统的资源观念,把节电作为资源与供电资源置于同等地位参与规划,目的是最经济、最有效地利用电力资源。
(2)改变了传统的规划模式,把综合经济效益置于突出地位,以成本效益为准则,以社会效益为主要评价标准,注意协调供、需双方的贡献和利益,达到改善社会整体环境的目的。
(3)把终端节电的实施作为一个重要的规划领域。把节电的落脚点放置在终端的具体用能技术设备上,关注的是实实在在的节能节电活动,防止以往规划与实施脱节的倾向。
二、DSM运营特点
DSM与三电管理的区别
DSM与20世纪70年代推进的三电管理 (即计划用电、节约用电和安全用电)存在本质上的差异,三电管理是计划经济条件下电力紧缺时期的产物,节电在一定意义上是按紧缩的计划用电,目标是减少电量的消耗缓解供需矛盾,根本谈不上保护环境和提高电能利用效率。
而DSM 则是在市场经济条件下,借鉴国外发达国家如美国、日本、加拿大、德国等国成功的节约用电管理办法。从过去的单纯强调节省、少用发展到鼓励多用电,引导用户更科学更合理地把电用好,同时还要突出环境保护和资源节约的社会效益。真正含义上的DSM是指通过提高终端用电效率和优化用电方式,在完成同样用电功能的同时减少电量消耗和电力需求,达到节约能源和保护环境,实现低成本电力服务所进行的用电管理活动。它需要有供电方、用电方、节电中介机构、节能设备制造商及全社会的共同参与,它是三电管理活动的提高和发展。
所以电力需求侧管理与电力部门传统的用电管理相比本质上不是一码事,而是管理方式的一种演进和变革。
(一)管理非常强调在提高用电效率的基础上取得直接的经济效益。需求方管理是一种运营活动,它既求效率,更追求效益。任何一项节电措施,都要给社会、电力公司和用户带来经济效益,使电力公司和用户都有利可图。电力公司在运营过程中,在获得允许的节电收益前提下,要采取以鼓励为主的市场手段推动用户主动节能节电。
(二)需求侧管理也非常强调建立电力公司与用户之间的伙伴关系。改变过去用电户对电能使用无选择余地的求助地位,电力公司要调动用户节电的主动性。需求侧管理要求电力公司和用户间建立起融洽的合作感情,为供电和用电效益上共同承担风险,共同争得利益。
(三)需求侧管理还非常强调基于用户利益基础上的能源服务。电力公司必须树立优质能源服务观点,摒弃不顾用户承受能力和经济利益强行限电等做法去减少用电需求。更多的是鼓励采用科学的管理方法和先进的技术手段,促使用户主动改变消费行为和用电方式,提高用电效率和减少电力需求,做到既提高电网运行的经济性,又节省用户的电费支出。
1、实施DSM运营供用电双方都是赢家
电力需求方即用户是实施DSM的对象,实施DSM运营中可获得实实在在的利益,大幅度降低生产成本甚至可使一个濒临倒闭的企业起死回生。而供电企业是实施DSM的主体,同样也是受益者。
从表面上看,更多的用户实施DSM节电效果好,既节约用电量,又降低用电均价,这样会导致供电方售电量、均价和经济效益整体下降,其实不然。
(1)用户重视削峰填谷,促使电网负荷率提高,发配电设备利用率相应提高,电网运行状况得以改善,缩小了峰谷差的同时,降低了输配网络的线损,这样从整体上提高了电网的经济性。
(2)用户实施DSM,高峰期腾出供电容量满足了不同需求的用户,降低了拉闸限电的概率,增加了售电收入。
(3)用户实施DSM,用户用电单价下降,可刺激用电消费,加速电代油、电代气、电代煤,淘汰自备燃油机组,扩展了电力市场。
(4)用户实施DSM,实实在在地降低了生产成本,提高了市场竞争力,求得了自身生存和发展的同时,又促进了电力的发展。
(5)用户实施DSM,成本下降,利润上升,企业有了效益,这样电费支付困难就小,供电企业电费收缴率自然会高。
(6)用户实施DSM,住宅区移交供电局直供,实施两电分离,这样可以让用电企业腾出手来抓生产,而供电企业在接管工业企业住宅区用电管理改造工程中可以发展,扩大了管理领域,在完善服务中使售电量成倍上升。
如一家小型氮肥生产企业,该企业在所在的供电区是最大的用户,电力负荷占1/4,电量占1/2还强,负荷率可影响该供电区的近20个百分点,然而这家企业因用电管理不到位,导致单位电耗高,每千瓦时均价高,缺乏市场竞争力而面临停产关闭。地方政府与供电局一道,帮助该企业从DSM项目上查找原因,结果促进原来已投资建设但尚未投产的35KW变电站投入运行,使每千瓦时均价下浮0.01元,线损率下降了3.3个百分点。该企业还重新调整了变压器,改变了基本电费的计收方式,大幅度提高了月平均功率因数,在不增加资金投入的情况下,每年可节约200万千瓦时,每千瓦时均价下浮0.027元,每年可节省电费开支200万元。与此同时,供电企业也确保了正常运转。
又如某加工海鲜的外贸大工业用户,该企业属于季节性生产,旺季加工生产,淡季制冷保鲜,在以前淡季用电量少,每千瓦时均价高达3元,该企业只好申请变压器报停,用自备柴油机组发电,由于油价大幅上涨,柴油机发电每千瓦时均价仍高出1.5元以上,使得该企业不堪重负,且还存在环保问题 (排烟和噪声影响)。因此该企业与供电局协商将原变压器容量一分为二,不扩容,旺季两台变压器运行,淡季退出一台大容量变压器,保留一台供保鲜用电,仍按两部制计费,这样用电单价只是稍高于正常电价,降低自发电价,电费与环保兼得,供电局也增加了售电量。
2、供应方资源与需求方资源
为便于规划和运营管理,必须划清双方的资源。供需双方资源的界定和划分,是以用户计费电能表为界限。计费电表以上为供应方,以下为需求方。
(1)供应方的资源
①各种类型的电厂
②外购电。
③电力系统节省的电力和电量。
(2)需求方资源需求方资源指的是用户潜在的节电资源,大体上包括:
①提高照明、空调、电动机、电热、冷藏、电化学等设备用电效率所节约的电力和电量。
②蓄冷、蓄热、蓄电等改变用电方式所节约的电力。
③能源替代、余能回收减少和节约的电力和电量。
④同约定可中断负荷所节约的电力和电量。
⑤筑物保温等完善用电环境条件所节约的电力和电量。
⑥户改变消费行为减少用电所节约的电力和电量。
⑦备电厂参与调度后减供的电力和电量。
3、效益分析
由需求方管理采取的节电措施,只有在社会、电力公司、用户等各方收益大于成本时,才能被接受。所以为获得最好的综合经济效益和群体效益,各方均会进行成本效益分析来评价。需求方管理效益的评价指标,根据国外的经验和我国的试点研究,主要有:
①避免电量。指由于节电使电力系统避免的新增电量。
②可避免峰荷容量。指由于节电使电力系统避免的新增装机容量。
③可避免电量成本。指由于节电使电力系统避免的新增电量成本。
④可避免峰荷容量成本。指由于节电使电力系统避免的新增装机容量的成本。
⑤位节电成本。指节电项目在寿期内节约单位电量的支出费用。
⑥节电峰荷容量成本。指节电项目在电厂寿期内的支出费用与可避免峰荷容量之比。
⑦年纯收益。指实施节电项目的收益与成本之差,系节电项目能否获利的指标。
⑧投资回收期。是节电项目以各年获利偿还原始投资所需要的年数。
4、实施环境
电力需求方管理的开展,必须发挥政府、电力公司、用户和中介服务部门各方的作用。
(1)政府的作用
开展电力需求方管理需要法制和政府的支撑,它是一个社会行为,只有在宏观调控指导下充分发挥市场调节的基础作用,才能争得最佳经济效益。这就需要政府发挥主导作用,在法制和政府等方面采取强有力手段。
政府要将实施需求方管理纳入法制轨道并建立相应的体制保障。在节电领域实行以鼓励性为主的政策,在财政、货款、税收、价格等方面制定鼓励性条款。对各方在节电效益的分配上进行协调,在实施中进行监督指导。
(2)电力公司的作用
电力公司是电力需求方管理的主体,要与电源开发和供电一样把节电纳入日常运营活动。
体制上要明确地把节电列入电力公司的职能范围。电力公司要突破只管建厂供电的传统职能领域,它一方面要实施电源开发规划,投资于开发销售电力;另一方面要实施需求方管理计划,投资于节电销售效率。因为电力公司将从需求方管理中得到延缓投资和减少建设高成本电厂容量的得益。
法制规定应鼓励电力公司主动承担实施需求方管理计划。凡是电力公司投资于终端节电,应与供电一样以同等利润计入电费。作为对电力公司的鼓励措施,实施需求方管理的投资回报率应允许略高于投资电源开发的回报率。这不会使电价提高,因节电成本远低于新增供电成本。
政策上要允许电力公司以财政激励手段推动需求方管理规划的实施。财政激励是需求方管理对用户节电响应能力最主要的手段。财政激励手段主要按如下几种方法制定:
①制定多种可供选择的电价。如峰谷电价、容量电价、季节性电价、可中断负荷电价等。
②采用节电技术设备的折让销售、节电设备的免费安装、节电设备租赁、节电招标等。
③提供低息无息节电贷款、节电效益还贷、节电特别奖励等手段。
这部分激励资金通过供电电价给予回收,实质上是以节电收益推动节电,可理解为电力公司用这笔激励资金在 “负瓦”市场上向用户购电。这笔花费只要低于新增电量成本即可获利。
④在电源开发的审批制度中把需求方管理计划纳入法定的审批程序。
把电源开发和电力节约视为一个整体纳入审批程序,把需方管理计划列入其中的审批内容并参加电力电量平衡,使开发与节约紧密联系在一起,统一筹划,同步实施,把节约落在实处。
(3)能源服务公司类中介机构的作用
能源服务公司一类的中介机构,可向用户提供有关需求方管理内容的各种形式的中介服务,协助政府和配合电力公司实施需求方管理计划。
各种服务包括能源审计、节能诊断、筹集节能投资、节能设计、安装和操作培训到获得节能节电收益的一条龙服务。
(4)电力用户的作用
用电是终端节能节电的主体,只有用户的积极参与才能提高终端用电效率节约能源,移峰填谷减少发电装机容量。由此不但减少了包括发电和输配电在内的电力建设投资,降低了供电成本,而且还减少了与其相关的燃料开采、运输投资以及环保控制费用。所以用户是节能节电整体增益的贡献者。因此要根据政府的决策和电力公司的经营策略来调动用户节电的积极性、主动性,使其也能从中得益。
5、DSM的技术手段
电力需求方管理的目标,主要集中在用户电力和电量的节约上。
(1)通过负荷管理技术改变用户的用电方式,降低电网的最大负荷,取得节约电力、减少电力系统装机容量的效益。
(2)通过用户采用先进技术和高效设备提高终端用电效率,减少电量消耗,取得节约电量效益,同时获得节约电力减少系统装机容量的效益。
6、改变用户的用电方式
(1)电力系统的负荷特性
电力系统的负荷特性又称电力系统的负荷方式,它每时每刻都在发生变化,通常是用负荷特性曲线来表示。主要包括负荷特性曲线和日负荷特性曲线两种,有的还有周、月和季负荷特性。
年负荷特性基本上有两种:一种是负荷峰期出现在冬季(见下图),另一种是负荷峰期出现在夏季(见下图)。
 


日负荷特性也有两种:一种是峰期最大负荷出现在夜晚(见下图),另一种是峰期最大负荷出现在白天(见下图)。它们的负荷谷期均出现在后夜。
 
电力系统的负荷特性与一系列因素有关,主要取决于电网所在地区的经济结构和用户的生产特点,当地的气候条件、生活水平和风俗习惯以及电网规模等。对一个具有一定规模的电网来讲,电力系统的负荷方式主要是由终端用电方式决定的,要改变电力系统的负荷方式就要改变终端用电方式。由于供电能力不足和线路容量堵塞等拉闸停电的影响,图示的负荷特性不是完全满足终端用电需求的自然负荷特性,否则还要拉大电网负荷的峰谷差距。随着市场经济的发展和人们生活素质的不断提高,电网负荷的峰谷差还有进一步拉大的趋势。
(2)负荷整形技术
改变用户的用电方式是通过负荷管理技术来实现的,负荷管理技术就是负荷整形技术。它是根据电力系统的负荷特性,以某种方式将用户的电力需求从电网负荷高峰期削减、转移或增加在电网负荷低谷期的用电,以达到改变电力需求在时序上的分布,减少日或季节性的电网峰荷,以期提高系统运行的可靠性和经济性。在规划中的电网,主要是减少新增装机容量和节省电力建设投资,从而降低预期的供电成本。
负荷整形主要有削峰、填谷、移峰填谷三种。
①削峰 (见下图)。削峰是在电网高峰负荷期减少用户的电力需求,避免增设边际成本高于平均成本的装机容量,并且由于平稳了系统负荷,提高了电力系统运行的经济性和可靠性,降低了平均发电成本。另一方面,削峰会减少一定的峰期售电量,也降低了电力公司的部分收入。
 
削峰的控制手段主要有两个:一个是直接负荷控制,另一个是可中断负荷控制。
直接负荷控制是在电网峰荷时段,系统调度人员通过运动或自控装置随时控制用户终端用电的一种方法。由于它是随机控制,常常冲击生产秩序和生活节奏,大大降低了用户峰期用电的可靠性,大多数用户不易接受,尤其是那些可靠性要求很高的用户和设备,负荷的突然衰减和停止供电有时会酿成重大事故,带来很大的经济损失,即便采用降低直接负荷控制的供电电价也不太受用户欢迎,限制了这种控制方式的应用范围。电力供应严重短缺、大量外购峰荷电力的电网,在失去电力平衡时往往采用这种方法削减峰荷,然后对用户予以电价补偿。直接负荷控制多于城乡居民的用电控制,对于其他用户以停电损失最小为原则进行排序控制。
可中断负荷控制是根据供需双方事先的合同约定,在电网峰荷时段系统调度人员向用户发出请求信号,经用户响应后中断部分供电的一种方法。它特别适合可以放宽对供电可靠性苛刻要求的那些 “塑性负荷”,主要应用于工业、商业、服务业等,如有工序产品或最终产品存储能力的用户,可通过工序调整改变作业程序来实现躲峰;有能量(主要是热能)储存能力的用户,可利用储存的能量调节进行躲峰;有燃气供应的用户,可以燃气替代电力躲避电网尖峰;那些用电可靠性要求不高的用户,可通过减少或停止部分用电躲开电网尖峰等。不难看到,可中断负荷控制是一种有一定准备的停电控制,由于这种电价偏低或给予中断补偿,有些用户愿意以较少的电费开支降低有限的用电可靠程度。它的削峰能力和终端效益,取决于用户负荷的可中断程度和这种补偿是否不低于用户为躲峰所支出的费用。
利用时间控制器和需求限制器等自控装置实现负荷的间歇和循环控制,是对电网错峰比较理想的控制方式。它虽然改变了用户的用电方式,但通常不影响或较少影响用户的用电模式和服务质量。如空调、风机、水泵、大耗电工艺设备等的间歇和循环控制。但是,它需要有完善的控制系统。
削峰控制不但可以降低电网峰荷,还可以降低用户变压器的装置容量。
②填谷(见上图)。填谷是在电网低谷时段增加用户的电力电量需求,有利于启动系统空闲的发电容量,并使电网负荷趋于平稳,提高了系统运行的经济性。由于它增加了销售电量,减少了单位电量的固定成本,进一步降低了平均发电成本,使电力公司增加了销售收入。尤其适用于电网负荷峰谷差大、低负荷调节能力差、压电困难,或新增电量长期边际成本低于平均电价的电力系统。
比较常用的填谷技术措施有:
a.增加季节性用户负荷。在电网年负荷低谷时期,增加季节性用户负荷;在丰水期鼓励用户多用水电,以电力替代其它能源。
b.增添低谷用电设备。在夏季尖峰的电网可适当增加冬季用电设备,在冬季尖峰的电网可适当增加夏季用电设备。在日负荷低谷时段,投入电锅炉或蓄热装置,采用电气保温,在冬季后夜可投入电暖气或电气采暖空调等进行填谷。
c.增加蓄能用电。在电网日负荷低谷时段投入电气蓄能装置进行填谷,如电气蓄热器、电动汽车蓄电瓶和各种可随机安排的充电装置等。
填谷非但对电力公司有益,用户利用廉价的谷期电量也可以减少电费开支。但是由于填谷要部分改变用户的工作程序和作业习惯,也增加了填谷技术的实施难度。
填谷的重点对象是工业、服务业和农业等部门。
③移峰填谷 (见下图)。移峰填谷是将电网高峰负荷的用电需求推移到低谷负荷时段,同时起到削峰和填谷的双重作用。
 
它既可减少新增装机容量、充分利用闲置容量,又可平稳系统负荷、降低发电煤耗。移峰填谷一方面增加了谷期用电量,从而增加了电力公司的销售电量;另一方面减少了峰期用电量,又减少了电力公司的销售电量。电力系统的销售收入取决于增加的谷电收入和降低的运行费用对减少峰电收入的低偿程度。在电力严重短缺、峰谷差距大、负荷调节能力有限的电力系统中,一直把移峰填谷作为改善电网经营管理的一项主要任务。对于拟建电厂,移峰填谷可以减少新增装机容量和电力建设投资。
主要的移峰填谷技术措施有:
a.采用蓄冷蓄热技术。中央空调采用蓄冷技术是移峰填谷最为有效的手段,它是在后夜电网负荷低谷时段制冰或用冷水并把冰或水等蓄冷介质储存起来,在白天或前夜电网负荷高峰时段把冷量释放出来转化为冷气空调,达到移峰填谷的目的。蓄冷中央空调比传统中央空调的蒸发温度低,制冷效率相对低些,再加上蓄冷损失,在提供相同冷量的条件下要多消耗电量,但它却是有利于电网的填谷电量。
蓄冷技术是一种在用的成熟技术,深圳中电大厦冰蓄冷中央空调首次使用,实践证明它特别适用于商业、服务业、工业部门以及居民楼区的集中空调。如大型商厦、贸易中心、酒楼宾馆、公寓、写字楼、娱乐中心、影视院、体育馆、健身房、大型住宅区以及大面积使用空调的电子、医药、纺织、化工、精密制造、食品加工、服装等生产企业。
采用蓄热技术是后夜电网负荷低谷时段,把电锅炉或电加热器生产的热能存储在蒸汽或热水蓄热器中,在白天或前夜电网负荷高峰时段将其热能用于生产或生活等来实现移峰填谷。用户采用蓄热技术不断减少了高价峰电支出,而且还可以调节用热尖峰、平稳锅炉负荷、减少锅炉新增容量,当然,它也要多消耗部分电量。蓄热技术也是一种在用的成熟技术,是移峰填谷有效的技术手段,对用热多、热负荷波动大、锅炉容量不足或增容有限的工业企业和服务业尤为合适。用户是否愿意采用蓄冷和蓄热技术,主要取决于它减少高峰电费的支出是否能补偿多消耗低谷电量支出电费,并获得合适的收益。
b.调整作业程序。调整作业程序是一些国家曾经长期采取的一种平仰电网日内高峰负荷的常用办法,在工业企业中把一班制作业改为二班制,把二班制作业改为三班制。作用制度大规模的社会调整,对移峰填谷起到了很大作用,但在很大程度上干扰了职工的正常生活节奏和家庭生活节奏,也增加了企业不少的额外负担,尤其是在硬性电价下,企业这种额外负担不能得到任何补偿,不易被社会所接受,也是电力部门能力不足的表现。实践证明:随着市场经济的发展,不顾及用户接受能力强制推行多班连续作用的办法将逐渐失效。对那些客观上不需要多班连续作业的企业,要它以调整作业程序来移峰填谷必须采取更有力的市场手段。
c.调整轮休制度。调整轮休制度也是一些国家长期采取的一种平衡电网日间高峰负荷的常用办法,在企业间实行周内轮休来实现错峰,取得了很大成效。由于它改变了人们早已规范化了的休整习惯,影响了社会正常的活动节奏,冲击了人们的往来交际,又没有增加企业的额外效益,一般难于被广大用户所接受。电网应服务于社会大众,不该影响甚至左右人们的正常活动习惯。尤其是随着社会的进步和不断增长的物质文明与精神文明,那种使社会的运转步调去屈从于电网调荷需要的概念将逐步消失殆尽。然而,在一些严重缺电的地区,在已经实行轮休制度的企业,采取必要的市场手段仍然可能为移峰填谷做出贡献。
7、提高终端用电效率的一般途径
提高终端用电效率是通过改变用户的消费行为,采用先进的节能技术和高效设备来实现的,其根本目的是节约用电、减少电量消耗,其中包括直接节电和间接节电。
直接节电是采用科学的管理方法和先进的技术手段来节电;间接节电是依靠改善经济管理,采取调整和控制手段后少用电能。它要依靠调整经济结构、生产力合理布局、节约原材料、提高产品质量,要通过最终产品的节约利用、增加高能耗产品的进口等经济管理来实现。
(1)照明
采用紧凑型荧光灯替代普通白炽灯,用细管荧光灯替代普通粗管荧光灯,由钠灯替代汞灯,用高效电感镇流器替代普通电感镇流器,用电子镇流器替代普通电感镇流器,用高效反射灯罩替代普通反射灯罩等,以及采用声控、光控、时控、感控等智能开关和钥匙开关控制等实行照明节电运行等。
(2)电动机
选用高导电、高导磁性能的电动机替代普通电动机,选用与生产工艺需要容量相匹配的电动机提高运行的平均负载率,应用各种调速技术实现电动机节电运行,实现流水作业降低电动机空载率等。
(3)制冷空调
应用溴化锂吸收式制冷减少用电,应用智能控制高效空调器节约用电,利用热泵替代电阻加热的取暖空调节约用电,建立适应人体生理条件的消费行为降低用电等。
(4)降低线损
采用低铜铁损的高效变压器减少变电次数,实行变电器节电运行,配电线路合理布局和采用无功就地补偿减少配电损失等。
(5)余能余热回收
应用干法熄焦高温余热回收发电、工业炉窑高温余热回收发电、高炉炉顶排气压力发电、工业锅炉余压发电等可用来提高能源利用率和增加终端用户自给电量,采用热泵、热管和高效换热器等热回收和热传导设备能直接或间接减少用电消耗。
(6)合理调度
实行专业化集中生产,提高炉窑地装载率,降低单位产品电耗;实行连续作业,减少开炉停炉损失,提高设备的用电效率;风机、泵类、压缩机实行经济运行等。
(7)建筑节能
采用绝热性能高的墙体材料和门窗结构,充分利用自然光和热等。
(8)能源替代
要把太阳能和燃气作为与电能相互替代的主要对象,更经济合理地利用能源资源。
三、DSM项目目标和发展
2004年迎峰度夏时,DSM不辱使命,功不可没。DSM在迎峰度夏中的作用,突出表现在两个方面:一是通过采取切实可行的措施,转移高峰负荷,提高了电网负荷率,减轻了电网尖峰负荷压力。2004年上半年,全国共转移负荷1792万千瓦,全国电网负荷率平均提高了2个百分点。二是制定合理的错峰、避峰方案,实现有序用电,有序限电,确保了居民生活和重点单位的正常用电不受影响。上海制定的黄、橙、红三级错峰避峰预案,分别可错峰、避峰100万千瓦、160万千瓦和360万千瓦。
国家电监会高层领导称赞DSM 在2004年迎峰度夏中发挥了重要作用。高位运行的上海电网,连续遭遇两次致命伤害。按照事先制定的DSM预案,1600家企业立即执行避峰应急措施,两次把疲惫至极的电网从危机中救出,避免了美加电网大停电式的悲剧的发生。
应该说,正是因为缺电,才引起了各方对DSM的关注,也成就了DSM的辉煌。因此,有人担心,如果不缺电了,还要不要开展DSM?其实,应对缺电危机,只是DSM发挥的很小的一个作用。正如国家发改委张国宝副主任指出的:一方面,电力需求增长势头迅猛,一次能源供应后劲不足,隐忧不断,近期电力发展受到煤炭供应、淡水资源、铁路运输和环境容量的严重制约;另一方面,我国能源效率低,能源浪费严重。如果这种情况不加改变,电力工业将难以承担起有效支撑国民经济和社会发展的重任。因此,我国电力工业必须坚持全面、协调、可持续的发展观。在这方面,DSM发挥着非常重要的作用。通过加强DSM,采用节能技术和节能产品,提高能源利用效率,实现最小成本服务,据专家预测,我国通过加强DSM,到2020年,可以以8亿千瓦的装机支撑同样的国民经济和社会发展速度,并能够节约投资8000~10000亿元。同时,通过加强DSM,缩小电网峰谷差,提高电网负荷率,发电侧避免了频繁调整发电出力,能够减少煤、油和水等自然资源的消耗,也同样促进了电力与资源、环境的协调发展。通过DSM缓解电力供应紧张的压力,只是权宜之计,作为促进电力与经济、资源、环境协调发展的能源战略,才是DSM的使命所在。
(一)DSM的发展
用电方实施DSM是花小钱办大事,不花钱也办事的必然选择。
市场竞争很大程度上取决于企业的产品质量和成本,有了好的产品质量,解决了产品的销路问题,并不意味着企业会赚钱,只有产品成本低,才有市场竞争力。用电方实施DSM有三大优势,即收益大、潜力大、贡献大。
1、收益大。主要是通过加强用电管理,采取一系列节电措施,减少电能的直接和间接损耗,减少电费开支;另一方面利用政府和电力企业提供的一些优惠电价政策,通过优化用电方式加以灵活运用,实现低成本电力服务。前面谈到的某氮肥厂起死回生就是典型的一例。又如某企业自备供水站,实施DSM以前每万立方米取水电费为2003元,推行DSM管理以后,采取更新输水管管材降低管损+利用蓄水池蓄水,尖峰停止抽水,高峰限制抽水,低谷时段水泵全开,用电削峰填谷;利用制冷与非制冷季节,枯水与丰水季节的特点改变运行方式和制水的工艺路线等多项措施。每万立方米电耗由约4500kw•h降到4000kw•h,每千瓦时均价由0.44元 (不含基本电费)降到0.365元,使每万立方米电费降到1460元,仅此一项每年可节约电费28万多元。
2、潜力大。用电企业不管是用电大户还是一般用户,不管是新用户还是老用户,推行DSM管理都有潜力可挖,项目内容包括减少直接和间接的浪费损耗、用电避峰、削峰填谷、力率调整、提高功率因数、降低线损变损、控制最大需量、适时投退变压器、提高用电负荷享受基数优惠、自备电站顶峰发电等。
3、贡献大。虽说用户实施DSM自身能得实实在在的益处,但同样需要付出代价,做出牺牲。特别是削峰填谷、节假日换休,用户必须改变用电方式,改变生活习惯,改变工作习惯,否则凭什么要这样做呢,总得“物有所值”才会选择它。用户实施DSM的最大贡献就在于支持了电网安全可靠供电,避免和减少了拉闸限电;用户实施DSM的最大贡献还在于能使电力资源配置更优以取得效应最大化,减少和节约国家对电力的投入,等于为全社会成员提供更多福利。
(二)DSM发展促进
政府部门发挥主导作用是实施DSM的关键,充分发挥供电企业的主体作用是推进DSM工作的重要环节,电力用户则是DSM工作的落脚点。另外,还要充分发挥节能服务公司(Energy Management Contract,EMC)的中介作用。当前相当一部分电力用户实施DSM除了存在认识上的各种模糊思想外,更多的管理人员存在素质不高、专业知识缺乏、资金不足等方面的问题,很难启动DSM,急需EMC的全方位的服务指导,为电力用户作设计搞策划,推进合同能源管理,垫资更新节电设备,解决资金困难, 同时提供用电效率、电费结算审计、节能项目审计、节能设备选型、采购、施工、培训、运行维护、节能监测等一条龙综合服务。EMC按市场机制运作,通过项目实施后产生的节电效益与节电用户共享成果。
DSM既是新鲜事物,又是成功、成熟的管理模式,要体现多方参与多方受益、共同参与共同受益、谁参与谁受益的原则,只要这样会真正被接受,才真正扎根于社会,使其焕发蓬勃而持久的生命力。
四、附录DSM 典型案例
通过对大庆石油管理局第二采油厂开展电力需求侧管理效果的研究,探讨如何利用企业电力需求侧管理的方法提高配电网经济运行水平,减少线路损耗,提高功率因数,有效地控制电量增长,以达到节能降耗,提高经济效益的目的。
大庆石油管理局第二采油厂油田生产面积182.5km2,供电面积225 km2,年原油产量占全局总产量的1/5,年用电量是全局耗电量的1/8。
该厂南八供电区有6kv配出线8条,运行6条,全长76.5km,配电变压器235台,2.57万千伏安,联合站1座,中转站5座,用电量占全厂的1/12。第二采油厂以南八供电区为示范区开展DSM 项目,取得了显著的节能效益和经济效益。
(1)削峰填谷
将高峰负荷转移到低谷时段,合理分布负荷。以注水电机为例,该机功率220kw,高峰期停运4h,低谷增开一台,年节约峰值电费96万元,减少高峰负荷2200kw,降低峰、谷负荷差4400kw。
(2)用空载备用变压器
为保证生产用电的可靠性,该厂部分中转站的备用变压器空载运行,该厂抽出南八变系统5个中转站,加强电工夜间值班,停用空载备用变压器,合计容量2605KV•A,年节约电量48.8万千瓦时,节省电费19.52万元。
(3)加6kV无功补偿装置
投资50万元,在每条配出线安装 1 组900kVar电 容 器,共 安 装6组,计5400kVar,使示范区的功率因数由0.617提高到0.831,年节约电费113.5万元,投资回收期5~8个月。
(4)增加0.4KV电动机无功补偿装置
为提高抽油机电动机功率因数,在南八变系统每个抽油机电动机上安装一组与电动机功率匹配的无功静态补偿电容器,总容量4550kVar,投资50万元,使南八示范区抽油机电动机功率因数从0.03提高到0.75,年节约电量318.86万千瓦时,年节省电费127.5万元,投资回收期4~7个月。
(5)更新改造高能耗注水电机和低压电机
第二采油厂在全厂范围内选出J系列注水电机1台、2200Kw,J系列低压电动机9台480KW进行更新,换用Y系列高转差电机,提高泵效,减少电量损耗,共投资50万元,年节约电量38.4万千瓦时,节省电费19.34万元,投资回收期2.5年。
(6)应用抽油机电动机节电控制器
投产较早的油井,电动机控制箱的各项保护措施少,缺少无功补偿,影响设备的安全性,又增加用电消耗。为此,选出40台电机共1600KW,投资48万元,采用低耗保护控制箱代替原有的配电箱,年节约电量253.4KW,节省电费101.35万元,投资回收期6~8个月。
除以上项目外,第二采油厂还在示范区内实施了缩短供电半径、提高变压器负载率等4个项目,投资52.8万元,年节约电量373kw• h,年节省电费131.4万元,投资回收期为5个月。
综合以上各项实施项目,共投入资金234.8万元,但全部项目每年可节约电量1281.08万千瓦时,节省电费512.43万元。
第二采油厂DSM项目综合经济效益见下表 。
 
第四节 能源效率标识
能源效率标识(简称能效标识)是附在用能产品上的一种信息标签,用于表示产品的能源性能(通常以能耗量、能源效率或能源成本的形式给出),为消费者(包括企业、政府和个人)的购买决策提供必要的信息,以引导和帮助消费者选择能效更高的产品。能效标识可以强制实施,也可自愿实施,从已实施此项制度的国家和地区来看,绝大多数采用强制方式,由政府节能主管部门组织实施。
能效标识制度投入少、见效快、对消费者影响大。目前,已有37个国家和地区实施了能效标识制度,取得了显著的节能、环保和经济效益。
建立和实施能效标识制度,是市场经济条件下政府节能管理的一项重要措施;是发挥市场机制作用,促进企业节能技术进步,不断提高产品能效水平的有效途径;是规范节能产品市场,创造公平的市场环境的有力手段;是提高我国节能产品市场竞争力,积极应对绿色贸易壁垒的客观要求。建立和实施能源效率标识制度,对提高耗能设备能源效率,提高消费者的节能意识,加快建设节能型社会,缓解全面建设小康社会面临的能源约束矛盾具有十分重要的意义。
2004年8月13日,国家发展改革委、国家质检总局发布了《能源效率标识管理办法》(第17号),标志着能效标识制度在我国正式建立。2004年11月29日,国家发展改革委、国家质检总局、国家认监委联合发布了《中华人民共和国实行能源效率标识的产品目录第一批》、《中国能源效率标识基本样式》、《房间空气调节器能源效率标识实施规则》和《家用电冰箱能源效率标识实施规则》(2004年第71号公告)。2005年3月1日起,我国已对家用电冰箱、房间空气调节器这两个产品率先实施能源效率标识制度。
一、国内外能效标识简介
按照国际通行的概念,能源效率标识的广义概念是指附在用能产品上的信息标签,主要用来表示产品的能源性能,通常以能耗量、能源效率或能源成本的形式给出,以便在消费者购买产品时,向消费者提供必要的信息。经过20多年的发展,能效标识制度不断完善,标识种类也不断增多。目前,主要有3种标识类型:保证标识、比较标识和纯信息标识。
1、保证标识
保证标识,也可称为认证标识或认可标识,主要是对数量一定且符合指定标准要求的产品提供一种统一的、完全相同的标签,标签上没有具体的信息。例如许可证、合格证、全羊毛标志、真皮标志、一等品、二等品等,不管其规范与否,均属于保证标识。
美国的ENERGYSTAR(能源之星)及我国的节能产品认证即属于保证标识。能效保证标识只表示产品已达到或超过某一能效水平,而不能表示达到程度的高低。这种标识通常针对能效水平排在前10%~20%的用能产品,即仅限于在市场中能效水平很高的产品,使用它主要用来帮助消费者区分相似的产品,使能效高的产品更容易被认同,如紧凑型荧光灯比白炽灯更节能。保证标识一般采用自愿性原则。
2、比较标识
比较标识通过不连续的性能等级体系或连续性的标尺,为消费者提供有关产品能耗、运行成本、能效或其它重要特性等方面的信息,这些信息、易被消费者理解。消费者在做出购买决定时,可将能效与价格、可靠性、便捷性和其它一些特性一同考虑,并且可与相似以产品的能源性能进行比较。
根据表示方法的不同,比较标识可进一步分为能效等级标识和连续性比较标识。
能效等级标识这种标识使用分级体系,为产品建立明确的能效等级,使消费者只需查看标识,就能很容易地知道这种型号产品与市场上同类型产品的相对能效水平,并了解它们之间的差别。这种标识有时还包含该型号产品的运行特性、价格、能耗等具体信息。采用能效等级标识的国家和地区有很多,如欧盟、伊朗、巴西、澳大利亚、新西兰、韩国、中国香港和泰国等。
连续性比较标识这种标识使用带有连续标度的标尺来表示该型号产品在所有同类型产品中的相对位置,消费者可从中得到对比信息,进而作出购买选择。美国、加拿大采用的是连续比较标识。
国际实践证明,用等级标识标注产品能源性能,简单、明确;容易被消费者和用户读懂,最能影响其消费行为。
《能源效率标识管理办法》(以下简称《办法》)所调整的能源效率标识不包括中国节能产品认证标志等保证标识。《办法》所定义的能效标识属于比较标识,能源效率等级是标识的核心。在我国,普通消费者的能效知识、节能意识和绿色采购观念还比较淡薄,借鉴国际成功经验,采用对产品能源效率分等级的比较标识,能充分发挥标识的作用,符合我国现实国情。
3、纯信息标识
纯信息标识只提供与产品本身有关的技术信息,如产品的年能耗量指标等,运行费用及其它重要特性等具体数值,而没有反映出该类产品在市场上的平均能耗水平。除了业内人士,普通消费者看不出标识所给的信息到底是高是低、是好是劣,类似于产品标牌所给的信息但更详细,用户无法与其它同类型产品直接比较。这类标识只包含纯技术信息,不便于消费者进行比较和选择。目前菲律宾等少数国家使用纯信息标识。
二、 能效标识作用和特点
能效标识制度有效拉动了高效产品市场需求。由于日常使用的家用电器、办公设备、照明器具以及汽车等的耗能量是持续的,而市场中高效产品和低效产品同时存在,因此最有效的节能途径就是引导消费者购买高效产品。而能效标识制度恰好发挥了这个作用,能效标识不仅使消费者的能源费用支出减少,而且还能促使生产者开发、生产更高效的产品。
世界上大多数国家和地区都采用制造商自我声明的模式实施能效标识制度,厂家将自己产品的能效指标列在标识上。为确保标识信息的准确性,树立标识的权威性,创建公平竞争的市场环境,各国家和地区纷纷建立了较为完善的监督体系。考虑到我国市场诚信体系尚处在完善阶段;行业的自律能力较弱的现实,以及我国能效意识总体偏低的特点,加强能效标识备案核验管理的能力建设,培育新型的社会监督机制,特别是强化政府对中小企业的监督检查力度,对保障能效标识顺利实施具有十分重要的作用。
结合各国实施经验,能效标识主要有4个方面的作用:
①给消费者提供信息,以便他们能够做出知情选择(选择最高效和适用的产品)。
②鼓励制造商改善产品的能源特性。
③鼓励销售商销售高能效的产品。
④为政府决策提供信息,并为国家带来节能与环保效益。
能效标识的主要特点如下:
1、统一性
以前没有建立统一的能效标识管理制度,一些企业为开拓市场或以促销为目的,在产品上粘贴了采用标准不一、式样各异的能源效率标识。与此同时,有的地方和中介组织,鼓励企业自愿粘贴经自己公正或监制的标识,或依据自己设立的技术规范对用能产品进行市场准入管理。这样形形色色的标识由于缺乏统一的标准、统一的实施规则、统一的样式和有效的监督管理体系,很容易迷惑和误导消费者,干扰正常的公平竞争环境。能源效率标识制度的统一性表现在产品目录的统一、适用标准的统一、实施规则的统一以及标识样式和规格的统一。
2、强制性
能源效率标识制度的本质是:基于能源效率信息的不对称性,政府建立能源效率信息披露制度,并对信息的真实性进行监管。因此是采用强制实施还是自愿实施,是能效标识制度建设中的关键。有些国家实施了自愿性的能源效率标识,如泰国、印度等国家,但大部分国家和组织如欧盟、澳大利亚、美国、加拿大、日本、菲律宾、墨西哥、韩国等都对此类型标识进行强制实施。可以说,强制实施能源效率标识是国际通行的做法。
国际经验表明,只有通过强制实施才能发挥最佳效果。对某类产品来说,市场上所有的产品都加了标识,使消费者很容易区分差、一般、高效和最高效的产品,能够正确地引导消费。对能效标识自愿实施,对低能效产品市场影响不大,起不到和保证标识(节能产品认证标志)相辅相成的作用。考虑到我国市场的自律能力和能效意识,强制实施是保证我国能效标识成功实施的关键。
3、自我声明
在国际上,自我声明模式是通行做法,产品上加施标识不需要申请第三方认证,生产者可测试自己产品的能效(一般都是企业内部实验室,偶尔使用第三方的测试实验室),并在标识上表述其测试结果,自己为标识信息的准确性负责。借鉴国际成功经验,我国能源效率标识也实施企业自我声明的模式,由企业自行或委托国家认可的检测机构检测其产品的能源效率指标,以此确定产品的能源效率等级。
4、分期分批发布产品目录
实施能源效率标识的对象是用能产品。由于用能产品门类品种繁多、同类产品的数量和耗能情况差异较大,以及实施的难度(市场成熟情况、检测能力、行业自律水平)不一,国家将以分批发布目录的形式,成熟一个、推出一个,逐步对使用面广、节能潜力大的用能产品实施能效标识制度。节能潜力大使用面广是产品目录筛选的基本原则,主要是考虑实施的效果和成本效益。
选择家用电冰箱和房间空气调节器作为2005年3月1日实施的第一批目录,主要考虑这2个产品在我国拥有量巨大,总的耗能量高,节能潜力也大;其次,家用电冰箱和房间空气调节器行业总体上比较成熟、生产企业比较规范、自律能力较强,具备了实施能源效率标识的能力。同时,国内检测资源和能源效率标准能够满足实施能源效率标识的要求。总体上来说,首先对这两个产品实施能源效率标识的时机比较成熟,实施的风险小、成本效益较高。同时,由于这两个产品和广大消费者的关联度高,社会关注度高,能源效率标识制度在家用电冰箱和房间空气调节器上的成功实施不仅将带来巨大的节能和环境效益,维护消费者权益,还将提高全社会的能效、资源、环境意识,为以后进一步推广奠定基础。
三、能效标识的应用与能效标准及监督管理
1、能效标识的应用
《办法》规定了由国家发布统一的能源效率标识样式。能源效率标识样式包括基本样式和各产品的具体样式。基本样式是能源效率标识的通用模板。基本样式规定了除和产品能效特性有关项目之外的其它项目(如标识形状、颜色、图案、整体布局等)。各产品的具体样式是基本样式等比例放大或缩小,同时添加和产品能效特性相关的信息项目。
我国能源效率标识基本样式经过了多轮次的设计、系统的市场研究和专家研讨,包括对管理者、制造商、零售商和消费者进行一系列的调查,分析各相关方特别是消费者对不同设计方案的喜好,正确理解力和可记忆性等多个指标参数,通过多轮的筛选、修改和再设计过程,最后确定标识基本样式。
能效标识直观地明示了用能产品的能效、能耗以及其它比较重要的性能指标,产品的能效等级越低,表示能源效率越高,节能效果越好。目前我国的能效标识将能效分为1、2、3、4、5共五个等级,等级1表示产品达到国际先进水平,最节电,耗能最低;等级2表示比较节电;等级3表示产品的能源效率为我国市场的平均水平;等级4表示产品能源效率低于市场平均水平;等级5是市场准入指标,低于该等级要求的产品不允许生产和销售。为了在各类消费者群体中普及节能增效意识,能效等级展示栏用3种表现形式来直观表达能源效率等级信息:一是文字部分“耗能低、中等、耗能高”;二是数字部分 “1、2、3、4、5”;三是根据色彩所代表的情感安排的等级指示色标,其中红色代表禁止,橙色、黄色代表警告,绿色代表环保与节能。
2、能效标准
能源效率标准(简称能效标准)与能效标识相互配合,对促进市场上耗能产品的优胜劣汰可以发挥更大作用。能效标准主要用于淘汰能效最低的产品,强制企业生产符合能效标准的产品,推动市场的健康发展。但能效标准对中、高能效的产品影响不大;而能效标识旨在鼓励消费者去购买高能效产品,间接鼓励了企业生产和销售导向,引导市场向高能效产品转移。能效标识与能效标准相互补充、相互配合,拉动和调整市场上的产品分布,引导和增加市场上高能效产品的份额,促进高能效产品市场的形成,最终实现市场的转换。
能效标识的核心是能效等级,能效等级划分的依据是能效国家标准。能效标准是指在不降低产品的性能、质量、安全和整体价格的前提下,对用能产品做出具体的要求。为加强节能管理、推动节能技术进步、规范和引导用能产品市场,自20世纪80年代后期,我国一直致力于对量大面广的终端用能产品(设备)制定强制性能效国家标准。2002年以来,在修订和制定能效国家标准(包括空调、家用电冰箱、电动洗衣机、单元式空调、冷水机组、双端荧光灯、自镇流荧光灯、高压钠灯等)中增加了产品能源效率等级划分的指标,从而为能源效率标识制度实施提供了坚实的技术依据。截止到2004年底,我国已制定和发布了家用电器、照明器具、商用/工业耗能设备领域和交通领域等的19项能效标准。目前正在制定的能效国家标准包括:通风机、清水离心泵燃气热水器、电力变压器、电源适配器、金属卤化物灯及镇流器等。
3、监督管理
能效标识的监督管理主体分为两层:一是中央层,即国家发展改革委、国家质检总局和国家认监委。其中,国家发展改革委作为宏观调控部门和节能主管部门,牵头管理能效标识制度。二是地方层,即省、市、县各级人民政府节能管理部门、地方质量技术监督部门和各地出入境检验检疫机构,主要负责生产和市场环节能效标识制度的监督执法,对相关违法行为进行查处。
能效标识采用企业自我声明模式,客观对企业自律能力和政府监督检查力度要求较高。为此《办法》分别对生产者、销售者、进口商和检测机构的义务做出规定,并设立抽检制度对产品的能源效率信息的真实性进行核验。同时强化法律责任,《办法》分别规定了对未按规定标注能源效率标识,未备案能源效率标识,使用的能源效率标识样式和规格不符合规定要求,以及伪造、冒用、隐匿能源效率标识等行为的法律责任及相应处罚。
能效标识制度有力地推动了市场导向和消费导向,促进了用能产品总体能效水平的提高;能效标识确立了产品的节能目标,在节能降耗的同时,节省了能源开发的投资费用,减少了有害物质的排放,取得良好的环保效益;能效标识为确定其它节约措施,如政府采购、企业节能、建筑节能等,提供了一个可信的信息基础。
第五节  节能商品评述
一、节能轮胎
道路移动性是整个20世纪经济与文化发展最令人瞩目的推动力之一,阻碍移动性的进步将是限制经济增长和发展自由的倒退之举。在过去的15年,相关行业在减少城市污染、降低车辆噪音、提高驾驶安全等方面已经取得卓越的进步。到2030年全球的车辆总数将达到16亿辆,加快应用目前已经掌握的解决方案已经迫在眉睫。如今全世界出产的石油有40%用于道路运输,随着中国、印度和拉丁美洲这些经济快速崛起地区的汽车使用量的激增,这个数字正在节节攀升。此外,全球矿物燃料释放的二氧化碳中有18%来自道路运输。
1、米其林绿色轮胎
年产2亿条轮胎的米其林公司作为轮胎行业的领导者,一直致力于可持续移动性的进步。米其林轮胎通过减少滚动阻力、增强安全性、改善轮胎耐用性、旧胎翻新和循环利用等实际行动,最大化地提高了材料的使用效率,在节能减排方面取得了显著成效。
由于滚动阻力的原因,轮胎消耗的燃油能量是轿车行驶所需能量的20%,而在商用卡车能源消耗量中占据的比例更高,达到30%以上。把每辆轿车的20%或卡车的30%能量消耗累计起来,将相当于全球与轮胎直接相关的燃油消耗量的约10%。因此,全球3%的矿物燃料释放的二氧化碳直接来源于轮胎的使用。
面临与轮胎有关的能源消耗及车辆二氧化碳排放问题,米其林选择了积极应对。米其林一直在努力降低与轮胎性能相关的能源消耗。上世纪90年代,米其林创新性地把硅材料加入到轮胎面中,从而增强了轮胎的抓地力,与当时的子午线轮胎相比,大大降低了滚动阻力。这项创新技术催生了米其林的绿色节能轮胎,轮胎滚动阻力降低了20%。在一辆轿车的整个使用寿命中,这个20%意味着少释放约1吨的二氧化碳,从15年前研制出第一条低滚动阻力轮胎至今,米其林已经推出了四代绿色环保轮胎,持续为保护环境和优化性能作贡献:自1992年以来,米其林绿色环保轮胎节省了90亿升的汽油,从而减少了约230亿千克二氧化碳的排放。如今,米其林绿色轮胎遍及全球各大洲,并承载着米其林对社会的承诺:到2030年全球车辆的数量将翻番,通过米其林的努力,届时轮胎的滚动阻力将被减少到一半,安全性也会更上一层楼。
