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摘要:本文對某小型食品加工廠能源消耗進行了評價,分析了該工廠節(jié)能減排的潛力空間。
有關節(jié)能減排效率的因素包括工廠的技術水準、管理方法和發(fā)展規(guī)模。
依據(jù)研究提出對節(jié)能減排制度建設等方面的創(chuàng)新建議。
關鍵詞:能源消耗;能耗分析系統(tǒng);節(jié)能;電力監(jiān)測;電能統(tǒng)計
1、背景介紹
我國小型工廠數(shù)量巨大,是能耗總量上升和排污不斷增加的重要原因。同時由于小型工廠管理落后,技術較低,節(jié)能減排效率低于大型企業(yè)。所以該工廠的資源利用和能源耗用的情況分析尤為重要,科學評價與分析是必 要的[1]。運行中使用與產(chǎn)品相對應的技術、設備并且進行有效管理,實現(xiàn) 節(jié)約能源的目標,在生產(chǎn)中堅持提高能源利用率,使各種能源得到綜合利用,同時選擇供應充足的具有環(huán)保節(jié)能的能源品種為的原則,減少線路的鋪設和能源浪費。
2.1用電量、用水水量分析
項目運營中用電包括建筑照明用電、設備用電,年用電約為 199.46萬kW/h。(詳見表 1)
項目運營期用水包括職工生產(chǎn)生活用水、未預見及漏損用水等,預計年用水量約為 0.25 萬 m(3 詳見表 2)。
表 1
建筑物 | 面積(m2) | 用電指標 (W/m2) | 安裝功率 (kW) | KX | 計算功率 (kW) | 負荷 等級 | 備注 |
加工車間 | 7074 | 120 | 848.9 | 0.6 | 509.3 |
三級 |
|
冷庫用地 | 586 | 700 | 410.2 | 0.6 | 246.1 |
| |
辦公用房 | 670 | 120 | 80.4 | 0.6 | 48.2 |
| |
總計算負荷 | ∑PJS=803.6kW |
| |||||
變壓器型 | 選 S-13 型 1000kVA 變壓器 1 臺 |
|
表 2
序號 | 名稱 | 用水量標準 | 備注 | |
日用量(m3/d) |
| |||
1 | 生產(chǎn)用水 |
| 3.65 |
|
2 | 職工生活用水 | 60L/人·d | 3.6 | 60 人 |
3 | 未預見及漏損 |
| 0.72 | 取上述水量 10% |
| 合計 |
| 6.97 | 采用新鮮水 |
4 | 室內(nèi)消防用水 | 30L/s | 216 | 火災延續(xù)時間 2h |
5 | 室外消防用水 | 30L/s | 216 | 火災延續(xù)時間 2h |
2.2天然氣用量分析
食堂做飯主要燃料為天然氣,就餐人數(shù)為 60 人,就餐率按 90%計算,人均消耗天然氣按 0.1m3 計算,食堂做飯每年用天然氣 1.16t。
2.3用油量分析
項目運營期每年消耗柴油 30t。發(fā)電機柴油用量 5t/年;耗用柴油車輛為 5 輛,消耗柴油量為 5t/年·輛,車輛柴油用量為 25t/年。
3、節(jié)能措施
根據(jù)《中華人民共和國節(jié)約能源法》,工廠在建設、經(jīng)營兩個階段都要采用各種辦法進行節(jié)能,使規(guī)劃建設和生產(chǎn)加工符合國家政策并有效降低成本。
3.1建筑節(jié)能措施
在建筑規(guī)劃設計方面:科學規(guī)劃設計建筑形狀、距離、高度、方向,選擇節(jié)能材料、確保建筑結構的透光通風等性能,并利于施工和后期維護,盡量縮減建筑能耗量,達到預期節(jié)能效果[2];在加強建筑保溫隔熱性能方面:建筑設計上的第yi個節(jié)能方案是增加外圍護結構的保溫隔熱性能,
