引调水工程泵站节能评估要点分析

马韧韬，高普新

（中水北方勘测设计研究有限责任公司，天津300222）

节能是国家发展经济的一项长远战略方针，加强节能工作是深入贯彻“坚持开发与节约并举，把节约放在首位”，建设节约型社会，合理利用能源，切实提高节能水平和能源利用效率的一项重要措施。2006年国务院下发了《国务院关于加强节能工作的决定》；2007年中华人民共和国第十届全国人民代表大会常务委员会第三十次会议修订通过《中华人民共和国节约能源法》；国家发展和改革委员会特制定《固定资产投资项目节能评估和审查暂行办法》；2011年住建部发布《GB/T50649-2011水利水电工程节能设计规范》；在水利水电工程各设计阶段的报告编制规程中，均加入节能设计章节。根据不同地方的要求，水利工程需编制独立的《固定资产投资项目节能评估报告书》或《固定资产投资项目节能评估报告表》，报送国家发改委或地方发改委审查，作为可研报告批复的前置条件之一。报告书或报告表的编制格式略有区别，但是核心内容是一致的。

在引调水工程中，一般涉及泵站和长距离输水管线，其节能问题尤为突出。下面就笔者编写的《引黄入冀补淀工程节能评估报告表》，分析节能评估报告编写要点。

1 工程项目内容

编写节能评估报告首先要详细研读已经编写的可研报告等资料，深入了解工程整体设计方案。其主要内容应包括：工程的主要功能和目的，工程的规模和等级，覆盖的区域以及工程沿线情况等。其中工程沿线情况包括工农业用水情况、地下水开采情况、生态系统循环利用情况及农业灌溉和抗旱等。

2 能源消费供应及调查

应对项目建成年时，工程所在区域的能源供应情况进行调查，同时与本工程所在区域内耗能设备的煤消耗量进行对比计算，以此判断项目对当地能源消费的影响。

如本工程评估时，详细调查了工程覆盖的河南、河北两省的能源生产总量、能源消耗量、电力供应能力等，用以判断本项目对两省能源消费的影响。但由于项目建成年时，此类资料收集相对较难，而且本工程消耗标准煤相对于全省能源消耗量较小，同时考虑到经济的发展，能源生产总量、能源消耗量等均在增长，因此用现有资料进行对比，给出评估建议。

3 工艺流程方案选择

详细分析项目的各工艺流程与技术方案的技术经济比较选择，分析能源消费影响及所选方案是否符合节能要求。

分析评估重点应放在，整个输水线路设计过程中，是否始终贯彻执行节能标准，将节能降耗指标（此指标主要融入投资、工期及运行维护费用等指标中）作为方案选择的重要考察内容。主要采取的节能降耗措施应包括如下内容：①主输水线路走向、投资，及主要输水建筑物的配置，是否相应耗能量小。②是否在适合的输水线路采用自流输水。③输水过程中，尽量缩短输水线路，减少对沿线环境的不利影响范围。④选择合理的主接线，节约设备投资，减小电气设备运行损耗。

在引黄入冀补淀工程中，自黄河左岸现有引水口引水，渠线穿越黄河、海河两大流域后，向沿线受水区及白洋淀输水。工程对可供选择的六条线路方案进行了比较。河南省段通过工程投资、含沙量分析及选定、泥沙处理及运行成本、环境影响四个方面的经济技术比较，推荐由渠村口门经濮清南干渠向河北输水线路。河北省段通过工程布置、运行管理、工程占地、投资及施工条件等因素比较，推荐东风渠线路方案。整个输水线路基本为既有线路，利用已有工程程度高，占地少，投资小，占地及拆迁建筑物少，开挖及回填量少，节能效果较优，对能源消费的影响较小。

4 主要耗能工序、能耗指标能效水平

首先，分析工程运行期的主要耗能工序，针对不同的工序和设备，分别采用不同的能耗计算、能耗分析和能耗指标对比。

4.1 提水泵站节能评价

在引调水工程中，提水泵站的能耗占比很大。对提水泵站的能耗分析和节能评价一般应包括以下内容：

（1）水泵的能耗指标。分别计算各泵站的年用电量。

（2）水泵的能效水平。本工程几座泵站水泵均采用轴流泵或混流泵，对于水泵的能效水平，根据现行的规范要求，暂无对其两种泵型的节能评价标准，因此采用类比法，参考国内同类型的进行泵站对比，能评认为满足节能要求。

