节能,从能源的角度顾名思义就是节约能源消费,即从能源生产开始,一直到最终消费为止,在开采、运输、加工、转换,使用等各个环节上都要减少损失和浪费,提高其有效利用程度。节能,从经济的角度则是指通过合理利用、科学管理、技术进步和经济结构合理化等途径,以最少的能耗取得最大的经济效益:显然节能时必须考虑环境和社会的承受能力,因此我国节约能源法给节能赋予了更科学的定义,即节能“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中的损失和浪费,更加有效、合理地利用能源”。
由于能源问题日益突出,不仅是中国,就世界范围而言,节能已经成为解决当代能源问题的一个公认的重要途径。有科学家把“节能”称之为开发“第五大能源”,与煤、石油与天然气、水能、核能等四大能源相并列,可见节能的重要意义。
一.节约能源法
我国1997年11月1日第八届全国人大常委会第28次会议通过,1998年1月1日起正式施行的<中国人民共和国节约能源法》首次将节能赋予法律地位。节约能源法共6章50条,内容涉及节能管理、能源的合理使用、促进节能技术进步、法律责任等。该法明确了我国发展节能事业的方针和重要原则,确立了合理用能评价、节能产品标识、节能标准与能耗限额、淘汰落后高耗能产品、重点用能单位管理、节能监督和检查等一系列法律制度。
节约能源法指出:节能是国家发展经济的一项长远战略方针,并重申了能源节约与能源开发并举,把能源节约放在首位的能源政策。节约能源法规定,固定资产投资工程项目的可行性研究报告,应当包含合理用能的专题沦证,达不到合理用能标准和节能设计规范要求的项目,依法审批机关不得批准建设;项目建成后达不到合理用能标准和节能设汁规范的,不予验收。把固定资产投资项目的经济效益与环境保护、合理用能统一起来将使国家的经济建设、环境保护、能源利用协调发展。
节约能源法明确指出:国家鼓励开发、利用新能源和再生能源,并支持节能科学技术的研究和推广。国家大力发展下列通用节能技术:
(1) 推广热电联产、集中供热,提高热电机组的利用率,发展热能梯级利用技术,热、电、冷联产技术和热、电、煤气三联供技术,提高热能综合利用率;
(2)逐步实现电动机、风机、泵类设备和系统的经济运行,发展电机调速节电和电力电子节电技术,开发、生产、推广质优价廉的节能器材,提高电能利用效率;
(3)发展和推广适合国内煤种的流化床燃烧、无烟燃烧和气化、液化等洁净煤技术,提高煤炭的利用效率;
(4)发展和推广·其他在节能工作中证明技术成熟、效益昆着的通用节能技术。
节约能源法的颁布实施,对于推进全社会节约能源,提高能源利用效率和经济效益,保护环境,保障国民经济和全社会可持续发展,满足人民生活需要,具有十分重要的意义。
二.能源的利用效率
能源利用效率是衡量能量利用技术水平和经济性的一项综合性指标。通过对能源利用效率的分析,可以有助于改进企业的工艺和设备,挖掘节能的潜力,提高能量利用的经济效果。
能源利用效率是指能源中具有的能量被有效利用的程度。通常以表示,其计算公式如下
对不同的对象,计算能源利用效率的方法也不尽相同。
三.节能的组织、管理措施
节能从广义上讲就是要降低能源消费系数,使实现同样的国民经济产值M所消耗的能源量E最少。节能可以从以下几方面着手。
(1)提高用能设备的能源利用效率,直接减小能耗和E/M ,M——同期国民生产总值,元或美元(与国外比较)。值,通常将这种方法称之为技术节能;
(2)采用新工艺以降低某产品的有效能耗,称之为工艺节能;技术节能和工艺节能合称之为直接节能。
(3)加强组织管理,通过各种途径减少原材料消耗,提高产品质量等,以减少间接能耗,称之为间接节能;
(4)调整工业结构和产品构成,发展耗能少的产业,以降低E/M值,称为结构节能,结构节能也是一种间接节能。
据初步估计,我国节能潜力中,直接节能潜力占1/3,间接节能潜力占2/3。
间接节能,即节能的组织和管理措施包括以下几方面。
1.调整工业结构
各种工业的耗能量是不同的,在不影响全局的情况下,可以适当调整轻重工业的比例。钢铁工业耗能大,但产值较低;而纺织、仪表、电子等轻工业能耗较少,而产值较高。因此有条件的话,适当降低冶金工业的比重,发展高技术的电子产业和生物工程将会降低能源消费系数。
2.合理布局工业
能源生产与能源消费在地区分布上常常很不均衡,例如我国能源分布主要集中在西部、西南和华北,而能源消费则主要集中在东部和南部,因此“北煤南运”,“西电东迭”,耗费了大量运输能力和电能,增加了能源消耗。因此根据能源资源分布的特点,在调整工业结构时,合理布局工业也是间接节能的主要措施。
3.合理使用能源
各种不同品质的能源要合理使用,以发挥各自的优势,取得最大的经济效益。例如优质能源石油,除作为化工原料外,首先应当用于运输机械;劣质煤首先要应用于发电,因为燃煤和燃油的电厂热效率相差不大;机车则应当首先实行电气化;地热资源一般温度低,首先应用于采暖;农村则要大力发展沼气,既是能源又是肥源。