把節(jié)能型材料(厚度 60 擠塑聚苯板)應用到外維護墻,降低從圍護結構中傳出的熱量[3];在門窗的節(jié)能技術措施方面:保證采光通風正常,減少外門窗面積。門窗需保證密閉性優(yōu)良,減少空氣對流傳熱;合理控制窗墻比:保證室內(nèi)采光通風正常,北向不大于 25%;南向不大于 35%;東西向不大于 30%;在選用設備和材料方面:依據(jù)國家節(jié)能設計規(guī)范,工廠采用*可靠的節(jié)能型材料、設備,其中:主要生產(chǎn)加工設備選擇高效節(jié)能產(chǎn)品,節(jié)省電量使用;生產(chǎn)加工使用加氣水龍頭、限制流出水龍頭,節(jié)約用水;采用高新型環(huán)保建筑材料,降低成本、保護環(huán)境;縮短生產(chǎn)加工中心和配電所之間的距離,使用能耗干式變壓器,減少電量在線路中的損失。
3.2給排水節(jié)能措施
使用高能效供水設備,按照《中國節(jié)能技術政策大綱》要求采用變頻水泵,供水管道使用聚丙烯尼龍材料,有效節(jié)水并提高防腐效果,將水表加設在用水終端,計量水的消耗量,通過制定規(guī)章制度,嚴格控制用水指標,同時減少生產(chǎn)過程中跑冒滴漏,達到節(jié)約用水目的。
3.3自然通風
當室外氣溫符合工人工作時進行自然通風,可以顯著改善室內(nèi)舒適程度并減少能源使用。在夏季夜間通過室內(nèi)外空氣循環(huán)流通,進行室內(nèi)降溫并減少了圍護結構中儲存的熱量。
3.4日常節(jié)能
在節(jié)水方面:生產(chǎn)加工時水資源循環(huán)利用,各用水區(qū)域定期進行管道檢查,杜絕漏水的現(xiàn)象。在節(jié)電方面:降低室內(nèi)溫度標準,減少空調(diào)運行時間,在所有照明設備中提高節(jié)能燈的使用比例,生產(chǎn)加工設備做到生產(chǎn)時運行,停產(chǎn)時關閉,避免設備空轉(zhuǎn)。另外增加宣傳培訓工作,要求人走燈滅,耗電設備關閉;同時加強重要耗能設備的員工操作培訓,保證設備良好運作。此外,將管理人員的節(jié)能責任落實到個人,對工作現(xiàn)場節(jié)能情況進行檢查。
4、安科瑞建筑能耗分析系統(tǒng)
4.1概述
Acrel-5000web建筑能耗分析系統(tǒng)是用戶端能源管理分析系統(tǒng),在電能管理系統(tǒng)的基礎上增加了對水、氣、煤、油、熱(冷)量等集中采集與分析,通過對用戶端所有能耗進行細分和統(tǒng)計,以直觀的數(shù)據(jù)和圖表向管理人員或決策層展示各類能源的使用消耗情況,便于找出高耗能點或不合理的耗能習慣,有效節(jié)約能源,為用戶進一步節(jié)能改造或設備升級提供準確的數(shù)據(jù)支撐。用戶可按照國家有關規(guī)定實施能源計算,分析現(xiàn)狀,查找問題,挖掘節(jié)能潛力,提出切實可行的節(jié)能措施,并向縣級以上管理節(jié)能工作的部門報送能源計算報告。
4.2應用場所
適用于公共建筑、集團公司、工業(yè)園區(qū)、大型物業(yè)、學校、醫(yī)院、企業(yè)等不同行業(yè)的能耗監(jiān)測與管理的系統(tǒng)設計、施工和運行維護。
4.3系統(tǒng)功能
4.3.1系統(tǒng)概況
平臺運行狀態(tài),當月能耗折算、地圖導航,各能耗逐時、逐月曲線,當日,當月能耗同比分析滾動顯示。
4.3.2用能概況
對建筑、部門、區(qū)域、支路、分類分項等用能進行對比,支持當日逐時趨勢、當月逐日趨勢曲線、分時段能耗統(tǒng)計對比、總能耗同環(huán)比對比。
4.3.3用能統(tǒng)計