2、节能的载重无内胎轮胎
    载重无内胎轮胎具有优异的高速性、舒适性、安全性和经济性。使用载重无内胎轮胎是汽车运输行业发展的趋势,符合高速公路发展的需要,这一点已经成为业内人士的共识。对于重型载重汽车来说,由于马力大、速度快、装载量合理、运输效率高,因此使用无内胎载重子午轮胎特别适宜。 从世界范围来看,无内胎轮胎市场全球化发展空间大。
载重无内胎轮胎在欧洲的使用率已达90%。在我国由于用户对这种高性能轮胎普遍缺乏认识,因此国内生产的载重无内胎轮胎仍以出口为主,内销量不到30%。 
目前我国的轮胎修补行业的技术已达到新的高度和突破,车轮行业也在大力推广使用无内胎轮辋,这些都为无内胎轮胎的推广使用奠定了技术基础。 
我国制定的( 营运客车类型划分及等级评定行业标准)标准中规定,营运客车应标配子午线轮胎,且高等级客车应配无内胎子午线轮胎,目前国内客车已广泛使用子午线轮胎。其中7 8%为无内胎子午线轮胎。因此,加快载重无内胎轮胎的应用进程,使我国的轮胎使用更安全、环保、节能,推动产品升级是发展的趋势。
从经济性看,无内胎子午胎负荷能力大;节省原材料,特别是降低了橡胶、钢丝等的使用量;减少了各部件之间的摩擦,降低了早期磨损程度;可以翻新的次数多,行驶里程高,使用寿命长,也可减少废轮胎对环境的污染;同时由于行使面宽,磨损比较均匀,从而延长了轮胎的使用年限;在同等受损的程度下修补更容易。 
从环保方面看,由于无内胎轮胎接地压力均匀,可减少对路面的破坏;其滚动阻力小,因而可有效地节约燃油,减少尾气的排放量,降低震动噪音,减少了对环境的污染。 
从安全性看,由于无内胎轮胎生热少,散热快,车辆行驶更安全,因而可有效降低爆胎的风险,避免交通事故的发生,减少人们的生命和财产损失以及事故伤亡。此外,无内胎载重胎被刺扎后,漏气缓慢,仍可继续行驶一定距离,也可有效降低事故发生率。 
3、纳米聚合物在轮胎中应用能收到节能成效
意大利Novamont公司与固特异(Goodyear)轮胎和橡胶公司合作,开发了由谷物生产的纳米颗粒尺寸淀粉聚合物,它可大大减少轮胎的滚动阻力。用淀粉聚合物改进的轮胎比所谓“绿色”轮胎(含沉积氧化硅)相比,滚动阻力减少25%,进一步开发可望减少阻力40%。利用该技术已向欧洲推出固特异公司Biotred GT3轮胎,并由固特异子公司邓绿普公司推向日本市场。该技术将淀粉聚合物的园形纳米颗粒与橡胶相掺混,关键组分使用了未披露的石化聚合物,使淀粉低的滚动阻力与石化聚合物的高弹性相结合。使用Biotred GT3轮胎与掺有氧化硅的轮胎相比,可减少燃料消耗5%,相当于7g CO2/km。
二、机电一体化推动电机节能新发展
电机是一种应用量大、使用范围广的高耗能动力设备。据统计,我国电机耗电约占工业用电总量的60%~70%。实际应用中,我国电机的整体运行状况,同国外相比差距很大,机组效率约为75%,比国外低10%左右;系统运行效率为30~40%,比国际先进水平低20~30%。因此,我国的电机应用具有极大的节能潜力,推行电机节能势在必行。
(一)目前电机能耗状况
改革开放20多年来,我国在能源利用上取得“GDP翻两番而能源消费仅翻一番”的成就。但是,与发达国家相比,我国电力能源利用效率仍然较低,尤其是工业用电设备电能消耗高,浪费情况较为严重。大量的工业设备如风机、泵类设备以及传统的工业缝纫机、机械加工设备等,多采用交流电动机恒速传动的方案运行,导致交流电动机效率普遍较低。
风机、泵类设备也多采用调节风门和阀门的办法来调节流量,这种调节方法虽然简单易行,但它是以耗费大量能源为代价;在工业缝纫机、机械加工设备中,往往采用离合器、摩擦片调节速度,造成大量的待机损耗和制动能耗。
1、风机、泵类设备
在工业生产、产品加工制造业中,风机设备主要用于锅炉燃烧系统、烘干系统、冷却系统、通风系统等场合,根据生产需要对炉膛压力、风速、风量、温度等指标进行控制和调节以适应工艺要求和运行工况。而最常用的控制手段则是调节风门、挡板开度的大小来调整受控对象。这样,不论生产的需求大小,风机都要全速运转,不能随运行工况的变化进行相应的调节,白白浪费了大量的能量。在生产过程中,不仅控制精度受到限制,而且容易造成设备损耗,从而导致生产成本增加,设备使用寿命缩短,设备维护、维修费用居高不下。
泵类设备在生产领域同样有着广阔的应用空间,提水泵站、水池储罐给排系统、工业水(油)循环系统、热交换系统均使用离心泵、轴流泵、齿轮泵、柱塞泵等设备。根据不同的生产需求往往采用调整阀、回流阀、截止阀等节流设备进行流量、压力、水位等信号的控制。这样,不仅造成大量的能源浪费,管路、阀门等密封性能的破坏;还加速了泵腔、阀体的磨损和汽蚀,严重时损坏设备、影响生产、危及产品质量。
2、工业缝纫机、机械加工设备
传统的工业缝纫机电机是一款交流离合器电机,效率仅为40~50%;电机在工作时,不论缝制布料厚薄,始终全功率输出;在缝纫机待料待机时,电机通过离合器脱开负载,继续空载运行,造成极大的待机损耗。
在中低档机械加工设备中往往采用摩擦片调节速度,利用摩擦片的摩擦作用降低电机转速,从而达到调节速度的目的,不仅造成大量的制动能耗,还加快了电机轴的磨损,降低电机使用寿命。
目前,我国在家电行业已逐步采用变频调速控制技术以降低能耗,而工业控制领域中的许多速度调节方法还停留在传统技术层面上。根据美国能源部的一项数据显示,如果采用最新的高效率电机设备和一定的变频调速装置来替代旧的电机设备,工业用户至少能在现有基础上节省电能18%以上。目前许多国家均已指定流量压力控制必须采用变频调速装置取代传统方式,我国也在积极鼓励工业企业采用高效、节能的电动机、锅炉、窑炉、风机、泵类等设备。
(二)以电子信息技术改造传统产业,达到节能降耗目的
随着电子技术、信息技术的发展,电子信息技术在产品中的应用日趋成熟,传统的电机技术与电子信息技术相结合,产生了“机电一体化”产品。“机电一体化”又称“机械电子学”,是在机构的主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进了电子技术,并将机械装置、电子设备以及软件等有机地结合起来构成的系统的总称。“机电一体化”电机与传统电机有着质的区别,“机电一体化”电机包含了控制部分既控制器及嵌入式软件和驱动部分既电机,它是利用嵌入式软件实现对系统的智能化模糊控制。这种智能化模糊控制不仅能有效提高系统的运行精度,而且可以根据系统负载变化实时调整电机输出转速、输出功率,充分达到节能降耗的目的。下面举两个例子来说明“机电一体化”电机的使用效果。
1、高效节能伺服控制电机在工业缝纫机领域的应用
前面提到传统的工业缝纫机电机是一款交流离合器电机,效率仅为40~50%;电机在工作时,不论缝制布料厚薄,始终全功率输出;在缝纫机待料待机时,电机通过离合器脱开负载,继续空载运行,造成极大的待机损耗。而高效节能伺服控制电机采用直流无刷电机作为驱动元件,效率达到70~80%;伺服控制系统内含嵌入式软件,系统随时检测缝制布料的厚薄,将信息实时传递给嵌入式软件,通过软件调节电机的输出转速和输出功率,始终使电机工作在最合理、最节能状态;在缝纫机待料待机时,系统停止工作,没有待机损耗。通过高效节能伺服控制电机替代交流离合器电机在工业缝纫机领域推广应用,可在该领域节能50~60%,每台缝纫机可节电576千瓦时/年,据缝纫机行业协会估算,全国现在生产使用的工业缝纫机至少200万台,那么随着高效节能伺服控制电机的替代使用,可为社会节电11.52亿千瓦时/年。
高效节能伺服控制电机不仅可以在缝纫机行业推广应用,也可以在工业集尘设备、机械加工设备中替代传统的交流电机,其节电效果普遍达到30%以上。
2、变频调速电机在风机、泵类设备中的应用
风机、泵类设备年耗电量占全国电力消耗的1/4,大量的电能由于交流电动机只能恒速输出、无法根据工况变化自行调节而浪费。变频调速技术是20世纪80年代末兴起的一种新型电力传动调速技术,它以体积小、重量轻、转矩大、精度高、功能强,可靠性高,操作简便,便于通信等功能优于以往的传统调速方式(如变极调速、调压调速、滑差调速等)。变频调速运行,是根据负载转速的变化要求,改变供电电流的频率,并配合电压的调节,以获得合理的电机运行工况。在不同的转速情况下,均保持较高的运行效率。变频控制技术的应用,不仅降低了电能消耗,同时能改善启动性能,保护电动机及负载设备免受瞬时启动的冲击,延长其工作寿命,还提高电动机及负载设备的工作精确度。
风机、泵类等设备采用变频调速技术实现节能运行是我国节能的一项重点推广技术,受到国家政府的普遍重视,《中华人民共和国节约能源法》把它列为通用技术加以推广。实践证明,变频电机用于风机、泵类设备驱动控制场合取得了显著的节电效果,普遍节电达到30%~50%。
(三)电机节能的远景目标和发展方向
以电子信息技术为核心的“机电一体化”产品在节能降耗方面的作用已初现端倪,上述提到的几个行业是能源浪费较严重、正在大力推动改进的几个例子,其实还有更多的行业有待挖掘。随着电子信息技术的发展,电机节能的前景十分看好。据国家能源部的初步估算:如果全面启动电机节能工程,开发以电子信息技术与传统电机技术相结合的“机电一体化”产品,并替换现普遍使用的传统交流电机,全国的用电量将下降15~20%而GDP保持不变。
通过研发高效节能变频电机、各种电子控制的节能伺服电机并形成产业化生产,在工业设备、交通、办公自动化等领域推广使用,将电机的平均能耗下降20~30%,这是电机行业“十一五”期间的节能目标。
通过开发拥有自主产权的电机驱动系统优化运行软件和标准,大力推广“机电一体化”和“光机电一体化”技术的应用,以电子信息技术改造传统电机技术,全面提升电机技术含量,增强电机智能化程度,推动电机节能降耗,是未来一段时期内电机行业的发展方向。
三、电器节能
CEE系列智能节电器以国内外先进技术为支撑,是目前比较先进的新一代节电产品,分为高低压两大类节电器。其中高压设备节电器节约用电在20%~45%之间,它采用先进的功率单元串联叠波技术、空间矢量控制的正弦波PWM调制方法、新颖的全中文操作界面触摸屏控制和高性能IG鄄BT功率器件,可靠性高、性能优越、操作简便,可应用于众多行业中高压交流电动机驱动的风机、水泵类负载的调速、节能、软启动和智能控制等多种场合。
据研发人员讲,新一代高压节电器可有效实现节电、改善电能质量、降低设备运行维护费用、延长设备寿命等功效,属于绿色环保节能产品。主要应用于火力发电厂、石油、化工、自来水、城市供水、水泥、矿山及冶金等众多行业内高压电机的节能、调速、软启动及智能化控制。
新一代节能灯源技术将得到大范围应用
当爱迪生1879年发明白炽灯泡时,也许他没有意识到他的这一发明目前依然在人类生活中被广泛使用。然而,随着全球气候变暖的日益加剧,各国对环保技术的重视程度也随之不断提高。人类迫切需要使用节能型灯泡,而紧凑型荧光灯(简称CFLs),尤其是LED灯(发光二极管光源)将能够满足人们的这种选择。
白炽灯泡的能源效率很低,它只能将所收到电力的5%转换成光。由于白炽灯泡的能源浪费十分严重,目前西方发达国家政府开始对白炽灯泡展开了一场“围剿行动”。
美国加州走在全世界的最前列,它第一个采取相关法律行动。2007年1月31日,加州公布了《修改灯泡法》。该法案一旦获得通过,从2012年起加州将禁用白炽灯泡。2月,澳大利亚宣布计划采取同样的做法。3月,英国政府也承诺,将在2011年逐步淘汰白炽灯泡。
就现有技术而言,紧凑型荧光灯和LED灯将是可供人类选择的替代技术,而随着技术的不断完善,LED灯将是最终的最佳选择。
紧凑型荧光灯(简称CFLs)具有光效高(是普通白炽灯泡的5倍)、节能效果明显、寿命长(是普通白炽灯泡的8倍)、体积小、使用方便等优点。LED节能灯则是用高亮度白色发光二极管作为发光源,光效高、耗电少、寿命长、易控制、免维护、安全环保,是新一代固体冷光源,比节能灯省电,亮度高,投光远,投光性能好,使用电压范围宽。光源通过微电脑内置控制器,可实现LED七种色彩变化,光色柔和、艳丽、丰富多彩、低损耗、低能耗,绿色环保。
紧凑型荧光灯内部含有气体,在电流通过时可以产生紫外线。当紫外线遇到灯管内层的磷涂层时,就可以产生可见光。直到现在,紧凑型荧光灯的价格依然偏高,设计也不是很美观。这种节能灯配置了内置转换器以适应大多数普通灯泡插座。美国电灯协会指出,全美大约有85%的紧凑型荧光灯是可替代的。专家认为,随着紧凑型荧光灯价格不断降低及可靠程度不断提高,家用照明方式的最重大变化将会到来。
尽管紧凑型荧光灯的电能利用效率高于白炽灯泡,但它也只能将15%的电能转换成光,这一比例最高只能达到30%。相比较而言,目前LED灯泡的电能利用效率已经达到30%,从理论上讲最高可以达到70%。LED灯研制的权威人士、剑桥大学的科林•哈姆费瑞斯指出:“最初将是利用紧凑型荧光灯替代白炽灯泡,但最终LED灯泡将会成为未来的主角。”
LED是一种半导体设备,当电流通过时能够发射出光线。可以适用于家庭、商场、宾馆及其他各种公共场所长时间照明。与白炽灯管或低压荧光灯管相比,LED的稳定性和长寿命是明显优势:白炽灯的连续工作时间很少可以超过1000小时,采用电子驱动器的荧光灯管的连续工作时间可超过8000小时,但LED能够无故障工作50000小时以上。由于LED具有节能、环保、寿命长、体积小等优点,专家们称其为人类照明史上继白炽灯和荧光灯之后的又一次飞跃。 
  每一种LED都是一种典型的层式结构,它有5层非常薄的铟—镓—氮化物混合半导体材料构成,层与层之间由镓—氮化物分开,其面积仅为1平方毫米。通过调整半导体材料中铟的比例,研究人员能够改变LED所产生的颜色。例如铟含量为10%时,可发出蓝光,20%时可发出绿光。为了生产出白光,需要将蓝色LED的内层涂上磷,这样磷产生的黄色光和蓝光可以合成为比较刺目的白光。 
  专家认为,最先能够实现的目标是光线较强的家用白色LED灯具,例如台灯等。德国西门子公司下属的子公司、全球最大的照明设备制造商之一欧司朗公司展示了一种被称为“Ostar”的聚光灯,这种灯可以从2米的高度照亮书桌。 
研制出能够替代白炽灯泡的LED灯,目前的最大挑战在于研制出一种能够发出较暖白光的设备。科林•哈姆费瑞斯的研究小组和世界其他研究小组正在攻克这一技术难关。他们将单个的LED内层涂上红磷、蓝磷和绿磷。
另外一个必须跨越的障碍,其价格应该越来越便宜,能够为大众所接受。目前,一只单一的LED灯价格超过60美元,其原因在于培育铟—镓—氮化物混合半导体材料所必需的兰宝石晶体价格昂贵。可以利用硅晶体培育这种半导体材料。这样,将能够大大降低其成本,每5平方厘米蓝宝石基层的价格为40美元,而同样面积的硅基层仅为5美元。哈姆费瑞斯的研究小组已经在实验室中,利用5平方厘米的硅晶片培育出蓝色LED。
专家认为,无论LED何时能够真正替代白炽灯泡,耗能高的白炽灯泡最终将退出历史舞台。
四、其他节能商品
(1)轻量化节材聚酯瓶
可口可乐企业公司(CCE)于2007年6月28日宣布,已在英国市场推出轻量化的500ml容量PET聚酯瓶。新的重量为24g的聚酯瓶将替代该公司26g的聚酯瓶,这表明将减重近8%。 
  现已生产了400多万个聚酯瓶,作为试用的一部分,进行灌装和推向市场,该次试用,部分由废物和资源利用行动计划支助。
CCE项目管理师Christine Watson称,这对聚酯瓶工业而言,减重是重要的技术挑战,该公司500ml容量PET聚酯瓶的重量从26g减轻至24g是一个重要的进步。试验也涉及对PET聚酯瓶的重新设计。英国鼓励软饮料工业所有PET聚酯容器减重8%~10%,由此估算将总计可节约2万吨PET聚酯。
(2)新型海水淡化能量回收装置问世
中科院广州能源研究所海洋能实验室研制出用于反渗透海水淡化技术的新型能量回收装置,并制造出10吨/天反渗透海水淡化装置样机。该样机由于安装了新型能量回收装置,能耗较低,产出淡水总的能耗低于5kWh/m3(包括取水能耗),其中高压能耗为2.3~2.7kWh/m3。
海水淡化作为淡水资源的替代与增量技术,对于解决沿海地区淡水资源短缺、保障沿海地区经济社会可持续发展具有重大的现实意义和战略意义。用于反渗透海水淡化技术的新型能量回收装置研制成功,对中小型反渗透海水淡化装置的大范围推广应用,将起到较大推动作用。
(3)喷射热泵式增压换热器节能显著
中石油东方地球物理公司开发成功的喷射热泵式增压换热器,受到中国节能协会肯定。经检测,该产品平均节电50%以上,节约蒸汽10%以上。
喷射热泵式增压换热器基于两相流、蒸汽热物性、三元、黏性、超声速(或亚跨声速)的基本原理,应用连续方程、能量方程、动量定理、热力学第一和第二定律等物理定律,利用蒸汽与被引射的冷水在混合过程中发生传热、传质、能量和动量的传递作用,产生迅速加热和增压的双重效果,不仅使出水温度达到采暖或供热水要求,而且在设计工况下运行可以基本取代循环泵。
    这种新型供热采暖装置可用于新建和改建换热站、单个建筑和几十万平方米的建筑群、采暖或热水供应、独立运行或与热水锅炉系统并联运行、与容积式加热器串并联运行等多种场合。采用喷射热泵式增压换热器取代水泵组成的循环系统进行直接换热,是换热技术的重大革新,具有广阔的应用前景和巨大的社会效益。
(4)新型真空泵有效节约汽油
 由天津市瑞德机械制造有限公司研制成功的9000型真空泵,通过专家鉴定。这一产品通过油气回收利用,不但解决了环境污染问题,而且有效节约了汽油资源。
这种真空泵在工作时可产生一定的真空吸力,在汽车加油时通过管路将油箱中蒸发的绝大部分油气回收到油罐中,实现汽油的重新使用。
     加油站在给汽车加油时,由于缺乏必要的措施和手段,很容易使汽车油箱里的油气蒸发,不仅污染了环境,也造成汽油资源的浪费。这种真空泵壳体为整体铸造,一台9000型真空泵可供多支油枪同时或分别加油时使用。
(5)节能型氮气纯化装置通过鉴定
温州瑞气空分设备有限公司研发的节能型氮气纯化装置,通过浙江省科技厅组织的鉴定。
该装置采用自动加氢系统控制加氢量,利用自行研制的脱氢脱氧剂的双效作用实现周期性脱氢脱氧,实现了氮气纯化全过程无再生气排放。与过去的装置比,新装置节能16%以上,并可降低生产成本。经省轻工机械产品质量监督检验中心站检测,该装置纯化的氮气纯度达到99.9999%。
(6)高效过滤器节水降耗效果佳
改造投用的大庆石化公司热电厂化学车间脱盐水装置高效过滤器经过运行,过滤和节能效果显著。
    高效过滤器是该厂化学车间制脱盐水的第一道程序,主要起到截留水中悬浮物、降低浊度的作用。由于原过滤器采用的是胶质水囊压实纤维的过滤方式,每台过滤器内有9个水囊,一旦其中任何一个损坏,都会严重影响过滤效果,必须补充一道反洗步骤以保证水质,而更换新胶囊和增加步骤将大大提高制水成本。为解决此问题,该厂2005年末对6台高效过滤器进行了技术改造,将过去的胶质水囊过滤改为自助无囊式过滤,改造后不仅节省了每年更换胶囊的费用,还提高了过滤效果,减少反洗程序,降低了水耗。据统计,此项改造一年降低水耗3.2万吨,并节省胶囊更换费、修理费、水耗费等约16万元。
(7)节能涂料 
为了减低空调的耗电量和对温室效应的影响,科学家一直在研究如何有效为建筑物降温。阳光中的红外线是导致温度上升的原因,如果屋顶的建材含有吸收红外线的成分,升温幅度便会提高。在全球化学及涂料领域首屈一指的阿克苏诺贝尔公司认为,令屋顶所用的涂料具备反射红外线功能,将是令建筑物降温,减低空调负荷的有效途径。 
  阿克苏诺贝尔与美国能源部下属Oak Ridge国家实验室和Laurence Berkley国家实验室等研究单位合作,共同开发多种环保方案。基于这些研究项目,阿克苏诺贝尔工业涂料业务部下属Coil and Extrusion Coatings单位开发了一个名为’Cool Chemistry’的涂料系列,它们能通过反射红外线达到降低屋顶温度的目的,使建筑制冷能耗降低最高达40%。 
  研究表明使用反红外线涂料的金属屋顶可大幅度降温。实验证明使用Cool Chemistry涂料的金属屋顶表面与涂有相同颜色普通涂料的屋顶相比,前者的温度要低摄氏16.7到27.8度。 
  Cool Chemistry涂料可以有效地反射红外线,是因为它含有特殊的阳光反射涂料(SRPs)。这些成分经过了物理方法和化学方法的处理,在反射红外线的同时吸收等量的可见光,因此它的颜色与热反射能力弱的涂料相同,但温度却低得多。 
  Cool Chemistry产品拥有各种颜色供用户选择,即使是黑色及棕色也具备。根据传统生产技术及工艺,黑和棕等深颜色因吸热程度较高,因此生产此等颜色的反太阳热产品的难度要大得多。然而Cool Chemistry却能攻克这个技术障碍。Cool Chemistry的另一个优点是拥有卓越的耐用性。
阿克苏诺贝尔与美国降温金属屋顶联合会、美国金属建筑协会及美国国家卷材涂料商协会等行业组织携手合作,确保Cool Chemistry产品与这些组织提倡的’绿色建筑’行动紧密配合,扩大其市场接受程度。
(8)反射红外线的节能玻璃
日本产业技术综合研究所宣布,研究所开发的节能玻璃可将阳光中50%以上的红外线反射走,用这种玻璃做窗玻璃,夏天空调耗电量可大幅度减少。研究小组使用名为“溅射法”的技术方法,使以氧化钛和氧化硅为主要原料的薄膜层附着到玻璃基板上,每层薄膜的厚度仅为几十纳米。通过对薄膜层厚度的调控,使玻璃有选择性地反射波长750纳米到1000纳米之间的红外线。在阳光中,这一波段的红外线输送的热量最多。这种节能玻璃的价格是现有红外线反射玻璃的二至三倍。产业技术综合研究所计划与企业合作,使其价格接近普通红外线反射玻璃,并在5年内使这种节能玻璃进入实用阶段。
(9)热电材料成为节能的关键之一
MIT研究院Mildred S. Dresselhaus教授及其同事于2007, 年11月中旬宣布,开发出创新的材料可控制温度,藉此提高汽车发动机、光伏电池和电器设施的效率,可大大节能。 
  新型热电材料成为节能的关键之一。在热的气氛下,为冷却汽车座椅提供了简单而高效的方法。该设施类似于很常见的汽车座椅加热器,它可直接地用于单一设施而不是要冷却整部汽车,从而可节约空调和能源费用。
研究基于热电冷却和加热原理,这一原理于19世纪初首次发现,于六十年代由MIT研究院发展并付诸应用。
   Dresselhaus教授及其同事现将纳米枝术和其他边缘技术应用于这一领域。研究成果已在2007年11月26日美国材料研究学会年会上发布。
  热电设施基于这样的事实,当某些材料被加热时,它就产生很大的电位差。继而,电位差就可应用。它们的一端较热,另一端较冷。这一过程可采用各种不同材料,尤其是半导体材料进行工作。计算机芯片材料可用,但缺点是效率很低。
   创建高效热电材料的基本方法是需要有很好的导电性,但不导热。研究人员已开发出符合要求的纳米尺寸结构材料。
  这一原理可用于设计微芯片的冷却系统,可减少或无需单独的冷却系统,并可提高效率。
  该技术也可望用于汽车中,使发动机本身更为高效。在常用汽车中,燃料的80%左右能量被作为热量浪费掉。热电系统可用于从废弃的热量直接产生电力。因为运输所用燃料在世界能量使用中占很大一部分,甚至效率提高很小一部分也会大量节能。
  同样的这类材料也可用于提高光伏电池效率,它可利用太阳光的一些热量以及光线发出电力。
  (10)CHC节能环保燃料油实现产业化
福州环天燃料科技有限公司研制的CHC节能环保燃料油通过福建省经贸委组织的专家鉴定。专家认为,该燃油可替代部分柴油和燃料油,作为工业和民用锅炉、窑炉的燃料。 
  传统的石化燃料油是通过对提炼完汽、煤、柴油之后的副产品进行再加工制成的剩余产物,在燃烧过程中会排放大量的一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫等有毒有害废气。环天燃料公司通过对这种副产品进行再加工,生产出CHC节能环保燃料油,节油率比0#柴油高出8%以上,且燃烧时无烟尘,二氧化硫排放量小于国家标准,可以作为0#柴油的替代品。
据介绍,环天燃料公司选择了减线基础油和混合渣油进行反复试验,使整个生产流程实现了无“三废”排放。同时,通过技术改造,使黏度大、易沉降的基础油转变成燃烧热值高、发热量大、燃烧完全的CHC节能环保燃料油。企业使用后认为,该燃料油与0#柴油相比,平均每月可节约用油8%以上。
第六节、产业一体化节能应用
一、炼油化工一体化节能增效
世界各国特别是发达国家的炼油工业为迎接21世纪的到来,已经或正在采取的重大举措有以下6项:
    1、兼并、联合、重组,充分发挥优势,增强竞争实力
    兼并联合重组是经济全球化发展的结果。由于经济全球化加剧了行业的竞争,迫使大跨国公司通过扩大经营规模,组成更强大的集团,增加竞争力,占据更多的国际市场份额。就石油(含炼油和石油化工)行业而言,90年代特别是近几年来,兼并、联合、重组事件有几十起之多。特别值得注意且影响重大的有以下两起:一起是英国石油公司与美国阿莫科公司1998年11月宣布合并,组成BP-Amoco公司。1999年4月1日,BP-Amoco公司又兼并美国Arco公司,竞争实力又进一步加强。另一起是埃克森公司和美孚石油公司1998年12月1日宣布合并,组成了目前世界上最大的能源公司-Exxon-Mobil公司。
    2、炼油化工一体化,优化资源配置,提高经济效益
    据介绍,目前美国炼油业的利润率为2%,勘探开发业为10%-12%,石油化工业为18%-20%。实现炼油化工一体化的好处主要是,优化原料配置,炼厂的石脑油直供裂解装置,裂解汽油直接用作汽油调合组分,减少了中间商的营销费用;减少了库存和贮运费用;水、电、汽、风等共用,一个管理部门,减少了公用工程和管理费用,减少了公用工程系统的投资;确保化工厂原料供应和副产品的出路,不受市场需求和价格波动的影响;石化产品市场需求增长势头远高于石油产品,石化产品价格攀升,炼油化工一体化,可以使炼油厂25%的油品变成价格较高的石化产品,资金回报率可以提高2%-5%。
    美国七大石油公司在美国墨西哥湾地区有9座炼油化工一体化联合企业,年增效益都在5000万美元以上。目前在建的炼油化工一体化大型联合企业是,德国巴斯夫公司与比利时石油公司在美国得克萨斯州阿瑟港合资的世界级企业。这个一体化企业的主要装置是:9000kt/a炼油,817.2kt/a乙烯,908kt/a苯乙烯,953.4kt/a聚丙烯,363.2kt/a聚乙烯,499.4kt/a聚苯乙烯。
3、发展深度加工,优化资源利用,提高资源利用率
    发展深度加工主要是发展渣油加工,提高轻油收率,多出轻油、少出渣油,其次是用好废油和石油焦,提高原油资源利用率,提高炼油厂的经济效益。1999年初,全球共有渣油加工装置近600套,加工能力达735Mt/a。90年代以来共增加加工能力225Mt,其中1997-1999年的三年间新增能力75Mt。其原因主要是炼厂加工的廉价重质原油越来越多,特别是西半球,与此同时,全球大部分市场燃料油需求量持续下降,运输燃料和石油化工原料的需求量各地区都在增加。
一个值得重视和注意的发展动向是,渣油/石油焦/废油气化、发电、制氢、联产蒸汽的技术在推广应用。其价值在于把炼厂的低值产品变为炼厂急需的氢气、蒸汽和电力。目前在美国、日本、新加坡、意大利、法国、荷兰已建和在建的装置共11套。
    4、采用清洁技术,生产清洁油品,减少三废排放
    面向21世纪,炼油厂面临的问题是,不能再用有毒、有害、有碍人体健康的酸碱等辅助原材料,更重要的是要减少汽油的硫、烯烃、芳烃含量和柴油的硫、芳烃含量,生产清洁汽油和清洁柴油。目前已经成熟和正在开发的技术有:生产清洁汽油的选择性加氢技术,生产清洁汽油的吸附脱硫技术,生产清洁柴油的深度加氢技术,生产清洁航煤的临氢脱硫醇技术,生产清洁汽油的固体酸烷基化技术,生产清洁汽油、航空煤油、清洁柴油的加氢裂化技术等。
5、采用生物技术,生产清洁油品,降低生产成本
    开发和利用生物技术,生产清洁油品,始于本世纪80年代。到目前为止,已经和正在进行的技术开发工作包括生物脱硫、生物脱氮、生物脱重金属、生物减粘、生物制氢等。其中,柴油生物脱硫技术开发工作进展最快。柴油生物脱硫与加氢脱硫相比,最大的优点是在装置加工能力相同的情况下,投资节省50%,操作费用节省20%。在技术上,柴油生物脱硫用于催化轻循环油脱硫时的优势在于,催化轻柴油中的二苯并噻吩(DBT)化合物难以加氢脱除,而且消耗大量氢气,而生物脱硫不仅容易脱除(特别是4,6-二甲基二苯并噻吩),且不消耗氢气。
    世界上第一套柴油生物脱硫装置建在美国阿拉斯加州的Valdez炼油厂,加工能力250kt/a,生产清洁柴油,副产4.540kt/a羟基联苯亚磺酸盐,2001年投产。
二、乙醇生产利用核电厂蒸汽的产业能源组合链
木质纤维原料生物转化燃料乙醇工业化进程
现代工业的迅速发展,大规模开发利用作为清洁能源的可再生资源显得日益重要。可再生能源进入能源市场,已成为世界各国能源战略的重要组成部分。按照欧盟规定,其成员国的可再生能源在一次能源中的比例将于2010年达到12 %,2020年达到20 %。美国提出,到2020年生物燃料在交通燃料中的比例达到20 %;瑞典提出,2020年之后利用纤维素生产的燃料乙醇全部替代石油燃料,彻底摆脱对石油的依赖。国家发改委近日就我国生物燃料产业发展作出3个阶段的统筹安排:“十一五”实现技术产业化,“十二五”实现产业规模化,2015年以后实现大发展。预计到2020年,我国生物燃料消费量将占到全部交通燃料的15%左右,建立起具有国际竞争力的生物燃料产业。
目前较成熟的燃料乙醇的生物转化方法是以玉米为原料,但其原料成本高达总成本的70 %~80 %。最近各国的研究集中在以木质纤维素为原料上。木质纤维素是地球上最丰富的可再生资源,据估计木质纤维素原料占世界生物质量(100亿~500亿t)的50 %),这些丰富而廉价的自然资源可以来源于:①农业废弃物,如麦草、玉米秸秆、玉米芯、大豆渣、甘蔗渣等;②工业废弃物,如制浆和造纸厂的纤维渣、锯末等;③林业废弃物;④城市废弃物,如废纸、包装纸等。由木质纤维素生物转化成的燃料乙醇越来越引起世界各国的广泛关注。目前世界各国研究利用木质纤维素发酵生产乙醇的科研机构都围绕着这几大技术关键进行攻关。一是预处理工艺,即通过各种方法,如气爆法、湿氧化法、稀酸法或几种方法的组合,破坏秸秆中的纤维素、半纤维素与木质素的结构,使之松散,亦可使半纤维素水解;二是水解工艺,即通过酶法或酸法把上述物质中的纤维素、半纤维素水解成六碳糖和五碳糖;三是发酵工艺,选用特殊的共酵菌种对上述六碳糖和五碳糖进行发酵,生产酒精。但是目前世界上还没有一家工业规模利用纤维质原料生产燃料乙醇的企业。其主要障碍为:①酶解成本过高;②缺乏经济可行的五碳糖发酵技术。因此,技术路线的优化组合问题、生产过程中成本降低的问题以及乙醇废糟的综合利用等问题,值得我们认真深入探讨、研究、解决。 
据美国能源部门预测2015年可以实现技术和经济问题过关,实现工业化生产。2002年美国能源部和诺维信合作,资助1480万美元,研究把纤维素和半纤维素酶解成可发酵糖,再发酵制取乙醇。经过3年的努力,其关键技术纤维素酶有了突破,生产1加仑燃料乙醇所需纤维素酶成本从5美元降至50美分。他们计划再经过两年努力,使每生产1加仑燃料乙醇的纤维素酶成本降至10美分。这时纤维素酶就不再是发展纤维质水解制取燃料乙醇的制约因素了。由此可以推测纤维质原料生物转化燃料乙醇工业化的进程有望提前。
  迄今为止,全世界已经有几十套纤维质原料经纤维素酶水解成单糖的中试生产线或小试生产线,大部分是以乙醇为最终主产品。这些试验或试生产机构包括美国陆军Natick研究发展中心、美国加州大学劳伦斯伯克莱实验室、美国阿肯色大学生物量研究中心、美国宾夕法尼亚大学、加拿大Iogen公司、加拿大Forintek公司、法国石油研究院、日本石油替代品发展研究协会、瑞典林产品研究实验室、瑞典隆德大学、奥地利格拉兹大学、芬兰技术研究中心、印度理工学院等。综上所述,在国外,以纤维质为原料生产酒精正逐步走向一个技术成熟的阶段。
1、美国纤维质燃料乙醇工业发展现状
  美国用纤维素制乙醇的技术开发较早,1999年能源部计划到2015年把燃料乙醇的成本降低36 %,在这个目标的基础上又拟定了以下的开发方向:①通过转基因技术的研发,使纤维素酶酵母的活性比现有水平高10倍以上;②完善同步糖化发酵法(SSF)和同步糖化共酵法(SSCF,即糖化和C5,C6糖共同发酵)技术;③通过纤维素直接发酵菌的育种以开发直接发酵法(DMC)。
  美国在乙醇的生产上仍然是世界乙醇生产的领头羊,同样在将纤维质转化为燃料酒精的研究、生产和应用方面也走在了世界的前列。在美国,政府积极鼓励燃料酒精的生产和使用。在政府的大力倡导下,酒精燃料在美国的燃料市场上的份额已达到8%。
  2、加拿大纤维质燃料乙醇工业化发展现状
  加拿大纤维质燃料乙醇工业一直处于领先地位。Iogen是加拿大一家生物技术公司,总部设在渥太华,主要开发纤维素酶技术,在2004年开始开设了一家投资约4千万美元的纤维素乙醇厂,是首家纤维质乙醇工业化公司,处于世界领先地位。在过去几年里,它共生产了65000加仑的乙醇,兑入85 %的汽油后提供给36家公司以及加拿大政府的汽车使用。使用原料为麦秸(也可利用玉米秸秆及其他农作物废弃物为原料),采用的技术是用稀酸结合蒸汽气爆预处理半纤维素,随后在含木质素和木糖的环境下用纤维素酶水解纤维素;液固分离,固形部分(木质素)燃烧或资源利用,液体进行木糖和葡萄糖联合发酵;发酵物蒸馏,蒸馏后残渣用于发电或产热。每周处理能力25 吨麦秸,年产32万升乙醇。该公司准备在加拿大或美国爱达荷州建设一个耗资3.5亿美元的工厂。 
  加拿大SunOpta公司采用稻草、玉米秸秆、草、树片、甘蔗渣等为原料生产各种生物转化产品,如纤维质乙醇、纤维质丁醇、木糖醇和膳食纤维等。该公司在世界范围内的纤维质原料转化乙醇技术上,处于领先地位,采用的技术是高压下连续气爆处理生物质,原材料包括木片、甘蔗渣、各种谷物秸秆、废纸等,中试厂处理原料为500kg/h。此技术已经在意大利、美国、芬兰和法国等国应用。
SunOpta 公司在生物质预处理生产纤维质乙醇和其他再生燃料方面处于世界领先地位。该公司拥有预处理系统所有权和专利技术,同时也是世界上唯一能进行连续工业化生物质预处理装置的单位。并为Abengoa Bioenergy的研发机构在纽约和内布拉斯加州的玉米乙醇厂安装预处理装置。
  SunOpta 公司与荷兰 Royal Nedalco公司签定了共同合作的协议,该公司是欧洲最大的乙醇供应商。协议规定,SunOpta授权Royal Nedalco使用该公司的五碳糖发酵菌种专利技术在北美生产生物质乙醇并在新建的谷物乙醇厂中使用SunOpta 的技术和纤维生产乙醇生产装置。 
SunOpta 公司将该技术提供给Abener Energia S.A. of Seville, Spain,并准备在西班牙建一座以小麦秸秆为原料年产500万升的纤维质乙醇产业化示范厂,这将是世界上第一座商业化规模的纤维质乙醇厂。尽管其生产成本仍被评估比谷物乙醇生产成本高出50 %~100 %,但也将对加拿大的Iogen Corp公司造成一定的打击,因为该公司一直寻求建立世界上首家商业化的纤维质乙醇厂。
  3、日本纤维质燃料乙醇工业化发展现状
  日本作为世界第二石油进口大国,也希望利用本国资源开发乙醇燃料,但由于国内粮食生产不足,故对以纤维素为主的生物质废物为原料生产燃料乙醇的技术十分重视。日本全国每年产有1000万吨废木屑,不少企业利用自行开发的技术或引进美国技术开展了以废木屑为原料生产燃料乙醇的工业试验。
  在“建设废材再生法”的推动下,日本国内有不少企业开展了利用废木屑生产燃料乙醇的技术开发,其中以日本食粮公司发明的方法别具特色。该法先将废木材破碎为数毫米的碎片,再用臭氧处理,然后放入自行开发的酵素,将木材中的纤维素和半纤维素加水分解为葡萄糖、木糖,最后经酵母菌发酵生产乙醇。该项目已于2003年5月投资5亿日元建成工试,目前日产乙醇2.5 t。试成后拟建200 t/d商用装置,成本目标为25日元/L,将低于美国现有水平。 
4、欧洲纤维质燃料乙醇工业化发展现状
  Abengoa是欧洲最大的乙醇生产厂,同时也是世界排名第二的生产厂家,是以小麦秸秆为原料生产乙醇的瑞典生产商。Abengoa Bioenergy是致力于可持续发展的技术先驱和高度多元化的公司,在美国拥有3家乙醇厂,一家在新墨西哥、一家在内布拉斯加州、一家在堪萨斯州,第四家正在施工中。在研究和开发乙醇新技术领域该公司占世界主导地位(传统工艺和纤维质工艺)。
  目前 Abengoa Bioenergy′s 正努力建两个生物质乙醇厂,一个在西班牙,一个在美国,两个都在施工过程中,他们的目的是在2011年前使该技术商业化。 Abengoa 生物质能研发公司将在纽约和内布拉斯加州中试规模的试验中检验生物质分馏技术和发酵技术。这套设备将在年底运行。在以后的4年里将投入1亿多美元帮助建成更加实用、更加可行的纤维质乙醇厂。他们正在建的西班牙生物质示范厂将展示酶水解技术的商业化,这套设备将使用麦秸做最初的原料,将具有年产大约200万加仑的生产能力,这两个示范厂所提供的经验将作为他们设计位于美国玉米产带第一个商业化规模的生物质乙醇厂,美国能源部到2030年计划生产600亿加仑的生物质乙醇,代替30 %的汽油用量。布什总统提议在美国要建3个纤维质乙醇示范厂,Abengoa公司将申请完成其中的一个。
  在能源利用上,身为“环保急先锋”的瑞典人走在了所有大国的前面。瑞典政府2006年2月7日宣布,计划用15年时间成为全球首个完全不依靠石油的国家,而且还不需要增建核电厂。“我们对石油的依赖将在2020年结束,这意味着所有房屋不再依靠石油来取暖,所有司机不再依靠汽油”。这是瑞典可持续发展部部长莫娜•萨赫林的展望。萨赫林和一些专家看准了几个能让瑞典比其他国家更有可能弃用石油的理由。
  瑞典Etek中试乙醇厂日产量400~500 L(0.31~0.39 t)乙醇,每日需要消耗锯末或其他纤维质原料为2 t(以干物质计)。要建造一家年产5万m3(3.9万t)以木质纤维素为原料的乙醇厂需要投资1.25亿欧元,工厂能提供45~60人就业机会,运输及加工原料还另需40~80人。根据瑞典原材料的成本计算乙醇价格为每升0.35~0.45欧元,但从长远角度考虑,纤维素生产乙醇作为能源前景比较乐观。该厂利用水解纤维素和半纤维素成葡萄糖、木糖生产乙醇。目前有两种方法水解纤维素,一种是“稀酸水解”,用稀硫酸或二氧化硫做催化剂在200 ℃下进行水解反应。如果采用浓酸水解,则反应可在较低温度下进行,此时产率较高,副产物较少,存在的问题是在分离回收酸液时应尽量减少对环境的污染。另一种是“酶水解”,原料经稀酸预处理后再酶解。目前,稀酸技术在反流收缩床技术中的应用正在研究中。 
  工厂能回收生产过程的蒸汽,节省能源。此外,发酵也可以采用分批发酵或者同步发酵。目前,该厂在研究云杉锯末为发酵原料生产乙醇,近期也要研究以其他生物质为原料的发酵。瑞典隆德大学的Guido Zacci 教授是研究乙醇方面的专家,在隆德大学建有一个小型乙醇示范厂,下一步准备建一个半工业化规模的乙醇厂。
  5、我国纤维质燃料乙醇工业化发展现状
  目前我国有一些科研机构、大学和企业在这方面也开始了研发工作,取得了一些进展。
  2006年6月26日,河南天冠集团建成投产了我国首条秸秆乙醇中试生产线,标志着我国在生物质能源利用领域已跻身世界行列。目前,在河南天冠集团,一条年产300 吨乙醇的中试生产线已建成投产,6 吨麦秸可变成1 吨乙醇。此外,天冠集团还成功开发了新型乙醇发酵设备,可明显缩短发酵周期,从根本上解决了纤维乙醇发酵后乙醇浓度过低的难题,使利用秸秆原料生产乙醇的工业化有了可能。据了解,天冠集团将在稳定中试生产线的基础上,通过优化工艺,于年内再建一条1000 吨级纤维乙醇生产线,“十一五”期间,该集团以秸秆生产乙醇的成本可望与粮食生产乙醇基本持平。
  上海华东理工大学能源化工系,承担国家863项目的“农林废弃物制取燃料乙醇技术”研究,近年已进入工业性试验阶段。该863项目国家拨款1700万元,专用于“生物质废弃物制取燃料乙醇”技术项目的工业性试验,已建成年产燃料乙醇600 吨的示范工厂,在上海奉贤完成。接下来的问题就是如何产业化。按照现在的技术,每吨燃料乙醇的生产成本在5500元左右,如果国家不补贴,就没有多少市场竞争力。因此,还必须在降低成本上下功夫。争取明年建成年产5000吨的工厂,3~5年内建成年产3万吨的工厂。由于上海的秸秆资源较少,今后将以上海为研发中心和设备生产基地,帮助秸秆资源丰富的地区建设工厂。在“十一五”期间,将进一步扩大规模,达到年产燃料乙醇3000~6000吨。同时还将围绕降低成本和规模化生产展开研究,使其在经济上更具有竞争力。黑龙江肇东金玉乙醇有限公司已进行了300吨/年的玉米秸秆制乙醇的中试。
吉林轻工业设计研究院(内有联合国援华玉米深加工研究中心)吉林沱牌农产品开发公司与丹麦瑞速国家实验室合作研究“玉米秸秆湿氧化预处理生产乙醇”,2003年开始,2005年阶段性鉴定,规模为10 升发酵罐,阶段性试验结果为:在实验室条件下,玉米秆经湿氧化预处理后纤维素得率78.2 %~83.6 %;酶水解后酶解率86.4 %;糖转化为乙醇产率48.2 %。在只利用六碳糖的情况下(即五碳糖尚未利用),7.88 吨玉米秆产1 吨乙醇。10 升全自动发酵罐发酵乙醇,发酵时间为62 小时,乙醇度6.2 %Vol,2006年在此基础上进行了改进创新,并自主创新建成具有国际先进水平的实验室纤维质原料预处理装置。
  河北农业大学食品科技学院实验室研究用CO2爆破法对纤维物质预处理后用稀酸水解半纤维素,然后用酶法水解纤维素转化为单糖,发酵乙醇。江南大学生物工程系实验室试验:以玉米芯先浓酸后稀酸水解得糖率为81%,石灰中和后,接种酵母发酵生产乙醇,题为“酸两步水解法”。山东大学微生物技术国家重点实验室开展“纤维素原料转化乙醇关键技术”研究。对预处理方法试验:酸水解工艺、蒸汽爆破、低温氨爆破等方法,对纤维素酶高产菌的筛选和诱变育种、用基因手段提高产酶量或改进酶系组成、纤维素酶生产技术、天然废物利用策略等研究。 
  安徽丰原集团全力拓展燃料乙醇生产所需原料和相关技术的创新,创造性地提出了秸秆原料生产乙醇先分离后发酵的工艺路线,并与国内相关高校和科研院所合作进行系统工程研究。经过协同攻关,目前丰原集团发酵技术国家工程中心已成功突破秸秆利用的两项重大技术瓶颈—纤维素水解酶的系列开发以及用于五碳糖发酵技术工程的菌株开发。
  丰原集团作为国内农产品深加工企业,与丰原发酵技术国家工程研究中心一起创造性地提出了秸秆原料生产乙醇先分离后发酵的工艺路线。目前,实验已取得阶段性成果,结果显示,利用秸秆转化燃料乙醇的成本应在4000~4300元/t,比玉米生产乙醇的成本低300~500元/t。秸秆按300~400元/t计算,农民每亩地可多获利不低于300元。丰原发酵技术国家工程研究中心与丰原集团计划2006年建成年产300 t秸秆生产燃料乙醇的中试项目。据了解,我国每年产生的秸秆为6~7亿吨,其中约有2亿吨未利用。
三、液化天然气冷能利用
中国开启LNG冷能利用进程
中国首个利用LNG(液化天然气)冷能进行空气分离的生产项目,在福建省莆田市正式开工奠基,这是中海油发展清洁环保能源的又一亮点,该项目也揭开了中国LNG冷能利用的序幕。
福建LNG冷能空分项目预计在2009年上半年正式投产,据测算,每吨LNG气化过程中相当于释放了830至860兆焦耳的冷能,同样的制冷方式需要850千瓦时电能。按当前的福建电价计算,价值约为420元,在LNG冷能开发使用过程中几乎没有任何污染物排放,是一种绿色环保能源。
这一项目由中海油基地集团有限责任公司与美国空气化工产品公司联袂投资建设,总投资约3亿元人民币,其中基地集团持股51%,所需冷能由福建LNG提供。按规划,福建LNG项目一期年进口LNG达260万吨,因此,冷能利用的经济效益和社会效益都十分可观。  
LNG冷能是什么?