4.多种能源互补,综合利用
在能源选择中要实现多种能源的互相补充,如以煤为主要燃料就可采用以油作辅助燃料,例如燃煤电站,以油作辅助燃料来实现锅炉的点火和稳燃。在核电站中,以油作辅助燃料,当出现紧急停电事故时,各种备用的柴油发电机组即可紧急起动、供电。对于缺乏能源的广大农村地区、除薪柴外,还要考虑风能、水能和太阳能,并要极积推广沼气,同时也要提供部分商品煤。
5.进行企业改造、设备更新及工艺改革
老企业、小企业通常设备落后,效率串低、能耗高,而且对环境也有严重污染。因此对老企业进行设备更新和工艺改革是降低能耗的关键;对一些小煤窑、小化肥、小造纸厂和小冶炼厂必须关、停、并、转。我国电力工业耗煤占全国煤产量的1/6以上,其中中、低压小型发电机组占相当大的比重,因此耗煤量大,比先进国家高30%左右,因此必须对能耗过多的小型机组有计划地加以改造和淘汰。又如在水泥生产中每吨水泥熟料的平均燃料消耗,湿法炉窑比悬浮预热干式炉窑要高63%。由此可见改革工艺,同样可以大大降低能耗。
6.改善企业的能源管理
改善企业的能源管理是节能的重要方向
(1) 摸清企业的耗能状况,用能水平,节能潜力,省能效果;
(2) 建立厂——车间——工段(班)——组的节能管理网,制定能源消耗的定额及奖罚制度;
(3)健全能源管理的规章制度,即燃料进厂——分区存放——技术档案——定量供应——定额管理——奖罚制度;
(4)加强能源计量管理;
(5)合理组织产品的生产过程;
(6)消除明显的不合理浪费,如跑、冒、滴、管道与设备保温不良,可燃气体的放空等。
四.技术和工艺节能的途径
一切能源的利用过程本质上都是能量的传递和转换过程。这两个过程在理论上和实践上都存在着限制,存在着一系列物理的、技术的和经济方面的限制因素。如热能的利用首先耍受热力学第一定律(能量守恒)和第二定律(能量贬值)的制约。能量在传递和转换过程中由于热传导、对流和辐射,能量的数量要产生损失。能的品质也要降低。因此能源有效利用的实质是,在热力学原则的指导下提高能量传递和转换效率;整体上使所有需要消费能源的地方做到最经济、最合理地利用能源,充分发挥能源的利用效果。能源节约既要着眼于提高用能设备的效果;也要考虑整个用能系统的最优化。为了提高能源的有效利用率,从技术方面讲可以从以下五个方面入手。
(1)提高能量传递和转换设备的效率,减少转换的次数和传递的距离;
(2)在热力学原则指导下,从能量的数量和质量两方面分析,计算能量的需求和评价能源使用方案,按能量的品质合理使用能源,尽可能防止高品质能量降级使用;
(3)按系统工程的原理,实现整个企业或地区用能系统的热能、机械能、电能、余热和余压全面综合利用,使能源利用最优化;
(4)大力开发研究节能新技术,如高效清洁的燃烧技术、高温燃气透平、高温磁流体发电、高效小温差换热设备、热泵技术、热管技术及低品质能源动力转换系统等;
(5)作为节约高质量化石燃料的—个有效途径,把太阳能、地热能、海洋能等低品质低密度替代能源纳入节能技术,因地制宜地加以开发和利用。
值得指出的是,节能还是减少环境污染的一个重要方面。在一般情况下,大多数节能措施都会有效地减少污染,如提高锅炉热效率、回收余热、利用太阳能和地热等。但也有些节能技术措施,如处理不当,反而会造成污染,例如提高燃烧温度可以强化燃烧过程,但燃烧温度超过1600℃,就会形成大量NOX,从而污染环境。因此一定要将节能技术和环境保护结合起来。
五.节能经济评价
(一)节能经济评价中要考虑的主要因素
为了使节能措施产生最大的经济效果,必须对节能措施进行经济评价。节能经济评价中应考虑的主要因素有以下几方面。
1.投资费
投资费用包括节能措施中的设备、器材购置费和安装建设费。投资费用中的固定资金需要通过折旧逐年回收。
2.成本费
成本费用是指生产费用或运行维护费用,即在生产过程中所消耗的以货币表现的人员工资,原料、燃料、材料、能量费用和固定资产折旧费用的总额。它反映了节能措施中资源利用的情况、设备利用的程度、劳动组织的完善程度和生产管理水平。
3.设备使用年限
有两种不同的设备使用年限概念。一种是设备的耐用年限。超过这一年限,设备会因破损而被迫停用。另一种是设备限用年限,超过这一年限,即使设备完整,但因其工艺陈旧、性能下降而必须停用。从发挥效益的角度看,设备的有效使用年限应选取上述两种使用年限中较小的一个。
4.资金的利率
资金的利率是指在一定时期资金增值(利息)与资金本身的比例,通常以百分数表示。使用高利率的资金,就应该产生较高的经济效益,否则会得不偿失。
此外还有能源价格等因素。
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