黃藏寺水利樞紐工程節(jié)能評估要點

□孫鵬輝 □林 楠 □毛宗杰（黃河勘測規(guī)劃設(shè)計有限公司）

0 引言

為加強固定資產(chǎn)投資項目節(jié)能管理，國家發(fā)展和改革委員會2010年6號令發(fā)布了《固定資產(chǎn)投資項目節(jié)能評估和審查暫行辦法》，要求對固定資產(chǎn)投資項目的能源利用是否科學合理進行分析評估。節(jié)能評估文件及其審查意見，作為項目審批和核準的前置性條件以及項目設(shè)計、施工和竣工驗收的重要依據(jù)。

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

1 評估依據(jù)

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

2 建設(shè)方案節(jié)能評估

2.1 項目選址、總平面布置

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

工程總平面布置節(jié)能主要從便于運行、減少水頭損失、減少征地等方面考慮。溢洪道、泄洪底孔、電站進水口等建筑物集中于混凝土大壩，共用壩頂啟閉機，減少了設(shè)備數(shù)量，降低運行期能耗。采用壩后式電站，引水路徑短，水頭損失最小，水能勢能利用率高。廠房可采用自然采光，減少照明能耗，通風也可采用自然通風。建筑物集中布置，減少了對兩岸高邊坡的開挖、征地范圍小。壩后廠房通風和采光方式選用自然通風和天然采光，降低運行期能源消耗。

2.2 主要用能工藝和耗能設(shè)備

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

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

2.2.1 泄洪輸水

用能設(shè)備主要為閘門啟閉運行消耗的電能，閘門啟閉機運行時間較短，電機能耗較小，經(jīng)計算泄洪輸水消耗電能7.97×104kW·h。

2.2.2 勢能轉(zhuǎn)換

水大壩蓄水具有勢能，水流經(jīng)引水系統(tǒng)進入水輪機，把水能轉(zhuǎn)換成機械能，機械能帶動發(fā)電機發(fā)電。水的勢能轉(zhuǎn)換為電能，為清潔能源。

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

2.2.3生產(chǎn)性設(shè)備

生產(chǎn)性設(shè)備用能指在輸送分配過程中損失的電能，主要包括主變壓器的空載損耗和負載損耗、母線的損耗、中低壓電纜的損耗等。對每項設(shè)備技術(shù)參數(shù)、運行數(shù)量、使用時間等進行量化計算。

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

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

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

3 能源消耗及能效水平評估

3.1 項目綜合能源消耗量

黃藏寺水利樞紐工程綜合能源消耗及供應情況見表1。

表1 項目綜合能源消耗及供應情況表 單位：tce

3.2 項目能效水平

3.2.1 項目綜合能耗

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

3.2.2 單位增加值能耗

項目單位增加值能耗為0.044 tce/萬元，低于2015年青海省單位增加值能耗2.295 tce/萬元的目標值。

3.2.3 項目n值

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

式中：a為青海省2015年預測能源消費總量(tce)；b為青海省2015年預測生產(chǎn)總值(萬元)；c為青海省2015年預測單位增加值能耗；d為項目年綜合能源消費量 (tce)；e為項目年增加值(萬元)。

經(jīng)計算，項目n值為負值。根據(jù)國家節(jié)能中心節(jié)能評審評價指標通告（第1號），n值＜0.1%，表明項目的增加值能耗對青海省增加值能耗影響較小，對當?shù)赝瓿晒?jié)能目標有向下拉動的積極作用。

3.2.4 項目m值

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

2010年青海省單位增加值能耗為2.55 tce/萬元，綜合能源消費量為2568萬tce。根據(jù)青海省十二五能源規(guī)劃，預測“十二五”期間青海省能源消費增量為1700.27萬tce。項目年能源消費增量為1332.94 tce，占青海省“十二五”期間能源消費增量預測的0.01%。m值＜1%，項目新增能源消費對青海省能源消費增量影響較小。

3.2.5 廠用電率

項目廠用電率為廠用電量占發(fā)電量的比例?？鄢m州基地的用電量，項目廠用電量為377.08×104kW·h，年發(fā)電量為2.08×108kW·h，廠用電率為1.81%。與同類型和規(guī)模工程相比處于國內(nèi)先進水平。

4 節(jié)能措施評估

4.1 節(jié)能措施

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

4.2 節(jié)能措施效果

變壓器和啟閉機電動機選擇1級能效水平設(shè)備后，年節(jié)電量為3.38×104kW·h，折算標煤10.75 tce。

5 結(jié)語

黃藏寺水利樞紐工程屬于國家產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導目錄水利鼓勵類項目。建成后，項目能源消費增量占青海省能源消費增量比例＜1%，項目單位增加值能耗影響青海省單位增加值能耗比例＜0.10%，對當?shù)赜绊戄^小，對當?shù)赝瓿晒?jié)能目標有向下拉動的積極作用。項目廠用電率為同行業(yè)先進水平，未采用國家明令禁止和淘汰的落后工藝及設(shè)備。本工程為綜合利用的水利樞紐工程，其評估內(nèi)容和能耗指標可供類似工程參考。

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

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

[3]國家節(jié)能中心.固定資產(chǎn)投資項目節(jié)能評估工作指南（2014年版）[S].北京：中國市場出版社,2014.

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