（3）电动机的能效水平。对于电动机的能效水平，根据现有规范采用对标法，能评认为，应该提高电动机效率，不低于一级能效指标。

（4）泵站装置效率。对于泵站装置效率，采用对标法。能评认为效率均不满足《泵站技术管理规程》中对泵站装置效率的规定，能效较低。分析泵站情况，能评给出提高能效方案建议：可以改变进、出水管管径及管道长度；调整进、出水池尺寸大小及结构形式；出口拍门选用节能型拍门等。

（5）泵站能源单耗。根据《泵站技术管理规程》，计算各泵站能源单耗。根据计算结果，各泵站能耗值符合对于电力泵站能源单耗不应大于4.95 kW·h/（kt·m）的考核指标要求。

4.2 特殊设备节能评价

针对不同工程的特点，可能会设置一些特殊的工程措施，这些设备的节能评价应单独考虑。如本工程引水受季节影响含沙量较大，因此在分水枢纽处设置了沉沙池。配备2艘绞吸式挖泥船，将泥浆泵送至淤区，同时在淤区设置3台移动式离心泵（2台工作，1台备用），将泥浆中的水输回沉沙池。对于这种形式应分别对挖泥船和离心泵进行节能评价。

（1）挖泥船。挖泥船有耙吸式、链斗式、绞吸式及抓斗式等多种形式，根据本工程特点及清淤泥沙量，合理选择了绞吸式挖泥船，且容量合适，避免大马拉小车现象。挖泥船的能效水平评估，采用类比方式。绞吸式挖泥船不同厂家能耗为278～320 L/h之间，本项目挖泥船能耗为284 L/h，处于居中等偏上，达到国内先进水平，满足节能要求。

（2）离心泵。对于离心泵的能效水平，采用对标法。能评认为，本工程所选水泵、电动机产品能效偏低，仅能满足目标能效限定值，应该提高水泵效率不低于节能评价值。

5 主要耗能设备、能耗指标能效水平

评估时，应对于工程运行期内的耗能设备，进行详细梳理，分别计算包括起重设备、供排水设备、配电变压器、高低压配电盘、照明灯具、架空输电线路、箱式变电站、自动化系统设备、通信系统设备、启闭设备及防冰冻设备等的耗电量。应注意年利用时间、设备效率、空载小时数、负荷率等参数，采用不同方法进行能耗分析和能耗指标对比，给出评估结论。对于达不到能评要求的设备，提出能评要求。

6 其他耗能设备、能耗指标能效水平

其他能耗设备一般包括：生产管理设施、通风空调、生活区给排水、照明及交通工具等，运行期消耗的主要能源为电能、汽油、柴油。对此，面对涉及范围广、内容杂的评估内容，应详细分析剥离，对每一项详细对比。

（1）对于管理用房能耗，没有统一标准，没有详细方案设计，因此采用统计、推算及对比计算的方法。根据2010年全国公共机构共190.44万家，统计计算的单位建筑面积每平方米能耗，比较2005年下降百分率及本工程实际情况，推算工程管理用房单位建筑面积每平方米能耗指标。

（2）对于交通工具能耗，分别统计各管理处、管理段的面包车、轿车、工具车及越野车的数量，同时考虑每辆车的汽油消耗、柴油消耗、年运行公里数，计算出汽油总量和柴油总量。

7 总体能耗指标、详细计算仔细对比

节能评价时，需要调查工程建成运行年时的等价值折标准煤系数、当地GDP能耗指标等数值，然后进行计算对比。根据工程运行期用电量按当量值折标准煤系数（0.1229 kgce/kW·h）计算工程运行期的每年耗煤量，按等价值折标准煤系数（0.326 kgce/kW·h）计算工程运行期的每年耗煤量。计算运行管理期间每年的交通耗能。

工程建成后产生的效益主要包括灌溉效益、生态供水效益以及环境和社会效益。根据工程年内的能源消耗和经济产出量，折算工程运行期的每年能耗指标（万元生产总值消耗的标准煤）。对标工程区域GDP能耗指标，提出工程对区域GDP能耗的影响，是否有积极的促进和拉动作用。

8 结语

水利水电工程一般属于国家产业结构调整指导目录的水利鼓励项目，其项目能源消费增量占当地能源消费增量的比例一般都比较小，对降低区域GDP能耗有积极的促进和拉动作用。但随着工程项目范围的不断扩大，当引调水工程涉及泵站多，输水管线长时，能耗也随之增加。本文仅就笔者编写节能评估报告过程中，遇到的若干问题要点进行了梳理，可供有关设计人员编制节能设计章节及节能评估报告参考。