在介绍了LNG冷能利用的诸多好处之后,有必要解释LNG冷能到底是什么,这种能源与我们的日常生活有哪些具体联系。
天然气体是一种燃烧热值高、洁净、污染小的重要能源资源。气态的天然气在运输过程中潜藏危险,为了解决长距离运输问题,原产地的天然气开采商均要花费大量的投资和能耗,把天然气液化为LNG(即液化天然气)再进行运输。
LNG是由低污染天然气经过脱酸、脱水处理,通过低温工艺冷冻液化而成低温(-162℃)的液体混和物,其密度大约增加600倍,以利于长距离运输。每生产一吨LNG的动力及公用设施耗电量约为850kw•h,而在LNG接收站,一般又需将LNG通过气化器气化后使用,气化时放出很大的冷量,其值大约为830kJ/kg,这种冷量包括液态天然气的气化潜热,和气态天然气从储存温度复温到环境温度的显热。
这种冷能从能源品位来看,具有较高的利用价值,而其通常在天然气气化器中随海水和空气被舍弃了,造成了能源的浪费。为此,通过特定的工艺技术利用LNG冷能,可以达到节省能源、提高经济效益的目的。
LNG冷能涉及多个应用领域
目前,全世界有11个国家和地区的38个LNG接受站在运行冷能利用,其中,日本有23个。我国已制定了用好国内外两种资源、两个市场,加大天然气开发和引进力度的能源策略。这项能源策略不仅涉及到居民日常生活的天然气问题,而且,还涉及我国化工等工业所需的轻质原料等一系列问题。所以业内专家主张在进口天然气的时候,要充分考虑能源的多层次开发,而LNG冷能利用就是其中的一项。
虽然我国LNG冷能利用尚处于研究阶段,但是LNG冷能已经涉及到多个应用领域。LNG直接利用有冷能发电(朗肯循环方式和天然气直接膨胀方式),液化分离空气(液氧、液氮),冷冻仓库,制造液化CO2、干冰,空调,BOG再液化(利用再液化装置处理蒸发气),低温养殖、栽培等;间接利用有冷冻食品,用空分后的液氮、液氧、液氩来低温破碎,低温干燥,水和污染物处理,低温医疗,食品保存等。冷能的利用不仅要看其能量的回收大小,更为重要的是品位的利用。在经济合理安全可靠的情况下,要符合温度对口、梯级利用的总能系统原则。
目前,我国LNG的使用规模较小,LNG冷能的利用还没有得到应有的重视和推广,随着LNG使用规模的不断扩大,LNG的冷能的利用市场前景巨大。此次中海油的项目,从某种程度上具有示范意义,一旦产生实际效益,对整个LNG冷能利用都将起到极大的推动作用。
LNG冷能在石化工业中的作用不容小觑。LNG冷能可用于轻烃分离。进口液化天然气成分主要以甲烷为主,同时含摩尔分数5%~10%左右的C2~C3烃和极少量C4烃。随着我国大量进口LNG,应用LNG轻烃分离技术能够调整热值,有利于统一国内各种气源的热值,建立统一的天然气质量标准。同时C2+轻烃是高附加值的产品,可作多种用途。
根据LNG组分的分析,可以从C2+提取出大量的LPG-丙烷和丁烷,供应本地市场;另一方面C2+含有大量的C2、C3烷烃和主要由C3、C4构成的凝析油,都是乙烯工业的极好原料。乙烯工业是石油化工的龙头,是衡量一个国家石化工业发展的重要标志。研究表明,LNG的冷能用于C2+分离、和裂解制乙烯装置中的裂解产物深冷分离,是 LNG冷量利用的最佳途径。在利用LNG冷能进行轻烃分离的同时,还可以实现轻烃分离与发电集成优化,进一步扩大能源的集约效益。
LNG冷能发电技术比较成熟
利用LNG冷能发电在应用领域中使用较多,技术比较成熟。直接膨胀发电是其中一种重要方式。LNG储罐中的LNG经低温泵加压后,在气化器中受热气化为高压天然气,然后把LNG的物理火在高压气化时转化成压力火,直接驱动膨胀机,带动发电机发电。这种方法原理简单,但是效率不高,发电功率较小,冷能回收效率仅为24%,可考虑与其他LNG冷能集成使用。
通过郎肯循环利用LNG冷能发电是采用较多的一种方式,将LNG通过冷凝器把冷能转化到某一冷媒上,利用LNG与环境之间的温差,推动冷媒进行蒸气动力循环,从而对外做功。
根据中间媒质的不同,有单工质、混合工质的郎肯循环系统之分。单工质郎肯循环系统一般使用纯的甲烷或乙烯,其实用装置冷能回收量大约为18%。混合工质郎肯循环系统工质为碳氢化合物的混合物,工质冷凝器采用多流体换热器,在换热器中LNG利用工质自身的显然和潜入进行预热或部分气化,然后在蒸发器中全部气化进入输气管线。采用此系统只用了一级郎肯循环就可得到相当多的动力,整个系统效率约为36%。
目前使用较多的是膨胀发电和郎肯循环方式的结合,结合使用的能量利用率比两个单独的系统要高,但冷热能的回收效率也只能达到36%。
中国LNG冷能利用多处于尝试阶段
在中海油开发莆田项目之前,LNG冷能利用已经在一些地方得到应用。但是由于整个LNG冷能利用还处于示范阶段,所以,这些项目多是一种尝试。
2006年,福建智舟科技有限公司经过3年研发推出了“LNG冷能利用空分项目”,并与香港恒龙科技有限公司在福建签约合建福建恒舟深冷气体有限公司,正式实施这一项目。据悉,该项目总投资1250万美元,2007年LNG正式运营后,该合资公司将回收利用终端站的LNG冷能生产空分产品,向福建提供液态氧气、氮气和氩气产品和其他稀有气体。
另一个利用LNG冷能的项目落户深圳。2007年,随着广东首个液化天然气(LNG)项目一期工程投产,深圳终于迎来了天然气时代,除了居民以及电厂可直接使用天然气外,深圳市拟利用LNG衍生的冷能建设“冰雪大世界”。 
深圳大鹏湾LNG接收站开始正式接收来自澳大利亚的LNG,并向周围区域提供清洁的天然气,此举标志着我国开始进入大规模利用LNG的阶段。大鹏湾LNG站的投入使用,一方面提供了大量的清洁能源,同时也把大量的冷能排入海中。深圳市有关各方非常重视LNG中蕴涵的宝贵冷能,以及可能带来的海洋环境影响,并希望实施LNG冷能的综合利用,最大限度地服务于深圳当地的经济发展,并尽可能减少对海洋环境和生态的影响,“冰雪大世界”将作为冷能利用的一个重要载体,先期程度能源利用任务。  
清华大学在龙岗区政府会议中心向龙岗区政府及中海油集团领导汇报《冰雪世界项目及LNG冷能综合利用研究成果》。该成果表明:深圳大鹏湾LNG冷能综合利用项目的建成将实现旅游项目与工业项目的结合,实现经济效益和社会效益的双丰收,将使深圳大鹏湾LNG冷能综合利用项目成为我国循环经济的典型范例。
从能源战略和民生的角度来看,LNG冷能都具有很大的利用价值。由于LNG冷能自身的衍生性,决定了这种能源的开发和利用还面临许多技术转换难题,在中国大力发展天然气工程的过程中,如何利用好LNG冷能,也是天然气利用过程中不可忽视的重点,随着技术的进步,这些难题必将迎刃而解。
 
第七节  代表性行业节能技术与案例分析
一、石油化工及相关企业节能技术评述
目前我国高能耗产品产能过剩和大量出口问题已受到政府的重视。据测算,我国每年出口的高能耗产品相当于出口掉全国能源消耗总量的1/5。
  以钾盐深加工产品为例。目前我国钾盐深加工产品的品种已达到186种,生产企业400多家,其中氯化钾、硫酸钾、硝酸钾、氢氧化钾、高锰酸钾等主要品种已形成了相当规模。我国钾盐产业整体上已形成独立的、比较完整的工业体系,产能、产量、产值已跻身全球大国行列,产品不仅满足了国内工农业发展的需要,而且有相当数量的出口。但这些产品均是高能耗或资源性产品,在生产能力快速增长的同时,我们付出的资源、能源、环境压力也日益加大。最近国家颁布实行的部分商品进出口暂定税率调整中,高能耗的锰、镍、铜、铝等金属及部分化合物的出口税率均上调了10%左右。国家这一政策动向,对整个无机盐生产企业是一个警示,说明国家加大了对高能耗和资源性产品产能过剩的整治。
  中国无机盐工业协会副会长张晓钟指出,目前国内钾盐行业存在三大问题:一是重复建设、盲目发展情况严重,目前行业除氯化钾外大多数产品不同程度地出现产能过剩,企业开工不足,生产能力闲置;二是产业集聚度不高,大企业少,中小企业偏多,产业结构性矛盾突出,企业技术装备水平低,科研开发能力弱;三是行业自律水平低,市场协调矛盾突出,出口存在无序竞争现象。这些问题导致国内无机盐资源配置不合理,资源、能源浪费严重,解决这些问题,是无机盐行业节能降耗工作的重点。 
化工行业装置众多,流程复杂,可进行节能改造的工艺很多,推广典型节能工艺对化工节能意义重大。
目前90%的化工产品生产都涉及化学反应,其中约50%需要过程强化。一旦该技术得以推广,市场占有率以50%计则化工行业就可实现节能3.6%,相当于节约1300万吨标准煤;“三废”减排可达11%,其中工业废水减排4.7亿吨,CO2减排7.4万吨。 
1、炼油节能
(1)大庆炼油厂常减压蒸馏装置优化工艺节能
在老装置上挖新点、找新路、降低耗,是大庆石化公司炼油厂实现效益最大化的一个新思路。2006年,该厂在具有开工40余年历史的一套常减压装置上,通过优化操作方案、调整工艺参数、实施技术改造,使装置能耗由9.59千克标油/吨降至8.52千克标油/吨,每小时节约深井水450吨,年节约资金460万元。
该厂的一套常减压蒸馏装置始建于1963年,是加工大庆原油燃料润滑油的老装置,加工能力为250万吨/年。为了进一步降低能耗,优化炼油厂整体加工流程,改善下游装置原料的质量,该厂在一套常减压装置上实施了调整工艺参数降能耗措施,将装置减压炉出口温度由400℃降低到了360℃,并及时调整了减压炉排烟温度,使装置能耗下降了1.89千克标油/吨,每小时节约燃料气126m3,年节约经济效益103万元。同时,该厂还针对减压炉出口温度降低导致原油换热终温低的情况,将原油换热终温提高至283℃,调整后常压炉节省燃料67.56千克/小时,降低能耗0.21千克标油/吨。此外,他们还通过计算换热器面积、深井水、循环水用水量等,对常减压装置冷系用水进行了改造,仅此一项年节约效益360万元。
(2)石家庄炼化公司节能见成效
截至2008年初,石家庄炼化公司炼油能力已从250万吨/年提高到500万吨/年,综合能耗从96.57千克标油/吨下降到2007年的74.19千克标油/吨,下降幅度达23.17%。该公司的主要技改和创新手段包括五个方面:
①挖潜优化,从高耗能装置淘金。催化裂化装置的能耗占公司总能耗的40%。他们建成投用了CO焚烧炉,多产汽25吨/时。装置工艺技术、节能改造后,居高不下的能耗降低了26个单位。
②热电联产,生产效益双升。该公司相继对1#、2#、3#汽机抽汽系统进行完善,加强了蒸汽系统管理,使减温减压蒸汽量从45万吨降至目前的10万吨左右,仅此一项就多发电1985万千瓦时/年。 
③借用优势,能源二次利用。炼油企业装置原料、产品进出需重复冷却、加温,造成能源浪费。他们对原有主要生产装置催化和焦化进行技术改造的同时,推进了节能技术的进步,实现了装置与装置之间的热互供。改造后三套装置节约效益百余万元。
④低温热技术,堵住能源流失。2007年,该公司投资2200万元全面推广实施低温热技术,将生产装置中的低温热源收集起来,根据装置所需重新进行匹配,重点实施了气分装置利用两套催化装置低温热源改造、制氢装置及其附近区域采暖改用低温热项目、一催化装置解吸塔底重沸器凝结水系统增设疏水器等项目,使低温余热得到回收。 
⑤废水不废,回用成宝。作为河北省省会用水大户之一的国有企业,石家庄炼化于2007年新上高浓度水处理设备、达标污水双膜处理设施,投用了全厂绿化水管网,使全公司污水回用率增加了30%。所属化纤公司加强循环水排污回用装置的运行和管理,利用装置停工检修消缺机会解决了两套冷冻水系统互串问题,全年共节水23.6万吨。
(3)乙烯优化节能管理
 乙烯是石油化工的基本原料,乙烯装置是石油化工生产的核心。提高乙烯收率1%,则乙烯生产能耗大约可相应降低1%。在相同工艺技术水平的前提下,乙烯收率主要取决于裂解原料的性质,不同裂解原料,其综合能耗相差较大。裂解原料的选择在很大程度上决定乙烯生产的能耗水平。通过裂解原料的改善,不仅可达到节能的效果,而且能相应减少裂解原料消耗,在降低生产成本方面起到十分明显的作用。燕山乙烯把优化裂解原料结构作为提高乙烯收率的重要环节。丙烷是一种优质裂解原料,其乙烯收率要比石脑油高出10个百分点,以前由于丙烷原料限制,该公司两台气体炉时开时停。燕山石化重点抓好两台气体炉运行的稳定和优化,多用丙烷做裂解原料,使乙烯收率有了明显改善。
优化工艺操作条件通过优化裂解炉工艺操作条件,也能够使乙烯生产能耗明显下降。不同的裂解原料对应于不同的裂解炉型具有不同的最佳工艺操作条件。对于一定性质的裂解原料与特定的炉型来说,在满足目标运转周期和产品收率的前提下,都有其最适宜的裂解温度、进料量与其他各种比例。扬子石化采用美国所罗门咨询公司的绩效分析先进管理方法,找出包括裂解炉在内的乙烯装置在工艺操作等方面与世界同类先进装置的差距,发现问题,进行分析,寻找最佳工艺操作条件,大力组织乙烯装置增产,年设计能力为65万吨的乙烯装置2004年就突破了80万吨大关,单位产品的能耗也明显降低。  
  (4)氯化石蜡生产工艺节能
一种生产氯化石蜡的环保节能型清洁新工艺在河北衡水宏业氯蜡试验厂开发成功。该工艺不仅消除了目前生产过程中难以解决的环境污染问题,同时也有效地提高了产能和质量。
目前我国化工行业广泛使用的氯化石蜡产品存在生产周期长、易污染且能耗高等问题,给企业生产带来诸多困难。河北衡水宏业氯蜡试验厂开发的氯蜡双闭路循环生产新工艺,具有环保、节能、产品质量好等特点,且工艺简单、易于操作,不仅大大节省了设备运行过程的能源消耗,而且实现了清洁生产。
(5)闭式凝水回收实现热力系统零排放
 扬子石化股份有限公司炼油厂采用北京凝汽动力技术有限公司发明的热能多相双向流动动态专利技术,将原来的凝水开式回收改造为闭式回收,取得了显著的节水、节能和环保效益。
原油加工过程中使用大量蒸汽,蒸汽使用后将其凝结成水,可以回收再使用。过去凝水回收往往采用开式降温后回收的方法,致使凝结水的回收率很低。为解决这一问题,扬子石化炼油厂三年前引进了国外的回收设备,结果未能正常运行。为了实现节能减排的目标,该公司2006年选择北凝公司的专利技术,投资800万元,新上了凝水闭式回收系统,对厂内有回收价值的凝结水全部密闭回收。
新系统投用后,在减少资源浪费和环境保护方面发挥了重要作用。2007年上半年扬子石化炼油厂每小时回收的凝结水达到了116吨,创造了一个“热力系统零排放”的小区,每年可节约3万吨标准煤和百万吨水资源,并减少7万多吨温室气体排放和500多吨酸雨气体。
2、化工节能
(1)青岛海洋化工节能降耗收效高
亚洲最大的硅胶生产企业——青岛海洋化工有限公司在不断扩大生产规模的同时,加大了节能降耗的力度,使生产成本和消耗大幅度下降,一年可节约1000多万元,成为全国同行业中的佼佼者。 
近年来,随着水、电、汽价格的不断上涨,能耗在该公司产品成本中所占的比重高达33%左右,影响了产品的竞争力。为改善这一状况,公司大力开展节能降耗技术改造,收到显著成效。以前公司每年用水达150万吨,是青岛市用水大户。如今通过对生产工艺、设备进行技术改造,将部分废水回收利用,使水利用率大大提高,由过去的每吨产品耗水35吨降到30吨,仅此一项每年可节约用水15万吨,节约资金近40万元。在节约蒸汽方面,他们通过新设置热泵回收装置,每天可节约蒸汽30余吨,每年可节约资金达150万元。 
(2)全循环法尿素改进工艺节能
 山东瑞星化工有限公司和联盟化工股份有限公司的水溶液全循环法尿素工艺装置,采用尿素专家肖志敏开发的改进型自汽提一分塔技术,使蒸汽利用率大幅提高,改造后吨尿蒸汽消耗降低了200千克。这只是尿素生产工艺技改的第一步,即将进行的后两步改造完成后,将使我国全循环法尿素生产工艺指标向国外大型汽提法工艺靠近。 
尿素生产工艺主要有水溶液全循环法、二氧化碳汽提法、氨汽提法等,在我国水溶液全循环法占主导地位。国内中小型尿素装置多采用水溶液全循环法有其客观原因:高压设备只有尿素合成塔,未生成尿素的反应物分解回收在中低压工序完成,对材料的要求不高,设备造价低。而国外尿素装置规模大、高等级材料的普及程度和设备装备水平高,多采用汽提法工艺。该法的优势一是节约蒸汽,二是节约电耗。尽管汽提法工艺的低成本运行可补偿其一次性的高投资,但是要发挥其优势要求装置规模应在年产50万吨尿素以上。因此,我国尿素行业对于年产30万吨以下的新建和扩建工程,仍将优先考虑全循环法。
基于我国现有设备装配能力的国情,围绕缩小全循环与汽提法在节汽方面的差距,提高全循环工艺在降低产品加工热量消耗方面的后发优势,尿素专家武汉绿寰科技发展有限公司的肖志敏开发出了一条直接热利用的工艺路线,可使70%的甲铵热被回收。技术改进实施分三步。第一步提高蒸汽利用率。借鉴汽提法降膜式设备结构技术,运用在一分、二分、闪蒸等蒸汽消耗大的设备上,最大可使吨尿素蒸汽降至1.0吨左右。第二步提高甲铵热的利用率,借鉴孟山都公司尿素热循环工艺,采用四级甲铵热回收的技术,由全循环工艺流程的后面往前逐级进行甲铵热回收,可将吨尿素蒸汽消耗降低到800kg左右。第三步提高压缩功的利用率,降低电耗指标。这三大措施可使全循环法生产尿素的经济指标向国外大型汽提法工艺靠近。
(3)节能型弛放气氨回收装置
山东海化金星化工有限公司根据自身的工艺特点,投资100余万元建成合成氨系统弛放气氨回收装置,经监测运行,每天可回收液氨10~12吨。 
弛放气是在合成氨过程中减压以后从液氨中释放出来的含有气氨、甲烷、氮气、氢气等成分的混合气体。当前国内氮肥企业合成氨弛放气中氨的回收一般仍采用水洗法,既降低了合成氨的附加值,又浪费大量的蒸汽。金星公司的新装置打破了以往用水洗氨的传统工艺,应用高科技产品能量转换器,采用深冷技术回收液氨,可一次性将弛放气中的氨降至1.5%以下,然后直接送造气吹风气锅炉燃烧,在不消耗任何外在能量的情况下,将弛放气中的氨提取出来,作为成品氨用于尿素生产。
该装置不仅增加了弛放气中氨的附加值,节约水洗用软水用量,降低电耗,同时解决了生产中的污染问题,经济和社会效益俱佳,在以煤为原料的氮肥企业中弛具有推广价值。
(4)钾盐企业节能案例
成都华融:利用低浓度烟气
成都华融化工有限公司是国内生产高纯氢氧化钾的企业之一,目前已建成4万吨/年高纯氢氧化钾生产线,该公司还将再建一条3万吨/年的高纯生产线,届时将成为中国最大的高纯氢氧化钾生产企业。该企业近年来实施的’利用低浓度二氧化碳生产碳酸钾’节能技改,对行业节能具有很好的示范作用。
华融公司引进的日本月岛1.2万吨/年流化床一步法碳酸钾生产工艺,原设计生产所需的二氧化碳原料采用天然气燃烧,经吸收、解吸提浓等工艺过程制得。由于天然气、蒸汽、电和水消耗高,加之生产运行中吸收液损耗以及该装置运行维修费,折旧费等,因而制得的二氧化碳成本较高。
改造后,该企业取消了原二氧化碳提浓配套工序,将低浓度二氧化碳烟气直接用于生产高品质碳酸钾,简化工艺流程,降低了能耗,可充分利用工厂中工业燃烧废烟气。按同等装置生产能力与原工艺相比,年节约天然气超过120万立方米,天然气用量减少50%以上,节电超过200万千瓦时/年,节水100万吨/年,副产蒸汽12.8万吨/年用于30%KOH浓缩。因而大大地降低了碳酸钾的生产成本。
金牛钾碱:蒸发节能有高招
邢台矿业(集团)有限责任公司金牛钾碱分公司采用世界先进的离子膜电解生产工艺,引进美国戈尔膜盐水精制装置和瑞士蒸发制片设备,生产高品质氢氧化钾。近年来,该公司对该企业生产耗能最大的蒸发工序实施了多项节能降耗措施,使企业生产的氢氧化钾产品综合能耗水平达到国内同行领先水平。他们实施的节能降耗措施包括:
1、充分利用蒸发器产生的二次蒸汽和废蒸汽。降膜浓缩器使用高温熔盐加热,一效蒸发使用由二效、三效及降膜浓缩器产生的二次蒸汽作为热源,由三效蒸发产生的冷凝水经过闪蒸产生“废”蒸汽进入二效蒸汽管网,作为二效的加热源。
2、在保证片碱产品质量合格的前提下,合理调配使用三效蒸汽和氢气燃烧炉。通过调整氢气燃烧炉工艺条件,充分利用氢气燃烧的热量加热熔盐,减少三效蒸汽用量,节约蒸汽。
3、从一效蒸发产生的液碱温度约为70℃,进入二效之前进行预热,将其预热到110℃。使用二效蒸发器的蒸汽冷凝水以及二效产生的48%高温液碱作为热载体来对70℃的液碱预热,这样就充分利用了二效蒸汽冷凝水和48%高温液碱的余热,使能量得到合理利用。
钾盐中心:推动节能技术进步
上海钾盐工程技术研究中心是在原“化学工业部钾肥工程技术中心”基础上,在上海重新整合组建成立的新型研发机构和实体,是国内唯一主要专业从事钾盐、钾化工行业技术研究的重点科研单位。钾盐中心的主要任务是解决生产中急需的共性技术、关键技术和配套技术,对重大科研成果进行后续工程化研究或系统集成,提供国内自主开发的钾盐成套技术和专利技术。
近年钾盐中心为中国钾盐产业的节能降耗方面做了大量工作,如:为推动钾盐行业节能技术的实施,促进钾盐技术进步主办了“首届中国钾盐行业节能降耗技术研讨会”;组织专家为青海盐湖发展公司进行了更先进的工艺攻关;组织专家为罗布泊120万吨/年硫酸钾工程进行环境安全评价;研制开发出节能高效的钾盐系列专用肥生产工艺;开发出螯合物微量元素的新技术;开展了钾盐系列产品的生产及装备调研等,促进了钾盐行业的节能降耗工作
3、炼油节能技术
(1)原油乳化液微波分离
埃克森美孚公司开发了原油乳化液微波分离设备。该技术采用微波范围的电磁幅射使分离困难的乳化液脱稳,分离成油、水和固体。     
(2)灵活多效催化裂化节能又环保
由洛阳工程公司和长岭分公司联合开发的FDFCC-Ⅲ(灵活多效催化裂化)工艺技术,2006年4月在长岭分公司1号催化裂化装置成功应用。应用该工艺技术后,加工管输油的常压重油时,丙烯产率达到10%以上,液化气中的丙烯浓度超过37%,汽油烯烃含量降至18%以下,硫含量降低45%以上。干气和焦炭产率下降了0.5个百分点。再生烟气中的SOX含量标定结果和常规分析均在500毫克/立方米以下,同时取得了显著的经济效益。2006年11月27日,该工艺技术通过了集团公司的技术鉴定。
FDFCC工艺是洛阳工程公司早在上世纪90年代就开始研发的专利技术,当初的主要目的是改善直馏汽油或焦化汽油的品质,同时增产丙烯。2000年以来,随着社会环保意识的不断提高和我国车用清洁汽油国家新标准的颁布,洛阳工程公司科技人员将FDFCC攻关目标锁定为生产清洁汽油和多产丙烯。2002年6月完成了FDFCC-Ⅰ工艺技术开发,陆续在长岭、清江和大庆等石化企业实现了工业应用,并于2004年1月年获得了集团公司科技进步一等奖。
FDFCC-Ⅰ工艺技术开发成功后,洛阳工程公司并没有停止技术创新的步伐。针对石化企业面临的生产清洁燃料、降低排放、增加经济效益、减少炼油业务亏损的新形势,洛阳工程公司充分发挥研究与设计一体化的独特结构优势,针对催化裂化增产丙烯和汽油降硫、降烯烃、降低硫氧化物排放的市场要求,在分析FDFCC-Ⅰ工艺和国内外先进技术的基础上,提出了实现催化裂化重油提升管“低温接触、大剂油比”反应的技术方案。以汽油独立二次反应理论、丙烯是一次裂化和二次反应双重稳定产物理论和双反应器耦合协同作用原理为指导,研究开发出以“高效催化技术”为核心的FD鄄FCC-Ⅲ工艺。完成了催化剂预混合提升、催化剂高效汽提、复合分馏塔、专用增产丙烯助剂、高效雾化喷嘴等关键技术的开发,形成了从工艺研究、专用设备研究到工程技术等全过程的FDFCC-Ⅲ工艺成套技术工艺包。
FDFCC-Ⅲ工艺技术开发累计申请国家专利18项,形成了具有中国自主知识产权的成套技术,为炼化企业利用催化裂化装置生产清洁汽油、增产丙烯提供了一条先进可靠的技术路线。
(3)催化干气回收乙烯技术获重大突破
四川天一科技股份有限公司、中石化北京燕山分公司、中国石化工程建设公司共同开发回收炼厂乙烯成套工业化技术。据介绍,催化裂化干气中蕴藏丰富的乙烯等重要的石油化工基础原料,过去因没有成熟的工业化回收技术只能作为燃料白白烧掉,既污染环境又造成资源浪费。天科股份、燕山公司针对干气中硫、砷、氧气、水等复杂组分不易分离的难点,开发了专用吸附剂,将变压吸附浓缩等7项技术进行集成,完成了小试、中试,并和中国石化工程建设公司的相关技术和装置相结合,2005年4月在燕山公司建成工业装置。截至2006年12月该工业化装置已稳定运行15个月,乙烯回收率达87.4%,新增效益1.45亿元。这套投资1.2亿元的工业装置仅10个月就收回了全部投资。
 专家评价,该技术属国内首创,整体技术达到国际先进水平。该技术的突破,对合理利用石油资源,缓解石油的供需矛盾具有重要的示范意义。
(4)新型强化催化裂化助剂提高轻油收率
大庆石化公司炼油厂在100万吨/年重油催化裂化(RFCC)装置上首次工业试用LWS-301强化催化裂化助剂,焦炭产率由9.97%下降为9.56%,轻油收率由原来的65.36%上升为67.46%。据悉,仅此一举就可实现年减亏上千万元。
(5)急冷油减粘剂提高换热效率
由大庆石化公司研究院研制完成的裂解分馏器中急冷油减粘剂的制备方法,获得国家发明专利。该技术可广泛用于控制乙烯裂解分馏装置中循环急冷油,提高急冷油的换热效率。 
该技术只需在急冷油塔底加入110-4~510-3的减粘剂就能有效控制急冷油的粘度增长。减粘剂的加入不会引起系统中急冷水的乳化,还能够减缓乙烯裂解装置急冷油系统中设备的结垢,确保生产装置的正常运行。
(6)润滑油基础油低温吸附技术节能环保
大连石化公司在润滑油白土精制装置上进行基础油低温吸附技术工业应用,通过不断摸索和优化工艺条件,产品不仅完全满足质量标准要求,而且能耗降低45%,提高油品收率0.5%~0.6%,减少白土废渣排量80%。 
  (7)Claus尾气加氢催化剂节能减排
中石化齐鲁研究院与胜利炼油厂合作开发出两种新型Claus尾气加氢催化剂。这两种新型催化剂主要用于炼油企业硫磺回收的尾气处理装置,可有效降低硫磺尾气烟囱总硫排放量。 
4、石油化工节能技术
(1)固体酸催化中压丙烯水合制异丙醇技术节能降耗无“三废”
中科院大连化学物理研究所开发的我国又一项丙烯水合制异丙醇技术——“固体酸催化中压丙烯水合制异丙醇技术”项目,通过中科院组织的成果鉴定。该技术的开发成功将使我国异丙醇制备技术得到显著提升,对综合利用丙烯资源,满足国内市场对异丙醇的需求意义重大。
(2)拜耳推出节能型TDI生产技术
拜耳材料科学公司(BMS)于2007年4月中旬推出最新节能型TDI生产技术。该技术称为化阴极技术,其较HCI电解耗能低30%。尽管该技术仍然采用光气法,但新技术更加节能,可节约溶剂约80%,减少消耗40%,尤其在蒸馏阶段节能显著。 
由于采用新技术,可节省投资费用五分之一,为此,只需较小的装置就可生产这种发泡聚氨酯中间体。目前,该公司已在Dormagen的3万t/a中型装置上完成试验。BMS希望该技术首先应用于在上海建设的30万t/a装置。 
(3)环氧氯丙烷新技术节能减污
齐鲁石化公司氯碱厂自主开发的环氧氯丙烷高温氯化法环化新技术工业化应用成功,通过中石化集团公司技术鉴定。新技术实现了环氧氯丙烷装置环化反应的优化操作和系统热量回收,提高了环化反应收率,物耗、能耗、污水COD排放量大为降低,环化反应运行周期大大延长。这项投资713万元实施的技术改造项目,每年将为企业带来2300多万元的效益。
  (4)异丙醇胺制备新技术节能节水
南京宝淳化工有限公司自行研制开发的年产2万吨超临界合成异丙醇胺新技术,日前获江苏省专利优秀奖。该技术为国内外首创,对提高我国烷醇胺生产工艺水平和产品质量具有重要意义。
 该新技术采用了液相转化二步合成、闪蒸、吸收二步脱氨和减压连续精馏、降膜蒸发等先进技术,在三级串连反应中实现了产品窄幅分布的目标,特别是采用95%以上的高浓度氨水作为原料,生产过程中节能、节水效果明显,能显著减少污染和降低能耗,是一种先进的环保型新工艺。
(5)两项PP新技术可降低单体单耗
山东东明恒昌化工有限公司自主开发的真空回收和低温精馏丙烯回收工艺两项技术,经鉴定达到国内先进水平。这两项新工艺是恒昌公司针对小本体法聚丙烯(PP)合成工艺中,丙烯单体损失较大而开发的一种新工艺。
该工艺可在小本体聚丙烯合成工艺和其它聚烯烃合成工艺中大面积推广采用,可有效回收聚丙烯生产工艺中回收工序被排放的丙烯气体,大大降低聚丙烯的生产成本,有效提高聚丙烯生产装置的安全系数,同时减轻环境污染。该技术成熟可靠,操作方便,经济效益、环境效益可观。经查实,目前在国内尚无类似项目或成果。
5、化工节能技术 
(1)甲醛生产新工艺节能又环保
河北文安县的甲醛企业已不再为煤炭涨价犯愁,原因是他们普遍采用了新技术对甲醛生产线进行改造,将传统工艺中用燃煤锅炉提供生产用蒸汽的方法改为将生产中的废气输入锅炉燃烧产生蒸汽。这样不仅解决了空气污染问题,而且大大减少了用煤量。现在,这种新的甲醛生产工艺已经被山东东营、内蒙古赤峰等地的甲醛企业纷纷采用。随着这项新技术的推广应用,甲醛生产企业的原料结构将会有一个根本改变。
(2)新型离子膜电解槽节能显著
日本氯工程公司研制的n-BiTAC电解槽在芜湖融汇化工有限公司成功试用。 
n-BiTAC电解槽是日本氯工程公司研制的第三代离子膜电解槽产品,也是该公司十年来的最新研究成果。该产品与前期产品相比有较大改进:首先是对阴极网和零极距弹簧进行了改进,阴极网更加柔软轻薄,弹簧均匀细密,节电效果好;其次是改进了阳极密封面,采用钛钯合金,无需镀钯,防腐性能优异。此外,电解槽进液管、阳极结构等也得到完善。
(3)氮肥行业确定八大节电技术
一项被称为《氮肥生产节电200千瓦时工程》的规划出台了。而支撑这一目标的是该行业8个全部拥有自主知识产权的节能技术。通过运用这8大技术,氮肥行业吨氨平均可节电200千瓦时。氮肥生产企业是用电大户,吨氨耗电量在1300~1500千瓦时。全国氮肥产量3200.7万吨,用电量586亿千瓦时,占全国化工用电量的27%。电费支出约占产品制造成本的20%至25%。节约用电既是氮肥企业的社会责任,也是提高氮肥企业市场竞争力的重要途径。中国氮肥工业协会制定的《氮肥生产节电200千瓦时工程》是一项集成改造措施,由8个技术成熟、行之有效、节电效果明显的专项组成,全部为自主知识产权。这8项技术分别为余热发电、降低氨合成压力、净化工艺改造、低位能余热吸收制冷、变压吸附脱碳、涡轮机组回收动力、提高变换压力、机泵变频调速。
这8项技术是氮肥协会从氮肥企业多年生产实践中筛选、完善而来,是氮肥企业公认的节电技术。
(4)中小氮肥企业节能减排又有新选择 
福建智胜化工股份有限公司合成氨/尿素生产水洁净回用技术研究项目通过了福建省科技厅组织的科技成果鉴定。专家认为,这项在国内同行业中居领先水平的技术,对国内中小氮肥企业开展系统的清洁生产技术研究和应用将起到示范作用,节能减排效果显著。
(5)无动力氨回收技术高效又节能
如何在生产过程中进一步节能降耗是合成氨企业尤为关心的问题。目前一项除了仪表控制系统外,整套装置不用输入额外动力的合成氨尾气氨回收技术在山东海化集团成功应用。利用深冷原理开发的这项技术氨回收效率高,装置投运3个月就可收回投资。 
  一个年产10万吨的合成氨厂采用该技术,每年可回收液氨1500吨~2500吨,按目前液氨销售价计算,全年可增加收入几百万元,如果转化为尿素产品经济效益更佳。该系统通过利用液氨贮罐气本身的工作压力膨胀制冷,回收其中的氨,故整套系统除了仪控用电外,无需额外动力输入。该技术回收氨的纯度大于99.1%,分离后气体中的残余氨含量小于2%。如果利用膜分离氢后的解吸气,或回收氨的压力足够低,残余氨含量甚至可以小于50×10-6。 
   据专家介绍,在合成氨工艺气生产过程中,合成反应生成的合成氨,经水冷、氨冷、分离后减压进入液氨贮罐系统贮存。在高压下溶解在氨中的氢、氮、甲烷及少量的氩气等不凝气体,减压后闪蒸释放出来,同时由于高压液氨减压也会闪蒸出一定量的气态氨。为了稳定液氨贮罐系统压力,这部分气态氨会随其他不凝气体一同排出系统,这就是所谓的液氨贮罐气。
采用传统的技术对合成氨尾气中的氨进行回收,效率不高,经济性有限。中国科学院理化技术研究所针对合成氨系统尾气处理存在的问题,开展了大量调研和模拟计算工作,设计出无动力氨回收装置。其工作原理是根据液氨贮罐气中各组分间沸点的差异,通过深冷方法使得沸点高的氨首先冷凝变为液体,从而自混合气中分离出来。他们还针对此类混合气体的特点设计出专用膨胀机,利用液氨贮罐气本身的压力膨胀制冷,膨胀后的低压低温气体在高效换热器中返流,冷却正流进入系统的贮罐气,随着贮罐气温度的降低,其中的氨变为液体从其他气体组分中分离出来。同时分离回收得到的液态氨节流后返流经过换热器提供部分冷量冷却回用。整套设备运行稳定安全,操作简单,无需增加操作人员,是合成氨厂节能增效的有效措施。
(6)超活性合成氨催化剂降低能耗和成本
法国国家科学研究中心的科学家在美国《科学》杂志上宣布,他们发明了一种超活性催化剂,简化了氮分子的活化过程,从而大大降低了合成氨的能耗和成本。 
  大气中氮气的含量占到将近80%,合成氨中需要的氮取之不竭,但由于氮分子中氮原子三键的牢固联合,活化氮分子,也就是说使氮分子中的氮原子三键完全断裂需要非常复杂的工艺过程。目前,全世界普遍使用的合成氨法是哈贝尔-博世法,这种方法需要借助多种金属催化剂,不但对设备要求高,而且能耗大,污染严重,转化率也很低。为此,长期以来,化学界一直在寻找更加高效的活化氮分子的方法。 
  法国科学家这项新发明的关键是采用了载在硅上的亲电的含钽原子的催化剂,从而在世界上首次实现只借助一种金属介入完成断开氮原子三键的过程。他们曾经使用同样的方法断开了非常坚固的碳-碳键,在相对低温下成功地将惰性的甲烷变成高级碳氢化合物。 
  法国国家科学研究中心为此发表的新闻公报说,全世界每年大约生产1亿吨合成氨,消耗世界能源总量的1%,属于高耗能产业。新发明的催化剂对于合成氨工业走向环保型将起到推动作用。
(7)新型催化剂助合成氨业节能减排
由浙江工业大学与辽宁盘锦南方化学辽河催化剂有限公司合作开发的新型亚铁基氨合成催化剂,一举突破了国际上沿袭80多年的传统四氧化三铁基体系,是拥有完全自主知识产权的一项重大成果。新型氨合成催化剂在国内外39家企业成功应用的效果显示,该产品对合成氨行业的节能减排具有巨大的促进作用。 
根据使用该系列产品的合成氨企业提供的资料,如使用其中的Amomax-10H型预还原催化剂130吨,其透平蒸汽耗量每小时节约5吨,缩短还原时间3~4天,节约还原开车费用约500万元,整个还原期间不但无稀氨水排放,还能产氨100多吨,增加产值约900万元;使用Amomax-10H预还原催化剂及Amomax-10H氧化型催化剂200吨,可使日产氨量提高11.9%,平均年增产合成氨3.9万吨,增产尿素6.3万吨。
据研发单位介绍,新型亚铁基氨合成催化剂工业化成功后,先后在德国、美国、俄罗斯、日本等11个国家和我国部分大型装置投入使用,2006年用户达30家,目前用户已增加到39家。专家预测,到2010年,国内将有80%以上的大型合成氨装置选择这种新型催化剂。
据了解,中国合成氨生产企业中小型居多,生产规模小,能耗与成本高,部分企业能耗高出世界先进水平近一倍。2005年我国合成氨工业消耗能源约7900万吨标准煤,占石油和化学工业能源消耗总量的25.9%,是我国化工行业耗能大户。如果在大部分合成氨企业推广这种新型氨合成催化剂,将全面改善这个行业的能耗和污染状况。中国石油和化工协会高度评价了这种新型氨合成催化剂。
(8)合成氨装置热钾碱脱碳节能新技术
由南京化学工业集团研究院承担的大型氨厂热钾碱脱碳工艺节能新技术中试研究项目通过中石化公司组织的鉴定。该技术已在多家中型氨厂使用数年,运行稳定、节能效果显著,适用于大型氨厂脱碳工艺节能改造,专家建议应尽快在有条件的装置上推广应用。该技术现已获两项国家发明专利。 
  我国现有大型合成氨装置30多套,其中大部分是上世纪七八十年代引进的,虽然进行了一系列节能降耗技术改造,但与国外节能型装置的能耗相比,吨氨耗能仍高出6.0~9.0GJ,而脱碳系统又常常成为增产节能的瓶颈,迫切需要进行改造。南化集团研究院多年从事热钾碱脱碳新技术的研究,开发了拥有自主知识产权的包括新型催化剂、计算机流程模拟优化系统和节能工艺流程等在内的整套新技术。经15家10~20万吨规模的中型氨厂应用,取得显著的经济效益。
  在此基础上,该院与齐鲁公司第二化肥厂合作,在引进的高水平大型装置上进行了应用研究,研究开发出拥有自主知识产权的新型节能工艺流程,能耗指标达到国外先进水平。该项目通过在齐鲁二化试验,结果表明:在齐鲁二化脱碳系统中添加新型活化剂,与Benfield(苯菲尔)溶液相比可提高处理能力16.9%,完全能满足天然气总碳指数高于设计值105%的要求;针对齐鲁二化的现状,在主要设备不做大改动的前提下,通过溶液组成的调整和采取新型的节能工艺流程,可提高处理能力28.8%,再生热耗可降低39.1%,同时能够满足制氨原料改煤后的脱碳要求;在不用蒸汽压缩机的前提下,齐鲁二化脱碳溶液的再生热耗从5400kJ/Nm3CO2,降到3200kJ/Nm3CO2。
    (9)新技术助合成氨深化节能
集成创新的联合气化工艺:我国大多数氮肥厂均采用固定床间歇气化技术生产合成氨,存在原料成本高、环境污染严重等缺点。近几年来,国内外也有一些比较成熟的粉煤气化技术适用于合成氨生产。国外技术以壳牌的干粉煤气化和德士古的水煤浆气化技术等纯氧粉煤气化技术为代表,这些气化技术生产能力大、气化效率高。国内技术以恩德粉煤气化技术和灰融聚粉煤气化技术为代表,适合我国中小化肥企业合成氨装置的技术改造。 
  通过集成创新开发的联合气化法生产合成氨,是采用纯氧气化、富氧气化和空气气化中的至少两种气化技术,联合应用于合成氨生产的新工艺。该工艺主要解决采用壳牌的干粉煤气化技术生产合成氨的工艺中,存在的气化装置出口一氧化碳高达60%以上、硫氧化碳含量高导致变换工艺难度增加的问题,同时降低了化肥生产的氧气消耗。它还可应用于纯氧气化技术生产合成氨新装置,以及采用这类技术的合成氨装置增产、节能和降低成本的技术改造。
该工艺有效地降低了合成氨装置的投资和生产成本,大大提高了化肥企业的经济效益。就产能为1500吨氨/日的装置而言,如果采用联合气化法(壳牌/恩德炉)生产合成氨,装置总投资减少1亿元,每年可降低成本约0.25亿元;若采用联合气化法(壳牌/灰融聚)生产合成氨,虽然总投资增加了2亿元左右,但经济效益却可以增加1.5亿元/年。
(10)新法尿素合成关键技术明显节能
 一种具有自主知识产权的尿素合成新方法关键技术——高压液气快速管式反应器,由北京航天动力研究所开发成功,并受到中、小化肥生产企业的青睐。 
  对于年生产10万吨的水溶液全循环法尿素工艺系统,利用该专利技术对尿素合成工段进行改造后,二氧化碳转化率可以提高三个百分点以上,每年节省的蒸汽费用大约为150万~200万元,并为整套装置的分离、浓缩、回流等系统带来明显的节能效益。 
  该专利技术的核心是能够将大流量、高压力的液体在小空间的情况下雾化到100~350微米,与气体介质进行混合,形成一种类似于“均相”的混合物,不但可以解决尿素合成塔的物料混合问题,同时在其他相近的条件下也可得到应用。
在水溶液全循环法尿素生产工艺中,通常是在尿素合成塔中采取各种措施改善物料混合过程和反应过程,以提高尿素合成塔的合成效率(二氧化碳转化率),其根本途径就是解决高压力、大流量、小空间条件下的物料混合问题。如果能够将进入合成塔的三股物料,即液体氨、液体回流甲胺液、气体二氧化碳进行良好混合,形成一种“均相”的物流后再进入合成塔,就会使尿素合成塔内的混合问题得到彻底解决,同时在合成塔内的任何一个截面上,物料的速度、温度、浓度、密度都会完全均匀,就可以防止物料的返混,保证合成塔的反应效率。
(11)三聚氰胺采用新催化剂可节能15%
一直制约三聚氰胺产业发展的三聚氰胺用催化剂开发有了突破性的进展。浙江德清三龙催化剂有限公司开发的专用催化剂,可使生产三聚氰胺的反应温度降低40~50℃,仅此就可节能15%以上。此外,由于这种新型催化剂选择性高,还可节省1/4尿素,提高产品品位,简化精制工序。
三聚氰胺是一种用途广泛的有机化工原料,我国三聚氰胺产业虽起步较晚但发展很快,目前产量已居世界首位。我国三聚氰胺产业的生产工艺和产品质量都已接近国际先进水平,惟独催化剂技术还非常落后,成为限制三聚氰胺产业发展的瓶颈。
国外的催化剂尿素加量已达到250~300克尿素/千克催化剂•小时,而我国普遍采用的硅胶催化剂尿素加量仅有50~60克,即使较为先进的硅铝微球催化剂最高也只有70~80克左右。在目前原材料涨价、市场竞争日益激烈情况下,三聚氰胺用催化剂的技术创新是决定三聚氰胺企业生存发展,取得市场主动权的关键。这既是三聚氰胺生产企业的渴望,也为催化剂研究和生产企业提供了机遇。
面对三聚氰胺产业的需求,专门从事催化剂开发的三龙公司与有关单位合作,开始研制开发三聚氰胺专用催化剂。据介绍,研发新型催化剂必须考虑三个性能指标,即催化剂的承载量、三聚氰胺收率和催化剂选择性,这三项性能指标都与三聚氰胺的生产成本息息相关。经过反复试验和对比选择,三龙公司开发出一种与硅铝微球催化剂相似、但性价比更高的新型三聚氰胺催化剂。测试表明,该催化剂反应温度在370℃左右,催化剂能力可从目前的70克尿素/千克催化剂•小时提高到100~150克尿素/千克催化剂•小时。因催化剂尿素加量比现有催化剂增加一倍以上,相当于提高装置产能一倍,为此可节省固定投资600万元以上(按千吨级三聚氰胺装置计)。
  新型催化剂市场价格为1.5万元/吨,一般的三聚氰胺生产企业都能接受,是一种性价比较为合理的专用催化剂。目前,三龙公司已完成了该催化剂的研制和中试,正在进行市场推广。
(12)尾矿窑法制磷酸能耗低 
与20万吨/年脱氟磷酸三钙项目配套、总投资12亿元的湖北三新磷酸有限公司40万吨/年尾矿窑法磷酸项目,通过可行性研究报告和环境影响评价报告,将开工建设。这一采用我国自主研发的窑法磷酸新工艺项目的建设,将改变国内磷酸行业的生产格局,现有热法和湿法磷酸装置将受到重大挑战。
据了解,窑法磷酸新工艺40万吨/年尾矿制酸项目,是目前国内继湿法、热法工艺之后,由湖北三新磷酸有限公司研发的具有自主知识产权的新的磷酸制备路线。此前,三新磷酸公司投入巨资开发成功了4000吨/年窑法磷酸工业试验装置,并进行了小批量生产,证明该技术已经成熟。
  据介绍,窑法制酸时,首先将磷尾矿、硅石粉、焦炭粉、高岭土、粘合剂按比例混合经陈腐均化,然后成型后入烘干窑烘干,经浸釉1~3次后装车入隧道窑。经过预热,升温到1280~1450℃,使料块中焦炭与磷矿反应生成磷蒸气和一氧化碳,再进一步分别氧化成P205和C02。随后将含P205的高温气体抽出换热后引入水化塔,并用循环酸吸收、冷却、过滤得到成品磷酸。
窑法制酸工艺解除了湿法磷酸生产受硫资源限制,同时又避免了热法磷酸生产需要高耗能的不利因素,具有不用硫、少用电、可比成本低、应用面广、磷资源利用率高等特点。该项目以磷矿开采的低品位矿和选项矿中产生的尾矿为原料,经破碎配料而成,年用尾矿量120万吨,制酸成本不足2600元/吨,与同质量标准的热法磷酸相比,节能35%以上,成本降低50%以上。
(13)低温磷酸预浓缩法节能新工艺
贵州宏福总公司36万吨/年低温磷酸预浓缩法MAP节能新工艺,在北京通过了科技成果鉴定。 
    该技术在磷铵工艺系统能量多级利用领域的创新,为磷铵生产节能减排提供了新途径。该项目的核心设备——大型降膜蒸发器运行可靠,成功应用于瓮福磷肥厂24万吨/年中和料浆浓缩法MAP工业装置扩能改造,提高产能50%,降低能耗30%。这一技术各项经济指标国际领先,社会和经济效益显著。
(14)热法磷酸热能利用技术
热法磷酸热能利用技术针对热法磷酸生产过程中热能利用不合理现象,采用具有余热回收装置的燃烧塔——特种燃烧炉,回收黄磷燃烧过程中产生的热量。该装置可以回收黄磷燃烧过程中所产生的热量并产生饱和蒸汽,实现热能回收。每燃烧1吨黄磷产生0.5MPa(表压)的饱和蒸汽4.8吨以上;热能回收利用率η≥55%。装置不仅能解决热法磷酸生产中所需外部供给的热量问题,而且还可以外供大部分蒸汽,减少了循环水消耗,省掉专用的燃煤锅炉,达到节约能源,降低生产成本的目的。