對建筑、區(qū)域、分項、支路等結構按日、月、年報表的形式統(tǒng)計對分類能源用能進行統(tǒng)計,支持報表數(shù)據(jù)導出EXCEL,支持選擇建筑數(shù)據(jù)進行生成柱狀圖。
4.3.4復費率統(tǒng)計
復費率報表按日、月、年統(tǒng)計對單棟建筑下不同支路的尖、峰、平、谷用電量及成本費用進行統(tǒng)計分析。支持數(shù)據(jù)導出到EXCEL。
4.3.5同比分析
對建筑、分項、區(qū)域、支路等用能按日、月、年以圖形和報表結合的方式進行用能數(shù)據(jù)同比分析。
4.3.6能源流向圖
能源流向圖展示單棟建筑zhi定時段內(nèi)各類能源從源頭到末端的的能源流向,支持按原始值和折標值查看。
4.3.7夜間能耗分析
夜間能耗以表格、曲線、餅圖等形式對選擇支路分類能源在zhi定時段工作時間與非工作時間用能統(tǒng)計對比,支持導出報表。
4.3.8設備管理
設備管理包括,設備類型、設備臺賬、維保記錄等功能。輔助用戶合理管理設備,確保設備的運行。
4.3.9用戶報告
用戶報告針對選定的建筑自動統(tǒng)計各能源的月使用的同環(huán)比趨勢,并提供簡單的能耗分析結果,針對用電提供單獨的復費率用能分析,報告可編輯。
5、系統(tǒng)硬件配置
應用場景 | 型號 | 圖 片 | 保護功能 |
建筑能耗管理系統(tǒng) | Acrel-5000web |
| 采用泛在物聯(lián)、云計算、大數(shù)據(jù)、移動通訊、智能傳感等技術手段可為用戶提供能源數(shù)據(jù)采集、統(tǒng)計分析、能效分析、用能預警、設備管理等服務,平臺可以廣泛應用于多種領域。 |
智能網(wǎng)關 | ANet-1E2S1 |
| 采用嵌入式硬件計算機平臺,具有多個下行通信接口及一個或者多個上行網(wǎng)絡接口,作為信息采集系統(tǒng)中采集終端與平臺系統(tǒng)間的橋梁,能夠根據(jù)不同的采集規(guī)約進行水表、氣表、電表、微機保護等設備終端的數(shù)據(jù)采集匯總,并使用相應的規(guī)約轉(zhuǎn)發(fā)現(xiàn)場設備的數(shù)據(jù)給平臺系統(tǒng)。 |
高壓重要回路或低壓進線柜 | APM810 |
| 具有全電量測量,電能統(tǒng)計,電能質(zhì)量分析及網(wǎng)絡通訊等功能,主要用于對電網(wǎng)供電質(zhì)量的綜合監(jiān)控診斷及電能管理。該系列儀表采用了模塊化設計,當客戶需要增加開關量輸入輸出,模擬量輸入輸出,SD卡記錄,以太網(wǎng)通訊時,只需在背部插入對應模塊即可。 |
APM520 |
| 三相全電量測量,2-63次諧波,不平衡度,支持付費率,越限告警,SOE,4-20mA輸出。 | |
低壓聯(lián)絡柜、出線柜 | AEM96 |
| 三相多功能電能表,均集成三相電力參數(shù)測量及電能計量及考核管理,提供上24時、上31日以及上12月的電能數(shù)據(jù)統(tǒng)計。具有63次分次諧波與總諧波含量檢測,帶有開關量輸入和繼電器輸出可實現(xiàn)“遙信”和“遙控”功能,并具備告警輸出,可廣泛應用于多種控制系統(tǒng),SCADA系統(tǒng)和能源管理系統(tǒng)中。 |
動力柜
| ACR120EL |
|
測量所有的常用電力參數(shù),如三相電流、電壓,有功、無功功率,電度,諧波等,并具備完善的通信聯(lián)網(wǎng)功能,非常適合于實時電力監(jiān)控系統(tǒng)。 |
DTSD1352 |