该技术具有以下特点:燃烧塔进气采用普通空气,工艺中不需要进行空气干燥及其相应的干燥设备,降低了设备投资及生产成本;设备及工艺控制方面解决了高温腐蚀性气体对材质的腐蚀问题;燃烧塔与余热回收装置整体结构简单、合理,既可以最大限度地提高余热回收效率,又可以节约设备投资。
(15)生物酶解法制备明胶高效节能
中科院理化技术研究所开发成功的生物酶解法制备明胶新工艺,由于解决了传统碱法工艺生产明胶的诸多弊端,有效地节能降耗,减少了环境污染,引起了业界的关注。
明胶是将牲畜的骨和皮通过物理和化学方法制备而成的一种高附加值产品,广泛应用于医药、食品、感光材料等领域。长期以来,我国采用传统碱法工艺生产的明胶,存在着生产周期长、效率低、水电资源消耗大、成本高、污染严重等缺陷。
生物酶解法技术生产时间由传统的80~100天减少到10天左右,减少水用量350多吨。新工艺由于减少浸酸、浸灰两步工序,避免了对环境的污染;而采用高速离心和膜分离技术,解决了钙盐超微粒子的分离与澄清两大难题,提高了明胶的粘度与透明度。
(16)八峰药化用膜技术减排增效
湖北省八峰药化股份有限公司从技术创新入手,节能降耗取得明显成效,2007年共节约生产成本410万元。
2007年,为降低丝氨酸生产成本,八峰药化与湖北工业大学“联姻”,开发出先进的膜过滤技术。随后,该公司投资350万元对丝氨酸生产工艺进行了膜过滤技术改造,使盐酸、片碱等原材料的用量大幅减少,废水排放量仅为原来的1/4,产品收率也由92%提高到98%,由此年可降低成本260万元。此后该公司又研发出蛋氨酸复式合成新工艺,将蛋氨酸生产中排放的废液“吃干榨尽”,不仅实现了废水零排放,而且吨蛋氨酸生产成本降低0.52万元,年可为八峰药化“捡回”经济效益200万元。
此外,该公司还对现有循环水系统进行了节水改造,提高了水资源的重复利用率,使之达到目前的90%以上,每年可降低成本近50万元。
(17)半碱一步法天然碱加工节能降耗
南桐柏县与内蒙古伊化集团等合作进行技术攻关,开发出了具有世界领先水平的“倍半碱一步法”制碱工艺和相关制碱设备,使我国天然碱开采业步入了优化升级和持续发展的快车道。 
  我国天然碱开采加工普遍采用的是苛化法工艺,成本高,能耗大,污染严重,在国际上属于正在被淘汰的工艺。苛化法工艺不仅需要大量的生石灰,在末端还会产生大量的碱性极强的固体废弃物——苛化泥,成为附近水源严重的污染源。“倍半碱一步法”制碱工艺淘汰了原工艺中有污染的苛化工序,并独立设计制造出自身返碱煅烧炉、自然循环外冷碳化塔等大型节能环保设备。新工艺在生产过程中不仅不用生石灰,没有苛化泥外排,而且在生产过程中产生的固体废物成了企业的副产品,废水闭路循环利用,实现了零排放,还缩短了工艺流程,节能降耗,生产每吨纯碱产品费用可降低运行成本300元。
6、化学反应节能技术
(1)反应蒸馏技术
反应(催化)蒸馏应用于MTBE(甲基叔丁基醚)生产已有十年之久,目前在炼油和石化生产中的研发和推广应用得以扩大。
反应和蒸馏同时在一座塔器中进行,可大大节减设备费用。苏尔寿化学公司(Sulzer Metco)开发了醋酸甲酯水解和醋酸乙酯及醋酸丁酯合成的反应蒸馏工艺。瓦克(Wacker)公司第一套醋酸甲酯工业装置已投产。Chemopetrol公司开发的醋酸乙酯和醋酸丁酯工艺,在预反应器后采用了反应蒸馏塔,两种进料分别为乙醇和醋酸,及丁醇和醋酸。转化率高于常规方法,投资费用节减10%,能耗降低20%。CDTech(催化蒸馏技术)公司开发了两种反应蒸馏新工艺,一是一步法生产丙烯酰胺,代替常规多个反应器段,投资和操作费用分别节减50%和25%;另一是从裂解混合C4生产异丁烯。通过催化蒸馏用加氢催化剂使1-丁烯异构化为2-丁烯,从而使异丁烯从沸点相近的1-丁烯中分出,尽管异丁烯浓度(90~94%)稍低,但过程费用比通过MTBE途径生产异丁烯的方法可节减费用30%。如需要,再经蒸馏可使异丁烯纯度达到99%以上。
CDTech公司的CDHydro/CDHDS工艺将加氢脱硫反应与催化蒸馏技术组合在一座塔器中进行。该工艺采用二段法催化蒸馏使FCC汽油脱硫率可大于99.5%,而且产率高,辛烷值损失小。该工艺的投资和操作费用可与常规加氢处理相竞争,过程效益还在于有较长的催化剂寿命。CDTech公司第一套工业化装置已运转了5年,催化剂活性无损失,而固定床工艺中催化剂己失去全部活性,3~4年要更换一次。截至2005年7月,已批准采用催化蒸馏加氢脱硫(CDHDS)技术的催化汽油加氢脱硫装置的加工能力已达4300万吨/年,己技术转让应用于25套装置,现19套装置己投入运转。工业装置已经证实,催化蒸馏加氢脱硫装置能运转6年以上不换催化剂,停工和定期检修的损失极少。
(2)超临界反应技术
英国诺丁汉(Nottinghom)大学与杜邦聚酯技术公司合作,开发了在超临界水(ScH2O)中从对二甲苯生产对苯二甲酸的连续法绿色工艺。对二甲苯先被部分氧化,氧就地从过氧化氢在预热器中分解产生,在ScH2O中和400℃下,再用溴化锰进行催化,可高产率地得到对苯二甲酸,选择性超过90%。与现有工艺相比,该反应路线可大大提高能效和减少废物。
日本先进工业科学技术研究院超临界流体研究中心开发了从苯酚制取KA油(环已醇和环己酮混合物)的新工艺。在AIST工艺中,苯酚与氢在超临界CO2(约55℃和>10MPa)条件下采用碳化煤为载体的铑催化剂进行反应,一次通过转化率接近90%,环已酮选择性约34%,环已醇选择性约65%。因为过程操作在低温下(替代方法典型的为130~180℃),故耗用能量较少,催化剂寿命也较长。此外,产品也易于从CO2中分离出来。
日本住友化学公司开发植物油与超临界甲醇反应生产脂肪酸甲酯技术,该工艺可避免常规技术产生的不需要的副产物。脂肪酸甲酯用作高碳醇的中间体,用于生产表面活性剂和车用生物柴油燃料。新工艺中产品脂肪酸甲酯产率高且无需使用催化剂。在高于甲醇的临界压力下进行,也加速了反应,使反应器更为紧凑。该工艺过程也可用于联产甘油,甘油在随后的分离相中被提纯。住友化学已推出接近理想的工艺,采用超临界方法的转化费用比传统方法低约6%。目前,日本新能源和工业技术开发组织(NEDO)正在敦促该项工艺工业化。 
杜邦公司氟产品分部采用其专利的超临界CO2(ScCO2)技术首次工业化生产Teflon氟聚合物。这一超临界工艺由杜邦公司和美国Carolina-Chapel大学共同开发,可替代传统的水法聚合。在法特维尔投资4000万美元的1100吨/年装置已投产。传统的水法聚合制取Teflon为批量过程,而该装置可连续操作。ScCO2工艺优于水法工艺,CO2溶剂易于从产品中回收,并循环使用,同时可得到干燥的产品。带有特种功能的氟聚合物产品可作为单体使用,而水法则不适用。杜邦正使用该装置验证和进一步开发新技术,然后将此工艺放大,建设世界规模级装置。 
7、设备节能技术
(1)塔器节能技术
蒸馏是目前应用最广、总能耗最大的化工分离过程。由于能耗偏高,我国蒸馏技术的大型化正面临挑战。
随着炼油、化工、环境等领域的持续发展和兴起,蒸馏分离过程大处理量、连续化操作的优势得以充分发挥。但蒸馏是高能耗的分离过程,在美国,蒸馏耗能约占化工行业的17.6%,大部分国家的这一比例更高,占到25%~40%;塔器一般占设备总投资的20%左右,有的甚至高达50%。在大型工业化生产过程中,无法避免地遇到产品的高纯度与高能耗的矛盾,蒸馏技术的强化与节能显得尤为重要,成为各国普遍关注的科研课题。
蒸馏科学研究的是一种特殊的化工单元操作过程,装置大型化必然面临气液传质、液体力学和化工热力学等工程难点,其中流体力学性能是核心问题。由于过去未能实现对设备效应的定量认识,使得工业化设计仍然处于逐级放大的阶段。国内在精馏装置塔内件大型化方面已经取得了一定成果。精馏技术国家工程中心利用自身的优势,实现了精馏过程大型化关键技术的系统集成,为解决蒸馏装置的大型化问题开辟了道路。
塔器数字化是一个较新的概念,是应用计算机手段对蒸馏技术进行可视化应用和数字化管理。它将符号变为几何形体,使研究者可以观察到仿真或计算结果,从而提高设计质量,传播设计经验,提高设计效率,降低设计成本,提高设计管理水平。天津大学近年来为了解决大型化问题,率先将强度校核与计算流体力学技术应用于塔器的设计过程,大大提高了塔内件的选型和设计效率。 
蒸馏技术是工业应用最广的分离技术,目前已具有相当成熟的工程设计经验与一定的理论,并发展出了以蒸馏为基础的许多新型复合传质分离技术。但是,由于蒸馏传质分离过程极具复杂性,蒸馏科学目前仍然处于半经验阶段,相关的基础研究还远远落后于实际工程应用,很多重要问题至今尚未解决。
随着经济全球化、工业的迅猛发展、学科的相互渗透以及蒸馏科学本身的发展,蒸馏装置大型化、过程强化和节能技术及新蒸馏过程开发等成为研究热点。世界各国对于新一代蒸馏过程有许多新的思想与创见。对于蒸馏技术的工业应用,各国研究人员仍然十分重视,尤其是关注各种新的精馏节能技术、新型塔板与填料、新操作法等。
天津大学针对苯酚、邻/对苯二酚等高凝固点类化工产品的分离过程,开发成功具有高凝固点、高黏度和热敏特征的难分离复杂物系精馏节能新技术,采用该技术设计的精馏塔已在万吨级苯酐装置获得应用,分离效率提高2~3倍,热能耗降低30%~50%,产品成本降低3%~5%。中石化荆门分公司针对气体分馏装置中的精馏塔和解吸塔开发的中间再沸器技术,在装置节能和提高塔处理能力方面具有独特作用,采用该技术改造的解吸塔水、电、汽消耗大为降低,设备改造投资不足70万元,年创效高达250万元。
综合来看,根据蒸馏科学的特点和现状,要想深化蒸馏过程就必须突破传统研究方法,探索新理论,吸收其他学科的最新研究成果,对分离过程设备进行强化。开发环保、高效、节能并符合精馏过程的设备,是今后亟待解决的问题。
规整填料为空分装置节能增效
所谓规整填料就是由许多具有相同几何尺寸和形状单元组成的填料,以整砌的方式装填在塔中的塔内件。事实证明,规整填料用于空分装置具有两大突出特点:分离效率高和节省能源。
我国最早从事规整填料研发的是天津大学,其化工分离技术基础理论及工程应用技术研究处于国内领先水平,国家化工填料塔及内件技术研究推广中心、国家精馏技术重点实验室、国家精馏技术工程中心均设在天津大学内。
天津大学从20世纪80年代开始进行规整填料的研究与开发,最早的成果仅仅用于石油和化工领域的油洗塔、水洗塔、碱洗塔、吸收塔、脱烃塔、催裂化塔、脱硫塔、铜洗塔、尿素解吸塔等塔内件的改造,为我国石油、石化、化工装置的节能降耗,提高经济效益作出了突出贡献。1995年,天津大学与开封空分集团有限公司合作,在国内首开规整填料用于空分装置之先河,对福建三明炼钢厂3200m3/h空分装置精馏塔进行规整填料改造,并取得成功。
  由于规整填料塔的阻力小,在同样理论级条件下,其阻力是板式塔的1/10~1/7。阻力大大减小的直接好处便是节能。由于阻力减小,可使压缩机的能耗节省8%左右。这对于以免费空气为原料,以能耗作为决定成本的主要因素的空分装置来说可谓一个福音。
规整填料的另一个特点就是传质、传热效率高。以板波纹规整填料为例,等板高度HETP为170~280mm,塔径比板式塔小30%左右。采用规整填料进行低温精馏,制得的氩气中的氧的含量小于2ppm,不需要利用氢气进一步去除氩气中的氧,实现了无氢制氩,大大减少了工艺流程。
  为了使液体在规整填料中分布更均匀、喷淋点密度更大,天大还自主开发了多种类型的分布器,并获得11项专利技术,使规整填料的精馏效率更高、更节能。
目前,天大北洋化工设备有限公司已与国内著名的空分设备制造厂商,如杭氧集团、开封空分、四川空分等合作,先后完成了近150套空分装置的制造,规模最大的空分装置达48000m3/h,广泛用于石化、化工、冶金等行业。
分壁式塔器技术 
使用分壁式(DW)塔器可分离三组分混合物,无需使用第二座塔;此外,DW塔器可节能20%~45%,投资可节约约30%。巴斯夫公司是该领域技术的世界领先者。第一座DW塔设置于1985年,应用于回收精细化学品。据统计,2000年时全世界DW工业化塔器不足20座,大多由巴斯夫公司建设和操作。而至2005年7月,己有近60座DW塔器投入运行,其中42座为巴斯夫公司拥有,其余为其他公司所建,但其中有一些得到巴斯夫公司的技术支持,例如位于德国Hollriegelskreuth的林德公司采用巴斯夫技术建设了三座DW塔器,包括世界上最高的一座,高107m,为南非萨索尔公司用于回收己烯-1。
美国UOP公司将DW设计应用于Pacol改进工艺(PEP)的工业化装置,这种复杂的分离是UOP公司长链烷烃脱氢为长链烯烃的Pacol工艺的组成部分。烯烃再与苯烷基化生成线性烷基苯(LAB)。PEP过程在Pacol与烷基化步骤之间,其功能是从Pacol物流中去除重质芳烃副产物。在PEP中产生两股物流,它们在DW塔中被分离,形成烯烃/烷烃产品,以及苯(用于下游烷基化步骤)。第一套工业化PEP装置己在美国投运了4年之久,其他三套装置也在世界各地建设中。与以前双塔分馏系统相比,DW设计可节约投资费用约14%,节能50%。 
  西班牙南部CEPSA公司Algeciras炼油厂在催化重整下游,有一溶剂蒸馏装置,用以分离烷烃和异构烷径,得到不同组分和沸点的溶剂。为增产新溶剂,决定改造原有蒸馏塔,采用分壁式蒸馏节能技术。该炼厂应用优化过程仿真模型对常规双塔蒸馏和分壁式塔器(DWC)方案进行分析,结果改造很成功,效益有:节能30%,节约改造投资30%,可得到高纯溶剂新产品,占地小。
节能型合成塔内件
河北正元化工集团石家庄正元塔器设备有限公司开发成功一种低阻力、节能型DR型双层冷管甲醇塔内件,并在石家庄中冀正元公司开车成功。
生产阻力大、电耗高、触媒利用系数低,是目前国内使用的各种形式甲醇塔内件普遍存在的问题。以节能减排为己任的石家庄正元塔器公司经过多次研究试验,找到了解决问题的方法。    
该塔型最大的特点是阻力小、电耗低、触媒利用系数高、单塔生产能力大。800高14m的高压甲醇塔(联醇)阻力为0.1~0.12MPa,仅为同高度塔阻力的1/8。因具有双层结构的特点,即一塔作两塔用,单塔产量大幅度增加,大大提高了触媒利用系数。该塔还具有自装、自卸触媒功能。    
DR型双层冷管甲醇塔内件也适用于中压塔,并为甲醇塔大型化开辟了一条新途径。现在,该公司已研发设计了各种规格的DR型双层冷管甲醇合成塔内件,并可根据原有的旧塔外筒,量身定做内件,降低技改投入。
(2)加热炉、裂解炉、锅炉节能技术
乙烯裂解炉辐射管实施扭曲片技术增产降耗
北京东方化工厂F-1003裂解炉自辐射管实施扭曲片技术改造至今,已投入运转两个周期,创下了该厂乙烯装置投产以来裂解炉运行周期的最长纪录。这对提高裂解炉的有效运行时数,增加乙烯产量,同时降低裂解炉烧焦时所需的能耗、物耗具有重大意义。
F-1003裂解炉采用扭曲片技术后,运行周期提高了70天。该技改项目实施简便、操作与原操作相同,其烧焦及开、停炉次数却减少,使得裂解炉辐射炉管的使用寿命相应延长。按目前的运行周期计算,全年清焦次数至少要减少4次,节省燃料气78.9吨,少耗用稀释蒸汽800吨。
近年来,东方乙烯6台乙烯装置裂解炉长期处于无备用状态运行,因此延长裂解炉的运行周期意义更加重要。为此,该厂积极引进先进技术,于2006年6月在装置大修期间对F-1003裂解炉辐射管实施扭曲片技术改造。
裂解炉辐射管扭曲片技术改造是在11米长的炉管上,间隔焊接上两段内部预制有一个S型扭曲片的短管,强制改变裂解炉管内物料流向,减薄边界滞留层,减缓管壁的结焦趋势,达到强化传热、延长裂解炉运转周期的目的。
单面辐射焦化多点注汽技术
由石家庄炼化和石油大学联合开发的单面辐射焦化炉多点注汽技术通过了中国石化股份有限公司科技开发部组织的科技成果鉴定。
多点注汽技术主要是针对石家庄炼化单面辐射延迟焦化装置长期存在的焦化炉炉管氧化严重爆皮,加热炉效率低、能耗高等弊病进行的,此技术是通过对焦化炉中间桥优化设计、炉底增设炉管、下进上出加热流程等新技术而实现的,多点注汽技术是石家庄炼化重点攻关项目,它的成功应用使装置的能耗降低了2.37千克标油/吨原料,石油焦产率下降了1.21个百分点,加热炉热效率提高1.43%。同时他们还对装置操作进行优化,将调整注汽与控制炉出口温度相结合,使装置注汽量明显降低,同时为装置的长、满、优运行提供了技术保证。
该项技术在石家庄炼化80万吨/年延迟焦化装置成功应用,填补了国内在单面辐射焦化炉技术领域的空白,整体技术达到了国际先进水平,在国内同类装置具有广泛的推广价值。
激波吹灰节能技术
一项国家重点技术创新项目、北京力通高科技发展有限公司的ESW激波吹灰技术引起人们的关注,该技术是目前较先进的在线除尘技术,可使耗能企业实现节能降耗和清洁生产的目的。企业中有不少工业锅炉、管式炉在全天候运行着,各受热面不断积灰,减弱了工质与炉膛的热交换,降低了锅炉的热效率,且锅炉尾部受热面上积灰使烟气阻力增加,排烟温度上升,直接影响锅炉正常运行。
激波吹灰属国际上较先进的除灰技术。其基本原理是通过可燃气体(如氢气、乙炔气、煤气、液化气和天然气等)与空气或氧气以适当的比例混合,由具有产生爆轰所需能量的高能火花塞瞬间引燃产生爆炸,利用可控制强度和形状的激波对受热面除灰。
20世纪90年代初期我国开始使用激波吹灰技术,而激波吹灰器是前苏联进口锅炉产品中的自带设备。目前,国内开发和研制激波吹灰技术的单位有中科院力学所和北京力通公司。中科院力学所的产品针对的是回转式预热器,利用可燃气体爆炸后产生的脉冲作为除灰手段。力通公司的产品主要覆盖管式炉、大中小型锅炉的对流室、尾部受热面及回转式预热器,其除灰去垢利用可燃气体爆轰所产生的爆炸激波作为除灰手段。气体的爆燃和爆轰所形成的能量级和压力峰值不同,因而除灰效果有明显差异。应用该技术不仅对燃油管式加热炉、燃油和燃煤炉吹灰效果明显,而且对其他设备和容器除垢效果也相当不错。经过几年的应用,该技术已更加完善,经济效益更加显著。
超声波燃烧系统技术实现节油减排
北京翔奥时达科技有限公司的超声波燃烧系统技术给缓解目前的燃料油紧张状况带来曙光。该公司研制成功的系列超声波燃油燃烧器在超声助燃方面取得重大突破。该技术可使油滴呈液雾状态,平均粒径比现有燃烧器大大降低,重质油的平均雾化粒径小于20微米,轻油的平均雾化粒径小于5微米。同时雾化效果基本不受燃油粘度大小的影响,而且重油、渣油、煤焦油等重质油均可在50℃~70℃状态下实现直接点火。
超声波燃烧系统技术在高效利用燃油的同时实现了低污染排放。以轻质油和重质油做燃料为例,常规工况下的节油率分别达到8%~10%和10%~15%左右,同时大大降低CO、NOx等污染物的排放,重质油燃烧能够达到轻质油燃烧的国家最新排放标准,升温时间大为缩短。
高能裂变燃煤锅炉高效节能减排
陕西海浪公司下属的宝鸡市海浪锅炉设备有限公司设计的一种全新的锅炉装置,经国家环境检测中心测定,这种锅炉的燃烧效率高达88.4%,污染排放物二氧化硫仅为国家标准的1/150,运行成本只有油、气、电锅炉的1/10。属于世界首创。
这种低耗能、高热效、无环境污染的高科技锅炉,设计独特。它打破了传统锅炉的结构形式,将分室加涡流旋风燃烧技术、高能裂变换热技术、热泵梯级回收余热技术融合在一起,将“烟”、“尘”在炉内全部烧尽,不冒烟,不扬灰。据相关专家介绍,冬季用该炉采暖,每平方米的费用仅需3―5元,耗煤量不到一般锅炉的1/3,如果将这项创新成果全面推广,将可使我国的主能源―――煤炭整体节省1/3。
(3)节能换热器技术
自清洗流化床换热器
美国正在竭力推荐原油预热换热器采用结垢为零的自清洗流化床换热器,以节减能耗,这种自清洗式流化床换热器在管内采用循环流化的固体颗粒(3mm切割金属丝),可不断冲刷换热表面。采用自清洗式流化床换热器,可使加热炉供入能量节减约50%。对于高能量回收设计,换热器管长可放大到10m。
采用螺旋式换热器(SHE)是替代管壳式换热器(S&T)的低投资方案。它采用二个平行板式螺旋体可实现100%对流传热,通道内设置的螺栓和弯曲造型有助于促进紊流流动和传热,热回收效果好,与管壳式换热器相比,传热系数可提高一倍。可用于催化裂化油浆冷却,油浆中含高达1%的颗粒细粉催化剂。德国一炼油厂采用螺旋式换热器替代双管式换热器。原来,双管式换热器运行10天就需要清洗3天,花费大。改用螺旋式换热器后,运行5年也无需清洗,1年内偿还投资;中欧一炼油厂采用螺旋式换热器用作减粘进料/产品换热。进料为常压渣油,预热后进加热炉,再送去裂化。离开减粘装置的产品温度为370℃。原采用管壳式换热器冷却时,存在严重的结垢问题,管侧形成焦炭和沥青质,每2个月要将换热器拆开清洗。改用螺旋式换热器后,运行三年多,也未停工过。
螺旋式换热器
壳管式换热器是化工生产中重要的热能交换设备,近年来一种新型的壳管式换热器——螺旋隔板换热器由于节能、节材效果显著而备受关注。
螺旋折流板换热器是一种新型换热设备,它与传统的换热器区别仅限于折流板结构。这种换热设备吸取了弓形折流板的优点,克服了弓形折流板的缺陷,是目前折流形式中最具优势的折流板形式。它的传热系数较高,在一般情况下要比弓形折流板形式高40%左右,另外又消除了一些不必要的能耗,特别适宜于处理含固体颗粒、粉尘、泥沙等的流体。
节能蒸发式冷凝器
 洛阳隆华制冷设备有限公司近日开发出一种节能新设备———蒸发式冷凝器。该产品经唐山三友化工集团、河北宝硕化工公司、山东海化集团、山西兰花化工公司等化工企业使用后,节能效果明显。
蒸发式冷凝器是按最优化的换热机理设计,中心部件———冷凝盘管组选用高传导材料08AL的异性椭圆形管制成,提高了介质的换热系数。该产品利用管子外表的水膜蒸发,通过传质和传热使管内工质降温冷凝,每千克水蒸发吸收680W的热量,同时还不用再设置冷却设备,由于其工作原理和湿球温度有关,夏季冷凝温度也不会升高,既提高了设备效能,又达到节水、节电,节约能源的目的。而传统的水冷冷凝器是利用大量的冷却水的温升来提取管内工质的热量,每千克水每降低1度只能带走1.16W的热量,而且需要大量的冷却水,即使采用循环水,还需配置冷却塔和水泵、水池等,特别是在夏季,随着环境温度的升高使冷却水温高,导致冷凝温度升高,消耗功率增加。
蒸发式冷凝器与水冷冷凝器相比平均流速提高15%~18%,性能提高25%,设备体积缩小,配机动力降低,降低制冷装置能耗10%。整机采用二次布水器、预冷翅片管、高效内肋异性管等3项国家专利技术,增大了换热面积,降低了引风机的能耗,避免了圆管易出现的水膜干点和水在高结垢温度段的严重结垢现象。冬季干运行时,不启动水泵同样能保持设备的性能不受影响,运行费用降低,达到节能效果。
高效节能蒸发式冷凝器和空冷器
河北威力制冷设备有限公司研制开发成功系列节能环保产品——高效节能蒸发式冷凝器和蒸发式空冷器,并获得了国家实用新型专利授权,产品广泛应用在制冷、化工、医药、食品、电力、冶金等行业,解决了电耗水耗高、运行费用高、使用寿命短等问题 
    蒸发式冷凝器、空冷器采用先进的传热技术,是将水冷与空冷、传热与传质融为一体的新型换热设备,通过管外水膜蒸发强化管外传热,达到换热效果。由于该产品选用了变形管、椭圆管、波节管、内外翅片管等高科技制造材料,碳钢管采用了整体热浸锌,所以新型设备耐腐蚀、寿命长,使用中不结垢、不堵塞,提高了传热系数,比封闭式用水带走热量的传热效率高出几十倍。 
  比起老式的壳管式冷却器,新型设备在制造方面不属于压力容器,承受压力高时不容易爆裂,安全可靠。在结构上采用敞开式设计,而且配用风机强制排热,提高了换热效率。在冷凝冷却流程上,将冷凝管组、水泵、风机、箱体、管道组合为一体,占地面积缩小了60%,采用变频电机,缩短了水泵扬程,节约电力50%,节约循环用水95%。
节能冷却塔技术申报世界专利
江苏海门市一项改写世界冷却塔研制历史的项目“无填料新型节能冷却塔”继获得国家发明专利后,国家知识产权局已推荐该项目向国际专利机构申报世界专利。
这座售价40多万元规格为400吨的无填料新型节能冷却塔使用两年,光节省的电费就可以拿回成本,由海门市大生玻璃钢厂民营企业家陆洪星发明。这一专利引起了世界冷却塔行业的密切关注。
8、废水处理节能技术
高效蒸氨集成技术节能降耗
困扰煤化工行业的煤炭焦化和气化产生的含氨废水处理问题,终于有了解决方案。清华大学校化工系汤志刚副教授主持开发成功了“高效蒸氨集成技术”。这项具有自主知识产权的创新技术节能和减污效果显著,目前已经成功应用于多套工业装置,取得了累计已超过3000万元的经济效益,应用推广前景看好。
原油与天然气价格居高不下,使低成本的煤炭作为化工替代原料被推向前台,但煤化工要大力发展必须解决好相关的环保问题。汤志刚介绍,煤炭焦化和气化产生的含氨废水中一般含有挥发氨、固定氨、氰化物、硫化物、酚、萘、炼焦油等多种化合物,对环境污染严重,需要经过回收和末端生化处理后排放。其中氨回收过程主要通过蒸氨实现。
传统的蒸氨工艺效率低,能耗高,设备腐蚀严重,维修量大,操作环境差,尤其是氨氮脱除不净,将会严重影响后续生化处理,造成外排废水污染加剧。因此,研究开发蒸氨新工艺,实现高效清洁节能生产意义重大。
汤志刚课题组在多年积累的科研成果上不断进行技术开拓,针对煤化工含氨废水蒸馏过程中存在的问题进行了技术集成创新。他们通过过程模拟软件对实际生产过程进行了模拟与计算,确定了优化的工艺设计与操作参数;以清华大学具有自主知识产权的斜孔塔板替代原设备中使用的格栅或浮阀塔板,提高了汽液接触传热和传质效率,从而降低能耗;以间接加热方式取代原有直接蒸汽加热进而减少了废水排放;根据塔内腐蚀介质浓度的不同采用不同材质,提高了设备的性价比。 
通过以上技术集成,该成果在资源节约、节能降耗、环境保护及产品质量等方面取得了显著的效益。据悉,有企业采用该集成技术后,比传统工艺每年节约蒸汽约8万吨,年少产生污水约7万吨,职工操作环境大大改善,年创效益800万元以上。
有机污水生物处理技术高效低耗
由华南理工大学、苏州大学和湛江东兴石油化工企业有限公司联合完成的石油化工企业高浓度有机污水生物处理技术工业应用项目,通过了广东省科技厅组织的成果鉴定。
该项目开发的生物氧化处理工艺——隔离曝气BAF反应器技术应用于炼油企业高浓度有机污水处理后,污水中的COD、BOD、硫化物和酚去除率分别达到70%~ 90%、60%、80%和85%,污水出水基本达到国家二级排放标准。
此外,该项目还研发出采用独特的隔离曝气技术的新型生物反应器。该生物反应器与国内目前的生物处理技术相比,具有处理效率高、投资少、运行费用低和占地面积少等特点,是一种高效低耗的污水生化处理技术。
无阻塞换热热泵技术提取污水能量
天津公馆5.4万立方米建筑供冷供热和生活热水项目于2007年12月下旬与天津市供热办、天津金大地能源工程技术有限公司签约。金大地能源与工程技术有限公司利用无阻塞换热的热泵技术提取污水中的能量,提供可再生的清洁能源。
该技术不同于以往的热泵技术,它采取瞬间反冲洗法,解决了欧、美、日等各国专家没能解决的污水堵塞腐蚀的难题,突破了原生污水源热泵系统管路与设备阻塞、腐蚀、结垢等技术瓶颈。能实现污水源热泵系统长时间、连续稳定的无阻塞高效换热。此外,由于该系统供热时省去了燃煤、燃气、燃油等锅炉房系统,避免了排烟污染;供冷时省去了冷却塔,避免了冷却塔的噪音和霉菌污染。所以,应用该技术建成的供热系统不产生任何废渣、废水、废气和烟尘,环境效益显著。
金大地能源工程技术有限公司现已控股原创技术所有单位哈尔滨新工大源热能科技有限公司,并拥有该原创专利技术和设备生产的惟一合法授权。这项技术已获得国家发明专利,在立项之初即得到国家建设部、国家环保局的大力支持,并获国家自然科学基金项目资助,国家科技攻关项目支持与产业化项目支持,2006年中国最具影响力创新成果大奖等。
沧炼新建污水汽提装置成效显著
沧州炼油厂采用国内最新工艺,投资建设的污水单塔常压汽提装置,彻底消除了过去那种将氨气通过火炬燃烧排放的现象,明显降低了能耗和大气污染。
该污水汽提装置,弥补了原有双塔汽提装置的不足。以往的双塔汽提装置先脱硫,再脱氨,然后把氨放火炬烧掉,造成一定环境污染。该装置采用了单塔汽提工艺流程,实现硫氨氮等有害物质混合提出,将含有氨氮的酸性气直接进行分解处理,氨氮成分经过高温燃烧,分解成为无害氮气和水后排放。此外,该装置还增加了尾气加氢吸收系统,尾气排放达到最新的国家标准。
该装置处理污水用蒸汽量为160公斤/吨,比原装置每吨可节约蒸汽120公斤。按目前每小时处理35吨污水计算,年开工8000小时计算,每年可以节约蒸汽3.36万吨。仅此一项,每年即可节约能源支出330多万元。该装置还减少了酸性气的长距离输送,很大程度上加大了安全系数,减少了危害性。
新型曝气器年节电140万千瓦时
齐鲁橡胶厂的污水处理装置过去使用玻璃钢材质的三螺旋曝气器,存在耗气量大、空气散布不均匀等问题。由于空气与污泥不能良好接触,曝气池溶解氧能力最高只能达到4~5mg/L,严重影响污水处理质量。
围绕这一问题,该厂技术人员对曝气器结构、形状和通气孔径以及曝气池布局等进行认真分析,与专业生产厂家合作攻关,经过多次改进和现场试验,最终试制出了性能更高的微孔曝气器,强化了空气与活性污泥的接触,提高了曝气效果和氧的转化率,溶解氧可达5mg/L以上,提高了污水处理质量。
磁性粉末污水净化新方法
在己广泛应用的活性污泥过程中,微生物的絮凝培养消耗掉污水中的有机污染物。随着细菌吃掉污染物,它们也聚集成絮凝的球,并沉淀到处理水池的底部。
这一过程用于净化污水颇为有效,但它不无缺点,有时污泥中纤细的细菌会形成簇团,防止污泥沉降。问题严重时会使处理设施停运而不能净化。采用活性污泥的另一重要问题是:细菌在有机体上繁衍,随其消耗废物而增殖,其结果是产生过多的污泥,必须化费很多费用才能净化和处理。
日本宇都宫大学应用化学教授Yasuzo Saka采用一种改进的方法解决了上述问题,即在活性污泥中加入少量磁铁矿石(Fe3O4)粉末,这样,污泥中的细菌消耗有机物质,它们也缠绕在磁铁矿石上,形成磁化活性污泥。
这种磁化污泥可粘附在处理水池上方旋转的磁鼓上,其分离速率比活性污泥过程所用的重力分离要快100多倍。这种活性污泥可从转鼓上刮下,并循环到处理水中进一步利用。Saka领导的研究小组对处理条件如微生物浓度进行了精确优化,从而不会产生过剩的污泥。
 超声波技术节能减排
 随着我国社会经济和城市化的迅猛发展,城市污水和工业废水处理后产生的大量污水污泥的处理成为一个棘手问题。北京天地人环保科技有限公司从德国汉堡大学引进的超声波污泥处理技术提供了一个理想解决方法。据介绍,该技术在德国等国家已经有50多个实际工程应用,对于处理污水厂污泥效果显著。
该技术成功突破了超声波能耗过高的瓶颈,其能耗只有国内相关超声波技术能耗的1/10。不仅可提高处理效率20%,还减少了25%的污泥量,与传统处理方法相比消化停留时间由28天缩短至13天。
9、余热余压利用工程
我国钢铁、有色、煤炭、建材、化工、纺织等行业的余热余压以及其他余能没有得到充分利用,如钢铁企业的焦炉气、高炉气、转炉气,煤矿的煤层气,焦化企业的焦炉气等可燃副产气,大量放空,造成能源的严重浪费,同时也污染了环境。
我国钢铁行业1000立方米以上高炉约110余座,有30座以上尚未配套炉顶压(TRT)发电设备;有大型转炉的企业19家,中型转炉的企业42家,只有7家使用转炉负能炼钢技术。我国焦化炉干熄焦比例较低,干熄焦产量仅占机焦总产量17.4%。低热值煤气燃气轮机可充分利用副产煤气,但一次性投资较大。我国现有日产2000吨以上新型干法窑水泥生产线225条,只有少数配装了余热发电装置。
(1)余热余压利用主要内容
冶金行业:推广干法熄焦技术、高炉炉顶压差发电技术、纯烧高炉煤气锅炉技术、低热值煤气燃气轮机技术、转炉负能炼钢技术、蓄热式轧钢加热炉技术。建设高炉炉顶压差发电装置、纯烧高炉煤气锅炉发电装置、低热值高炉煤气发电-燃汽轮机装置、干法熄焦装置等。推广烟气废热锅炉及发电装置,窑炉烟气辐射预热器和废气热交换器,回收其他装置余热用于锅炉及发电,对有色企业实行节能改造,淘汰落后工艺和设备。
煤炭行业:推广瓦斯抽采技术和瓦斯利用技术,逐步建立煤层气和煤矿瓦斯开发利用产业体系。到2010年,全国煤层气(煤矿瓦斯)产量达100亿立方米,其中,地面抽采煤层气50亿立方米,利用率100%;井下抽采瓦斯50亿立方米,利用率60%以上。
建材行业:推广纯低温余热发电技术,建设水泥余热发电装置。推广综合低能耗熟料烧成技术与装备,对回转窑、磨机、烘干机进行节能改造,利用工业和生活废弃物作燃料。推广余热发电装置,吸附式制冷系统,低温余热发电-制冷设备;推广全保温富氧、全氧燃烧浮法玻璃熔窑,降低烟道散热损失;引进先进节能设备及材料,淘汰落后的高能耗设备。
化工行业:推广焦炉气化工、发电、民用燃气,独立焦化厂焦化炉干熄焦,节能型烧碱生产技术,纯碱余热利用,密闭式电石炉,硫酸余热发电等技术,对有条件的化工企业和焦化企业进行节能改造。
其他行业:纺织、轻工等其他行业推广供热锅炉压差发电等余热、余压、余能的回收利用,鼓励集中建设公用工程以实现能量梯级利用。
(2)余热回收利用节能技术
热泵技术:最大限度利用余热的新途径
高温水源热泵就是近期发展起来的解决石油化工行业能源和环境问题的有效技术。目前该技术已在欧美国家的石油化工行业大量应用。
热泵是以消耗一部分高质能(机械能、电能等)或高温位能为代价,通过热力循环,把热能由低温物体转移到高温物体的能量利用系统。高温水源热泵是高温热泵的一类,它利用各种工业废水中的余热来制取70~90℃热水,可以直接用于供暖和普通工业加热。
    在石化行业中,原油集输系统是油田的基本产能系统,该系统的能耗较高。典型的原油技术系统在将原油从地层取出到处理成合格原油的生产过程中,既需要消耗热能,又要消耗动力,其中热能主要来源于油田自产的天然气。以往降低热损失和提高加热炉效率一直是节约油田热能消耗的主要方法,而余热回收技术的应用则是一个薄弱环节。
目前我国很多油田已属于中后期开采,采出原油中的含水量巨大。产出液中70%的水与30%的原油一样,要通过泵加压、加热炉加热从井口输送到联合站进行油水分离,分离出的污水温度在40~60℃之间。以胜利油田为例,目前其采油污水站52个,外排污水量72万立方米/天,污水水温在50~70℃。其中水温在60℃以上的水站有14个,外排水量约26万立方米/天,是一笔很可观的可利用的热能财富。
如果利用高温热泵从中提取5℃的热量进行回收,则可回收的能量为73000kW。考虑到热泵输出端的热量,可达10万kW左右,相当于10t/h原油全部燃烧的热值,即每年87600吨原油的产能。如果利用热泵将含油污水温度下降20℃,达到30℃排放,则每年可以节约原油35万吨,相当于胜利油田1%的原油产量。可见,高温水源热泵的应用将使油田和石化行业的余热资源得到最大限度的利用,创造出几十亿元甚至上百亿的经济价值,开创出一条节能降耗的新途径。
废热回收泵
北京燕山石油化工股份有限公司研究院研制开发成功的环保型废热回收泵,是一种吸热式热泵,它利用生产过程中排放的废热来驱动,除消耗少量的电能外,不需任何原材料的环保型废热回收技术装置。此环保型废热回收节能泵开发成功后,于1999年首先安装在燕山石油化工股份有限公司橡胶事业部的SBS凝聚装置上,经过5000千瓦/套热泵一年多来的试运行,证明吸热式热泵节能效果明显,还可减少凝聚装置对环境的热污染及有害气体、污水的排放。2至3年即可收回全部投资。 在此成功试运行基础上,今年年初,北京燕山石油化工股份有限公司橡胶事业部又对顺丁橡胶凝聚热泵进行了全部技改工程。成功地在顺丁橡胶四条凝聚生产线上改造推广了废热回收技术,采取两条线共用一套6270千瓦凝聚热泵技术的办法来处理废热、回收热能,直至目前,已取得了明显的节能效果。
低温热应用技术节能增效
济南炼油厂自行开发的低温热应用技术日臻成熟,近日取得了理想的效果,仅用催化装置低温热作为气分装置热源一项,每小时就可减少循环水用量300吨,减少用电32度,预计一年可增加效益1200万元。
过去,济南炼油厂的装置低温余热一直没有得到充分利用,导致综合能耗较高。03年该厂在实施以节能降耗为重点的低成本战略过程中 ,提出对装置余热进行开发利用。攻关小组对装置热量和能耗状况进行严格标定分析,确定了一催化、一气分、二催化、二气分四套装置热量联合利用的总体方案,并组织力量对一催化装置和一气分装置的相应工艺进行改造,直接把催化装置低温热作为气分装置热源,实现了催化装置低温热的二次利用。下一步将对另一套催化装置和气分装置进行节能改造,将低温热应用延伸到油品储运系统,逐步实现全肠各装置的热能联合利用,最大限度地减少能耗,增效增收。
裂解炉空气预热节能又减排
扬子石化公司对乙烯装置裂解炉实施加装空气预热器改造后获成功。扬子石化乙烯裂解炉燃烧空气以往一直采用常温空气,不仅使炉膛燃烧温度得不到科学有效控制,增加了操作调节难度,而且浪费了能源。为改变这种状况,中国石化集团公司及下属各乙烯生产厂进行了裂解炉节能技术攻关。
在经过大量科学论证核算的基础上,决定增设空气预热器,将常温空气用装置富余低压蒸汽加热,再进裂解炉膛燃烧。这样一方面节省了炉子燃料,另一方面使裂解炉操作控制更趋平稳,延长了单炉运行周期。
扬子石化在借鉴齐鲁石化、燕山石化等单位成功经验的基础上,结合其乙烯裂解炉生产运行与常规检修的实际情况,从2007年5月份开始,先对乙烯2号裂解炉进行增加空气预热器改造。扬子石化共有9台裂解炉,改造将分步实施。所有炉子改造投用后,每年可降低裂解炉燃料消耗2.5个百分点,并可减少二氧化碳等气体的排放,减轻温室效应,一年可产生直接经济效益近千万元。
水泥行业推行低温余热发电节能
国家十大重点节能工程示范项目之一,吉林省辽源金刚水泥集团日产5000吨新型干法熟料生产线配套的纯低温余热发电工程建成投产,同时并网发电一次成功。这不仅标志着我国纯低温余热发电技术水平进入国际先进行列,且表明我国水泥企业逐步走出了高能耗发展怪圈,开始聚焦于新型的节能设备改造。
金刚水泥公司项目采用中信重型机械公司(以下简称中信重机)自主研发并拥有完全自主知识产权的双压纯低温余热发电技术,装备全部实现国产化,具有良好的行业示范效应。初步运行结果显示,这条水泥生产线的熟料产量稳定在5000吨/天,在不增加热耗的条件下,吨熟料发电量超过35千瓦时,实际发电功率达到7700千瓦,社会效益和经济效益十分可观。
目前,国外先进纯低温余热发电技术和设备的引进费用相当昂贵。为打破国外的技术垄断,国内大型干法水泥成套设备制造领域的龙头企业中信重机连续三年将“水泥厂纯低温余热发电技术研究(成套)”列为公司的重点科研攻关项目,研制成功了具有自主知识产权的大型水泥干法生产线纯低温余热发电工艺系统。为使纯低温余热发电技术成功实现产业化,中信重机坚持走产学研结合的道路,与西安交通大学合作开发出适合该系统的补汽凝汽式汽轮机。该公司还与南京化工大学合作开展了水泥生产线废气余热参数标定的技术研究,以准确测试水泥生产线的废气参数,为工程设计提供依据。 
  据悉,中信重机依托吉林辽源金刚水泥厂2×5000吨/天、广东塔牌集团惠州龙门分公司2×5000吨/天纯低温余热电站工程的具体实践,逐步开发完善了2000吨/天新型干法水泥生产线纯低温余热发电技术。目前,中信重机已先后与十余家水泥生产企业达成合作意向,并正在和国外一些知名水泥企业进行洽谈。
在水泥行业,安徽海螺集团率先吹响了进军纯低温余热发电技术领域的号角。据了解,海螺2005年斥资逾12亿元,从日本川崎重工引进了11条水泥生产线的纯低温余热发电设备,成为国内第一家大规模安装纯低温余热发电设备的水泥企业。
海螺集团下属子公司宁国水泥厂的5000吨/天熟料生产线余热发电项目不久前顺利投入试运行。目前,该发电机组出力稳定在9100千瓦以上,最高出力达到9700千瓦。项目建成后,每年可节约电力成本2000多万元,减排二氧化碳55897吨。 
10、建筑节能的主要技术途径
(1)建筑围护结构的节能
冬夏两季要靠采暖空调系统来维持室内温度与室外温度之间的差别。提高建筑围护结构的保温隔热能力从而达到降低采暖空调能耗。
建筑围护结构可以分成透明和不透明两大类。提高外墙、屋顶的节能性能,主要是增大其热阻。现代节能建筑对墙体热阻的要求非常高,开发同时能满足承重和保温两种性能要求的墙体材料,非常困难。因此,必须考虑走结构性材料和高效保温材料复合的技术路线,将墙体的承重层和保温层功能明确区分开来。国际上,建筑节能做的比较好的国家都是走的这条技术路线。
常见的高效保温材料的保温性能是极其优越的。玻璃棉、岩棉、聚苯乙烯泡沫塑料板等保温材料的保温性能均相当于同厚度粘土红砖的20倍左右,因此走复合墙体之路,需要解决的是两层材料如何复合及如何保护保温材料的问题。
提高窗和玻璃幕墙的节能性能,除了降低其传热系数外,对空调负荷比较大的建筑,提高玻璃的遮阳性能也非常重要。使用断热铝型材、多空腔的PVC型材制作窗框、幕墙框能够降低窗、幕墙的传热系数。使用各种中空玻璃也能够降低窗、幕墙的传热系数。为减少直接进入室内的太阳辐射热,可以用低透型的low-e玻璃,也可以借助各种各样的建筑外遮阳装置。
(2)采暖空调系统的节能
采暖系统中的节能首先应该做到热源节能,改革传统供暖系统,提高调节效果是降低集中供热系统能耗的重要途径。
以煤为燃料的大型热电联产热源和大型锅炉房通过采用清洁煤燃烧技术,热效率高、低污染。若使锅炉稳定在某个最佳工况,系统末端配合快速的调节方式(天然气等),则可以避免调节带来的浪费,燃煤热源也可稳定运行,保证清洁与高效。
供暖系统中,60%的能耗是风机和水泵的输配能耗,这也是导致建筑能源消耗过高的主要原因。在集中供热系统中推广变频技术,不仅可以改善调节效果,同时也可以大幅降低运行费用,实现节能运行。
我国空调能耗已占总能耗的20%左右,因而空调节能意义巨大。实现合理的运行调节是空调系统节能的关键。
空调节能需要结合整个建筑的结构、布局、功能等方面的通盘考虑,在室外温度较低时注意房间的通风,白天注意采用遮阳措施,空调运行时尽量关闭门窗等都是节能的有效措施。
(3)照明动力系统节能
目前,我国照明用电量已占总用电量的7%~8%。照明节电已成为节能的重要方面。节电是在保证照度的前提下,推广高效节能照明器具,提高电能利用率。
科学选用电光源是照明节电的首要问题。电光源发光原理可分为两类。一类是热辐射电光源,如白炽灯、卤钨灯等。另一类是气体放电光源,如汞灯、钠灯、氮灯、金属卤化物灯等。气体放电光源比热辐射电光源高得多。一般情况下,可逐步用气体放电光源替代热辐射电光源,并尽可能选用光效高的气体放电光源。
各类灯具中,荧光灯主要用于室内照明,汞灯和钠灯用于室外照明,也可将二者装在一起作混光照明。
选择照度是照明设计的重要问题。在满足标准照度的条件下,为节约电力,应恰当地选用一般照明、局部照明和混合照明3种方式,当一种光源不能满足显色性要求时,可采用两种以上光源混合照明的方式。同时,充分利用自然光,正确选择自然采光。充分利用室内受光面的反射性,也能有效地提高光的利用率。
加强照明用电管理是照明节电的重要方面。随手关灯;按户安装电表,实行计度收费;对集体宿舍安装电力定量器,限制用电。灯泡积污光通量可能降到正常光通量的50%以下。应根据照明环境定期清洁灯泡、灯具和墙壁。
(4)可再生能源在建筑中的应用
具体讲,可再生能源在建筑中的应用重点可以分成6个方面:一是太阳能光热在建筑中的推广应用及太阳能光电在建筑中的应用研究;二是地源热泵、水源热泵在建筑中的推广应用;三是热电冷三联供技术在城市供热、空调系统中的研究与应用;四是生物质能发电技术的研究与应用;五是太阳能、沼气和风能在集镇中的推广应用;六是垃圾燃烧在发电、供热中的应用。
(5)建筑能源系统的运行管理节能
由于系统的运行管理操作不够科学与规范造成系统大量的能量浪费,最主要的体现在:空调的操作和管理人员缺乏专业知识;对水泵、风机的节能普遍重视不够;过渡季节不懂得利用室外空气降温;冷却塔质量差,导致制冷主机耗电增加。
通过以下措施可实现能源系统的运行管理节能:
合理降低室内给定值标准。实际生活中,民用空调可有一个范围较宽的舒适区,在该舒适范围内,夏季降温时,取较高的干球温度和相对湿度作设定值;冬季采暖时,取较低的干球温度和相对湿度作设定值,从而减少处理空气所耗费的能量;
减少新风量。从卫生要求出发,室内每人必须保证有一定的新风量。和固定新风量的情况相比较,调节新风量,冷负荷可减少到50%~70%,热负荷可减少到近35%,手动调节不需要增加设备,比较简单,而且操作工作量不大;防止空调过冷和过热。
改变空调设备启动、停止时间。
实现空调运行管理的自动化。目前在空调系统的运行中,大多数已采用分区多工况调节方式来达到经济运行的目的。但在工况间的相互转换方面,基本上还是由运行操作人员根据运行的状况和工况转换条件进行手动转换,从而会因为人为原因,而造成能量的过多损耗。建筑设备自动化系统可将建筑物的空调、电气、卫生、防火报警等进行集中管理和最佳控制,可通过预测室内、外空气状态参数以维持室内舒适环境为约束条件,把最小耗能量作为评价函数,来判断和确定所需提供的冷热量、冷热源和空调机、风机、水泵的运行台数,工作顺序和运行时间及空调系统各环节的操作运行方式,以达到最佳节能运行效果。
(6)大规模城市级节能示范
新建建筑及节能产品:在北京等4个直辖市以及北方严寒及寒冷地区的重点城市实行节能65%的标准,扶持有能力的企业,在全国建设50个新型墙材和建筑节能产品产业化基地;在“十一五”期间实施40个示范工程。
既有建筑:对既有建筑节能改造城市级示范,计划在北京等13个城市进行既有建筑节能改造城市级示范,示范面积共1880万平米。
可再生能源:在上海等8个城市进行太阳能光热发电、淡水源、海水源及浅层地能热泵技术在建筑中规模化应用的城市级示范,示范面积1500万平米。
我国建筑节能目标:通过全面推进建筑节能工作,到2010年,城镇建筑达到节能50%的设计标准,其中各特大城市和部分大城市率先实施节能65%的标准;开展城市既, 有居住和公共建筑的节能改造;大城市完成改造面积25%,中等城市完成15%,小城市完成10%。
在此基础上,到2020年实现大部分既有建筑的节能改造,新建建筑东部地区要实现节能75%,中部和西部也要争取实现节能65%。
仅就城镇新建建筑而言,如果全部在现有基础上执行节能50%的标准,则每年大约可节省1.6亿吨标准煤;大部分既有住宅如果在现有基础上实现50%的节能,则一年大约可节省0.68亿吨标煤,实现减排CO21.43亿吨;全国公共建筑如果按节能50%的标准进行改造,总的节能潜力约为1.35亿吨标准煤。
按照建设资源节约型、环境友好型社会的战略要求,建筑节能已经得到了从中央到地方的高度重视。通过各部门的协调配合,探索出一条在满足社会发展和人民生活水平不断提高的前提下,大幅度降低建筑能耗的道路,将为我国经济与社会全面、协调、可持续的科学发展做出重大贡献。
11、中国交通运输行业节能
(1)中国交通运输行业节能潜力
不同运输方式的节能活动或意愿受到内部条件和外部条件的综合影响,内部条件主要包括某种方式的技术特征、运行模式、市场供求关系、经济承受能力、消费偏好等因素,外部因素主要是动力源的价格因素和环境约束因素。但就可控因素而言,不同方式的技术特征和运行模式是其节能模式或技术的决定因素。
铁路运输的节能模式与潜力
我国的铁路行业目前仍是一个自成体系的独立系统,除运输经营活动外,还包括与运输活动相关联的上下游支持产业或服务体系,这里只介绍铁路运输过程的主要节能模式与潜力。
•通过调整牵引机车结构来改变能源消耗结构,提高能效;
•提高电气化铁道牵引负荷的功率和部分牵引变电所功率,改进目前的补偿装置,减低内燃机车千瓦小时耗油量;
•加强铁路节能管理,实行能耗定额管理;
•其他方面,如场站作业、客车照明、采暖等领域也存在巨大的节能机会。
据预测,到2010年,铁路运输综合单耗水平将下降到85~90千克标煤/万换算吨公里,以2000年为基准同比节能250~300千克标煤/万换算吨公里。
公路运输节能模式与潜力
公路运输节能主要从车辆、道路和运输组织三个方面考虑。
首先,降低运输车辆的能耗水平,这需要从新车节能技术研发推广和现有车辆检测维护入手,前者需要通过相关政策标准对生产企业进行源头控制,后者是交通部门可以管理的内容,可以通过政策标准强制性淘汰老旧高耗能车辆、通过经济杠杆促进车型结构优化、加强车辆检测维护、对驾驶员进行专业培训等手段达到节能目的。
其次,通过改善道路条件,完善路网结构,可以达到节能降耗的目的;
再次,通过优化运输组织结构,提高公路运营车辆的实载率和里程利用率,降低空驶率来提高劳动生产率,从而达到降低能耗和节能目的。
此外,加强交通行业节能机构能力建设,使节能工作制度化,对促进交通节能具有长远意义。
据测算,如果采取上述综合治理措施。到2010年,全国公路运输行业营业性车辆汽柴油综合单耗降低10%,可节约燃油800万吨左右。
城市交通节能模式与潜力
中国的城市交通是交通行业节能潜力最大,机会最多,但同时节能难度最大的领域。
节能潜力最大是因为中国的城市交通存在的问题最多,如管理体制方面的、政策法规方面的、规划方面的、技术方面的、运营管理机制方面的、资金方面的等等,国内外都有许多解决这些问题的经验和教训可资借鉴,在其中一个或某几个方面有所改进都将带来城市交通环境的改善和效率的提高,进而直接或间接起到提高能效和节能的实际效果。
机会最多是因为城市交通受关注的程度最深。由于城市交通所产生的道路拥挤所带来的外部不经济成为一个世界性的问题,特别是城市机动车排放对环境带来的负面影响越来越严重,城市交通的可持续发展受到广泛的关注。
节能难度最大是由于中国的城市交通在管理上分散,地方政府的认识不统一,不同城市所关注的交通问题的重点不一致,对交通节能与排放控制的重要性认识存在差异。这就要求我们在本领域的工作采取由点到面,从易到难逐步推进,同时要持续性地开展相关信息的宣传工作和机构能力建设,提高全社会的节能与环保意识。
城市机动车燃油消耗量约占全部机动车能耗的一半以上,城市机动车密度大,小汽车占比重大,在代用燃料技术方面推广应用的潜力非常大。此外,国内外城市交通的发展经验表明,通过加强城市交通出行需求管理、改善城市交通供给结构等手段都会提高城市交通运行效率,如采取经济手段限制私人机动交通工具使用、征(增)收燃油税、排放税、停车费、高峰时段和区段通行收费、开辟公交快速专用通道、利用智能交通系统实现自动控制、适度发展轨道交通等,都会提高城市交通效率,从而提高能效,降低排放。由于与城市交通节能/减排相关联的问题太多,很难计算某项活动的节能量。
水运节能模式与潜力
水运领域的节能主要集中在以下几个方面:
•在运输船舶动力设计领域采用高效节能技术和燃料替代技术,从源头控制能耗水平;
•船舶更新和加速淘汰老旧船舶达到节能目的,如船舶机型、船型、线型和推进效率等的改进,降低老船比重,淘汰木质船、水泥船,推广成熟的节能技术等;
•优化运输船队结构,如建立大吨位节能性船舶为主力的运输船队,在内河建立分节驳顶推船队为主力的运输船队,提高船舶载重量利用率等;
•在港口作业环节通过采用节能设备和优化作业流程达到节能降耗目的;
•加强水运节能能力建设,如建立节能中介服务机构,加强船舶用能检测,实施严格节能标准等。
据预测,到2010年,水运行业运输单耗达到70千克标煤/万吨公里左右,以2000年为基准全行业同比节能115~130万吨标煤。
民航运输节能模式与潜力
由于民用飞行器从制造技术上实现节能的潜力有限,民航运输的节能将主要通过优化机队结构和航线结构,提高运输的规模化、网络化水平,从而提高整体运输效率,达到节能的功效。
(2)传统技术与新兴电子技术结合可以产生低耗能技术
车辆耗能效率,若以能源转换效率及整体耗能效率来比较,从高至低的依序为燃料电池、电池电动车辆、复合动力、内燃机动力车辆。其中,燃料电池与电动耗能效率主要因电力产生方式及其发电效率差异较大,内燃机车辆耗能则会因为使用不同热效率引擎型式而有所差异。
低耗能汽车在外形上,必须具备的特性,包含低风阻造型设计与大量应用轻量化车体材料两项重点。商业化低耗能车辆风阻系数一般在0.250.23间,而车重也较一般无特殊对应车种轻515%间,近年来每部车铝、镁合金与工程塑料在车身铝件, 底盘件与引擎件的使用重量每年约有4%的成长。
车用内燃机引擎技术已发展到非常成熟阶段,未来在能源效率及污染排放不易大幅改善,发展节能及洁净的汽车俨然已是全球趋势,加上国际间对能源及环保要求日益严苛,发展洁净能源汽车已是锐不可挡的趋势,发展洁净能源汽车的转换技术,不仅提供新的能源契机,相对来说,也解决了汽车所产生的环保污染问题。
 
第四章  减排及技术进展
第一节  清洁发展机制
一、清洁发展机制概述
为了应对温室气体排放对全球气候变化带来的严重影响,20多年来,人类社会进行了持续不懈的努力。1997年12月在日本京都通过的《京都议定书》是这种努力的里程碑式的极其重要的成果。在《联合国气候变化框架公约》之下,世界各国最终签署了具有法律约束力的《京都议定书》,规定在2008到2012年的第一个承诺期内,工业发达国家必须将二氧化碳排放总量在1990年排放总量的基础上减少5.2%;发展中国家在此期间不承担减排义务,而且可以将本国实现的减排量出售给发达国家,换取资金与技术,再用于国内的环境保护事业,促进发展中国家的可持续发展,这就是《京都议定书》所设计的“清洁发展机制(简称CDM-Clean Development Machanism)”的精髓。
CDM是《京都议定书》第12条所建立的发达国家与发展中国家之间的一种国际合作机制。《京都议定书》所设计的CDM包含双重目的:帮助发展中国家实现可持续发展;帮助发达国家实现其减限排承诺。CDM规定发达国家通过提供资金和技术的方式,与发展中国家开展项目级的合作,将项目所实现的“核证减排量(CERs)”用于发达国家缔约方完成他们在议定书中的减排承诺。CDM被普遍认为是一种“双赢”机制:发展中国家通过合作可以获得资金和技术,有助于实现自己的可持续发展;发达国家可以大幅度降低其在国内实现减排所需的高昂费用。
CDM模式的主要内容是,发达国家可以在发展中国家的项目中投入资金、技术,帮助其减少温室气体的排放量,然后向发展中国家购买其减排量,这样发达国家就能以比较低的成本完成减排承诺。CDM在发达国家和发展中国家之间创造了一种商机,使温室气体的减排量可以作为商品在国际市场上进行交易,发展中国家可以通过CDM项目获得一定的资金和较先进的技术。以内蒙辉腾锡勒风电项目为例,该项目总投资 17,377万元,计入期为2004—2013年共10年,每年CO2减排量为50,000吨,该减排量将销售给荷兰政府。CO2减排量价格为5.4欧元/吨CO2,10年间企业共增加额外收益270万欧元。 
二、如何选择CDM项目
议定书的附件A同时也给出了上述温室气体的主要来源部门,包括以下几方面。
(一)能源
1、燃料燃烧。能源工业、制造业和建筑、运输及其他部门。
2、燃料的逃逸性排放固体燃料、石油和天然气等。
(二)工业过程
包括矿产品、化工业、金属生产、其他生产、碳卤化合物和六氟化硫的生产、碳卤化合物和六氟化硫的消费等。
(三)溶剂和其他产品的使用
(四)农业 
包括肠道发酵、粪肥管理、水稻种植、农业土壤、热带草原划定的烧荒、农作物残留物的田间燃烧等。
(五)废弃物 
包括陆地固体废物处置、废水处理、废弃物焚烧等。
三、CDM项目的参与资格 
发展中国家参与CDM合作首先需要满足如下要求:已经批准了《京都议定书》; 已经指定了一个清洁发展机制国家主管机构。发达国家参加清洁发展机制合作需要满足的条件相对较多,包括:批准了《京都议定书》;已经指定了一个清洁发展机制国家主管机构;计算和记录了议定书为其规定的分配数量;设置了一个估算其温室气体的各种源的人为排放和各种汇的清除的国家体系;设立了一个国家登记系统;每年均提交了所要求的最近期的年度排放清单;提交了有关分配数量的补充信息,并据此对分配数量进行了调整。
中国已于2002年8月30日正式核准了《京都议定书》,并确定国家发展和改革委员会作为中国的国家清洁发展机制主管机构,可以有资格开展具体的清洁发展机制项目合作。
四、CDM项目的相关机构及主要职责
清洁发展机制项目的开发和实施涉及很多国家和国内机构、组织和个人,主要包括:项目业主、东道国政府、投资国政府、指定经营实体(DOE)、清洁发展机制执行理事会、缔约方会议、利益相关者以及相关的技术支持机构等。它们在项目的开发和实施过程中扮演着不同的角色。
  1、项目业主
  CDM项目设计文件的编制(可委托其他组织和个人),包括确定项目的基准线、监测计划、环境影响评价、咨询利益相关者的意见等;确定项目产生的减排量在项目的参与者之间进行分配,并签定合同;向项目东道国政府和投资国政府提交项目申请,并获得其批准;邀请指定经营实体对项目活动进行审定;在项目获得执行理事会的批准并注册后,实施项目;进行监测并向经营实体进行报告;邀请指定的经营实体定期对项目活动所产生的温室气体减排量进行核查和核证。承担东道国和投资国政府所要求的特定的责任和义务。
2、东道国政府
东道国政府通过颁布政策、建立专门机构等方式管理与本国相关的CDM项目合作,并对项目的合作领域进行控制和调节等。如中国国家发展和改革委员会、科技部和外交部于2004年6月联合公布了《清洁发展机制项目运行管理暂行办法》,作为中国政府对CDM项目进行管理的最基本的规定。其具体职责包括:设立/确定本国的CDM国家主管机构;对在本国实施的CDM项目进行审批;出具书面的批准证明,包括确认该CDM项目可以促进本国的可持续发展;对参与CDM项目的本国组织、机构和个人进行监督、指导。
3、投资国政府
投资国政府应设立/确定本国的CDM国家主管机构;出具本国政府自愿参与CDM项目的证明;对在本国实施的CDM项目进行审批;对参与CDM项目的本国组织、机构和个人进行监督、指导。
在本国企业和组织等参与CDM项目的情况下,依然对本国的温室气体减限排义务的履行负责。
4、指定经营实体
指定的经营实体在CDM项目执行过程中发挥着非常重要的作用,是对项目的实施进行监督和核查的最关键机构,它通过执行理事会对缔约方大会负责,主要职责包括:以项目设计文件为主要依据,对所建议的 CDM项目进行审定(validation);出具审定报告,并提交给执行理事会,申请对CDM项目进行注册登记;以项目的监测计划等为基础,核查(verification)项目的温室气体减排量;在核查的基础上,出具核证(certification)报告,提交给执行理事会,申请向项目签发核证数量的CERs。
根据规定,一个指定经营实体在同一个CDM项目中只能承担审定以及核查和核证两项职责中的一个,但对于小型CDM项目,则可例外。同时,在获得执行理事会批准的情况下,同一个指定经营实体也可同时承担两项职能。
5、清洁发展机制执行理事会
执行理事会在缔约方大会的指导下负责对CDM的运行进行监督,并向其负责,是最重要的CDM 管理机构,主要职责包括:就清洁发展机制规则的细化、修订和解释等向缔约方会议提出建议;就其自身的议事规则的修订或补充向缔约方会议提出建议;向缔约方会议的每届会议报告其活动;审批新的基准线和监测方法学等;登记注册CDM项目活动;评审小规模CDM项目活动的简化规则,并向缔约方会议提出建议;负责认证经营实体,并就经营实体的指定向缔约方会议提出建议;审查经营实体的认证标准并向缔约方会议提出建议;向缔约方会议报告CDM项目活动的区域分布状况;向公众公布其编制的所有技术报告;向公众公开所有已经批准的规则、程序、方式和标准;发展并维持CDM 登记簿;发展并维持可公开查阅的CDM 项目活动数据库;履行赋予它的任何其他职责。
6、《京都议定书》缔约方会议
《京都议定书》缔约方会议是CDM的最高权力机构,可以就CDM的任何问题做出决定。主要管理:决定CDM执行理事会的议事资格;指定执行理事会认证的经营实体;就其他执行理事会的建议作出决定。
五、如何实施CDM项目
根据《马拉喀什协定》,清洁发展机制项目从开始准备到实施,最终产生减排量,需要经过以下主要阶段:
(一)项目识别
清洁发展机制项目的概念设计阶段,相关实体就CDM项目的技术选择、规模、资金安排、交易成本、减排量等进行磋商,达成一致意见。
在识别潜在的CDM项目时,需要考虑一些关键的因素,包括项目的额外性、开发模式、交易风险等。
(二)项目设计
确定了要开发的潜在CDM项目之后,项目开发者需要根据清洁发展机制执行理事会(EB)的要求格式和内容完成项目设计文件(PDD)。由于项目设计阶段需要处理一些比较复杂的方法学问题,项目开发者可以聘请咨询公司/专家帮助其完成项目设计文件。
(三)参与国的批准
一个清洁发展机制项目进行注册,必须由参加项目的每个缔约方的国家清洁发展机制主管机构出具该缔约方自愿参加该项目的书面证明,包括东道国的指定国家清洁发展机制主管机构对该项目可以帮助该国实现可持续发展的确认。
(四)项目审定
相关的技术准备工作完成之后,项目参与者选择合适的独立经营实体(DOE),签约并委托其进行CDM 项目的审定工作,基于项目开发者提交的项目设计文件,DOE对CDM项目活动进行审查和评价。在评论期结束后,经营实体将根据各种信息完成一个对该项目的审定报告,确定该项目是否被认可。同时将结果告知项目参与方,如果不认可该项目,还应该给出原因。
(五)项目注册
如果独立经营实体(DOE)经过审定,认为该CDM项目符合清洁发展机制项目的核实要求,它会以核实报告的形式向清洁发展机制执行理事会提出项目注册申请。如果执行理事会的审查通过,该项目可以进行注册。
(六)项目实施、监测和报告
注册之后,清洁发展机制项目就进入具体实施阶段。项目开发者根据经过注册的项目设计文件中的监测计划,对项目的实施活动进行监测,并向负责核查和核证项目减排量的签约经营实体报告监测结果。
(七)项目减排量的核查和核证
所谓核查:是指与项目开发者签约的经营实体对注册的CDM项目在一定阶段的减排量进行周期性的独立评估和事后决定。
所谓核证:是指该指定经营实体以书面的形式保证某一个CDM项目的活动实现了经核实的减排量。
根据核查的监测数据,经过注册的计算程序和方法,经营实体可以计算出清洁发展机制项目的减排量,并向执行理事会提交核证报告。
(八)CERs的签发
CERs是指核准的温室气体减排量。指定经营实体提交给执行理事会的核证报告实际上就是一个申请,请求签发与核查的减排量相等的CERs。
第二节 CO2回收和利用技术
研究人员正在开发从燃煤电厂搜集CO2的技术,到2100年燃煤电厂有网占全球CO2排放量80%。但现在仅有三个大规模的搜集计划在进行之中,每年可搜集约300万吨的CO2,以注入地下盐水深层中或油井中提高石油采收率。
化学工业使用的CO2总量1.15亿吨仅占每年排向大气的CO2总量0.5%布道。虽然采用现有技术可使CO2利用量翻两番,但仍不能解决CO2过量排放问题。
美国Brookhaven国家实验室的研究人员正在开发催化剂,有望将过多的温室气体转化成有用的化学品。研究人员指出,不能只依赖于化学工业利用CO2,几种其他对策同时应用是必然的,包括提高现有化学燃料利用过程的效率,搜集和利用或封存从化石燃料燃烧产生的CO2,并转向使用可再生燃料和可再生能源。
一、CO2 回收和捕集技术介绍
全球工业化进程的加快使二氧化碳排放量越来越大并给环境带来危害,而石油、煤炭资源的日渐枯竭也需要有新的碳源及时补充,因此世界各国十分重视开发相应的二氧化碳回收以及净化和再利用技术。
常用的二氧化碳回收利用方法有以下几种。①溶剂吸收法是使用溶剂对二氧化碳进行吸收和解吸,二氧化碳浓度可达98%以上,但该法只适合于从低浓度二氧化碳废气中回收二氧化碳,且流程复杂,操作成本高。②变压吸附法通过采用固体吸附剂吸附混合气中的二氧化碳,浓度可达60%以上,但该法只适合于从化肥厂变换气中脱除二氧化碳,且二氧化碳浓度太低不能作为产品使用。③有机膜分离法利用中空纤维膜在高压下分离二氧化碳,主要适用于气源干净、需用二氧化碳浓度不高于90%的场合,目前该技术国内处于开发阶段。④催化燃烧法利用催化剂和纯氧气把二氧化碳中的可燃烧杂质转换成二氧化碳和水,由于该法只能脱除可燃杂质,能耗和成本高,已被淘汰。上述方法生产的二氧化碳都是气态,都需经吸附精馏法进一步提纯净化、精馏液化,才能进行液态储存和运输。吸附精馏技术是上述方法在接续过程中必须使用的通用技术。
世界新的CO2回收和搜集技术正在加快发展中。
1、脱除CO2新溶剂
巴斯夫公司和日本JGC公司已开始联合开发一种新技术,可使天然气中含有的二氧化碳脱除和贮存费用削减20%。该项目得到日本经济、贸易和工业省的支持。
日本三菱重工公司(MHI)与关西电力公司日前合作开发出新工艺,可使从烟气中回收二氧化碳(CO2)变得更加经济。这种新吸收剂名为KS-1和KS-2,是位阻胺类溶剂,其回收所需的能量比传统吸收剂如单乙醇胺(MEA)减少约20%,成本低30%。MHI已在马来西亚一套尿素装置上验证这一技术,从烟气中回收了200吨CO2/d。
三菱重工公司已将从烟气中捕集CO2技术用于提高石油采收率的新工艺,并推向市场。其推出的KM-CDR工艺,在填充塔内使用专用胺类溶剂(KS-1)吸收和再生CO2,消耗的能量比一些常规的CO2回收工艺要少得多,溶剂损失也极少,因而可减少操作费用和提高CO2捕集效率。
巴斯夫公司实验室试验表明,采用新型溶剂从发电厂排放物中脱除二氧化碳,具有耐用和耗用很少能量的优点。这种溶剂由巴斯夫公司与欧盟“搜集CO2并贮存”开发项目组其他成员共同开发。
搜集CO2所用溶剂的重要之点在于减少脱除CO2所需的能量,如果需要能量太高,会减少电厂的电力产量。例如,燃煤电站使用常规的MEA溶剂搜集CO2,会使发电量减少45%~30%。新开发的溶剂可除去或收集燃烧过程中排放出来的温室气体CO2。从电厂排放气体中除去二氧化碳,先是用化学溶剂把二氧化碳结合住,然后,溶剂在返回到工艺前释放出这种二氧化碳。为防止二氧化碳跑到大气中,需要对它冷凝和储存,例如存放在岩石的含水层(砾石含水层)中、矿层中或原有的石油天然气矿层中。但常规的溶剂容易被电厂废气中夹带的氧气分解,这种工艺要达到吸收、释放和储存二氧化碳,需要很大的能量输入。实验室试验表明,巴斯夫开发的胺基新溶剂比常规溶剂更加稳定,并可使用较长时间,在吸收和释放二氧化碳过程中,耗能也比较低,用新溶剂进行气体洗涤能大大降低除去二氧化碳的费用。 
巴斯夫公司、RWE电力公司和林德集团宣布,正在联手开发并将推广使用从燃煤电厂烟气中捕集二氧化碳的新工艺。合作伙伴目标是先去除、然后在地下贮存浓度超过90%的二氧化碳。这些公司将在德国一褐煤燃烧发电厂建设和运作中型装置的工程建设。目标是到2020年商业化应用二氧化碳捕集。
2、基于氨的新工艺 
美国Powerspan公司开发了ECO2捕集工艺,可使用含水的氨溶液从电厂烟气中捕集CO2。这是该公司与美国能源部国家能源技术实验室共同研究的成果。BP替代能源公司与Powerspan公司正在开发和验证Powerspan公司称为ECO2基于氨的CO2捕集技术,并将使其用于燃煤电厂推向商业化。这种后燃烧CO2捕集工艺是用于改造现有的燃煤发电机组和新建的燃煤电厂。ECO2捕集工艺与Powerspan公司的电催化氧化技术组合在一起,使用氨水吸收大量二氧化硫(SO2)、氮氧化合物(NOx)和汞。CO2加工步骤设置在ECO的SO2、NOx和汞脱除步骤的下游。根据美国国家能源技术实验室(NETL)等对使用氨水吸收CO2进行的研究表明,传统的单乙醇胺(MEA)工艺用于CO2脱除,CO2负荷能力(吸收每kg CO2/ks吸收剂)低,有高的设备腐蚀率,胺类会被其他烟气成分降解,同时吸收剂再生时能耗高。比较而言,氨水加工有较高的负荷能力,无腐蚀问题,在烟气环境下不会降解,可使吸收剂补充量减少到最小,再生所需能量很少,而且成本大大低于MEA。尤其是,NETL采用Powerspan公司开发的氨水工艺与常规胺类相比,有4大优点:①蒸汽负荷小(500 Btu/磅被捕集的CO2)。②产生较浓缩的CO2携带物。③较低的化学品成本。④产生可供销售的副产物实现多污染物控制。 
法国Alstom公司推出先进的吸收剂后燃烧CO2捕集(制冷氨)工艺。制冷氨工艺是用于后燃烧捕集而开发的几种新工艺之一,它使烟气冷却,回收大量水用于循环,然后按照减少二氧化硫排放的系统所用吸收器相似的方法,利用CO2吸收器。在洁净烟气中剩余的低浓度氨用冷水洗涤加以捕集,并返回吸收器。CO2然后被压缩用于提高石油采收率或贮存。该技术将在现有燃煤电厂改造和新设计中应用。
2007年3月,美国电力公司(AEP)和法国Alstom公司签署的协议,将使Alstom公司先进的吸收剂后燃烧CO2捕集(制冷氨)工艺于2011年达到全商业化规模应用。2011年实现商业化规模200MW。这将是验证后燃烧碳捕集的重要步骤。
美国电力公司(AEP)和SemGroup 旗下的SemGreen公司于2007年10月中旬签署协议,将通过已计划推向商业规模应用的捕集系统使阿克拉何马州东北燃煤电厂进行CO2捕集,采用Alstom技术。AEP和SemGreen公司已同意在阿克拉何马电厂捕集CO2,通过管道运送给SemGreen公司,由SemGreen公司提供技术,然后对CO2进行利用,或由SemGreen公司出售用于提高石油采收率。 
Alstom技术将在西弗吉尼亚州New Haven的AEP公司1300MW电厂应用,从装置烟气侧线捕集CO2,烟气侧线相当于发电量20~30MW。Alstom制冷氨系统预计可捕集10万~20万吨/年CO2,将注入当地盐水深层进行地质贮存。
3、CO2吸附技术
近年来工业级和食品级CO2的标准要求越来越高,而通常采用的溶剂吸收法、变压吸附法、有机膜分离法和催化燃烧法等回收的CO2产品无法达到食品级标准要求,在工业领域的应用也受到限制。为此,大连理工大学张永春副教授等立足于CO2回收、精制技术,成功开发出吸附精馏法回收CO2新工艺,并推广应用到生产过程中。该技术采用特殊配方制成的固体复合吸附剂,有针对性地把CO2中的重组分杂质分步吸附除尽,再利用热泵精馏技术,把轻组分杂质分离除尽,使CO2纯度达到99.996%以上。目前大连理工大学已研制成功了12种不同类型的吸附剂,可分别脱除CO2中的硫化物、氮氧化物、烯烃、烷烃、芳烃和有机氧化物,各种吸附剂配方独特,性能优越,杂质净化度高。此外,与以往一套吸附床装一种吸附剂只脱除一种杂质不同,该技术可在一套吸附床中装填几种不同的吸附剂吸附多种杂质,全部工艺过程操作简单,投资少,可将合成氨厂、炼油厂、制氢或乙二醇化工厂、酒精厂以及燃烧气、分解气等各种气源中的二氧化碳气体进行进一步提纯净化,应用领域广泛。随着吸附精馏法回收精制CO2工业化技术在多套装置的成功应用,一直被视为工业废气的CO2通过这一新的回收利用技术正在成为碳资源的有力补充。大连理工大学化工学院继在海城镁砂公司、辽阳金兴化工厂等企业建成共计7万吨/年的CO2回收装置后,目前辽河炼油厂、湖北化肥厂等采用这一技术设计建造的CO2回收精制装置也已投产。
4、氢氧化钠与CO2反应制取碳酸氢钠技术
Skyonic公司开发了称为SkyMine的工业过程,可从电厂烟气中捕集90% CO2。该工艺采用氢氧化钠与CO2反应以制取二碳酸钠或称碳酸氢钠。将这类化学品转化为碳酸氢钠所需的能量来自工厂的废热。该系统也可去除97%的重金属以及绝大多数的硫化物和氮化物。 
  Luminant公司于2007年在其美国得克萨斯州Big Brown电站设置了中型系统。Skyonic公司期望设置的系统将于2009年捕集500MW电厂的温室气体。 
CO2封存涉及大量投资和风险。而碳酸氢钠为固体,贮存简单而容易,可使温室气体排放以碳的形式进行贮存。500MW的电厂每年产生约33.8万吨CO2。产生的碳酸氢钠可以出售、贮存在容器中或用于填埋在废弃的矿井中。 
不同反应的副产物如氯气、碳酸氢钠、氢气(来自制取与CO2混合的氢氧化钠的副产物)以及氯气可出售给工业用户。氯气和氢气的市场价值将高于碳酸氢钠。但是碳酸氢钠也有其买主,常常可用作工业研磨剂。
5、从大气中直接捕集CO2的技术
美国哥伦比亚大学的科学家2007年10月中旬宣布,正在加快开发从大气中直接捕集CO2的工业技术。分析认为,这样可从分散的和移动的排放源捕集全球温室气体排放的50%,甚至无需完全采用碳捕集和贮存(CCS)技术,据统计,大的静止点排放源产生超过0.1Mt/年CO2。由Frank Zeman提出的技术基于Klaus Lackner以前在哥伦比亚大学所作的工作,已确立了这一特定的空气捕集工艺过程的热动力学可行性。Klaus Lackner于1999年首次提出从空气中去除CO2以达到碳捕集和贮存的目的。新的研究成果已在美国《环境科学和技术(Environmental Science & Technology)》2007年11月版上发布。 
空气洗涤过程需要多个步骤。首先,NaOH碱溶液吸收CO2产生溶解性碳酸钠。吸收反应是气液反应,为强放热反应。2NaOH(ag) + CO2 (g) → Na2CO3(aq)+ H2O(l) ΔH° = -109.4 kJ/mol 与氢氧化钙(Ca(OH)2)的反应可从溶液中去除碳酸钙离子,其结果是生成方解石(CaCO3)沉淀。苛化反应是中等放热反应。Na2CO3(aq) + Ca(OH)2(s) → 2NaOH(aq) + CaCO3(s) ΔH° = -5.3 kJ/mol ,接着碳酸钙沉淀从溶液中被过滤出来,并被热分解产生气态CO2。焙烧反应在过程中仅是放热反应。CaCO3(s) → CaO(s) + CO2 (g) ΔH° = +179.2 kJ/mol 方解石在石灰窑中用氧气进行热分解是为了避免附加的气体分离步骤。石灰(CaO)的水合完全是循环的。 CaO(s) + H2O(l) → Ca(OH)2(s) ΔH° = -64.5 kJ/mol 采用CO2空气捕集的重要挑战之一是气体的浓度低:假定为50%的捕集率和80 ppm (0.015 mol/m3) CO2浓度,则必须处理大气中133 m3才能捕集1 mole CO2。为此,要采用比常规烟气洗涤更大的洗涤器才能去除更多的气体。洗涤器尺寸是吸收速率的函数,继而受到与空气流动相接触的溶液表面积和溶液的碱度所控制。溶液的pH值影响单位表面积的吸收率,而结构则支配着单位体积的表面积。随着CO2被吸收,溶液使NaOH转化为Na2CO3。这就降低了气相中的CO2和液相中的OH,这两者都会使吸收器吸收速率下降。吸收空气中的CO2越多就可更多地减少必须通过吸收器的空气总量,而这种吸收就可使所需涉及的液体面积减少。最终的设计必须使这两个相矛盾的需求保持平衡。Zeman计算了处理被捕集的350 kJ/mol CO2过程的能耗。这一能耗主要是石灰窑的热能需求以及输送空气所需的机械动力。
6、海藻生物反应器去除CO2
 开发Chinchilla地下煤气化(UCG)从合成气制油的澳大利亚Linc能源公司2007年11月底宣布,与BioCleanCoal公司组建各持股60%和40%的合资企业,开发将工艺过程CO2转化为氧气和生物质用的海藻生物反应器。该合资公司将开发生物反应器,通过光合成工艺将CO2转化为氧气和固体生物质,以持久地和安全地从大气中去除CO2。Linc能源公司将在今后一年内投入100万澳元,开发原型装置,用于在Chinchilla地区运行。 BioCleanCoal公司是生物技术公司,专长于利用海藻将CO2转化为氧气和生物质。
二、用CO2回收煤层气
煤层气可成为一种稳定和比较干净的廉价能源。煤层气回收增强技术是把二氧化碳注入不可开采的深煤层中加以储藏,同时排挤出煤层中所含的甲烷,并加以回收的过程。
为达到环保要求,美国发电厂在废气处理的过程中需要分离出二氧化碳加以储藏,其成本很高。热电厂一般位于煤矿附近地区,如果能将煤层气回收增强技术商业化,便能节省二氧化碳的运输费用。
二氧化碳能增加煤层气的回收而且其本身被煤层隔离封闭。甲烷和二氧化碳以一定的比例存在于煤层中。煤层中的甲烷和二氧化碳既有气态的,也有以吸附态存在的。当纯二氧化碳注入煤层时,气态的甲烷就被挤出,由于二氧化碳具有高度的吸附性,煤层会迅速吸附二氧化碳并排出原先吸附的甲烷。把二氧化碳注入目前不可开采的深煤层中加以储藏,处在一定压力下的二氧化碳就很难流失或泄漏,能提高储藏的安全性,这是煤层气回收带来的另一益处。
Inderscienc公司出版的《环境与污染国际杂志》公布了二项研究成果,认为不具有商业化产煤价值的深层煤层,可使人类活动产生的CO2在地下进行持久性的贮存。用这种方法贮存CO2的另一效益是可从煤层中置换出有用的甲烷。封存温室气体CO2是减少大气中CO2含量研究中的一大途径,将有助于抑制气候变化。美国能源部国家能源技术实验室对CO2封存在被忽视的煤层中对环境的潜在影响进行了初步研究。研究团队从美国17个州的250个煤层采集了2000个煤炭试样。某些来源的煤炭中隐藏着大量甲烷或天然气。例如,低挥发性等级的煤炭,甲烷的最高含量平均为13立方米/吨煤。研究发现,煤炭深度对甲烷平均含量有影响,越是深的煤层则含甲烷较少。然而,采用大量CO2可使深层煤层中的甲烷被替代出来。利用这类煤层可使工业产生的CO2大量消失。研究人员指出,在世界上的深层煤层中,可贮存CO2近3万亿吨。为了复原现实的地理条件,美国国家能源技术实验室建立了地质封存核心流动实验室(GSCFL),在三维受力的状态、孔压和温度的现场状态条件下,在煤炭和其他岩芯中进行了广泛的注入CO2试验。从匹兹堡No.8煤获得了初步结果。并在40℃和50倍大气压下就封存CO2对煤矿的副面影响进了研究。
三、CO2利用技术评述
二氧化碳是可生产化工新材料以及有许多用途的重要原料,这种变废为宝的二氧化碳利用新途径正在受到人们越来越多的关注。当今,世界各国十分重视开发相应的二氧化碳回收以及净化和再利用技术,将为二氧化碳提供用武之地,而使其造福于人类。
据介绍,全球每年排放的CO2气体约达200亿吨,我国约占10%。特别是在合成氨生产过程中,大量CO2被当作废气排放,不仅破坏人类的生态环境,造成温室效应,而且浪费了CO2资源。实际上,CO2是一种可利用的宝贵资源,已被世界有关组织列为人类最亲和的气体之一,并已在化工、食品、机械加工、石油开发等领域大量应用。
CO2按纯度不同分为工业级和食品级两类。近年来,食品级CO2发展十分迅速,特别是在饮料和啤酒、烟草、蔬菜等防腐保鲜、超临界萃取等领域更为活跃。
1、CO2转化为CO
以CO2为原料,可制出高纯CO等。上海化工设计院有一项专有技术,以焦炭为原料,以CO2为气化剂,经还原法制备出粗CO气,再采用组合装置对粗CO气进行净化精制,生产出高纯CO气。该法对于1万立方米/小时CO装置而言,使用CO2作气化剂,每年可节约标准煤13440吨,节能效果很好。
美国圣地亚国家实验室正在制造一种设备,通过将二氧化碳转化为一氧化碳的化学方法“重新产生能量”,在此过程中使用太阳能逆转燃烧过程。生成的一氧化碳能够用于生产氢气、帮助合成液体燃料等。这种叫做反向旋转接收反应复原器的设备(简称cr5),将打破二氧化碳中的碳氧链,分两步重新组合,生成一氧化碳和氧气。借助太阳光将二氧化碳转化成燃料,是该反应的主要实现方式。该研究小组将这一反应称为“从阳光到燃料”(s2p)。“液体太阳能燃料”是最终生成的产品——甲醇,汽油等。Cr5设备的发明者里齐•第为说,这一想法最初是想要将二氧化碳分解,生成一氧化碳,氢气和氧气,最终合成液体燃料。这个设备真正能够减少二氧化碳排放量,并且能够维持人们使用燃料的习惯。这个发明令人兴奋之处在于,它能够2次使用二氧化碳,这意味着它能减少排放到大气中的二氧化碳,并减少化石燃料的使用。例如,将燃烧煤产生的二氧化碳回收,放进cr5设备中生成一氧化碳。然后一氧化碳就可以作为初始反应物,生产汽油、飞机燃油、甲醇,或几乎任何一种液体燃料。
2、食品级CO2
饮料和啤酒是食品级CO2的主要消费品。据统计,目前我国饮料和啤酒年人均消费量只有5千克,远远低于发达国家150千克的年人均消费水平。目前美国CO2年需求总量已达900万吨.其中食品级CO2为320万吨,而我国目前CO2年总产量不是60万吨。按美国目前人均消费水平保守估计,专家认为,5年内中国食品级CO2需求量将达到1000万吨,年均增幅超过30%。
饮料和啤酒行业是食品级CO2最大的消费市场。目前相对于世界发达国家,我国在该领域CO2消费水平极低。根据美国可口可乐公司提供的最新数据,中国饮料年人均消费量仅为美国的1/2.5,而中国人口是美国的5倍,因此中国饮料消费量应是美国的12.5倍。饮料对食品级CO2的巨大需求,预示着其市场前景十分广阔。 
烟草行业也为食品级CO2的应用提供了很好机遇。过去,烟草行业用的是氟利昴膨化烟丝,随着环保要求提高以及对食品添加剂要求严格,目前已逐步采用食品级CO2替代氟利昂进行烟丝膨化。采用食品级CO2膨化的烟丝不仅质量好,而且每箱香烟可节约近3千克的烟丝原料。我国不少烟厂近两年都相继将原来的氟利昂膨化设备改为CO2膨化设备。通常情况下,2000万箱/年香烟规模的企业,年约需260万吨食品级CO2。 
食品级CO2或其制成的干冰还是食品、蔬菜、水果、水产品防腐保鲜用真正“绿色”产品的首选,另外在储存速冻食品、冷藏运输、医疗冷冻等领域也可大显身手。
食品级CO2的国际标准十分苛刻,共有22项指标,对纯度要求很高,要求杂质含量极低。如总硫(H2S+COS+CS2)≤0.1×10-6;苯含量≤0.02×10-6;总烃含量(以CH4计)≤50×10-6(其中CH4≤20×10-6)。因此,制备符合国际标准的食品级CO2对提纯技术和设备要求很高。
食品级CO2的原料气主要来自氮肥厂、石灰窑厂、发酵厂。由于氮肥厂气源稳定,外国公司大多愿意采用从这种气源提制的CO2。但尽管来自氮肥厂脱碳装置的CO2气体质量比较好,与国际制定的食品级CO2标准仍相差很大。我国权威机构曾作过调查,我国上述原料气中H2S含量约为(1-500)×10-6,有机硫(主要为COS,CS2的含量在大多数原料气中可忽略)含量为(2-15)×10-6,总硫比食品级CO2国际标准高50-5000倍;苯含量为(2000-10000)X10-9,是国际标准的100-500倍;总烃含量为(800-3000)×10-6,是国际标准(<20×10-6)的40~150倍。这说明在利用原料气前,精脱硫、脱苯、脱烃的任务相当艰巨。 
  据介绍,我国早在1989年就颁布了食品级CO2标准,但该标准中仅要求8项指标,量化要求指标仅4项,十分粗放,对烃、苯、醛等对人体有害的物质均未作规定。加入WTO后,市场迫使我国的标准与国际接轨。因此,2001年我国又出台了新的标准,基本与国际标准接轨。目前,我国新标准中共要求22项指标,其中量化指标有20项,对烃、苯、醛及含氧有机物等都作了具体的量化要求。但新标准的出台,意味着原来可生产食品级CO2的企业,其产品只能用于工业用途。 
  我国是世界氮肥第一生产大国,将来也一定是食品级CO2消费大国。而生产合成氨和联产甲醇的化肥企业,都有丰富的、质量上乘的CO2资源,加上目前我国已拥有国际先进水平的CO2提纯技术和装置,因此氮肥企业利用已有的丰富资源,制备符合标准的食品级CO2,将有广阔的市场前景和显著的经济效益。
3、CO2合成可降解塑料
环境友好材料是指在原料采集、产品制造、使用或者再生循环利用以及废料处理等环节中对环境负荷最小的材料,具有资源和能源消耗少、对生态和环境污染小、再生利用率高的特点。而目前我国在研发领域具有创新优势的可降解塑料原料——二氧化碳基聚合物,正是值得石化行业关注的环境友好型塑料原料。
普通的塑料原料,如聚乙烯、聚丙烯等聚合物是以烃为单体聚合而成,而二氧化碳基聚合物则是以烃和二氧化碳为原料共聚而成,其中二氧化碳含量占31%~50%,与常规聚合物相比,对烃及上游原料石油的消耗大大减少。二氧化碳基聚合物不但可以减少对石油的消耗,而且环境适应性也很理想。
二氧化碳基聚合物是以二氧化碳和烃为原料共聚而成的新型塑料原料。其中二氧化碳含量占31%~50%,可大大降低对烃的上游原料——石油的消耗。目前已批量生产的二氧化碳基塑料原料主要有二氧化碳/环氧丙烷共聚物、二氧化碳/环氧丙烷/环氧乙烷三元共聚物、二氧化碳/环氧丙烷/环氧环己烷三元共聚物等品种。
二氧化碳基聚合物使用后产生的塑料废弃物,可以通过回收利用、焚烧和填埋等多种方式处理,废弃的二氧化碳基聚合物可以像普通塑料一样回收后进行再利用;进行焚烧处理时只生成二氧化碳和水,不产生烟雾,不会造成二次污染;进行填埋处理时,可在数月内降解。 
二氧化碳可降解塑料属完全生物降解塑料类,可在自然环境中完全降解,可用于一次性包装材料、餐具、保鲜材料、一次性医用材料、地膜等领域。目前,生产降解塑料的国家生产的品种有光降解塑料、光/生物降解塑料、崩坏性生物降解塑料及完全生物降解塑料等。近年来,各类降解塑料的研发有了不同程度的进展,以光降解技术较为成熟,而生物降解的研究开发最为活跃。二氧化碳降解塑料作为一类可完全降解的环保塑料,不仅能减少环境污染,而且能够实现资源替代,节约有限的石油资源,保持塑料工业的可持续发展。二氧化碳降解塑料主要应用在农用塑料制品:重点开发地膜、育苗容器和保鲜膜(片)。日用杂品:重点开发超市用购物袋、垃圾袋。土木建筑用材料:重点开发山间、海中土木工程维修用型材、保水资材。运输用缓冲包装材料:重点开发发泡片材、型材。野外文体用品:重点开发高尔夫球座,海上和登山运动一次性用品;食品包装材料:重点开发食品包装膜(袋)、餐饮具、托盘等;卫生用品:重点开发一次性尿巾、生理卫生用品;医用材料领域:重点开发一次性医疗用具和人体适性医用材料。2005年,国内降解塑料的需求量约为100万吨,预计到2010年降解塑料需求量将达到160万吨,若二氧化碳降解塑料市场按15%计算,则其需求量约为24万吨。
从工业废气中回收的二氧化碳成本很低,约300元/吨,以二氧化碳为原料生产的二氧化碳基聚合物,可大幅度降低生产成本。中科院长春应化所的专家表示:目前工业实验装置生产的二氧化碳基塑料母粒市场售价为2万元/吨,如果生产规模放大,二氧化碳基聚合物的生产成本应不高于常规塑料原料。
4、超临界二氧化碳印染技术
色彩鲜艳的纺织品今后无需用水,只用二氧化碳和染料就能完成印染过程,这项利用超临界二氧化碳进行的无水印染技术现已进入中试阶段。光明化工研究设计院针对此项技术进行的中试结果表明,中试各项性能指标达到传统工艺水平。这项技术的应用,将对缓解印染业的高污染状况,节约水资源发挥重要作用。专家预计,该技术有望在两年后实现产业化。 
二氧化碳在一定温度和压力下,可呈临界和超临界状态,在临界压力状态下,具有气体和液体的中间性质。超临界流体的粘度和气体相近,扩散系数在气体和液体之间,渗透力很大,由于能获得和液体同等的密度,所以溶解力也很大,对物质溶解快。为此,染料行业利用超临界二氧化碳的强溶解力将染料溶解,并利用超临界二氧化碳的高度扩散性,将染料渗透到纤维内部进行染色,成为世界各国争相研究的前沿课题。目前,世界上这项技术产业化仍是空白,最早介入这一领域的德国也还处于中试阶段。 
  光明化工研究设计院是我国惟一的以气体研究为主导方向的科研机构。为突破印染业高耗水、高污染的难题,缓解印染耗水给我国水资源严重短缺带来的压力,从1999年起,光明化工研究设计院就开始了超临界二氧化碳印染研究,并取得了小试成功。2005年,该院又开始进行中试,最终取得了突破性进展。 
  印染业属于高耗水和高污染行业。据不完全统计,我国包括印染在内的染整业年耗水量超过100亿吨,废水排放量约占工业总排放量的35%。染整业不仅耗水多,而且因其废水成分复杂多变、色度深、碱性大,极难处理。而排放1吨印染废水要污染20吨水体。无论从国家的可持续发展,还是从染整行业本身的可持续发展考虑,传统染整业的改革势在必行。超临界二氧化碳无毒、易得、成本低、无污染,无水印染技术的研究成功,将为我国纺织业快速发展提供强大技术支撑。
5、应用CO2的干洗技术
德国林德公司也推出了FredButler干洗新方法,该方法是一种基于CO2利用的洗涤技术。林德公司占欧洲干洗市场的20%,计划把现有的24家 Hangers干洗店更名为FredButler,目前绝大多数的干洗利用四氯乙烯溶剂实现,但FredButle干洗新方法利用CO2具有的环保优点,使绿色化学进入洗衣业。在林德清洗系统中,CO2可从其他工业过程中回收,将其在加压下液化。然后与特种化学品生产商Uniqema公司开发的去垢剂增进剂相混合,在旋转式洗涤室内加入衣服中。污垢通过蒸馏分离,CO2回收再用。