| DIN35mm導軌式安裝結構,體積小巧,能測量電能及其他電參量,可進行時鐘、費率時段等參數(shù)設置,精度高、可靠性好、性能指標符合國標GB/T17215-2002、GB/T17883-1999和電力行業(yè)標準DL/T614-2007對電能表的各項技術要求,并且具有電能脈沖輸出功能;可用RS485通訊接口與上位機實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。 | |
AEW100 |
|
三相全電量測量,剩余電流、2-63次諧波,支持付費率,量值、電纜溫度,可選2G/4G通訊。 |
照明箱
| DTSD1352 |
| DIN35mm導軌式安裝結構,體積小巧,能測量電能及其他電參量,可進行時鐘、費率時段等參數(shù)設置,精度高、可靠性好、性能指標符合國標GB/T17215-2002、GB/T17883-1999和電力行業(yè)標準DL/T614-2007對電能表的各項技術要求,并且具有電能脈沖輸出功能;可用RS485通訊接口與上位機實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。 |
DDSD1352 |
| DDSD1352單相電子式電能表主要用于計量低壓網(wǎng)絡的單相有功電能,同時可測量電壓、電流、功率等電量,具有紅外通訊功能,并可選配RS485通訊功能,方便用戶進行用電監(jiān)測、集抄和管理??伸`活安裝于配電箱內(nèi),實現(xiàn)對不同區(qū)域和不同負荷的分項電能計量,統(tǒng)計和分析。 | |
DDS1352 |
| 單相電參量U、I、P、Q、S、PF、F測量,正反向電能計量,紅外及RS485通訊,電流規(guī)格10(60)A,有功電能精度1級。無功精度2級,尺寸:1P | |
ADW300/4G |
| 計量低壓網(wǎng)絡的三相有功電能,具有RS485通訊和470MHz無線通訊功能,方便用戶進行用電監(jiān)測、集抄和管理??伸`活安裝于配電箱內(nèi),實現(xiàn)對不同區(qū)域和不同負荷的分項電能計量,統(tǒng)計和分析。 | |
ARCM300T-Z-4G |
| 三相全電量測量,剩余電流、2-63次諧波,支持付費率,量值、電纜溫度,可選2G/4G通訊。 | |
給水管道 | 水表 |
|
計量流經(jīng)給水管道用水的體積總量,適用于單向水流,采用電子直讀技術,通過RS485總線直接輸出表盤數(shù)據(jù)。 |
6、結語
6.1能耗結論
工廠在運營期,用電量為 199.46 萬度/年、用水量為 0.25 萬 m3/年、天然氣 1.16t/年、柴油 30t/年,該廠能源消耗是合理的。
6.2節(jié)能結論
工廠設計建設滿足《公共建筑節(jié)能設計標準》(GB50189-2015)等法規(guī)要求,主要生產(chǎn)設備、變壓器及用電線路、照明燈具、用水設備等都選擇了低能耗高效率的節(jié)能設備。對日常人為節(jié)能行為也做出管理要求,通過這些措施實施,節(jié)能效果將十分明顯。
7、參考文獻
[1]劉勇.首鋼京唐鋼鐵公司能源消耗及影響因素分析.東北大學,2011:1~7.
[2]金桂榮,張麗.中小企業(yè)節(jié)能減排效率及影響因素研究.中國軟科學,2014:132~133.
[3]袁 軍.房屋建筑工程節(jié)能施工技術研究.工程技術研究,2017:80~81.
[4]袁芳.節(jié)約型公共機構示范單位的評價研究[D].安徽醫(yī)科大學,2014.
[5]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設計與應用手冊.2023.01版.
安科瑞唐曉娟
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