6、CO2和H2直接生产二甲醚
二甲醚具有优良的燃烧性能,清洁,十六烷值高,动力性能好,污染少,稍加压即为液体易于储存,作为车用替代燃料,具有天然气、甲醇、丙烷、丁烷、柴油等不可比拟的综合优势。
日本关西电力公司和三菱重工公司正在开发从CO2和H2直接生产二甲醚的新方法。从工业设施捕集的CO2和H2反应生成甲醇,甲醇再脱水产生二甲醚。反应式为:CO2+3H2=CH3OH+H2O2CH3OH=CH3OCH3+H2O。两个反应步骤同时发生在一个固定床反应器中,反应条件为250~300℃、4~10MPa。采用专利的甲醇合成和脱水催化剂,同时生成副产品水。小试的CO2转化率已达到90%,二甲醚选择性为45%。 
第三节  可再生能源推进减排的价值
发展可再生能源可大大推进减排。减少温室气体排放最好的解决途径之一就是充分利用可再生能源。可再生能源的发展是保护气候的重要手段,因此也是进行清洁发展机制项目的工作重点。
据新能源投资公司于2007年12月上旬发布的统计,2007年全球清洁能源社会市场投资超过170亿美元,此外,2007年企业资本在可再生能源公司中投资超过210亿美元,比2006年增加30亿美元。
2007年全球开发可再生能源31GW,未来仍在快速发展。据世界瞭望学会分析,现在有58个国家制定了可再生能源目标,另有56个其他的国家制订了可再生能源鼓励政策。为此,在近5年来,太阳能工业增长了36%,风能工业增长24%,生物燃料工业增长17%,为全世界创造了250万个工作机会。
一、中国发展可再生能源推进减排行动
中国是国际上能源消耗的大国,而且,在未来20年,能源的需求也将保持强劲增长,能源问题已经成为关系到整个国民经济、国家安全的重大社会问题。资源的紧缺和能源成本的持续增长使得众多发达国家将注意的目光转向了新能源,其中太阳能的应用备受重视。能源专家认为,在可再生能源中,太阳能取之不尽,清洁安全,是理想的可再生能源选择。我国的太阳能资源比较丰富且分布范围较广,太阳能光伏发电的发展潜力巨大。
世界瞭望学会于2007年11月16日发布对中国可再生能源未来的预测报告。报告认为,到2020年,中国将达到或甚至会超过可再生能源占其总能源15%的目标。如果中国支持使其能源供应走向多样化,并成为可再生能源技术制造领域的全球领先者,则到2050年可再生能源将可提供中国能源的30%以上。中国需要为13亿人口提供安全的、能自给的和环境可持续发展的能源,这是十分明确的。2006年,中国能源使用量在世界上位居第二,中国在前10年内能源需求将近翻了一番,中国电力用量增长甚至更快,从2000年以来就翻了一倍。中国能源密集型工业和高技术制造业现已成为服务于世界的重要力量。日益提高的生活标准也意味着中国消费的增多,包括高的能量使用量,如空调和汽车。到2020年,中国年汽车销售量预计将超过美国的汽车销售量。而中国的电力大部分来自于煤炭和水力发电,中国快速发展的汽车使用油量增长,正在对能源安全造成较大的问题。中国进口石油已近一半。能源的安全性、电力能力短缺和空气污染问题都在增大解决的紧迫感和压力,这将要求转向替代技术和燃料,包括提高能效、发展“洁净煤”技术、核能发电和再生能源。中国已成为全球可再生能源的领先国。2007年在新增可再生能源中投资超过100亿美元,投资额仅次于德国。其中大多数用于小型水力发电、太阳能加热水和风能发电。2005年颁布的可再生能源法,支持可再生能源优先的继续发展。中国现在从可再生能源获取的份额占其能源的8%,并占其电力的17%。预计到2020年将增加到15%~21%。世界瞭望学会的报告集中分析了中国的可再生能源的使用,重点是风力发电、太阳能发电、太阳能加热水和采暖,以及生物质发电和生物燃料。位于美国的中国战略公司总裁Lou Schwartz指出,中国的发展机遇是巨大的。到2020年来自可再生能源的总电力能力将达到400GW,将接近2006年135GW的三倍,水力能、风能、生物质能和太阳能光伏发电将成为最大的贡献来源。如果现行目标和政策持续下去,则到2020年中国家庭将会有超过1/3可望使用太阳能热水。使用其他的可再生能源,包括生物气体和或许还有太阳能集热发电也会有较大的增长。世界瞭望学会总裁Christopher Flavin表示,全球气候的未来可能使人相信,中国在引领可再生能源时代中能起到大的作用,就如美国在约1个世纪前引领世界进入石油时代那样。事实是中国拥有大的可再生能源潜力。
二、美国发展可再生能源推进减排的目标
美国将通过提高能效和利用可再生能源实现减排。美国于 2006 年 7 月召开第 35 届太阳能会议,针对气候变化问题,研究了通过提高能效和利用可再生能源实现减排的目标,对采用这些技术到 2015 年和2030 年减少二氧化碳排放的前景进行了预测。研究认为,限制温度提高意味着要将大气中二氧化碳(CO2)限制在 450~500PPm。甲烷和其他温室气体的排放也必须减少。
许多科学家认为,美国到本世纪中叶必须使排放比现在 16 亿吨/年水平减少约 60%~80%。分析显示,即使有如此大的减排,美国的人均排放量也仍将从现在占世界平均值的5倍减少到世界平均值的 2 倍。
能源专家提出 9 大领域提高能效和可再生能源利用措施:提高总能效、建筑节能、运输节能、应用集约化太阳能发电、光伏发电(PV)、风能、生物质利用生物燃料和地热发电。建筑节能是重要领域,运输节能要发展混合动力车。生物燃料中发展纤维素乙醇拥有减排潜力。美国到 2030 年达到碳减排的措施和所占份额见表 1。到 2030 年采取各种措施可实现减排目标约 12 亿吨碳/年。
表1  美国到 2030 年达到碳减排的措施和所占份额
措施    百万吨碳
提高能效    688
集约化太阳能发电    63
光伏发电    63
风能    181
生物燃料    58
生物质利用    75
地热能利用    83
碳减排约 57%将来自于提高能效,约 43%来自于可再生能源。提高能效措施将使美国到 2030 年碳排放保持不变,而可再生能源供应技术将使碳排放有大的下降而低于目前水平。风能对碳减排的贡献占可再生能源贡献约 1/3。其他可再生能源将各贡献 11%~16%。这些技术潜力全部实现将需要持续的研发,以降低成本和获得政策支持。
据美国能源情报署预计,到 2030 年美国电力供应量约 40%将来自于可再生能源发电。表 2 列出到 2030 年可再生能源技术对美国电力的潜在贡献。此项研究不包括海上风能。包括太阳能热水利用,但不包括太阳能其他热利用(如工业过程用热),也不包括光伏发电和风能发电的电力贮存。
表2  到 2030 年可再生能源技术对美国电力的潜在贡献
技术    2030 年可再生能源年发电量,TWh    2030 年占电网能量%
集约化太阳能发电    301    7.0
光伏发电    298    7.0
风能    860    20.0
生物质能    355    8.3
地热能利用    394    9.2
合计    2208    51.3
三、发展太阳能发电推进减排的进展
太阳能的资源是风能资源的100倍,这是取之不尽用之不竭的资源。太阳能作为一种用之不竭又到处可取得无污染的清洁能源成为了人类首选的可再生能源。有专家分析,如果把地球表面0.1%的太阳能转变为电能,转变率为5%,每年的发电量相当于目前世界能耗的40倍左右。
太阳光伏发电是利用太阳能级半导体电子器件有效地吸收太阳光辐射能,并使之转变成电能的直接发电方式,是当今主流的太阳能发电方式。与传统的化石能源相比,太阳能光伏具有降低温室气体和污染物排放、保障能源安全等优势。
油价的持续上涨和环境问题的日益凸显,使太阳能工业成为新世纪替代能源的重要来源。
据绿色和平与欧洲光伏工业协会2007年9月初发布的评论报告称,太阳能光伏电池发电将成为与常规发电具有竞争性的能源。预计到2020年将产生营业收入高达3000亿欧元(4080亿美元),为650万人提供就业机会,并可满足世界电力需求的9.4%。全球太阳能光伏工业从现在到2010年将在扩建光伏(PV)工厂方面投资140亿欧元。大规模生产将可降低成本,并在某些地区,到2015年将可与终端用户的电价相竞争。绿色和平与欧洲光伏工业协会表示,拓展太阳能发电也可大量减少温室气体排放。报告认为,发展太阳能发电,到2030年,全球CO2减排可望超过10亿吨/年,相当于2004年印度全国的排放量,或相当于300座燃煤电厂的排放量。到2030年从太阳能发电取得的累积减排量将可望达到66亿吨。据报告统计,设置的太阳能光伏发电能力已从2000年1.2GW提高到2006年6.5GW,1998年以来的年均增长率达到35%。该工业的产值已超过90亿欧元/年。
世界最大的露天一体化光伏系统于2007年8月中旬在瑞士Wankdorf Bern投用。在增设2808块太阳能模块后,该露天一体化光伏系统现己拥有7930块太阳能模块,由日本技术公司Kyocera提供的这些模块,使总的电力输出达到1346774KW。扩能的系统年产生电力1134045KWh,相当于每年减少CO2排放630吨。该太阳能系统每年产生电力1134045KWh,可供当地350户4人家庭的电力消费。
四、发展风力发电推进减排的进展
全球范围内温室气体减排呼声日趋高涨,风电作为一种清洁高效的能源,已经显示出在应对气候变化,减缓能源安全压力,满足能源需求方面的巨大潜力。
我国拥有10亿千瓦可开发利用的风能资源(陆上2.5亿千瓦和海上7.5亿千瓦)。《可再生能源中长期发展规划》指出,到2010年,全国风电总装机容量达到500万千瓦;到2020年达3000万千瓦。《规划》提出,通过大规模的风电开发和建设,促进风电技术进步和产业发展,实现风电设备制造国产化,尽快使风电具有市场竞争力。在经济发达的沿海地区,发挥其经济优势,在"三北"(西北、华北北部和东北)地区发挥其资源优势,建设大型和特大型风电场。
山东省的风能资源总含量为6700万千瓦,相当于3.68个三峡水电站的装机容量,居全国前三。山东省风电发展规划,到2010年,山东省全省装机容量将增加到100万千瓦。江苏省位于东部沿海的中心,拥有世界最大的海岸辐射沙洲,风能资源极为丰富。启东、如东、盐城、东台、大丰等地区风电开发海内外瞩目,风电设备制造产业持续快速发展,江苏有望年内跻身百万千瓦风电大省。浙江省海岸线总长居全国之首,沿海及海上风电资源丰富,包括苍山、大陈岛、衢山岛、慈溪风电场等正在规划建设中。福建风能资源开发起步较早,近年发展加快,漳浦六鳌、东山澳角、惠安崇武、长乐江田、漳浦古雷、诏安梅岭六大风力发电场的建设将使福建新增装机容量60多万千瓦。上海风能资源丰富,一年中至少83%的"风时"可供利用,广阔海域是建设风电场理想之所。上海东海大桥东侧正在建设国内首个海上风场,总装机容量达10万千瓦,开创了中国海上风电发展的新纪元。中国沿海地区发挥经济优势,加速风电发展的序幕正在拉开。 
第四节  运输业减排及适用技术
联合国气候变化框架公约秘书处(UNFCCC)2007年8月底发布报告,认为为减缓气候变化到2030年运输部门需每年投资880亿美元,这880亿美元之中,92亿美元为生物燃料生产,其他大多为发展较高成本的混合电动车。报告估算,为减缓气候变化,到2030年所有部门全球总的投资增加每年将达2000亿~2100亿美元。总体来看,今后内抑制气候变化需要的投资将占2030年总投资的1.1%~1.7%(约为估算的全球GDP的0.3%~0.5%)。据统计,2004年,运输消费的能量为19.69亿吨油当量,为世界能量消费的1/4。运输占全球温室气体(GHG)排放约14%,2004年为5.8Gt CO2当量,几乎所有都为CO2。运输占与能量相关的CO2排放1/5。
交通运输包括客运和货运几乎占该行业能量使用量近3/4(73%),其次是空运(占12%)、水运(占10%)、铁路(占4%)和其他所有形式(占1%)。交通运输量及其不同方式的分布在各个不同地区不尽相同。根据可供参考的情况分析,运输行业总的能量消费预计到2030年将达31.11亿吨油当量。CO2的排放量到2030年将达8.7Gt CO2,也将增加58%。但在按减缓气候变化的情况分析,总的运输能量消费到2030年将下降至26.64亿吨油当量,增加35%。预计CO2排放将达6.7Gt,增加22%。减缓气候变化的情况将依赖于增加使用混合电动车和生物燃料,并进一步提高汽车能效,包括燃烧发动机的进步。 
 
据德国能源与环境研究院的研究分析,使世界运输编队(乘用车、卡车、铁路槽车和海上运送船)轻量化,可望使每年温室气体排放减少6.6亿吨,或相当于全球与运输相关的温室气体排放的9%。采用先进设计可望减少温室气体排放约8.7亿吨。
英国于2007年10月宣布运输业新的低碳运输系统框架目标,以保证运输业到2050年排放CO2至少减少60%。该框架由几个驱动力推动:①最大量提高竞争力;②顺应应对气候变化潮流,削减CO2和其他温室气体排放;③保护人们安全和健康;④保护自然环境。
据从事投资的Lehman Brothers公司2007年10月作出的预测,2025年中国汽车将达7.8亿辆,这几乎将相当于当今世界汽车的总量(约9亿辆)。预测认为,日本和韩国经济发展体的汽车平均拥有量预计将从2006年每1000人仅42辆提高到每1000人600辆。美国、印度和其他国家汽车数预计也会增长。随着汽车的增多,在稍超过17年的时间内世界汽车燃料翻了一倍多。未来将达20亿辆的汽车给人类的汽车燃料来源提出了严峻挑战。它们将更多地来自于替代燃料来源,如纤维素乙醇和电力,并发展替代材料如碳纤维,和发展替代技术如组合式混合动力车。 
一、低排放的绿色汽车
低排放的新能源汽车又称清洁能源汽车,含混合动力、纯电动(BEV,包括太阳能)、燃料电池电动(FCEV)、氢发动机、其他新能源(如高效储能器、二甲醚)等类能源为动力的汽车。与使用汽油、柴油作为燃料的常规汽车不同,节能环保的新能源汽车一般分为4种:使用天然气、生物质燃料、煤基燃料等替代燃料作为燃料的代用燃料汽车;使用汽油、柴油或代用燃料但增加混合电动系统从而具有显著节油效果的混合动力汽车;单纯从电网取电使用蓄电池和电动系统驱动的纯电动汽车;利用车载氢燃料电池发电和电动系统的燃料电池汽车。 
全球汽车业选择发展清洁能源汽车是迫于能源短缺和环境污染的双重压力。全球汽车保有量约在9亿辆左右,加上其他工业民间的用油,每天消耗原油1000万吨,每年消耗原油近40亿吨,照此速度,地球上的原油还有40年将面临枯竭;此外汽车排放的二氧化碳占人类排放总量的20%,对环境造成了严重的污染。这种严重的现实迫使汽车工业不得不寻求新的出路,就是必须开发清洁能源汽车。
1、混合动力汽车
混合动力汽车在刹车、加速、减速时,可以节省大量燃油,并同时减少城市废气排放。
据美国Edison国际公司分析和预测,组合式混合电动车将具有很好的环境效益。美国电力研究学会和(EPRI) 和国家资源安全委员会 (NRDC)的研究报告表明,推广使用组合式混合电动车可改进空气质量并大大减少美国的温室气体排放。据预测,推广使用组合式混合电动车,到2050年可望每年减少汽车的温室气体排放超过4.5亿吨,相当于8200辆轿车的排放量,或目前上路的轻型汽车与卡车排放量的1/3。
美国电力研究协会(EPRI)和天然资源安全委员会(NRDC)于2007年7月发布对美国使用插入式混合电动车(PHEV)的综合评估报告,认为可减少温室气体(GHG)排放和具有可改进空气质量的潜力。 
研究报告的主要观点如下: 
1、大规模推广采用插入式混合电动车(PHEV),到2050年可使来自汽车的GHG排放减少超过4.5亿吨/年,相当于道路上减少8250万辆轿车。 
2、将充裕的电力供应用于运输业,美国PHEV占60%市场份额,则到2050年可利用电网供应的电力7%~8%。 
3、PHEV可改进整个美国的空气质量,并到2050年可减少石油消费300万~400万桶/天。 
插入式混合电动车(PHEV)是电池电动车(BEV)与动力辅助的混合电动车(HEV)的操纵组合。PHEV像BEV一样,可从电网再进行充电、在车载电池中贮存能量,并使用能量。
与BEV不同的是,PHEV可使用内燃式发动机在高速公路上驱动,或当电池耗尽可用内燃式发动机驱动。因为它的通用性,PHEV可用作常规内燃式发动机汽车或电池电动车(BEV)的直接替代。
2008年初油价曾一度高达100美元/桶,引起众多煤体对解决方案的关注。而替代燃料汽车作为高效用能方案将受到更大重视。据悉,美国能源部Argonne国家实验室分析了燃料的不同来源:石油、天然气、煤炭、生物质和风能/太阳能。认为,采用生物质能和风能/太阳能不仅可提供大量能量,而且对环境有利。
分析认为使用这些能源可为混合动力车(PHEV)提供电力,不仅高效,而且可减少温室气体(GHG)、挥发性有机化合物(VOC)、一氧化碳(CO)、氮氧化合物(NOx)、微细颗粒物(PM2.5)和硫氧化合物(SOx)的排放。
例如,煤炭可用于生产合成柴油,但更多地可利用煤炭发电供入电网,为PHEV充电。生物质也可用于向PHEV供应电力。风能/太阳能更适宜于向PHEV供应电力,它优于将电用于使水转化为氢气。生物燃料是比煤炭发电供入电网更好的方案,其排放污染物较少。
从这些替代方案发电而应用于PHEV也许是更高效的方法。 
增加使用PHEV的要点是电池技术。锂离子电池是最有前途的电力贮存系统,但是其还较昂贵。在丰田Prius混合动力车(PHEV)中,预计全锂离子电池电力PHEV使用的价格将下降至1.5万美元。 
美国通用汽车(GM)公司2007年10月底宣布,投资2.5亿美元在上海建立替代燃料研究中心,着眼于生产环境更友好的汽车。在上海的新研究中心将从事燃料和汽车研究。   
二、发展减排的几种替代燃料评述
(一)生物柴油
生物柴油的特点在于:A.有优良的环保特性。生物柴油含硫量低,可使二氧化硫和硫化物的排放减少约30%。生物柴油不含对环境造成污染的芳香烃。与普通柴油相比,生物柴油具有环境友好特点,其柴油车尾气中有毒有机物排放量仅为1/10,颗粒物为20%,CO2和CO排放量仅为10%。其废气排放指标可满足欧洲Ⅱ号和Ⅲ号排放标准。B.有较好的发动机低温启动性能,无添加剂冷凝点达-20℃。C.有较好的润滑性能,可降低喷油泵、发动机缸体和连杆的磨损率,延长其使用寿命。D.有较好的安全性能,其闪点高,不属于危险品。E.有良好的燃料性能,其十六烷值高,燃烧性能优于普通柴油。F.具有可再生性。生物柴油作为一种可再生能源,其资源不会枯竭。
1、国外发展现状 
欧洲和北美利用过剩的菜子油和豆油为原料生产生物柴油已获得推广应用。按照京都议定书,欧盟2008~2012年间要减少CO2排放8%,据燃料对整个大气CO2影响的生命循环分析(LCA)指出,生物柴油排放的CO2比矿物柴油要少约50%。为此,欧盟最近发布了两项新的指令以推进生物燃料在汽车燃料市场上的应用,这将进一步推动欧洲生物柴油工业的发展。与常规柴油相比,生物柴油价格要贵一倍以上,为此,指令要求欧盟各国降低生物柴油税率,并对生物柴油在欧洲汽车燃料中的销售比例作出规定。这将有助于欧洲生物柴油市场价值由2000年5.04亿美元提高到2007年24亿美元,年增长率可望达到25%。欧盟推广生物柴油的目标是: 2010年达830万吨。德国现有8家生物柴油生产厂,拥有300多个生物柴油加油站,生产生物柴油25万吨/年,并制定了生物柴油标准DIN V51606,对生物柴油不收税。法国有7家生物柴油生产厂,总能力为40万吨/年。使用标准是在普通柴油中掺加5%生物柴油,对生物柴油的税率为零。意大利有9个生物柴油生产厂,总能力33万吨/年,对生物柴油的税率为零。奥地利有3个生物柴油生产厂,总能力5.5万吨/年,税率为石油柴油的4.6%。比利时有2个生物柴油生产厂,总能力24万吨/年。
美国也在推广生物柴油,现有4家生物柴油生产厂,总能力为30万吨/年,2001年生产6.5万吨,规划2011年将生产115万吨。在普通柴油中的掺入量为10%~20%。生物柴油的税率为零。其他一些国家也在兴起生物柴油产业。日本生物柴油生产能力达到40万吨/年。泰国发展生物柴油计划己于2001年7月发布,泰国石油公司承诺每年收购7万吨棕榈油和2万吨椰子油,实施税收减免,泰国第一家生物柴油装置已经投运。
2、生产技术及进展
目前生物柴油主要用化学法生产,采用植物和动物油脂与甲醇或乙醇等低碳醇在酸或碱性催化剂和230~250℃下进行酯化反应,生成相应的脂肪酸甲酯或乙酯生物柴油。现还在研究生物酶法合成生物柴油技术,酶法合成生物柴油具有条件温和、醇用量少、无污染物排放等优点,但由于低碳醇对酶有毒性,致使酶法转化率低(低于90%),目前尚未工业化。
最近,国外开发了一些主产生物柴油新工艺和利用下脚原料生产生物柴油技术。加拿大Biox公司生产和销售的生物柴油采用Toronto大学开发的工艺,该工艺将回收的植物油、农业种子油或废弃的动物脂肪、油脂转化为生物柴油。传统的催化方法从三甘油酯生产脂肪酸甲酯有几个缺点:室温下速度慢,不能完全反应;需2~3次通过才能达到必要纯度;不能处理脂肪酸含量高于15%的物质,因酸类会中和催化生成的皂类。鉴于最初反应混合物由两相组成,反应传质受到限制,Biox工艺揭示了甲醇醇解动力学,该工艺采用情性、廉价、可回收的共溶剂使反应呈单相;使用较多甲醇增加混合物极性,以保持催化剂离子化;使用单相酸催化步骤转化脂肪酸;循环甲醇和共溶剂,利用冷凝的潜热加热进入的原料。Biox工艺改变了生物柴油生产的经济性。Biox公司已投运1000升/年验证装置,并计划放大生产60000升/年。
美国农业部(USDA)研究人员从大豆皂料(生产食用油时的一种廉价副产物)中生产生物柴油。该工艺费用比目前从精制的植物油生产生物柴油最低费用方法还便宜。燃油质量与常规生物柴油相似。皂料含有50%水,三甘油酯、含磷甘油酯和游离脂肪酸各含10%。在USDA工艺中,甘油酯在100℃下水解释放出脂肪酸,除去水,然后用硫酸和醇类酯化生产生物柴油。起初遇到的问题是酯化时固体硫酸钠废物(硫酸与氢氧化钠在碱性皂料中反应生成)的大量沉淀。这可组合采用工业上从皂料制取酸性油的方法而得以解决。在该过程中,蒸汽和硫酸喷入呈高度乳化状的皂料中,可使乳化液破乳,使油和水实现相分离,含有可溶性Na2SO4的水排向污水处理装置。
3、我国的发展机遇 
目前我国生物柴油的研究开发处于起步阶段。但我国有丰富的植物油脂及动物油脂资源,我国每年豆油年产量达6000万吨,而且饭店产生大量的煎炸油,如加以充分利用,有很大的发展空间。最近,四川古杉油脂化学公司已成功开发出生物柴油,该公司以植物油下脚料为原料生产生物柴油,产品的使用性能与0号柴油相当,燃烧后废物排放较普通柴油下降70%,经检定,主要性能指标达到德国DIN 51606标准。生物柴油产业是新兴的高新科技产业,我国“十五发展纲要”己明确提出发展各种石油替代品,并将发展生物液体燃料确定为新兴产业发展方向,加快我国生物柴油的研发和应用是新时期赋予我们千载难逢的发展机遇。
(二)二甲醚
1、低排放的二甲醚燃料在我国具有发展前景。
二甲醚燃料的制取可以煤、天然气、煤层气、生物有机物等为原料产生合成气一氧化碳和氢气,然后常规通过二步法先制得甲醇,进一步脱水制成二甲醚。新工艺是由合成气一步法高效制备二甲醚,可显著降低二甲醚的生产成本。二甲醚含氧量为34.8%,它无毒性,常温常压下为气态,常温时可在五个大气压下液化,具有与液化石油气相似的物性,易于储存与运输。
根据我国自然条件和能源资源特色,我们可以构想,在未来,将污染严重的煤炭,转化为洁净的二甲醚,供给本地的能源消费,来改善西部地区环境,保护生态。
同样西部的天然气资源可转化为易于储运的二甲醚;,用油罐车运输到资源贫乏东部地区。二甲醚作为洁净的二次能源广泛用于汽车、小型热电冷联供、发动机热泵、大型燃气轮机、燃料电池及家庭灶具、热水器等,将形成一个新的二甲醚能源经济(DME Economy),二甲醚作为一种新型二次能源具有巨大的发展潜力。
2、我国二甲醚燃料的发展前景
二甲醚作为二次能源的生产成本,取决于二甲醚燃料制造工艺和生产规模,AMOCO公司曾对生产成本有一预算,若以天然气为原料,采用Topsoe公司一步法制备二甲醚的工艺,按每天生产42000桶的规模,生产成本低于柴油和汽油,为柴油的84%,汽油的45%。根据我国学者有关研究表明,采用煤,以浆态床一步法大规模制取DME,成本在1200-1400元/吨左右。采用天然气,投资及消耗以美国的2370kt/a装置为基准,天然气价格按新疆天然气井口价0.520元/立方米考虑,以甲醇脱水工艺装置,DME的产品成本约为1527元/吨;以合成气一步法工艺装置, DME的产品成本约为1405元/吨。1吨柴油和1.48吨DME发热量相同,可见与柴油的价格相比,二甲醚具有很强的竞争性。今后若采取以一步法浆态床反应器为核心的多联产系统,将使生产DME设备的基本投资,单位能量的成本,能耗进一步下降。
在我国,由于二甲醚燃料的环保性和对国家能源安全的重要性,已经引起有关部门的高度重视,在今后5-10年内将有大的发展,我国陕西、四川、山东、新疆、上海将上一批规模不等的二甲醚制造基地。山东临沂市久泰化工股份有限公司在建的年产3万吨二甲醚装置已于2003年底正式投入生产。 年产6.5万吨二甲醚的二期工程已于2005年建成,同时该公司计划在3-5年内在内蒙建成年产150万吨甲醇、100万吨甲醚、30万吨碳酸二甲酯装置,预计建成后将成为世界上规模最大的二甲醚生产线。宁夏煤业集团有限责任公司与中煤能源集团公司就宁夏年产83万吨煤基二甲醚示范项目2003年在银川签约筹建。泸天化集团与日本TOYO会社合作年产40万吨甲醇、10万吨二甲醚项目正在建设中,这标志着我国已开始大规模运用天然气产品代替石油产品,该项目设计生产能力为日产甲醇1350吨,日产二甲醚340吨。
二甲醚在我国的发展,将以替代LPG民用和替代柴油作为汽车燃料为切入点,刺激国内的二甲醚生产与应用,进一步扩展到小型热冷电装置、发动机热泵、燃气轮机发电、燃料电池等。预计在5-10年内有望成为我国能源经济的主要支柱之一。
(三)生物乙醇
目前,巴西所有车用汽油均添加20%~25%的燃料乙醇,并且已有大量使用纯燃料乙醇的汽车。除在本国大力发展生物乙醇工业之外,巴西还积极开展国际“乙醇外交”。巴西与美国签订了在西半球鼓励生产和消费乙醇的协定。此外,还同意大利和厄瓜多尔签订了共同开发乙醇项目的合作协定。中国限制使用玉米加工生物燃料之后,引起了巴西工业界的广泛关注,巴西农业部1995年就表示关注中国推广使用乙醇汽油的行动,希望与中国在发展乙醇燃料方面进行广泛的合作。 
美国从上世纪70年代开始利用其耕地多、玉米产量大的优势,发展燃料乙醇,目前以玉米为原料生产燃料乙醇的生产工艺已经基本成熟。美国到2012年法定的可再生和替代性能源的总量目标是要达到75亿加仑,到2017年达到350亿加仑,而当前的替代能源每年产量是40亿加仑。因此美国玉米价格节节攀升。随着对燃料汽油需求的不断增加,美国的乙醇加工项目也不断上马,2004—2005被用于生产乙醇的玉米总量是13.23亿蒲式耳,2005~2006达到21.5亿蒲式耳,美国农业部预计,2007年有约32亿蒲式耳玉米用于加工成燃料乙醇。
一些企业正在致力于将非粮食类或废弃生物质如秸秆等转化为乙醇,以帮助解决原料供应问题。以木质纤维素为原料生产生物乙醇是技术开发的焦点。木质纤维素来源于农业废弃物(如麦草、玉米秸秆、玉米芯等)、工业废弃物(如制浆和造纸厂的纤维渣)、林业废弃物和城市废弃物(如废纸、包装纸等)。目前世界各国研究利用木质纤维素发酵生产乙醇的科研机构都围绕着这几大关键技术进行攻关,但是目前世界上还没有一家工业规模利用纤维质原料生产燃料乙醇的企业。其主要障碍是酶解成本过高、缺乏经济可行的发酵技术。因此,技术路线的优化组合问题、生产过程中成本降低的问题以及乙醇废糟的综合利用等问题,需要解决。 
发展乙醇汽油既能解决能源供应紧张问题,又能解决尾气排放过高的问题,还能促进农业发展、保证粮食供应稳定、提高农民的稳定收入,解决“三农”问题。因此,应当把发展乙醇汽油作为战略选择。
几大推动力加快乙醇汽油发展
其一,国家大力提倡发展可再生能源,替代化石燃料,发展循环经济。发展车用乙醇汽油是我国新时期解决能源供应紧张问题的有力措施。随着人民生活水平的不断提高以及汽车保有量的持续增长,石油进口量和对外依存度逐年提高,2006年石油对外依存度已达47%以上。我国每年的石油产量增长1.7%,但石油消费却以8%以上的速度在增长,产量与需求差距越来越大。中国的煤炭相对多一些,但是化石能源总有一天会枯竭,到那时能源安全就成了问题。所以从中国的发展环境来看,燃料乙醇的发展空间比较大。
  其二,环保问题已经不容小视,它关系到整个地球的生态安全。据有关数据显示,添加了乙醇汽油后,汽车尾气中的一氧化碳能减少30%以上,二氧化碳能减少10%以上。作为最大的发展中国家,我国是世界排名第二的二氧化碳排放大国,并有可能在两三年后超过美国,成为全世界最大二氧化碳排放国。我们既然签署了《京都议定书》,就要采取有力措施减少二氧化碳的排放。从环保角度看,欧3、欧4标准,别的国家执行了好几年才升一个级,我们国家刚公布了欧2,马上又要执行欧3标准,2008年奥运会又要执行欧4标准,目的就是要让汽油适应环境的要求。选择燃料乙醇是实现能源替代的一个战略抉择。 
  其三,发展乙醇汽油还涉及农产品的转化,因此从国外到国内农业部门都十分积极。比如美国农业比较发达的州都提出议案,只要工业转化项目的带动,马上就会促进农业发展。由于有了乙醇汽油项目,美国就不再限制玉米的生产和出口,玉米的种植面积大幅增长。我国的情况也是如此,吉林、黑龙江等地的玉米产量节节上升。2000年玉米价格800元一吨,现在涨到1300元一吨,彻底改变了农民卖粮难的现状。 
(四)甲醇汽油
低排放的甲醇汽油在我国具有发展前景。
评价认为,甲醇汽油可有效降低汽车污染排放。纯甲醇燃料(M100)汽车尾气完全没有汽油车尾气所含的苯和铅等剧毒物质;甲醇燃料尾气增加的非常规排放物主要为甲醇和甲醛,但通过使用催化净化器,可以使M100排放的甲醇、甲醛降低到接近和低于汽油的排放水平。
甲醇作为替代能源具有很多优点。首先因为甲醇的来源广泛,其中煤制甲醇更具重大意义,尤其对含硫量高、不易民用或工业用的煤,也不影响生产甲醇。从煤中制取甲醇,也可在多种可点燃物质中提取混合醇,再将甲醇作为燃料代替汽油,等于汽车烧煤。其次甲醇汽油含氧量高,燃烧充分,能有效地降低和减少有害气体的排放,按照国家标准,碳氧化合物下降98.9%,碳氢化合物下降88.11%,达到欧III标准,部分指标达到欧IV标准,有利于环境保护,故有绿色环保燃料之称。第三因为甲醇汽油的燃烧特性,能有效地消除燃烧系统各部位的积炭,避免了因积炭的形成而引起动力下降、燃烧不充分等现象,且可降低各工况排气温度,有利于降低零部件热负荷,延长发动机部件的使用寿命。第四因为甲醇汽油中的甲醇是一种性能优良的溶剂,能有效地消除油箱及油路系统中杂质的沉淀和凝结,有良好的油路疏通作用,减少为清洁疏通油路而购买的如油路通、燃油精等添加剂的费用开支。第五因为使用甲醇汽油无论是电喷式和化油器式的任何一款汽油发动机,无须作任何改造即可正常使用。第六因为甲醇汽油辛烷值高,动力强,适用于高压缩比发动机,可提高发动机的效率。
而且中国经济的快速发展,为甲醇汽油提供了巨大市场需求。专家预测,到2020年中国的石油产量在1.7~2.0亿吨,相当于2.09~2.28亿吨甲醇,而且还不包括甲醇作为四大基本有机原料的消耗。2020年甲醇的市场销量可能在3亿吨左右,尽快出台甲醇发展产业政策,促进甲醇工业发展,形成国家支柱产业是我国当务之急。而且中国是世界石油消费大国,但石油储备刚刚启动,一旦遇到紧急情况,这点储备只能是杯水车薪。将资金用于大力发展甲醇燃料,从根本上解决中国能源问题,既是最好的石油战略储备,也能创造更多的社会效益。
按照入世承诺:中国从2004年1月1日起取消成品油进口配额管理,允许外商独资经营油品仓储。零售业务从2006年1月1日起,允许外商从事成品油批发业务,与世界经济接轨。从国家经济发展,能源战略安全保障方面需要,全面推广甲醇燃料条件已成熟,甲醇燃料的发展已到了关键时刻,相关产业政策出台应是顺理成章的事,甲醇燃料的快速发展势在必行。
我国的能源状况是贫油少气富煤,从1994年起已成为石油纯进口国,此后平均每年都递增约1000万吨,目前年原油消耗量达2亿吨以上,年进口量达到7000万吨,成品油年进口量达三千多万吨,在巨大用量的压力下,我国能源安全已成为严重问题,迫切需要寻找新能源。以煤制甲醇是较好的出路,甲醇与汽油按一定比例混合就成为甲醇汽油,它可以直接代替普通汽油,缓解汽油的紧张局面,同时甲醇汽油燃烧完全,有很好的环保效益,其应用前景非常看好。
据研究表明:由于燃烧矿物燃料产生的一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化合物几乎有一半是汽油机、柴油机排放的。随着机动车数量不断增加,机动车排气对环境的污染越来越严重。甲醇汽油燃烧比90号汽油的排气中有害物少,对环境污染的影响也轻,比无铅汽油燃放排气的一氧化碳和未燃烧的碳氢化合物也少得多。经上海环保产品质检总站实际测试,一氧化碳降低90%以上,碳氢化合物降低90%以上。车用甲醇汽油作为一种清洁型的车用燃料,不但可以有效地节约石油资源,还大大减少汽车尾气污染,是一种清洁的车用燃料。
甲醇汽油的推广和应用也能提高我国燃油的品质。目前我国车用汽油标准仅能满足欧I标准的要求,还远远不能满足北京、上海、广州等作为国际大都市的环保计划的要求。其次对于汽车的排放指标是与汽车本身的品质和燃油的性能紧密相关的,国内汽车的升级换代比较快,目前燃油的标准低已经成为排放指标升级的瓶颈。因此,必须对现有车用燃油标准和品质进行改变,一方面,提升燃油的标准技术水平;另一方面,加强燃油排放指标的监测。
甲醇汽油的推广和应用对石油能源的储备具有战略意义。据有关机构研究发现,在可用混和气浓度范围内,发动机使用甲醇的热效率比对应汽油高7%~13%。同时甲醇可用可再生资源进行生产,又有利于节约不可再生资源。甲醇汽油的推广有利于国家能源战略的调整。
甲醇汽油的推广和应用也能带动相关产业的发展。目前世界甲醇生产原料中,天然气大约占80%,我国天然气资源相对较少、价格较高,从而使以天然气为原料生产甲醇的成本比以煤为原料高出35%左右。煤炭是中国储量最多、产量最大的主导能源,且我国煤制甲醇生产技术成熟,因此,甲醇汽油研制成功将会带动煤化工及可燃物质提取混合醇工业的发展。
三、汽车尾气净化减排技术
汽车尾气净化催化剂是控制汽车尾气排放减少污染的最有效手段。按照我国总体规划,到2010年我国汽车尾气排放控制与国际接轨,达到国际水平。
汽车尾气净化催化剂有多种,早期使用普通金属Cu、Cr、Ni,催化活性差、起燃温度高、易中毒,后来用的贵金属Pt、Pd、Rh等作催化剂具有活性高、寿命长、净化效果好等优点,但由于贵金属价格昂贵,很难推广。 
日本科学家近日研制出一种新型催化材料,它不仅能提高催化能力,还能大大减少汽车废气转换器中贵金属的用量。 
一般汽车废气转换器的核心部件是有大量微孔、表面涂以粉状催化剂的陶瓷。这些含有钯、铂、铑等贵金属成分的催化剂,由于转换器靠近发动机,高温会使催化剂颗粒结合在一起,减少催化材料的总表面积,进而降低催化能力。
日本原子能研究所的科学家称,他们使用一种名为“钙钛矿”的物质作为催化剂,有效防止了颗粒结块现象。这种含有少量钯的新型催化剂,在发动机产生的废气中工作100多个小时后仍能保持较强的催化能力,且物质微粒没有结块。
日本专家认为,该新型催化材料可以把汽车废气转换器里的贵金属用量减少70%~90%。由于贵金属的提取过程会产生大量污染物,新材料不仅有利于降低成本,也有利于保护环境。
俄罗斯科学院物理化学研究所的专家以普通金属的化合物为原料,研制出了能净化汽车尾气的新型催化剂。目前部分欧洲国家的汽车消声器中装有用铂、钯制成的催化剂,能够把汽车尾气中有害的碳氧化物、氮氧化物分别转化成无害的碳酸气和氮气。但是近年来科学家发现,上述催化剂会使汽车尾气中出现铂、钯离子。如何确定这些金属离子的排放量,及其对环境的影响,目前还是个难题。此外,含铂、钯的催化剂制作成本高。经工作损耗后,必须重新装填该催化剂,因此花费较大。为了解决上述问题,俄物理化学研究所的专家将氧化铝与钴、铜、锰、镁、锌等金属的硝酸盐相混合,并用特殊工艺对混合物进行热处理,使其具有一定的内部结构,从而制成了一种成本较低的催化剂。实验结果显示,新催化剂可将汽车尾气中的一氧化碳完全清除掉,将64%的氮氧化物转换成无害物质。俄专家指出,虽然新催化剂会使汽车尾气中含有钴、铜离子,但马路两侧的植物能够吸收钴、铜等普通金属的离子,采用现有的工艺便可确定植物中的上述金属离子含量,从而推测出环境是否受到了影响。据悉,俄科研人员正在继续对新型催化剂进行试验,以提高其净化汽车尾气的能力。
四、航空业减排行动
欧盟已经制定出一项有关“更加遵守环境保护规则的绿色民用航空发展计划”,而欧盟新闻公报也明确表示,该项计划将在欧盟的公共部门与私人企业间建立紧密的合作伙伴关系,以求达到显著的实施效果,目前欧盟给这项计划取名为“洁净的天空”。 
据欧盟相关机构调查,尽管国际组织目前还很难对全球飞行器所排放的温室气体总量进行准确的测定,但以里程计量排放废气的规则,在欧盟1999年通过的有关航空运输污染限制条例中就有所概述。如欧盟第925号条例规定,布鲁塞尔到纽约航班的温室气体排放量不得超过每人1吨。按照欧洲对轿车尾气排放的标准,汽车的尾气控制标准是每公里排放二氧化碳及氮氧化合物2.2克。换句话说,一架飞机从布鲁塞尔到纽约单程飞行时,平均每个乘客带来的废气排放量,等于一个人开车行驶约45万公里路程所造成的空气污染。有关统计还证实,2006年在荷比卢三国有约4800万人次乘坐飞机旅行,相当于三国总人口平均每人每年乘飞机旅行1.5次,这比5年前增加近一倍。同时,欧盟成员国航空客流量近年来也一直在上升,且达到了9%左右的增长率,几乎是全球经济增长率的3倍。
目前欧洲航空运输业的温室气体排放量约占欧盟温室气体排放总量的5%,但从1990年到2005年,航空业的废气排放量增长了78%,增长率远远高于其他行业。如果不立即采取有效措施,预计到2015年这一数字将达到160%,届时航空业造成的污染将使其他行业的温室气体减排努力功亏一篑,欧盟实现《东京议定书》的减排承诺有可能变得可望而不可及。随着人们对乘坐飞机旅行需求的增加,航空制造业在不断研制更多、更大的飞机。波音公司每年向世界投放约近千架客机,在未来20年中,该公司售出的客机中将有3%是400座以上的大客机。按正常计划,2007年空中客车公司要向市场投放500座以上的大型客机数十架。这些空中“巨无霸”对大气的污染可想而知。
欧盟相关专家认为,解决航空运输所带来的温室气体问题已经刻不容缓,必须尽快规划出新的治理目标,欧盟洁净空间计划正是由此而产生。欧盟在为“洁净的天空”计划发表的新闻公报中指出,“洁净天空”的主要设想是,通过技术革新与创新,减少目前航空运输中产生的大约40%二氧化碳和60%氮氧化合物排放量,以及减少50%的飞行噪音。欧盟准备以开发先进科技为主导,寄希望在2015年前完成主要机群的技术更新工作,并重点对三个类别的飞机进行改造:长途、区域间和直升机(螺旋翼),欧盟将开发环保引擎和环保航空飞行系统,重点在6个领域进行科研与创新,包括更加科学的机翼结构设计;智能引擎的开发;柴油环保引擎的研发;螺旋桨(翼)的降噪音处理;电子系统环保降耗功能的改进;更轻更耐久性零部件及可回收材料的利用。为了完成上述研究创新任务,欧盟将从第7个科研框架规划(2007年至2013年)中拿出8亿欧元给予资助,其余费用将由私人企业出资。
研发和实施航空领域新技术将是欧盟防止气候变化,节能减排的关键,欧洲空中客车公司表示要积极配合欧盟的“洁净的天空”计划。该公司最近对外界宣布,将从2020年起,对所有新设计的空中客车飞机进行“洁净化处理”,使二氧化碳排放量可比2000年设计的飞机减少50%,氮氧化合物排放将减少80%,起降和飞行噪音降低40%。空客公司还将组织一批高级研究人员,研究制造无污染的“绿色飞机”,实现民用飞机的“零排放的环保目标”,目前空客公司在技术研发的各个部门都与环保工作建立了密切的联系,共同寻求在环保技术上面的革命性突破。现在该公司已经取得了一些进展,如提高燃油效率,二氧化碳、氮氧化合物减排和降低噪音等。
欧盟指出,严格控制航空运输业二氧化碳的排放量,必须在全球范围内共同采取行动,国际合作无疑是有效防止气候变化的最有效方式。欧盟一方面在国际航空组织范围内,与美国、日本等国开展减排谈判与合作项目,逐渐组成“发达国家航空减排俱乐部”,促使新兴发展中国家尽早承担减排义务;另一方面欧盟在实现“洁净的天空”计划过程中,将进一步拉开与其他飞机生产国家在航空领域的技术差距,一旦欧盟企业在上述领域取得进展,将在全球绿色航空领域占据优势地位,同时形成与美国激烈竞争的局面。
五、船运业减排技术
国际航运组织(IMO)正在研究运送世界90%贸易货物的5万艘商船如何减少硫和颗粒物的排放。但国际船运会议主席认为,IMO应认真审查禁止在海洋中心使用高硫燃料的环境必要性,因为其结果将使炼油厂排放的CO2增加。船运排放和航空排放一样,未包括在东京议定书内,而对船运排放CO2的研究工作还没有进行。有些国际能源机构的估计宣称,船运业比铁路和公路运输的效率和环境友好性要高2-3倍(按这3种方法运输每吨货物每公里所排放的二氧化碳相比)。
然而,通过另一项研究发现,近几年来海洋船只排放的SOx和NOx在逐渐增加,而公路车辆的排放物大大减少。如果国际航运组织不建立船只排放法规,则海洋排放很快将不仅超过公路运输的排放,而且将超过所有陆上运输方式的排放。虽然减少船只NOx排放需要11~729美元/吨, 减少陆上运输方式同样排放的费用要大好几倍。
另一方面,美国船运业欢迎美国环保署关于今后几年减少船只和火车有毒排放物90%的建议。减少排放的法规将在2008-2015年间推出。
美国Foss Maritime公司2007年11月初宣布,其船舶用油正在从低硫柴油燃料转換为超低硫柴油燃料,以实现减排。据称,在Seattle/Puget Sound地区,因从低硫柴油燃料转用为超低硫柴油燃料,将使二氧化硫排放减少约9吨/年,Columbia和Snake Rivers地区(包括Portland)将使二氧化硫排放减少8吨/年。另外,Foss Maritime公司使用超低硫柴油燃料也将使Seattle/Puget Sound地区减少颗粒物质约0.7吨/年,使Columbia和Snake Rivers地区减少颗粒物质0.6吨/年。
美国环保局(EPA)于2007年11月底发布大型远洋轮柴油机排放新标准。拟议中的标准要求通过使用诸如气缸内控制、后处理和采用低硫燃料,以大大减少氮氧化物(NOx)、颗粒物质、以及硫氧化物(SOx)的排放。这将是对最大的海上柴油发动机的减排目标要求,这些属于第3类船用发动机(单个气缸排量为30升以上)。这些发动机对空气污染大,预计未来会增多。估计这些发动机占2001年移动源NOx排放近6%,占移动源颗粒排放10%以上,占移动源SO2排放约40%。估计到2030年将增加到占移动源NOx排放约34%,占移动源颗粒排放45%,占移动源SO2排放94%。进一步对这些发动机加以控制,减少排放有助于人类健康。排放标准要求:新的3类发动机的第2档NOx限值,到2011年起减少15%~25%;新的3类发动机的第3档NOx限值,到2016年起减少80%以上,需采用高效催化后处理排放控制技术;现有发动机(2000年1月1日前生产)NOx限值,达到减少20%,2010/2012年初执行;颗粒物质和SOx排放标准自2011年起执行,措施是采用低硫燃料或采用排气净化技术。
第五节  欧盟REACH法规及其影响
欧盟关于化学品注册、评估、许可和限制(以下简称“REACH”)法规的提案,已于2004年1月向世贸组织做了通报。
这是一个涉及化学品生产、贸易、使用安全的法规提案,其首要目标是保护人类健康和环境安全,保持和提高欧盟化学工业的竞争力,追求社会可持续发展。为了实现这一目标,欧盟委员会将建立专门的化学品监控管理体系,并于2012年前实现所有相关化学品的统一管理。该体系对欧盟市场上约3万种化工产品和其下游的纺织、轻工、制药等产品分别纳入注册、评估、许可三个管理监控系统。按照欧盟拟订的时间表,产量在1000吨以上的化学物质,应于3年内完成注册;产量在100-1000吨的化学物质,于6年内完成注册;产量在1-100吨的化学物质于11年内完成注册,未能按期纳入该管理系统的产品不能在欧盟市场上销售。同时,该法规还规定了严格的检测标准,需要高昂的检测费用,这些费用将全部由企业承担。据欧盟估算,每一种化学物质的基本检测费用约需8.5万欧元,每一新物质检测费用约需57万欧元。
该法规提案的实施,将对我国乃至世界石油和化工及轻工、纺织等相关产业产生重大影响。据估计,将有500多万种现在欧盟市场上销售的商品受到影响,这一情况已引起我国政府的高度重视。
一、“REACH”法规立法程序大事记
1998年4月:在Chester召开的环境委员会的非正式会议上,英国、奥地利、丹麦、芬兰、荷兰和瑞典提交了一份文件,概述了目前欧盟缺少通用的化学品方案,需要制定全新的化学品政策。
1999年6月:对于化学品政策,环境委员会采取进一步措施,要求给于欧洲委员会明确的授权。
2001年2月:委员会发行《未来化学品政策战略》白皮书,展示了将来政策中必须改变的内容。
2003年6月~7月:依据详尽的内外部数据,欧洲委员会在互联网上发布了部分立法草案内容。公众对此进行了长达8个星期的讨论。共接到6000多条信息反馈,欧洲委员会开始重视化工行业压力,弱化立法草案的影响,并提出对2万种化学品进行安全测试要求。
2004年3月:由UNICE和CEFIC(行业组织)授权KPMG(咨询商)对“REACH”进行进一步的评估研究。NGOS不支持这一研究,由于所采用的方法和程序的透明度不够。10月~12月:AdHoc议会的工作小组(国内专家组)开始分析并提出建议,以便提高“REACH”法案在议会的重要性,目的是在2005年底完成分析。建议将从欧盟市场存在的10万种产品中选出3万种进行测试,以便得到化学品安全性能数据。由于其中2/3的化学品数据很少,所以无法对这些化学品分类。12月:GuidoSacconi,欧洲议会环境委员会的研究者展示了他对“REACH”的研究报告,由于保守议会成员迟迟不表态,欧洲议会一直没有投票。2004年秋天,新议会选举产生之后,讨论才重新开始。
2005年1月:欧洲议会召开听证会,来自化学行业和非政府的企业代表参加会议,企业代表超过1000家。4月:行业研究发现“REACH”高额的注册成本将不会导致重要化学品生产从市场退出,最后得出结论“REACH”对市场不会有影响。10月:荷兰分析了36个评估。11月:欧洲议会第一次表决。议会选出最危险的化学品,但是允许千余种化学品之间的安全性存在差异。
2006年6月:从委员会层面转换到欧洲议会的层面。10月:欧洲议会环境委员会投票。11月:欧洲议会第二次投票。
2007年4月:如果欧洲议会和委员会都通过,将最终进入立法程序,否则将进行两会之间的协调;之后,该项规定将成为25个成员国必须遵守的法律条文。
二、REACH实施时间表
2007 年6月 REACH生效。
2008年6月 欧洲化学品管理局正式运行,承担REACH在欧盟的技术和管理工作。
2008年6月到2008年11月 分阶段物质的预注册。
2010年11月 1000吨及上产量的物质(CMR 1、 2 类)注册截止期。
2013年6月 100吨及上产量的物质(CMR 1、 2 类)注册截止期。
2018年6月 1 吨及上产量的物质(CMR 1 、2 类)注册截止期。
截止期前可以自愿注册,自2008年6月起就可以提交注册文档。新物质上市流通前必须注册,其注册日期自2008年6月1日开始。
三、REACH法规的特点 
对化学品安全性的判定与传统的观点相反。传统的观点认为“一种化学物质,只要没有证据表明它是危险的,它就是安全的”,而REACH制度则认为“一种化学物质,在尚未证明其是否存在危险之前,它就是不安全的。”因此,REACH制度有一些新特点。 
一是涉及面广量大。REACH制度将现有化学品分为现有物质、新物质两种。以1981年9月为分界线,之前属现有物质,之后属新物质。对现有广泛使用的和新发明的化学品(包括部分可分离中间体),不管它是独立存在的还是配制品中的,只要年产量或一次进口量超过1吨,生产商或进口商就必须向欧洲化学品管理局提出该化学品的相关信息,并交注册费,超过100吨的要评估,毒性特别大的要经过授权才允许使用。该体系对欧盟市场上约3万种化工产品和其下游的纺织、轻工、制药等产品分别纳入注册、评估、许可3个管理监控系统。 
二是注册年限明确,检测费用昂贵。按照欧盟拟定的时间表,产量在1000吨以上的化学物质,应于3年内完成注册;产量在100~1000吨的化学物质,于6年内完成注册;产量在1~100吨的化学物质,于11年内完成注册,未能按期纳入该管理系统的产品不能在欧盟市场上销售。同时,该制度还规定了检测标准和检测费用。据欧盟估算,每一种化学物质的基本检测费用约需8.5万欧元,每一种新物质的检测费用约需57万欧元。 
三是责任主体改变,企业负担加重。欧盟为了统一25个成员国的化学品管理制度,将过去由政府和相关管理机构确认一种化学物质是否有害,改为要求生产者自己提出无害的证据,检测费用由生产者承担。 
四是维护了首次信息生成者、首次动物试验完成者的知识产权和信息产权。REACH制度是以大量信息为基础对申报的化学品进行格式化的“标准”安全性评估。当任何企业注册化学品或其同样的用途时,信息系统首先进行搜索,只要有“先注”信息存在,即使提供的申请材料中的数据是申报企业自行完成的,仍需交纳 “信息费”,否则就不能完成注册程序。
四、REACH成本预测
欧盟化学品注册、评估和许可(REACH)制度的实施将带来的成本变化,是目前许多化学品公司关注的话题。多家公司对此进行了预测。
 英国石油公司BP表示,公司预测欧盟化学品注册、评估和许可(REACH)制度的实施给公司至少增加6000万美元的成本。据BP称,按REACH法规,公司有近1000种化学品需要进行注册,而每种化学品的注册成本约为6万美元。
而德国巴斯夫公司表示,公司估计未来11年,REACH将给公司带来约5亿欧元的成本。特种化学品生产和经销商英国Whyte集团也估计REACH将给公司带来约200万欧元的成本,该公司的销售收入约1.1亿欧元。  
五、REACH实施对我国影响
REACH实施对我国工业的影响主要表现在以下五个方面:
1、给我国化工及相关产品的出口造成障碍
REACH法规的实施,对我国化学品的出口贸易将产生全面的影响。据海关统计,2004年,我国对欧盟出口石油和化工产品1728万吨,出口额140亿美元。其中,1000吨以上的出口量1094万吨,出口额22.2亿美元;100-1000吨的出口量322万吨,出口额31.6亿美元;10-100吨的出口量260万吨,出口额55.4亿美元。
从我国对欧盟出口石油和化工产品结构可以看出,多数为大宗、低值、原材料性的、生产过程污染比较严重的产品,也是欧盟不可缺少的塑料、橡胶、有机或无机化工原料及各种中间体等。这些产品往往缺乏相关的数据,或者达不到欧盟的技术标准。根据REACH法规的要求,我国向欧盟出口这些化学品和几千种化工下游产品将面临注册、评估、许可的问题,且必须通过欧盟境内的生产商或者进口商进行注册,据估计由此而增加的费用,将使我国对欧盟石油和化工产品的出口成本普遍提高5%以上,导致我石油和化工产品对欧盟出口受阻,甚至退出欧盟市场。据中国农药工业协会预测,我国农药产品将部分退出欧盟市场,每年将减少出口额7000万美元以上。对有出口潜力的化学品和下游加工企业,如纺织、轻工、家电等行业,将产生更大的贸易阻碍。因此,REACH法规的实施,必将在近期内对我国石油和化工产品的对欧出口造成严重阻碍,且影响下游产品的对欧出口。
更为严重的是由REACH法规而引起的“多米诺骨牌效应”或链锁反应,将导致国际贸易环境恶化。如美国受欧盟的影响已在2003年启动了立法提案,日本在2003年5月28日宣布要建立商品检验注册制度,其做法与欧盟如出一辙。其实这个化学品新法规像其它“绿色壁垒”或技术贸易壁垒一样,将会呈现迅速蔓延的趋势,对我国化工及相关产品的出口影响就会扩大,可以说是全方位的。据染料工业协会统计,近年来,我国每年出口的染料已达20万吨,有机颜料已超过8.5万吨,染、颜料中间体约20万吨,合计出口创汇超过14亿美元,是当今世界上最大的染料出口国,也是我国石油和化工行业中为数不多的进出口顺差行业。REACH法规的实施,及随之而来的“多米诺骨牌效应”,对我国染料、有机颜料和有机中间体等出口的影响估计不会低于7亿美元,显然这对我国出口企业来说将是致命的,也势必影响国内市场的发展。若再从我国纺织行业的出口来分析,考虑到“多米诺骨牌效应”的影响,对我国纺织品出口的影响估计要超过100亿美元,损失是很大的,势必影响到我国在国际市场竞争中的地位和竞争格局。
2、使我国从欧盟进口产品成本增加,严重影响下游相关产业的发展
欧盟也是我国重要的石油和化工产品来源地,特别是一些高科技含量、高附加值的产品一时还离不开欧盟市场。据海关统计资料显示,2004年,我国从欧盟进口石油和化工产品991万吨,进口额159.2亿美元。其中,1000吨以上的进口量645万吨,进口额20亿美元;100-1000吨的进口量219万吨,进口额23.7亿美元;10-100吨的进口量111万吨,进口额29.3亿美元。
REACH法规实施后,欧盟的化学品生产商或出口企业必将高额的注册、评估费用打入产品成本,因而提高出口价格,这对我国化工进口企业来说无疑要增加成本。由于我国从欧盟进口的化学品主要是高档的、高附加值的、我国目前急需的有机、无机化工原料及中间体、塑料及其制品,因此,我国化工贸易逆差可能会更大。据行业测算,将使我国从欧盟进口化学品的平均价格普遍提高6%以上。在染料行业,估计染料和有机颜料等的成本增加的幅度大约在5%~10%。另外,由于欧盟的化学品REACH法规对欧盟自身生产染料、有机颜料及其中间体的企业冲击也很大,使它们的生产成本大增,而影响到我国从欧盟进口的价格,从而提高了我国纺织品等的出口成本。因此,REACH法规的实施,不仅影响我国石油和化工产业的发展,而且将导致我国相关的下游产品成本增加,效益下降,严重影响我国纺织、医药、轻工、电子、汽车等相关产业的发展。
3、REACH法规的实施,将打破目前国际化学品贸易平衡的局面,导致化学品国际贸易市场的大转移。中欧化学品贸易具有很强的互补性,欧盟是我国化学品出口的主要市场,也是我国化学品进口的主要来源地。从与欧盟的化学品贸易结构分析,我国从欧盟进口的主要是精细、深加工的化学物质如染料、合成橡胶、合成纤维等,且多数为依赖程度较高的不可代替产品,而我国出口的主要是低附加值的化工原材料和中间体。REACH法规实施后,欧盟较高的注册、评估要求和注册、评估费用将打破现有贸易格局,迫使我国企业重新开拓欧盟以外的市场,建立新的贸易渠道,而新市场的开拓则需要一定的时间和投入,市场的转移将会严重影响我国石油和化工产业的发展。同时,欧盟化工企业也将由此失去许多获得我国廉价化工原料的机会。据无机盐协会预测,由于目前欧盟大量进口资源型和高耗能产品,我国出口到欧洲的无机盐产品个别品种占到总出口量的50%左右,而欧洲相继关停了自己的钡盐、稀土等生产企业,作为资源贮备转而从国外进口。随着新法律的实施,欧盟企业也将付出代价。
在形成新的体系中,以发达国家资金、技术密集产品为基准,建立新的价格和贸易体系。在这方面,以生产资源、劳动密集产品的发展中国家将付出代价。
4、削弱我国出口产品的竞争能力。我国目前出口到欧盟的石油和化工产品,多数为大宗、低值、原料性的、生产过程污染比较严重的产品,主要集中在无机盐、涂料、染料、橡胶制品、有机中间体等领域,具有资源密集和劳动密集优势,且向欧盟出口的大多是中小化工企业。随着产品注册等成本的增加,研究开发费用的减少,以及欧盟对评估、许可审批时间的延长,预测将有一半产品,其优势将逐渐丧失,大大削弱这些企业在国际贸易中的竞争能力,并将导致我国上千家企业因出口受阻而关闭,20多万人将失业。随着欧盟范围的扩大,我国对欧盟的化学品出口贸易将进一步受到限制。同时,也减少国内企业在欧盟发展的机会,阻止了国内优势产业向欧盟国家的转移和企业向欧盟的投资发展。
5、具有影响人体健康及污染环境的产品有可能向我国转移。
欧盟新法律的实施,将普遍提高产品的生产成本,那些原本就成本高、利润小、对环境有污染、危及人身健康的产品,其生产地将会从欧盟转移到第三世界,也极有可能转移到我国生产。
六、应对REACH建议及应对措施
要加大对欧盟REACH法规宣传力度,提高国内企业对欧盟REACH法规影响的认知程度,以引起产业界的重视。从欧盟白皮书到REACH法规草案公布至今四年的时间里,国内应对措施面临严峻的形势,企业反应迟缓,而美国、日本等发达国家从一开始就抓紧研究这一问题。建议由政府牵头组织,协会、企业参加,同时联络国际相关协会、商会,共同研究应对措施,维护和促进我国石油和化学工业的发展。尽早做好准备,把欧盟REACH法规给我国石油和化工及相关产业带来的影响降到最小程度。为了做好应对工作,应该从以下几方面展开工作:
1、抓紧立法工作。
我国化学品安全控制与国际接轨是必然趋势。事实上随着环境污染不断加大,对化工企业及化学品的环保要求不断提高已是一种发展趋势,早在2001年欧盟公布《未来化学品政策战略》时,美国、日本等发达国家就开始研究这一问题。目前美国提出了2800种化学品管理办法草案,日本也起草了化工产品审查法。业内人士认为,随着各国环保要求的提高,我国若不对这一问题引起重视,将可能造成污染转移的问题——在发达国家不能生产的化工企业将转移到我国投资生产,那么污染的代价与将来治理的费用将是无法预测的。
因此,有必要对我国发布的《化学品首次进口及有毒化学品进出口环境管理规定》、《危险化学品登记管理办法》等法律条文进行梳理、修订,为制定我国的《化学品管理法》做好准备;对我国已施行的《新化学物质环境管理办法》进行研究,如何与国际化学品管理法规相适应,以应对REACH及其它国家相关法律的出台;要利用国际规则,建立合理有效的技术贸易壁垒防范体系,加快与之相关的法规、规则的制定,维护我国利益,促进化学工业健康发展。
2、开展GLP实验室认证。
目前,不同的国家采用不同的实验室认证管理模式,不同认证模式的实验室所出具的数据能否被认可取决于评审这些数据或资料的国家登记机构。如日本农药登记机构不承认GLP实验室所出具的试验结果,所有在日本申请登记的公司必需提供由日本认证机构认证的实验室所出具的试验数据。所以许多国际农药大公司的实验室同时通过几个实验室认证。而OECD国家对实验室实施GLP认证,非GLP认证实验室所出具的数据或资料不能作为登记的依据。因此,在登记注册时,由于我国的实验室未达到实验室良好行为规范原则即GLP标准,未被认证,从而导致国内企业在国内进行试验、登记后,所出具的试验结果在欧盟不予承认,要求重新提供通过GLP认证的实验室报告。这大大增加了我国产品在欧盟登记的负担,严重影响了申请注册进程。我国应当尽快组建符合GLP标准的实验室,并做好与其他国家的试验数据互认工作。事实上,我国沈阳化工研究院等一批行业检测中心的检测水平已经达到了GLP的要求,具备了取得国际认证的条件。由于GLP组织内部成员间是相互承认的,建议我国政府尽快加入该组织。
3、企业要转变观念,积极应对。
自从我国加入WTO以来,欧盟不断设置“绿色壁垒”和技术贸易壁垒,REACH法规议案是最具代表性的“新壁垒”,它虽然对我国化工及下游行业带来很大的影响,但也反映了市场上对环境保护和消费者健康的要求,而迄今由于对现有化学物质的内在特性知之甚少,新法规对化学品不仅有应用性能方面的要求,也包含毒性、诱变、致癌、遗传、神经、过敏和免疫等方面的严格要求,这也是整个工业发展本身的一种需要,因此,经营者必须从这一高度进一步转变观念,更新观念,树立起绿色生产、绿色营销的思想,使我们生产的产品更精细化,生产的化学品更绿色化。
4、产品质量要提高。
打破REACH法规等各种“壁垒”的最根本办法是提高产品质量,我国化学品及下游产品的生产企业要努力采用国际标准或世界著名企业的实物标准组织生产,采用高新技术和清洁生产工艺,及时研究、搜集各国技术限制法规和技术标准,提高产品质量,适应国内外市场的实际需要。
行业要不断完善预警系统,规范贸易行为,创造协调发展的公平竞争环境,建立有效监管机制。要提高管理水平和环保意识,增强产品创新能力,关注国际市场发展动态,加强贸易技巧,为扩大出口争取主动权。
保护人类健康和环境安全是各国实现可持续发展的共同目标。REACH法规对于我们国内制定相关的环保、贸易管理法规来说,有着不同寻常的借鉴意义。对我国企业来说,应当直面挑战,早行动,早受益。
七、REACH的三大挑战和五大对策
欧盟REACH法规实际上是一种新的“绿色壁垒”和贸易壁垒形式。显然,这部法律将对迅速发展的我国染料工业构成一次前所未有的阻击,给我国染料工业以及下游的纺织行业带来严峻的挑战。
挑战之一,染料、颜料、助剂、有机中间体和纺织品等的出口成本将有较大的增加。首先,法规中规定了对化学品的42个检测方法用来评估化学品对人体健康和环境的影响,这些对健康和环境保护设立的更高标准比较全面地覆盖了化学品,在生态毒理性和毒性等方面的指标逐渐增多;其次,由于我国生产染料和有机颜料等的企业规模较小,长期以来出口的染料和有机颜料等采用自身商标的产品不多,所得利润不高,注册检验费用过高,企业难以承受。
挑战之二,新染料、新颜料、新中间体等的创制成本将大大提高。由于我国加入WTO后,知识产权的问题以及取代禁用染料、禁用颜料、禁用有机中间体等,再加上环境保护要求日益提高等一系列原因,企业加快了开发新染料、新颜料和新中间体等的速度,但欧盟REACH法规的规定大大地增加了染料行业及纺织行业等新产品的开发成本,不利于这些行业技术创新和产品开发工作的进一步开展。
挑战之三,欧盟化学品REACH法规议案后面的“多米诺骨牌效应”或连锁反应将导致国际贸易环境恶化。
目前,该法规已经正式生效。面对这种迫在眉睫的新挑战,我国染料行业必须研究对策,积极应对:
1、强化观念转变
REACH法规是最具代表性的“新壁垒”。它虽然对我国染料行业会带来很大的影响,但也反映了社会上对环境保护和消费者健康的要求。新法规对化学品不仅有应用性能方面的要求,也包含毒性、诱变、致癌、遗传、神经、过敏和免疫等方面的严格要求,这也是整个染料工业发展本身的一种需要。因此,染料行业的经营者必须从这一高度进一步转变观念,树立起绿色生产、绿色营销的思想,使染料、有机颜料、助剂及其中间体的生产更精细化,生产的化学品更绿色化。
2、强化产品质量的提高
打破各种“壁垒”的最根本办法是提高产品质量。我国染料、有机颜料、助剂、有机中间体和纺织品等的生产企业要努力采用国际标准或世界著名企业的实物标准组织生产,不断追踪国外先进标准和先进技术成果,采用高新技术和清洁生产工艺,及时研究、搜集各国技术限制法规和技术标准,调整我国染料、有机颜料、助剂及其中间体的质量指标,适应国内外市场的实际需要。
3、强化检测技术和手段
目前企业最需要的是染料、有机颜料、助剂及其中间体等产品的基础数据,企业普遍反映应尽快提高我国的检测技术水平,争取与欧盟检测数据互相承认。目前,我国染料行业已建立了上海市禁用染化料和应用品检测中心,但还未与欧盟的有关机构建立对应的合作关系。随着检测标准的不断提高和检测内容的不断增加,原有的仪器也需更新换代,有关部门应加大投资力度,使我国的检测机构成规模、上水平,确保出口产品的质量与国际接轨。
4、强化体制改革
欧盟REACH法规对欧盟各国的染料、有机颜料、助剂及其中间体等化学品的生产也将是一个打击,将使它们的生产成本大增,造成相当部分的染料、有机颜料及其中间体等的生产企业产量下降或向外转移生产力,这将增加我国染料行业引进外资和技术、扩大出口的机会,因而欧盟新法规将促使我国染料行业的优化重组。目前,我国染料、有机颜料、助剂及其中间体等的生产企业有近3000家之多,在出口方面存在着产品相同、相互压价、无序竞争的状况,因此应对欧盟新法规,将促使我国染料、有机颜料、助剂及其中间体等的生产企业优胜劣汰,形成一批以优势出口产品为龙头的企业集团,做大做强我国染料行业。
5、强化新产品开发
大力开发环保型染料、有机颜料和助剂,来取代禁用和限制使用的对应产品是极其迫切的事。目前,我国取代禁用产品的新型环保型染料、助剂的开发与产业化工作已达到一个崭新的水平,二百多个环保型染料如EF型活性染料、ME型活性染料、ECO型分散染料、SM型还原染料、D型直接染料和蓝迪素毛用活性染料等已进入市场,它们完全能满足国内外两个市场对绿色染料的要求;我国的有机颜料和助剂等生产企业也开发出了不少新型环保型产品。当前我国的染料、有机颜料、助剂及其中间体等生产企业都把开发取代各种禁用和限制使用化学品的新型产品的工作视为企业技术进步的主要内容,并不断强化,努力在面对欧盟化学品REACH法规的挑战中争得主动、赢得胜利。
八、企业积极应对刻不容缓
在REACH法规的实施使中国出口企业面临困境的挑战中,最难的是生产商及其指定代表在注册登记时向欧盟提供所需的数据,而这又包含了多个方面的困难因素。
中国化工企业必须和欧洲企业做同样的准备,先要准备一份完整的产品材料,所有生产或进口的10吨以上的化学物质,必须在2008年12月前预注册。只有进行了注册,才能够进入其他生产商或进口商的信息库,与他们分享信息或分摊成本。另外,进口商需要在欧盟范围内指定一个法人实体作为自己的惟一代表。
首先,REACH法规规定了严格的检测标准和高昂的检测费用,这些费用将全部由企业承担。中国企业多数是中小型企业,高昂的费用只能让他们望而止步。
其次,很多中国企业至今还不太了解REACH法规所要求的详细内容及需要提供的详细数据,更不知道从何获取帮助来完成这些数据。据不完全统计,目前我国出口欧盟超过1000吨的化学品有近60种,超过100吨的有200多种,超过10吨的有230多种。这意味着,欧盟化学品新政策一旦实施,中国至少将会有近500种出口欧盟的化学品面临注册、评估、授权等考验。
第三,也是最重要的一点,由中国相关机构为企业测试得出的数据能否得到欧盟的认可?如果得不到认可,中国企业的数据只能去找欧盟的或其他国家的已获得OECD数据互认的机构去测试。目前,中国的试验室虽然有很多是按GLP标准建立的,但是我们所出具的试验数据还未得到OECD的认可,即还未实现数据互认,因此欧盟有可能不接受中国提供的测试数据。
许多国家都已针对REACH开始了相关的立法程序,我国的相关研究工作在质检总局和商务部的支持下也已经展开,但相形之下,很多中国企业特别是中小企业仍然反映不知从何做起。
就此问题,商务部国际贸易与经济合作研究院欧洲部主任李钢说,欧盟一向以标准严格而著称,总是在不断出台新的标准,而为了能在市场中存在,我们总是要设法去适应。但是,李钢同时指出,在此次REACH法规的全面启动过程中,考虑到中国的实际国情,考虑到中欧互为大的贸易伙伴,欧盟应该在REACH实施之前和实施的过程中,给中方一些技术性的援助,或与中国的商检机构合作,帮助中国的一些试验室或机构取得欧盟的认可,使他们可以在国内为中小企业提供欧盟所需的数据信息。
企业应该多研究REACH的内容,找一些窍门,比如REACH里说企业之间可以共享某些数据,那么,产品相同的几个企业就可以联合起来去做数据测试,这样既省时省力又能减轻一些经济负担。REACH中倡导减少动物试验,那么有关动物试验方面的数据也可以共享。
中国企业应该尽早行动起来,积极与国外先进的企业合作,比如与德国化工企业或机构共同研究化学成分,找到安全的替代品,也可以与欧盟相关的咨询机构合作,获得在信息方面的支持。
九、中国版REACH全面启动
就在国内企业对欧盟REACH法规跃跃欲试时,另一个类似的国内法规也全面启动。中国石油和化学工业协会举办了首次新化学物质登记研讨会,同时开展为企业提供新化学物质登记服务。
新化学物, 质登记,是国家为加强对新化学物质的环境管理,防止环境污染,保障人体健康,保护生态环境,以2003年9月12日国家环保总局颁布的第17号令《新化学物质环境管理办法》为标志开始施行的。它涵盖了此后尚未在国内生产或者进口的所有化学物质。由于它的要求和功能与欧盟REACH法规相似,因此也被视为中国版REACH。
由于目前中国没有严格针对化工产品的标准,为解决目前我国化学品检测能力现状与REACH信息需求的鸿沟,消除测试需求与我国化学品检验标准体系的差异,彻底改变化学品检测缺乏标准和实验室检测能力严重不足的现状,国家标准化委员会是在此背景下决定制定REACH相关国家标准的。
REACH相关国家标准制定工作目前已经立项,将于2008年3月3日到9日审定通过,6月1日正式对外公布实施。本次修订的国家标准是采用国际社会通用的联合国经济合作与发展组织(OECD)标准。
化学品安全评估是REACH法规的一项重要规定。目前中国没有一个实验室的监测数据能够得到欧盟REACH的认可,针对这个现状,国家标准化委员会采用OECD的化学品实验室GLP(良好实验室规范)原则的有关要求,进一步制定了化学品实验室GLP现场研究应用、检测报告的准备、质量保证、组织和管理、主办人的任务和职责等原则,因此GLP在研究过程中提供的数据能在REACH风险和安全评估中得到欧盟的认可。
据统计,中国与欧盟在化学品领域的双边贸易额每年已超过230亿美元,欧盟已成为中国最大的贸易伙伴。由于国外检测费用是国内的10-40倍,如果建立欧盟认可的化学品实验室,就能做到检测数据本地化,按照海关出口到欧盟的化学品统计,国内可节省检测费用30亿~120亿元人民币。
十、正确看待REACH负面影响和积极意义
从负面影响看,欧盟也是我国重要的石油化工产品来源地,特别是一些高科技含量、高附加值的产品一时还离不开欧盟市场。按税则号统计,2004年、2005年我国石油和化工行业进口产品分别有1001项和1020项。根据海关统计,2006年,中欧化工品贸易额达到198.71亿美元,出口97.53亿美元,进口101.18亿美元。我国对欧盟在化学品方面进出口的总体情况是:出口产品大多数是劳动密集型或资源型产品,附加值较低;且出口的产品中具有风险性的化学品量大、面广、种类繁多;出口产品以中低档为主,进口则以高档为主;出口企业对国内外标准、法规等规则重视不够、研究不足,应对技术性措施的手段落后;贸易容易受到影响。另外,国家级检测检验机构的检测检验结果,绝大多数得不到发达国家的认可,使出口企业在面对技术性措施时更加被动。我国从欧盟进口的化学品主要是目前急需的高档、高附加值的有机、无机、合成化工材料等。REACH法规实施后,高额的注册、评估费用必将转入产品成本,欧盟化学品生产商或出口企业以此提高出口价格,这对我国化工进口企业来说无疑要增加费用,因此我国化工贸易逆差可能会更大。
REACH法规实际涉及的产品范围很广,它的实施不仅会对石油和化工行业产生影响,而且对下游相关产业如纺织、轻工、电子、汽车等行业的影响可能会更大。预计该法规实施后,不仅会使对欧盟出口产品的成本提高5%以上,还会使从欧盟进口产品的成本增加6%以上。
欧盟REACH法规也有其积极的意义。REACH法规的实施在给中国化学工业及相关产业带来巨大挑战的同时,也对其发展有促进作用。REACH法规体现了化学品预防性管理的先进理念,是一项环境友好的化学品法规。在REACH法规实施过程中,将促进中国化学品生产企业加快产业和产品结构调整,采用国际先进标准,改进生产工艺,减少环境污染,实现与国际先进水平接轨。因此,国内相关企业要积极应对欧盟REACH法规的实施,实现趋利避害,中国将坚定不移地走与世界各国互利共赢的对外发展战略。不难看出,欧盟实施REACH法规的影响将是双向的,由于欧盟本土企业所生产的产品同样需要遵照该法规进行注册、评估等,法规的实施也保护了其它使用欧盟产品的国家,包括中国在内广大消费者的卫生安全和环境安全。
国内相关行业和相关部门要加大对欧盟REACH法规的宣传力度,提高国内企业对欧盟REACH法规影响的认知程度,尽早做好准备,努力降低欧盟化学品新政策给我国带来的影响。二是我国有关部门要加大立法工作,借鉴国外先进管理经验和措施,针对我国具体国情,不断完善我国相应法律法规。尤其是要加强对我国化学品管理政策和法规的综合研究分析,要与国际通行的规则相适应。国内要开展GLP实验室认证,强化检测中心、实验室的测试手段,提高技术水平,争取能与国际接轨。由于GLP组织内部成员间是相互承认的,我国应当尽快组建符合GLP标准的实验室,加强相关的试验检测工作,更新实验室测试设备,提高技术水平,达到国际标准,并做好与其他国家的试验检测数据互认工作。
第六节  减排的产品和应用工艺开发
一、开发低排放的生产工艺有助于实现减排
原子经济反应是当今国际化学科学研究的前沿领域,是21世纪化学工业可持续发展的科学基础,其目的是将现有化工生产的技术路线从“先污染,后治理”改变为“从源头上根除污染”,越来越受到各国政府、企业和学术界的关注。当前,化工行业面临的最大考验之一即节能减排。人们通过不断反思和总结化学与环境、资源的关系,提出了“原子经济反应”的新对策。
原子经济反应强调:合成方法应具备“原子经济性”原则,即尽量使参加反应过程的原子都进入最终产物;在合成方法中尽量不使用和不产生对人类健康和环境有毒有害的物质;设计具有高使用效益、低环境毒性的化学产品;尽量不用溶剂等辅助物质,不得已使用时它们必须是无害的;生产过程应该在温和的温度和压力下进行,而且能耗最低;尽量采用可再生的原料,特别是用生物质代替石油和煤等矿物原料;尽量减少副产品;使用高选择性的催化剂;化学产品在使用完后能降解成无害的物质并且能进入自然生态循环;发展实时分析技术以便监控有害物质的形成;选择参加化学过程的物质,尽量减少发生意外事故的风险。可以看出,运用原子经济反应的原则,可以从源头制止污染,而不是在末端治理污染。它能够解决节能减排的热点问题,在21世纪必将成为化学工业的发展方向。
原子经济性反应是绿色化学的重要内容之一,已成为现代合成化学中人们关注的热点。美国化学界把“化学的绿色化”作为21世纪化学工业发展的主要方向之一,并把美国“总统绿色化学挑战奖”颁发给绿色化学领域的最新成果。在中国,国家自然科学基金委员会和中国科学院组织了绿色化学与技术的咨询活动,一些绿色化学化工的研究课题已纳入国家重大科学技术计划,有关院校也相继成立了绿色化学研究机构。
二、最近开发的典型工艺有:
TCL公司推出低减排的绿色甲醇工艺,不仅可减少天然气用量,而且减少CO2排放。已在加拿大建3.785立方米/天优化设计装置。该绿色甲醇工艺每生产1000千克甲醇仅产出100千克CO2,而现在大多数甲醇装置产出CO2为300~700千克。
美国Exelus公司验证了制取苯乙烯的低能耗工艺。该工艺利用甲苯与甲醇进行侧链烷基化反应以替代常规的乙苯脱氢路线,乙苯脱氢路能耗高,同时产生大量甲烷排放。仅原料改变就可节约350~400美元/吨苯乙烯。如果美国苯乙烯生产商如采用这一新的技术,可使美国温室气体排放减少约5%,达到京都议定书要求。仅美国就可节能200万亿BTU/年。甲苯与甲醇的侧链烷基化早于30年前就提出,然而因采用甲醇产率低,该工艺始终未推向商业化。在美国能源部和新泽西州科学技术委员会的共同资助下,在科学上取得了突破,甲醇全转化时的反应产率(实验室)接近80%,反应在固定床反应器中采用专有催化剂于约400℃重时空速4h-1和常压下进行。
日本大赛璐化学工业公司正在加快开发基于N-羟基酞酰亚胺(NHPI)的氧化催化剂。该催化剂与少量金属盐(Mn或Co)组合一起,可用于环己烷一步法转化为己二酸,产率高达80%,不产生氮氧化物副产物。常规己二酸生产需要两步,产率只有3%~7%,同时产生大量温室效应很强的气体N2O。大赛璐公司开发出廉价的方法,用己二酸生产的副产物辉绿岩羧酸来制取N-羟基酞酰亚胺。与以前的研究方法相比,该工艺成功地使制取己二酸所需的N-羟基酞酰亚胺催化剂数量减少了两个数量级。大赛璐化学工业公司在其日本姬路生产地己建设了能力至少为30吨/年的己二酸装置。该项目将在较缓和的条件下加快开发N-羟基酞酰亚胺催化剂以应用于烷烃氧化。该一步法的无N2O工艺将成为将来生产己二酸的“绿色”路线。
美国英威达公司(INVISTA)与上海化学工业区发展有限公司签署了“尼龙6.6中间体项目投资”协议,预计于2010年开始分阶段投产,建成后主要生产己二胺(HMD)、己二腈(ADN)、特殊中间体化学品和尼龙6.6聚合物。这类尼龙6.6特种纱线可以用于汽车安全气囊及其他各个领域。据介绍这将是全球25年来第一个此类聚合物中间体工厂。新工厂采用英威达专有的丁二烯基(Butadiene-based AND)技术。与丙烯路线比较,该技术能耗低,二氧化碳排放可减少60%~65%。
改革天然气和石化产品使用方法也可取得节材减排的效果。
加拿大大西洋氢能公司正在开发节碳器新技术,可从天然气中除去部分碳,并以氢取而代之,从而使天然气改良为富氢天然气、绿色天然气,在燃烧时排放更清洁。而且不用对现有天然气设备做任何改造就能降低有害物排放,产生的富氢天然气可用于任何目前以天然气为燃料的内燃机,也可用于燃气炉具和燃气轮机,二氧化氮排放可降低50%—60%,二氧化碳的排放可降低7%。
日本三菱公司2007年9月中旬以其Kirin饮料子公司名义宣布,通过使用新的轻量化聚酯瓶使聚酯节约4500吨/年。Kirin饮料公司采用超轻量化Pecology技术,生产2升PET聚酯瓶,重量为42克,是2升标准PET聚酯瓶重量的2/3。该公司称,这一举措使PET聚酯可节约4500吨/年,相当于1亿只聚酯瓶的重量。与此改变相关而使制造聚酯的二氧化碳排放可减少30%。Pecology聚酯瓶由Kirin饮料公司与Kirin MC Danone饮用水公司联合开发,于2003年首次引用。
可口可乐企业公司(CCE)于2007年6月28日宣布,已在英国市场推出轻量化的500ml容量PET聚酯瓶。新的重量为24g的聚酯瓶将替代公司26g的聚酯瓶,这表明将减重近8%。现已生产了400多万个聚酯瓶,作为试用的一部分,进行灌装和推向市场,该次试用,部分由废物和资源利用行动计划支助。对聚酯瓶工业而言,减重是重要的技术挑战,该公司500ml容量PET聚酯瓶的重量从26g减轻至24g是一个重要的进步。试验也涉及对PET聚酯瓶的重新设计。CCE称,每年生产3.5亿只24g 重500ml聚酯瓶,可节约700吨左右PET聚酯。英国鼓励软饮料工业所有PET聚酯容器减重8%~10%,由此估算将总计可节约2万吨PET聚酯。
 
第五章  节能减排优秀案例
第一  北京国电科环洁净燃烧工程技术公司锅炉节能减排技术的“钻石品牌”
北京国电科环洁净燃烧工程技术有限公司由北京国电龙源环保工程有限公司控股,同时又是北京国电龙源环保工程有限公司的“锅炉燃烧技术中心”。该公司拥有的具有自主知识产权的“双尺度燃烧技术”,目前已逐渐成为锅炉节能减排炉内技术领域的“钻石品牌”。
1、两手都要硬 技术创新与技术经营同时抓
北京国电科环洁净燃烧工程技术有限公司成立于2005年初,主营业务以电站锅炉燃烧系统改造及优化调试为主。该公司凭借着“高性价比、新一代炉内节能减排技术——双尺度燃烧系统”系列技术及与之相复合的“分区优化调试方法”,可有针对性地解决目前各类燃煤煤粉锅炉在运行中所遇到的不同问题,尤其对于锅炉的防结渣、稳燃、降低氮氧化物排放及降低能耗等方面的需求效果更佳。该技术在防结渣领域达到国际领先水平,在降低氮氧化物排放方面达到了国内领先水平。近年来,该公司又在劣质煤燃烧领域的炉内大空间全系统稳燃方面有重大突破。凭借着雄厚的技术实力,该公司走上了快速发展之路。仅近两年,该公司参与调试、改造的机组已达到十余台,总容量超过300万千瓦,均取得令用户信服的业绩。同时,该公司在技术研发上也取得长足进步。该公司的“锅炉双区燃烧技术改造工程应用与改进”成果荣获“中国铝业杯”首届中央企业青年创新奖优秀奖。
2、坚持技术创新的团队 
该公司技术核心骨干队伍来自于生产科研第一线,组建于上世纪八十年代,后又改制为“甘肃电力燃烧工程技术中心”。它历经了锅炉防结渣,节油稳燃,减排氮氧化物、二氧化硫等领域的二十余项技术攻关。该公司第一代、第二代核心技术开发的技术骨干和技术带头人,均成长在这个群体中。他们当中有“国家有突出贡献中青年技术专家”、“享受国务院特殊津贴”获得者、“全国能源工业劳动模范”、“全国优秀科技工作者”、“国电系统特等劳模”、“西北电力系统首席燃烧技术专家”、“甘肃省科技功臣奖(重奖60万)、”“甘肃电力十大杰出青年”、“甘肃省自学成才技术能手”等多名优秀科技专家与劳动模范。2004年,企业完成股份制改造,以这些技术骨干为核心扩充组建了北京国电龙源锅炉燃烧工程技术研究中心、北京国电科环洁净燃烧工程技术有限公司。该公司实行两块牌子、一套人马公司化运作模式,是北京中关村科技园高科技企业,具有甲级各类资质。目前,该公司从事锅炉节能减排的技术开发、改造工程设计、锅炉优化调试等方面工作。核心技术骨干有40余人,其中教授级高工2人,高工6人,博士6人,硕士8人。人员来自电力系统生产科研第一线、大型锅炉制造厂、热工研究院等,都有着丰富的工程技术经验。在国家倡导技术创新的政策背景下,该公司确立了“技术创新、技术经营两手都要抓,两手都要硬”的战略。
3、坚持贴近前沿的研发战略
北京国电科环洁净燃烧公司的研发战略是:面向真型炉,依托工程,贴近前沿。近几年,他们共承担完成省部级科技项目三项。该公司技术研发始终以炉内非线性过程分区三场特性研究为主线,系统深入地研究锅炉防结渣功能、低氮氧化物排放、稳燃课题。研发工作以现场真型炉为对象,辅以各类试验台架冷热态模化试验及相关计算、数值模拟等研究手段,坚持研发源于现场用于现场,所以说该技术具有非常好的实用性及推广价值。
围绕核心技术体系与技术发展目标,以真型炉为主要研发平台,公司主要核心人员坚持20年开展了炉内过程三场特性的研究。在国电靖远发电公司、国电电力大同二电厂,建有国内设施一流的真型炉试验基地。近年来和清华大学燃烧国家重点实验室、华北电力大学动力系及北京航天航空大学热动力所组建了专项课题研发联合体及联合试验组。并与加拿大能源技术中心建立了燃烧计算机模拟合作项目,也是中德两国政府常规火电燃烧项目——防结渣子课题执行单位。冷热态模化试验已成为该公司技术实施的保证环节,还建立了设计专家支持系统(专有核心技术),大型计算机模拟(STAR—CD,TASC—FLOW为主要计算软件)与热力计算软件库,系统的方案验证和优化的工业性试验数据库。以上方面这些有力地促进了技术发展,保证了技术成功应用。
长期以来,他们坚持以现场优质服务、掌握现场实情为主要工作环节。技术力量全过程(设备状况,运行习惯和水平摸底,方案制订和模拟验证,设计,安装调试,运行培训,技术支持……)长周期服务于现场。
据不完全统计,2006年,该公司全体技术人员在现场服务人均高达280余天。长周期服务于现场、与现场融为一体的工作方式,是他们在电力系统和同行业中赢得较高声誉的主要原因之一。
4、二十年磨一剑 持续技术创新迎来国际领先
近几年,常规传统的煤粉锅炉正向大容量、高参数发展。在我国,60万~100万千瓦超临界锅炉已逐步成为主力机组群。虽然锅炉容量参数发展较快,但传统煤粉锅炉炉内技术(基础理论、燃烧系统设计、燃烧优化调试等)并无本质上的改变,其根本原因在于炉内过程是极其复杂的高度非线性的偶和过程。力图真实全面揭示这一过程,或会陷入复杂,或是究其微观验证推断,力图开发各类模型描述它。
目前,业界所公认的,并已成功工程化应用的是在经验基础上近似简化模式。基于此,产生了广泛应用的各类燃烧器、热力设计计算方法,其燃烧优化、燃烧诊断方向主要是基于锅炉入出口氧量、燃料量及各类DCS主参数,它们所不同的是采取各异的分析软件。
传统的炉内过程诊断优化如同对病人的观察、问询、经验式的推断,并不涉及炉内组织“病理”的诊断及资料的摄取。
将这一复杂过程简化到更贴近实际,关键是抓住并可摄取反映燃烧、传热、流动三大过程本质的主要变量和更符合高度耦和非线性过程的技术思想与途径。这样,才更符合我国目前常规煤粉锅炉运行的实际需求——即具有很强的煤种适应性、投入低、高效节能减排和十分稳定的运行方式。
2006年,针对节能减排锅炉技术中传统技术的不足,中国国电集团公司开始重点扶植推广应用双尺度燃烧系统技术。它性价比高,效果优异,是具有自主知识产权的高新技术。这项技术的研发经历了20年的历程。从上世纪80年代中期,甘肃电力系统燃用易结渣靖远烟煤(结渣性高于神华煤)的群炉严重结渣限制出力的技术攻关开始,该技术团队至今已初步完成了两代燃烧技术的开发应用。近十年,已有30余台5万~60万千瓦锅炉成功应用的业绩,实现了强防结渣、高稳燃、低氮氧化物排放三大功能的复合,产生了一批获奖的试验研究成果,并在国内外发表多篇有价值的论文,获得和申报多项专利。
5、初始技术思想的产生——主燃区的“风包粉”和“气膜冷却”技术
1986~1989年在国内首次完成主要用于防结渣、降低氮氧化物排放主燃区“风包粉”技术——空间相交组合射流燃烧器,成功应用的代表工程是西固热电厂10号炉防结渣改造工程,获原甘肃省电力工业局科技成果一等奖。其代表性文件是1989年全国燃烧学术会议优秀论文“空间相交组合射流燃烧器的试验研究与应用”。在此期间,又成功开发了“冷壁三通道预燃室燃烧器”,获得省级科技进步二等奖。这期间积累了主喷口稳燃和气膜冷却的技术经验,为以后大稳燃系统的成功开发奠定了基础。
6、第一代空间尺度优化技术——— 双区燃烧技术
1992年,以在西固热电厂、靖远发电公司锅炉大量炉内三场特性研究成果为基础,技术带头人邓元凯博士完成的清华大学博士论文,首次系统阐明了基于炉内分区三场(温度场、流场、烟气成分和浓度场)特性优化的双区燃烧技术思想及燃烧器技术设计方案,并系统提出了“分区优化调试法”。
代表性工程应用技术文件,是1996年完成的“靖电一期锅炉岛全面技改工程可研报告”。工程改造实施于1997~2001年,成功完成增容16万千瓦国家双加重大技改工程———靖电4×20万千瓦锅炉岛技改工程。同时,该技术在西固热电厂6~10号炉成功实施。至此,第一代双尺度燃烧技术———双区燃烧技术完成了研发与应用。
7、全新一代技术——— 双尺度燃烧系统
2002~2006年,针对第一代双区燃烧技术所存在的煤质与细度适应性窄、结渣部位易上移、氮氧化物与飞灰可燃物矛盾突出、难燃煤燃烬度低、稳燃性差的缺陷,开展了试验研究与工程应用,从而实现了该系统技术上的跨越。
技术思想上从炉内双区过渡到全炉膛内三场特性差异化,从空间尺度发展到与过程尺度三场特性复合。双尺度燃烧系统以炉内防结渣、低氮氧化物、稳燃与三场特性相关成果为基础,通过炉内射流组合使在空间尺度上相关区域三场特性差异化,在过程尺度上相关节点区段三场特性差异化(即在两个尺度上三场特性不同于其他区域)。从而在两个尺度上形成炉内利于防结渣、低氮氧化物、稳燃功能的三场特性,实现稳定且强大的三大功能。
在对炉内过程高度耦合和非线性特性的再认识基础上,实现了“分区优化调试法”,结合系列燃烧器改造组成了本技术的实施系统(OTS系统)。其成功应用代表工程是:年增效780万元/台的大同二电厂6×20万千瓦锅炉防结渣、低氮氧化物、稳燃燃烧系统技改工程(2003~2008年)。实现炉内不结渣、氮氧化物排放浓度可达260毫克/立方米(氧气6%)的北京奥运京能1号炉脱硝防结渣技改工程。正在实施的能源合同管理示范工程为江西燃用难燃煤的4台锅炉。代表性技术文件是原国家电力公司、国电集团公司两项科技项目的验收报告,及在2003~2007年全国相关学术会议发表的五篇专题论文。
防结渣技术达到国际领先水平,降氮氧化物技术达到国内领先水平,该技术成果获省部级科技进步二等奖三项,专利一项,已申报多项国内外专利。在国内外有二十多篇专题论文发表。该技术主要发明人——国家级有突出贡献专家(享受政府特殊津贴)、西北电力系统首席燃烧技术专家邓元凯博士获2001年度省级科技功臣等多项奖励(获重奖60万元)。2001年9月,第一代双尺度燃烧系统——防结渣低污染双区燃烧技术,通过由甘肃省科技厅、原国家电力公司组织,清华大学、原国家电力公司热工研究院等单位的院士、教授、专家组成的技术鉴定委员会的技术鉴定。主要结论是:“该技术成果在煤粉锅炉中应用空间相交组合射流,组织‘双区燃烧’,在降氮氧化物方面达到国内领先水平。在高强度热负荷炉膛内燃用易结渣煤的条件下,防结渣技术达国际领先水平。该技术投资较低,改造工作量小,无易磨损件,防结渣、稳燃、低氮氧化物排放性能优异。”2005年6月,由国家电网公司(原项目下达单位为国家电力公司)对双区燃烧技术的深度开发课题成果进行了验收,由国内燃烧界专家组成的验收委员会对这一成果给予较高评价。验收意见认为:“对原有双区燃烧在技术上进行了改进并有所突破……”,“提升和完善了已有的双区燃烧系统技术水平。这方面的研究在炉内过程研究领域中具有重大创新。”2006年,大同二电厂6号炉应用CD-KH双区燃烧技术技改工程获国电集团科技进步二等奖。
第二 海南华盛天涯水泥有限公司节能减排清洁生产的经验
海南华盛天涯水泥有限公司调研时发现,该公司在国内第一个实现了生产水泥整条生产线全部使用无烟煤,所利用的工业废弃物的比率达到了33%。所开发的低温余热发电项目,不仅可以减少大量的二氧化碳气体排放,还在CDM交易中以每吨10.2美元的目前国内最高转让价格,获得国外合作方给予的每年300多万元的补偿资金,经济效益因此大幅提高。
1、采用先进技术,减少能源消耗,少用国内能源
海南华盛是一家民营企业,目前拥有一条先进的5000吨/天新型干法水泥熟料生产线。这条生产线投产后,产品迅速占领了海南市场,传统的立窑生产线的水泥厂纷纷败退。双吉、南阳、华昌、昆仑、白翔等五六家企业因为没有市场而停产,大宝、西培、八一、金岭4家水泥厂也处于半开工状态,同时岛外水泥企业因华盛水泥的低成本、高质量而望而却步,2005年岛外进入海南的水泥有50万-60万吨,2006年已彻底退出。
华盛水泥之所以给海南水泥生产企业带来如此大的冲击,关键在于作为新进入水泥行业的企业,华盛没有走高耗能、高污染这样的老路子,而是依靠技术进步,利用国内外最先进的和最成熟的水泥工艺技术,在能源节约、环境保护和生产效率的提高上进行了创新。
水泥工业最大的能源消耗是煤炭和电力,到目前为止,国内还没有一条5000吨/天的水泥生产线是全部成功使用无烟煤的,更何况是低热值的越南无烟煤,而海南华盛公司做到了。海南华盛所用的煤炭全部来自越南的中低热值无烟煤,水泥熟料热耗已由传统的6500千焦/千克降低到了3100千焦/千克,有效节能50%以上。
华盛水泥不与国内工业企业争煤、争好煤,为国内同行作出了良好示范。其制造的熟料已出囗到了西欧,并签订了3200万吨的五年长期供货合同。华盛由此走出了一条能源走进来,产品走出去的新路子。
2、利用余热发电,提高能源利用效率 
尽管华盛水泥的生产线是目前国内较为先进的生产线,但生产过程仍然有大量的350℃以下的中低温余热不能被充分利用,所造成的能源浪费还很惊人,同时低温排放也污染了环境。 
据华盛公司热利用站站长汪能保介绍,为了充分利用余热,从2005年起,华盛水泥主动承接了发展改革委下达的高科技创新项目任务,在全国水泥行业5000吨/天生产线上率先研发纯低温余热发电。通过一年的努力,获得了成功。他们在生产过程中把每小时排放到空气中的40万立方米的废烟气收回来,余热发电装机容量6.5兆瓦,发出的电自发自用,每年因此可节电4800万千瓦时以上,年节约标准煤3000吨。 
华盛水泥的余热发电项目,被国家批准为海南第一个CDM合作项目。该项目不仅每年可减少36348吨二氧化碳气体的排放,还能节约2000多万元的生产成本。同时在CDM交易中,以每年转让总量30万吨二氧化碳当量,每吨10.2美元的国内目前最高转让价格,华盛水泥获得了国外合作方瑞典碳资产管理有限公司给予的每年300多万元的补偿资金。海南省工业经济与信息产业局污控处处长周子华认为,华盛水泥余热发电项目的成功,不仅取得了良好的经济效益和社会效益,而且还填补了海南CDM项目的空白。 
3、技术创新,综合利用资源 
工业废弃物利用率的高低,反映了一个国家和城市的科学技术水平。我国目前已经达到每年有效利用工业废弃物2亿吨的水平,但这一利用率仅是国内工业固体废弃物总量的10%。而美国、日本等国,废弃物的利用率都在20%以上,德国的利用率更超过了50%。工业废弃物不能有效利用,必然造成环境的污染和资源的浪费。而在利用废弃物方面,水泥行业是大有作为的。 
水泥需要利用自然资源,同时也可以大量利用工业废弃物。其中矿渣、粉煤灰、火山灰等固体废弃物是很好的水泥掺加原料。2005年华盛公司主动承担了海南“窑炉资源综合利用”课题的研究项目,通过技术创新,高比例地回收了废弃物。海南华盛生产的PC32.5复合水泥,利用的工业废弃物达到了33%。这个比例意味着每年要消耗海南火山石粉、矿渣、粉煤灰等各类废弃物近40万吨。这一方面解决了海南许多废弃物的排放问题,另一方面节约了生产资源,企业也因此降低了生产成本。 
华盛水泥厂董事长陈毓勇认为,企业的竞争表面上看是市场上的竞争,而本质的竞争是技术和人才的竞争。海南华盛的水泥生产技术,只要不是国内最先进的,都逐渐更新改造,一定让其在全国领先。例如节电技术的应用,华盛几乎所有的高低压电机都使用了变频节电技术,许多设备都是用电脑自动控制的,熟料电耗从开始的67千瓦时/吨,下降到35千瓦时/吨。这些电耗指标均达到了目前国际先进水平。
通过技术创新,华盛水泥的产品更加优质了。水泥质量的优劣,直接影响建筑质量,而建筑质量的提高在某种意义上说,就是减少资源的浪费,最好的节能是保证产品的经久耐用,因此水泥的质量至关重要。海南华盛遵循这个理念,狠抓产品质量,先后通过了ISO9001-2000和ISO14000-2000的产品质量认证和环保管理认证,并严格按认证体系运行。公司产品质量不仅得到海南市场的充分认可,还得到了国际市场的认可,产品已经顺利进入西欧市场。华盛水泥厂的“天涯牌”水泥,获得了海南省2006年唯一的“国家免检产品”称号。
4、清洁生产,保护环境 
资料显示,全国水泥厂每年对外排放的粉尘在1000万吨以上,水泥厂在人们印象中总是灰蒙蒙的,但海南华盛天涯水泥生产厂完全没有灰蒙蒙的现象。华盛三亚市总厂是海南省第一座生产水泥的清洁工厂,华盛澄迈县分厂也建成了花园式工厂。主要原因是华盛水泥的排放达到了欧Ⅲ标准。据了解,公司采用的办法是,全员动手,封闭生产,美化环境,控制排放。每年仅此一项,就能回收有用水泥及原料数10万吨,大大节约了能源和保护了环境。 
清洁生产是现代工业的必由之路,尤其在海南,工业生产如果不能实现清洁生产,等同于自毁其独具魅力的旅游资源。陈毓勇提出,华盛的工厂要做得比城市的住宅小区还清洁。公司在节能改造和环境保护上舍得花钱,只要生产设备管不住灰、能耗高,再新的设备也要把它换掉。
节能、环保,是我国工业企业永无止境的责任和课题,华盛水泥的经验告诉我们,工业企业在节能减排和环境保护方面,应该担负更大的社会责任。华盛公司表示,随着新技术新工艺的不断出现,未来还要节约每一千瓦时电、每一滴水,利用好每一份资源,努力把公司建成节能环保型企业。在“十一五”末,海南华盛计划完成超过3万吨标准煤的节能任务——继续搞好余热发电,由此可直接节约2.3万多吨标准煤;继续优化熟料烧成系统,在现在每吨熟料消耗109千克标准煤的基础上每年下降1千克;在二线建设中,把余热发电项目同时设计同时安装,并达目前国内最先进水平。
第三 宝钢集团大力应用信息技术 促进节能降耗减排工作
计算机和信息技术的应用,现在已经渗透到宝钢各个方面的业务。矿石从巴西、澳大利亚装船开始,整个物流就在信息系统的管理之下。 
从管理流程来看,从客户签订合同开始,到合同最终执行,交到客户,全过程都在信息系统的监控之下,除了整体产销系统、设备管理系统、工程建设系统、科技建设系统之外,宝钢在能源管理方面也做了一些尝试。 
作为一个典型的应用领域之一,信息技术同样被广泛地应用到宝钢的节能降耗减排工作,它的应用不仅涉及到生产、输送,分配、监控,以及减排当中,而且全面覆盖能源的计划、统计、分析、预测、评估,还有日常管理。在宝钢看来,信息技术的应用,大概分为两类,一类是现场生产设备的应用,这个方面的应用各个钢铁企业在各个方面都有自身的尝试;第二个方面是系统生产管理的应用,就是利用信息技术的综合能力,对生产的各种信息进行收集、分析、预测、为系统管理和整体决策服务,以达到优化生产,完善系统的目的。 
以宝钢集团宝钢分公司的能源中心管理系统(EMS)为例,EMS在提高能源系统的管理效率、优化能源平衡、促进节能减排、提高功能质量、完善消耗评估技术方面提供一个成熟、有效和使用方便的管控一体化解决方案,一套先进、可靠和安全的能源系统运行、操作和管理平台。它的重点是宝钢在能源管理能领域,从传统的装备节能向同时重视系统节能转变,以改善和优化结构。EMS涉及三个类型技术,第一是能源的工艺技术,包括能源的平衡模型,节能调度。第二是信息技术,包括数据库,系统集成,现代网络。第三是现场总线,涉及一些数学工具,还有一些模型,诊断技术,把几种技术综合起来,结合软硬件平台,构建能源中心的管理系统。
(一)能源中心系统的作用
在线监控,平衡调整,采用综合监控技术,实现对能源系统运行状况的及时监控,并且结合节能调度的措施,确保系统运行在最佳状态。能源系统实现分散控制和集中管理。针对管理的要求,在公司层面建立能源管理系统,可以实现满足能言工艺系统特点的分散控制和集中管理。减少能源的管理环节,优化管理流程。减少能源系统运行管理成本,提高劳动生产力。这个能源系统规模庞大,结构复杂,现场的管理,运行成本,还有检修量大,通过能源中心的建设,可以减少日常管理的,可以节约人力资源成本,提高劳动生产力。加大能源系统的故障和异常处理,提高对全厂性能源事故的反应能力。提高处理异常事故的效率。优化能源调度和平衡,节约能源,改善环境。进一步对能源数据进行挖掘,分析、加工、进行处理。能源中心系统的作用,提高能源的管理水平还有整体管理水平,还有能源系统的劳动生产率,改善劳动的质量。 
(二)能源中心系统的技术的要点。
第一是现代自动化及信息技术。第二是节能调度技术。在能源系统里面,结合了能源工艺的技术,这里说到的节能调度技术,涉及宝钢各种各样的能源设备。首先以客观信息为依据的基本的能源管理技术,钢铁企业是一个粗放的管理,是基于一种经验性的管理,但是无人值守管理技术,在现场有很多的重要的能源的是无人值班的,是实现扁平化的技术,它有三个典型特点:显著提高劳动生产力;显著提高能源体运行安全水平;显著提高能源供需的动态平衡水平从而实现良好的平衡和节能减排效果。 
(三)能源中心运行的效果
宝钢能源中心从1982年投产以来,经过1987年二期工程改造,又通过1991到1997年的三期改造,现在有各种能源建设的环保的监控信息管理系统,成为宝钢的能源生产调度和管理的中枢,宝钢在高炉炼铁的过程当中,会产生煤气,煤气多了就是放出去,就造成污染,同时也造成人员的浪费,1997年我们煤气的放散率12.6%,从1997年明显下降,目前基本上是0.7%,这是因为在检修安排的时候,有的错不开这个时间,所以会存在少量的放散,0.7%是一个非常低的放散率,当然现在还有更多的调整,就是把一些高炉煤气,焦炉煤气作为燃起发电机的原料,从而与发电相结合。 
吨钢综合能耗,每一吨钢铁的生产过程当中,消耗多少能源,从1996年的767,到2004年的765,1999-2004年,钢产量增长了大概100万吨左右,但是能源消耗的总量几乎没有增加。 
钢铁企业采用信息技术应用于节能降耗前景非常广阔,在宝钢除了EMS案例以外,还有很多的案例,包括能源计划、实绩、能源成本一体化分析技术,宝钢水质数据库及分析预测系统,转炉煤气自动回收系统,宝钢供水管网智能化系统,单体设备采用的步进式连续加热炉数学模型及计算机优化系统,焦炉直行温度模型和火落时间双反馈计算机优化控制系统,干熄炉、锅炉系统最优操作与控制系统等等。除了在原来的宝钢完成这样的工作以外,1998年成立宝钢以后把这些技术推广到原来的一厂,五厂,在宁波钢厂推广了宝钢的技术,在信息技术不断发展的时代,相信应用必将更加广泛和有效。
第四  大连石化公司节能管理信息系统的开发与应用
随着市场竞争的日趋激烈,企业面临的节能形势越来越严峻,如何监控能耗趋势变化,及时发现问题,预测能耗趋势,控制能源消耗已成为目前急需要解决的课题。充分利用网络资源,建立一套控制能源消耗的管理信息系统,对高耗能设备进行实时监控管理,实现能源数据信息传递的快捷和实效性,这是提高能源使用效率、有效控制能源消耗、降低生产成本的重要手段。
    以前,节能统计的工作程序是每月的月底计量处将各单位当月的用能(水、电、汽等)数量进行统计后发到车间,由车间制成能耗完成情况统计表,传递到技术发展处,由技术发展处进行数据汇总、输入、计算出当月的综合能耗、单因耗能等数据,在统计中完全由人工来进行纸制报表的制作和传递工作以及数据的人工集中录入、分析,工作程序繁琐,任务量大,而且分析数据滞后,不能及时反映出当时的能耗变化情况,不利于对生产过程耗能情况的及时、有效地监测。重点耗能设备的监控采用月底上报、分析,不能及时反映设备运行耗能状况,难以达到高效、经济运行状况。
    为了及时跟踪生产过程能耗的变化,大连石化公司利用现有的网络资源,建立了节能管理信息系统,完成全厂节能统计数据的自动生成和计算,实现了统计分析、趋势预测等功能的自动化,对每天能耗变化及时跟踪,有效地监测了加热炉重点用能设备,控制了能源消耗。
1、节能管理系统的开发
(1)节能管理系统的主要内容
节能与统计管理信息系统包含两个部分的内容:节能数据的采集及统计计算、系统集成。具体又细分为:加热炉管理、日统计报表管理、月统计报表管理、监控管理、计量数据查询、系统管理六个部分功能。
各部分的主要功能简介如下:
①加热炉管理:对全厂的加热炉进行监视与分析;
②日统计报表管理:对日报进行管理
③月统计报表管理:对月报进行管理;
④监视管理:设置并查询监视装置能耗点的动态情况记录;
⑤接口管理:与能源消耗管理台帐的接口;
⑥计量数据查询:对与节能与统计管理信息系统有关的计量管理系统的数据进行查询,主要包括日报、月报数据;
⑦系统管理:主要对支持节能与统计管理信息系统运行所需的各类编码数据进行维护。
具体各部分功能详细介绍如下。
1)加热炉管理系统
具体包括以下三方面内容:
①加热炉位号监视。对各加热炉工位号(Tag点)的瞬时值进行监视,通过读取实时数据库ASPEN IP.21中的实时数据来实现加热炉的监视。
②加热炉运行情况监视。通过对各加热炉的工位号瞬时值的统计,实现了“加热炉运行情况监视”,完成了加热炉的实际负荷、炉效率等技术参数的实时计算。
③加热炉运行情况趋势分析。对各“加热炉运行情况监视”的实时数据进行趋势分析,可选择不同的趋势图类型,如线性图、柱状图、面积图等等。
2)日统计报表管理
日统计报表管理提供全厂主要单位对能源消耗情况的日报表统计,包括报表的维护、查询、打印、导入、导出、审核等功能。报表的维护能够可以对计算公式、数据的导入/导出等进行维护,保证报表的灵活、实用。
3)月统计报表管理
月统计报表管理提供全厂主要单位对能源消耗情况的月报表统计,同日报一样,包括报表的维护、查询、打印、导入、导出、审核等功能。报表的维护也能够可以对计算公式、数据的导入/导出等进行维护,保证报表的灵活、实用。
4)监视管理
监视管理主要通过对监视报警点的设置(可以设置工位号的最大值、最小值及状态),来实现工位号的自动监视,并产生报警记录。技术管理人员通过对报警记录的查询,可以为在生产过程中发现的问题进行追踪。
5)数据趋势分析
通过数据趋势或趋势对比分析,方便使用人员简单、直观、快速地了解能耗报表数据。
6)系统集成
节能与统计管理信息系统只是一个供有关的、在局部范围内使用的软件。只有使系统能够和各种相关系统的集成,才能为领导及相关部门提供及时、准确、快速、完整的节能方面的各种数据信息。
实现了与实时数据库ASPEN IP.21、Mecrosoft Access数据库及Oracle数据库三类数据库的集成。
7)安全机制
系统采用用户、角色、权限的方式来控制用户的操作权限及数据访问的限制,即不同的操作人员有不同的系统菜单,相同的菜可能会看到不同的数据、看到相同的数据可能对数据的操作权限会不同等。
(2)系统运行环境
本系统采用客户机/服务器模式(C/S)及浏览器/服务器模式(B/S)的体系结构,软、硬件配置为:客户端:Windows 98/2000/xp操作系统及客户端程序或浏览器;Web服务器:Windows Server 2000/2003操作系统 + IIS;数据库服务器:Solaris操作系统、ORACLE for Solaris;实时数据库服务器:Aspen IP.21。
(3)系统结构
系统结构是针对实际情况对需要处理的业务、信息、网络等进行系统结构的整体设计。节能管理系统的产生源于对更强的业务处理、统计分析能力的需求,它的基本思想就是将多系统虚拟成一套“超级系统”,能够满足不断增长的业务及分析需求。系统的目标是实现“动态的、多系统的资源共享和协同问题解决”,包括多种的异构的资源。使系统的复杂性远高于单独的系统,为了扩展系统的应用范围,就必须为用户提供一致的、安全的和方便的方式访问系统资源和处理业务。
要考虑网络条件、多系统集成、信息的查询、存储、输入输出、并行处理、备份、层次结构、定义、分类、性能等多方面的因素。使系统在符合业务处理逻辑的基础上达到最优的性能。
系统基于C/S与B/S的体系结构实现。使用标准的Web浏览器与复杂的客户端程序相结合的方式和服务器进行交互。同时基于服务的思想,将服务接口与业务实现分离,实现了用户访问层和资源管理层分层。前者使用B/S结构实现,用于简单的业务处理及数据查询,访问面大,不用安装客户端程序,实用简单、方便;后者属于核心模块,用C/S结构实现,具有数据处理灵活、功能适用、操作方便的特点,同时保证了系统的运行速度。包括服务管理、业务管理和监视等几个子模块。服务管理对应多个不同的物理数据库实现;业务管理模块包括业务流程处理、统计处理模块;监视模块包括监视点管理、报警和趋势分析模块。
采取开放的体系结构,各个子系统既可独立运行,又可集成运行。整体系统是异构的,在统一的标准下连成一个完整的系统。
2、开发的难点和解决措施
采用ODBC技术,使多个系统的数据有效的集成到一起,保证了Oracle、ASPEN IP.21、Microsoft Access数据库系统间的无缝连接。
采用COM组件技术,对能耗数据进行趋势分析,方便管理人员进行数据对比;
利用OLE技术,使系统的报表数据与Excel之间进行数据交换,方便数据的再次加工利用;
利用组态技术,可系统满足随着企业的发展及管理水平的不断提高,导致的需求不断变化引起的系统维护方面的问题,提供系统维护模块及报表维护功能,使系统的维护变得方便、灵活、简单。
 在系统集成方面,实现了与股份公司的两套报表系统、实时数据库系统(ASPEN IP.21)、计量系统的集成,保证了企业整个IT架构的完整性,为石化企业建立了一个非常完整的能耗数据统计平台。
系统具有易操作性、实用性、灵活性、易维护性及安全性、开放性、可靠性和可扩展性,可充分满足系统现在和将来的发展需求。
3、应用效果
(1)数据整合、网络共享
在应用领域方面,节能管理信息系统实现了与计量管理系统、月能耗统计台帐系统、炼油厂能量消耗统计表系统、实时数据采集系统的集成;在数据库内部,该系统实现了与实时数据库ASPEN IP.21、Mecrosoft Access数据库及Oracle数据库三类数据库的集成,并使它们融为一体,为相关部门提供及时、准确、快速、完整的节能方面的各种数据信息。
(2)查询速度快
将节能数据及时准确地向外发布,也是本项目的主要目的之一。为此,本项目中开发了WEB页面,将节能数据以报表、分析图像等方式发布出去,供用户从WEB上查询浏览节能数据。通过计量数据的查询,方便使用人员简单、快速地了解计量报表数据,提供数据共享及再加工利用的手段。
(3)加热炉动态监视
监视报警点设置及报警记录:通过设置数采点报警的最大值、最小值及数据采集状态进行后台自动监视,并生报警记录。对报警记录的查询,可以为在生产过程中发现的问题进行追踪。
 动态监视数据的计算及处理:实时计算多个数采点的平均值及统计炉效率,实时监视生产的平稳性及能源利用情况。
(4)进行趋势分析
 趋势分析可以选择不同的趋势图类型:如线性图、柱状图、面积图等等。
对实时监视数据的历史趋势分析:对各加热炉的各个位号(Tag点)的瞬时值进行监视,通过读取实时数据库ASPEN IP.21中的实时数据来实现加热炉的监视,在此基础上实现加热炉运行情况的趋势分析。
对其它数据的趋势分析:包括对日报与月报的数据进行的趋势分析等。
(5)界面友好,查询方便
有效地进行信息汇总和分类处理,省去人为手工操作,避免出现人为错误,自动生成各种统计报表。
 简单,用户界面良好。
对信息的处理能力充分反映生产的实际情况,能迅速地将各种数据转换成有用的信息,并将信息送到指定的地方,任何需要信息的地方都可就地获得实时数据和信息。
(6)指导生产快捷
节能管理系统总体设计不仅涵盖了公司目前的基础自动化现状、现行管理体制,而且体现了公司未来的管理模式和人文管理的思想,进一步提高了工作效率。
能源管理信息系统为企业其它信息系统提供数据支持,实现了数据的科学管理和能源能耗趋势监视,同时又实时监视公司的计量仪表运行状态。 
节能与统计管理信息系统的实施,有效地监视了企业的生产运行的能源消耗,及时跟踪了生产过程能耗的变化,快速反馈生产能源消耗信息,不但可以提供实时的各种基础性能耗数据,而且方便各个使用单位的使用和数据的再利用,提高了生产效率,达到了控制企业生产成本的目的,具有巨大的经济效益。





















附录一  企业节能管理制度范例
一、节水(汽)管理及考核规定
根据国家政策及集团公司节水精神,结合我厂目前生产用水2.84元/吨和普遍对节水重要性认识不足的现状,强化节约用水是目前节能工作的重要内容,也是控制成本的有效途径之一。特制定本管理考核规定。
1.延长厂大浴池洗浴时间 (含前夜班下班后洗浴时间),维护、调整好洗浴温度、水量及淋浴设施,取消厂内各单位小澡堂子(燃料、竖井浴池除外)。经厂检查发现有人再启用小浴池者将给予责任单位一次罚款2000元,单位主管领导罚款500元。
2.各单位新增(改)用汽、水系统,应事先向生技部申请 (包括临时用汽、水)未经申请或许可,私接汽、水管路并使用,扣罚其施工单位1000元。
3.各单位应管理维护好本单位汽、水系统及设备,发现漏泄及时处理。如厂发现一处将处罚责任单位200元,并以通知单形式下发到整改单位,如责任单位未按时处理,将追加扣罚责任单位1000元。特殊情况,有具体原因限期内不能处理,应事先经生技部认可。
4.厂内外包工程用汽、水需向生技部提交申请表,按生技部核实数量,向厂财务交纳费用后方可使用。如私自使用,检查组发现后一次扣罚施工单位1000元,同时施工单位还要补交其使用汽、水的费用。
5.对集体公司及独立核算单位的罚款,应在通知后一周内上交厂财务。如迟纳按每日5%递增。
6.办公楼及各单位水房、卫生间用水器具应完好,其维护、修理按厂设备分工规定执行。发现跑水一次,罚其责任单位500元及其责任单位主管领导200元。(检修楼3楼厕所工作时间由责任单位负责,其余时间由发电二分厂负责。)
7.水塔水位应保持高水位运行,及时调整补水门保持水塔水位,每发现水塔跑水一次或通过排水线向外排水,一次扣罚责任人500元当值正、副值长各50元。
8.供暖期间,加强对外供汽及供、回水量的统计,做到统计齐全、准确。如发现表计不准应及时汇报,否则扣罚责任人50元;处理不及时扣罚热工分公司500元。
9.二十万机组的锅炉除渣系统在非事故情况下,使用脱水仓回水进行循环利用,禁止用循环水进行冲灰补水,否则一次扣罚发电一分厂500元。
10.二十万机组的脱水仓倒仓,坚持使用反冲洗进行注水,不准使用循环水,否则一次扣罚发电一分厂500元。
11.锅炉启动过程中,保持汽包水位-50mm以下,防止因锅炉汽包水位过高进行放水,发现一次扣罚责任单位200元。
12.锅炉停炉备用超过24小时以上,应将灭火喷嘴水门、除灰水门及电除尘器冲灰水门关闭,否则扣罚责任单位500元。水门不严,又不及时处理者,一次扣罚责任单位500元。(冬季防冻除外)
13.锅炉运行过程中,进行泥包及省煤器放水,放水完毕后应将各放水门严密关闭,否则每台次扣罚责任单位100元。
14.锅炉并汽后,要严密关闭过热器疏水及事故放水门,否则每台次扣罚责任单位100元。
15.当锅炉启动并汽完毕后,主蒸汽温度回升至490℃以上时,及时关闭直排大气疏水门,禁止无故长时间排汽,否则每台次扣罚责任单位500元。
16.﹟7.8.9机循环泵坑排水汽抽子在其它排水设备好用的情况下不许使用,当水坑水位升高时,可以启动汽抽子,但必须保持其连续排水,排完水后,及时停止,禁止汽抽子汽化,发现一次扣罚责任单位100元。
17.禁止脱氧器排氧门向空大量排汽(脱氧器溶解氧不合格,运行人员调整时除外),否则每台次扣罚责任单位100元。
18.机组运行中,高压加热器故障放水应排入﹟9机低位水箱,禁止排大气运行,否则每台次扣罚责任单位100元。
19.在低位水箱及﹟8炉疏水箱系统好用的情况下,禁止低位水箱排大气运行,保证回收的疏水导入高压脱氧器,否则扣罚责任单位500元。
20.供暖系统投入使用过程中,禁止沿途疏水对外大量排放,否则扣罚责任单位1000元。
21.由于人为因素造成锅炉沉淀池补循环水,一次罚款责任单位或个人500元。
22.﹟9机低位水箱及﹟8炉疏水箱自动装置不好用,造成溢流跑水;责任单位没及时处理,一次扣罚责任单位500元。
23.锅炉上水门不严,造成锅炉在停备情况下放水,一次扣罚责任单位500元。
24.各汽、水系统门不严,造成跑水、跑汽;一次扣罚责任单位200元。
25.在生产过程中,提出合理化建议并得到良好的节水效果,给予适当奖励。
26.加强运行管理,合理安排运行方式,降低发电水耗,给予生产单位一定数额奖励。
27.节水奖励的金额按同期比或实际节水效果定量分析,按节水实际金额的20%提取,作为奖励有关人员的费用。原则上一个季度一次,由领导小组平衡后向厂提出申请,批复发放。
28.未尽事宜,最终解释权由检查考核领导小组进行解释。
公司水电管理规定
1.公司接待来客来访时的饮用水;属于公司总经理或副总经理接见的客户,由综合办公室前台人员负责接待,属于公司各部门或其他个人接见的客户,由各部门或个人自行接待。
2.公司员工在水房或卫生间冲刷或洗手时,用完水后必须及时关闭龙头开关,不得放任自流,浪费水资源。
3.上班时间内遇到临时性停水、停电各部门人员必须及时切断电源和水源。
4.下班后,最后离开办公室的员工必须及时关闭办公室的电灯、电脑、饮水机等电源,并上好门锁。确保办公室财产安全。
5.值晚班的员工,在离开公司时或休息前,应关闭公司走廊灯并将大门锁好,确保公司的财产安全。
6.违反上述第一条的相关人员予以负激励5元/次,违反上述第二条的相关人员予以负激励10元/次,违反上述第三、四条的相关人员予以负激励50元/次。
二、公司用水、用电制度
鉴于集团对分公司的水、电进行严格控制和管理,采取各单位自行装表、负责交费的办法,特制定分公司用电、用水管理制度。
1.各部门员工必须节约用电、用水、用电、用水随开、随关。
2.每间办公室白天一般不许开灯,特殊情况确需开灯的,在下班前必须关灯,若某个办公室夜间无人,而是长明灯的按用电时间和单价加倍进行罚款。
3.夜间加班的,在离开办公室前必须关灯,若没关灯,不按夜间加班对待。
4.会议室一般不准开灯,由值日人员负责管理。
5.微机室用电由负责管理微机的人员负责管理。
6.厕所用电、用水由值日人员负责管理。
7.不论上班、下班均不准使用单位的电、水干单位无关的事。如洗衣服、烧开水等。以上规定若有违反将严肃处理。
能源节约管理制度
第一章 总 则
第一条  为贯彻执行《节约能源法》,合理利用能源,减少能源消耗,降低发电成本,提高经济效益,制定本制度。
第二条  本制度所称节能,是指加强用能管理,采取技术上可行、经济上合理、符合环境保护要求的措施,以减少发电生产过程中各个环节的损失和浪费,更加合理有效利用能源。
第三条  发电企业消耗能源主要是指煤炭、电力、蒸气、水、油等。
第四条  公司分管副总经理负责本企业节能工作。其主要职责:
(一)认真贯彻执行中国国电集团公司(以下简称集团公司)的节能管理制度、节能规划,制定全公司年度节能计划,并分解、落实。
(二)负责组织本公司节能项目方案的论证、实施、验收和最终效益分析。
(三)加强运行管理、检修管理,抓好节能技术监督工作,认真开展全公司能耗平衡,做好主辅机经济调度,提高生产指标的先进性,对公司技术经济指标定期进行分析、检查和考核,总结经验,提出改进措施或方案。
(四)按照集团公司的要求上报有关生产指标信息,并保证指标信息的及时性、准确性、完整性。
(五)开展节能宣传教育,组织节能培训,提高员工的节能意识。
第二章  基础管理
第五条  公司应成立公司、部门、班组三级节能管理网,开展全面、全员、全过程的节能管理和节能技术监督工作。
第六条  公司主要生产技术经济指标是:发电水耗率、发电厂用电率等。
第七条  为了保持较高的能源利用水平,公司应对发电水能利用率、发电厂用电率进行监督考核。
第八条  每月召开节能分析会议,对生产技术经济指标完成情况进行分析,找出差距,提出改进措施。
第九条  按照国家和行业的有关规定和要求,进行能源计量装置的配备和管理。综合能源计量器具配备率达到100%,计量器具检测率达到95%以上,在用计量器具周期受检率达到100%。
第十条  非生产用能要与生产用能严格分开,制定管理办法,并严格执行。
第十一条  建立健全节能技术监督的基础资料和档案管理。
第三章 运行管理
第十二条  运行人员要树立整体节能意识,做到“勤观察、勤检查、勤分析、勤调整”,不断总结操作调整经验,使各项参数达到额定值稳定运行,提高全公司经济运行水平。
第十三条  积极开展运行值、机组间“小指标竞赛”和“压红线运行”活动,每月进行评比和奖惩,充分调动运行人员节能降耗的积极性。
第十四条  加强发电设备运行、检修管理,采用新技术,提高设备健康水平,减少弃水:
(一)在枯水季节,合理分配机组负荷,尽量安排机组在高效率区运行。
(二)完善、开发计算机监控系统的AGC、AVC功能,实现厂内经济运行手段科学化。
(三)推行规范化检修,努力缩短检修工期,在洪水期尽量不安排机组大小修工作。
(四)推行在线监测技术,争取实行”诊断检修”,提高机电设备可用小时。
(五)做好机组进水拦污、清污工作:
1.加强拦污排的运行、维护,及时清除积渣。
2.加强对机组进水口拦污栅的运行维护工作,严格控制拦污栅前后压差,减少水头损失。
(六)加强生产、生活用电管理,降低厂用电率:
1.做好厂用电系统优化、经济运行工作,减少各配用电设备的空载损耗。
2.加强生产办公用电的管理,杜绝电能浪费。
3.严格生活用电管理制度,禁止高能耗设备的使用。
4.做好防窃电工作。
第四章  设备管理
第十五条  加强设备的检修、维护和消缺工作,提高机组的出力水平。
第十六条  积极推广行之有效的节能措施和成熟经验,编制中长期节能技术改造规划和年度节能计划,以保证节能总目标的实现。
第十七条  加强各种测量、计量仪表管理和自动调节装置的检查、维护,做到配置齐全、准确可靠,投入率达到100%。
第五章  经济调度
第十八条  按照电网调度要求和等微增准则,根据机组状况,确定机组运行方式,进行水能的合理分配,取得最佳的经济效益。
第十九条  优化水库调度,完善水情自动化测报系统,利用其预报成果及时腾空库容,拦蓄洪水(洪尾)、提高水能利用率:
(一)在确保大坝安全和防汛指挥部洪水调度决策指挥的前提下,对入库洪水精心预报并进行调度分析计算,综合分析中短期天气预报,尽可能利用和拦蓄洪水增发电量。但若库水位超防洪限制水位蓄水,必须在下次洪水来临之前将库水位降至防洪限制水位。
(二)充分利用水情自动化测报系统的成果,作好水情预报工作,及时准确向网调汇报水情,以便调度及时调整发电出力,以发电预泄洪方式腾空库容,减少弃水,增发电量。
(三)重视和大力加强中长期水文天气预报及年度水库水文预报,要做到定性准确,以指导年度发电计划的编制和水库水位实际控制运用,在后汛期不失时机抓住最后一次洪水机会,将库水位蓄到规定水位。
(四)加强水库运行管理,进行科学调度,保持水库高水位运行,努力提高水头效益。水库调度图是指导水库发电的重要依据,必须严格按调度图控制水库运行水位。应严格控制补偿期末、汛末和年末三个时期的水库运行水位,做到有计划地蓄水和用水。在补偿期要防止水库水位消落过快,以免长期处于低水位运行。
第六章  试  验
第二十条  机组大、小修前后、重大技术改造前后要进行全面的性能测试工作,作为设备检修和改造的依据和评价;新机组要进行全面性能试验,达到设计要求。
第二十一条  每年至少进行一次能量平衡的测试工作。并对水耗、厂用电率及其影响因素进行分析。

第七章  培训工作
第二十二条  广泛开展节能宣传和教育工作,提高员工的节能意识。
第二十三条  加强节能技术监督人员的培训,节能培训内容包括全面节能管理、能量平衡分析、效率监控方法和节能技术等。
第八章  奖惩制度
第二十四条  公司建立节能工作奖惩制度。对节能工作成绩突出的部(室)和对推动节能技术进步、推广节能技术做出突出贡献的部(室)和个人,进行表彰。对不能完成节能指标的部(室)给予通报批评、处罚并限期整改。
第二十五条  公司根据国家和集团公司的规定,对节约水、电实行奖励。
第二十六条  公司节能奖励主要用于鼓励生产一线人员和对节能工作贡献大的部(室)和个人。
第二十七条  公司应积极开展小指标竞赛和合理化建议活动,表彰先进,促进节能工作广泛、深入开展,不断降低能耗。
三、集团机关节能管理办法
为了落实集团《节约能源的管理办法》,使集团机关成为高效、勤俭、节能的表率,现结合机关具体情况,制定本办法,请各单位遵照执行。
1.照明应使用日光灯或节能灯,每日办公区8:30方可开启照明,中午11:30关闭,下午13:00开启照明,17:00关闭。各办公区和部室应根据实际需要对无人或暂时无人办公的区域和通道,根据电源开关的控制范围适时关闭开启。同时,对因设备原因不能分别控制的办公区域灯具,应在保证安全的前提下,采取物理方法断开电路。卫生间及洗漱台应尽量采用自然光,必要时 (指有来宾等)可开启照明。三层办公区北侧开关由人力部负责,南侧开关由办公室负责,卫生间电源由值班员负责,四层办公区由连锁发展部和销售事业部各自负责本部门的开关。各部室由使用人各负其责。
2.空调的使用。夏季尽量使用自然风降温,当室外温度高于32摄氏度,室内温高于29摄氏度方可开启,最低控制在25摄氏度以上,冬季室温低于15摄氏度时方可开启,最高控制在24摄氏度以下。空调不用时不得处于待机状态。(各部室由使用人负责,办公区由空调所在位置部室负责,三层南侧柜机由保卫物业部负责,北侧柜机由人力资源部负责,值班室由值班员负责,东侧挂式空调由党群工作部负责,四层中部立式空调由销售事业部负责。)
3.计算机的使用,当操作人员需离开1小时以上时应关闭计算机,一日工作终了应彻底关闭计算机,禁止显示器长期处于待机状态。
4.热水器的管理,每星期五17:00由值班人员在绿灯熄灭后,关闭热水器电源。每星期一早6:00由值班人开启热水器电源。热水器关闭期间值班人员可到营业区取水饮用。
5.考勤机的管理,每天8:00由值班人开启,9:00由值班员关闭,下午16:30由值班员开启,由值班员关闭。
6.纸张的管理,按集团行文要求,上行文按例行标准复印及打印,平行文及下行文均须双面使用,并尽可能使用代用品(如原东安集团便笺)。文件的传送应尽可能使用OA办公自动化系统、网络传送或短信的方式,充分利用集团网络资源。同时,在办公区将设立废纸回收箱,大家可将办公的废旧纸张、杂志、书籍、报纸及其他纸制品集中收集出售,收入冲减相关费用。
7.节油管理,汽车按单车建立耗能台帐,分别统计每月的行驶里程和耗油量,按季考核公布。
请各部门根据以上职责,将工作落实到人,并不断增强自身节能意识,树立“节约光荣,浪费可耻”的思想,积极做好集团节能工作。服务中心降耗节能制度
为了服务中心(以下简称中心)节约工作,提高工作人员节能降耗意识,节约经费开支,建立节约型单位,根据中心的实际情况特制定本制度。
1.夏天大厅和各办公室空调温度设置于26-28度,冬天在供暖气之前确需开空调时应设置于10-15度,使用过程中要关闭门窗,离开办公区域要提前半小时关闭空调。
2.大厅要使用自动开关,上班时间应尽量使用自然光照明,确需开灯时要隔盏开灯,下班后管理人员要全面检查大厅和各办公室的灯是否还亮着,要逐家关掉,杜绝白昼灯、长明灯。
3.电脑、打印机、复印机等办公设备,要减少待机能耗,不用时要及时关闭电源。
4.禁止公车私用,公务活动用车要提倡集体乘车,出门办事尽量“以步代车”节约能耗。
5.办公桌椅、条帚、墩布等物品要珍惜爱护,有损坏的要尽量自己修复,不得轻易理换,要严格购置新物的有关手续。
6.单位内部绿地用水和环境用水提倡使用符合用水水质要求的再生水,尽量不使用自来水直接冲洗墩布,或者冲洗时要放小水笼头,避免造成不必要的浪费,水笼头尽量使用节约型水阀。
7.大力推进电子办公建设,尽可能地减少纸张的消耗,要求正式材料或文件方可用纸,并应尽量使用双面找印,非最终材料要使用背面打印,逐步实现无纸化办公。
8.单位举办各类会议活动时,要尽量减少能源的消耗,防止重形式、讲排场、摆阔气等铺张浪费现象。
9.大厅各窗口人员和中心管理人员因个人私事打电话要用公用电话,公事方可用单位电话。
以上制度大家要严格执行,切实增强资源的忧患意识,努力形成“节约光荣,浪费可耻”的新风尚,为进一步开展中心的工作作出应有的贡献。
四、后勤集团公司节约管理条例
为了加强后勤集团能源的管理,打响节约型宁大后勤集团,使集团成为高效、勤俭、节能的表率,现结合具体情况,制定本条例,请各单位遵照执行。
公共设施与设备节能
(一)节约用电
1.照明:
办公室、会议室、走廊等要充分利用自然光照,尽量采用自然光,白天在光线充足时不开灯,午休时间关闭照明灯。公共楼道、卫生间的电灯根据需要开启并随手关闭。坚决杜绝“长明灯”现象。
2.办公设备:
根据办公情况,尽量减少开启和使用计算机、打印机、复印机等办公设备;对停用1小时以上的办公设备,关闭设备电源,使用时再重新开机(需待机工作的除外);有省电模式功能的办公设备,开启省电模式功能;下班必须关闭办公设备电源插线板总开关;电热水壶、饮水机不用时关闭电源。
3.空调:
办公场所夏季空调温度控制在摄氏26度以上。使用空调时,应将门窗关严,并尽量缩短空调的使用时间。无人办公时要关闭空调。
4.会议室、活动室、接待室实行使用部门责任制。使用部门在上述场所使用结束后,应及时关闭用电设备、灯光和空调,并通知办公室工作人员锁好门窗。否则,将根据有关规定追究使用部门领导和当事人的责任。
(二)节约用水
加强对公共场所的用水管理,办公室洗手池、卫生间水龙头用后要及时关闭,杜绝“长流水”和“滴漏”现象,发现装置漏水应及时向水电服务中心报修。
(三)节约用纸
提倡双面用纸,注意复印用纸的再利用;能传阅的文件尽量传阅,减少复印数量;在公文印发上实行各环节签字制度,发文人员要准确计算发文数量,严格按发文数量印制文件。
提倡在办公区内设立废纸回收箱,大家可将办公的废旧纸张、杂志、书籍、报纸及其他纸制品集中收集出售,收入冲减相关费用。
(四)减少其它办公消耗
1.笔:减少圆珠笔或一次性签字笔使用量;提倡以笔套换笔芯;
2.办公用品的采购选择能耗小、环保、质优价廉的办公设备。并严格执行办公用品的领用制度;清理办公用品,防止办公用品的积压和浪费;
3.话费邮费:严格控制电话费用,打电话尽量使用内线电话;严禁利用办公电话闲谈、聊天、娱乐,禁止拨打信息台;严格控制邮寄费用,尽量使用交换或平信方式传递,减少特快专递数量。
(五)精简会议,减少会议成本
各部门严格控制会议次数、会议时间和参会人数;如无特殊要求,都应安排在集团内部召开,以节省成本和时间;会议所需的记录本、笔等工具,由参会人员自备,会议资料袋提倡重复使用;不提倡使用一次性纸杯,提倡自带水杯。
部门节能:
(一)餐饮公司:
冰箱、冷库制冷机的冷凝器和制冰机的冷凝器要及时清理,检查压缩机的排放压力,确保冷却剂循环无泄漏,并保持在正常水平;厨房采用节水型水龙头,安装单独水表计量考核。杜绝过水洗菜、过水化冰。
各个餐厅在没有就餐者时和厨房在非工作时间时开启少量照明灯,并杜绝长流水和跑、冒、滴、漏现象的发生。餐饮公司要分派专人对餐饮的各类设备实行谁主管谁负责的原则,对直接成本和间接成本进行月限量控制。
(二)物资采购供应部:对大宗物资及用量大、价值高的物资,在采购时,采购人员要严格把关,除货比三家、招标采购外,还尽量选购节能材料。物资采购经理要严格控制材料采购的成本。废料、废旧物资可回收再利用,减少了原材料的浪费。
(三)运输服务中心:驾驶员应定期对车辆进行维修和保养;坚持中速行驶,不开高速车;坚持根据中途上下车站点多的特点,到站之前提前减速,行驶中尽量少轰油门和踩刹车,利用惯性节油;坚持清洗配件尽量少用油,用过的油经沉淀过滤后再用,减少浪费;坚持修旧利废,对旧材料能用的尽量用,对旧配件能修的尽量修,购买新配件坚持货比三家,争取质好价低。
(四)接待中心:本着热情、节俭的原则,做好会务的接待工作。接待中心经理要严格控制宴请次数和宴请标准,严格控制接待人员和陪同人员。
床单、被罩等客用品的更换由一日一换,改为一客一换或按需更换。建议物品的多次使用。逐步减少“六小件”等一次性用品、塑料物品的使用。
提倡会议召开用过的宣传工具坚持多次利用的原则。
(五)工程公司:工程维修人员应定期检查各项供水设备,更换老化的供水管线,安装或更换节水型龙头、便具,避免“长流水”现象发生。工程公司经理要严格控制材料成本,降低工程返修率,避免安全事故的发生。提倡修旧利废,对旧材料能用的尽量用,对旧配件能修的尽量修,购买新配件坚持货比三家,争取质好价低。
(六)水电服务中心:专业维修人员应定期对管辖范围内的水表、水管、电表、电线进行检查,若发现因破损而引起的浪费现象应立即进行抢修,避免不必要的浪费。
(七)印务中心:提倡使用环保油墨进行印制,以减低成本。印务中心经理负责对成本进行控制。
(八)物业部门:绿地用水原则上使用雨水,绿化花草确需用水时要有专人负责浇灌,禁止无人管理和“长流水”,并尽可能采用喷灌、微灌等节水方式。
(九)学生社区管理服务中心:在改造学生宿舍时,可废物再利用,避免资源的浪费;加强对学生的节能意识,以帮助减少成本。
集团公司授权质量保障监督部建立定期检查和随时抽查制度,各部门自行决定公共部分的节能负责人和责任人,如灯、饮水机、空调等公共设备需派专人负责。对不遵守节约规则的根据集团节能相关处罚条例予以处罚,给予优秀单位以一定的奖励。从而养成“厉行节约,反对奢侈浪费”的思想理念,不断增强自身节能意识,努力营造节约能源的良好氛围,树立崇尚节约的良好风气。

附件:
后勤集团公司节能处罚表
公共设施与设备节能