吉林省中部城市引松供水工程節能評價

張正波，李雪松，宗志聰

（吉林省水利水電勘測設計研究院，吉林 長春 130021）

1 意 義

吉林省中部城市引松供水工程為引調水工程，是清潔能源工程，無環境污染、成本低，是國家公益性工程，是關系國計民生的重要工程，對實現吉林省社會經濟可持續發展的重點工程，是振興東北經濟的重大項目。評估的意義有：

1）通過此次評估弄清項目能耗情況，了解項目是否達到所處行業的耗能的先進水平。

2）通過對項目用能系統和用能單元的定性和定量分析，總結項目存在的節能方面的問題和下一步可以開發的節能潛力。

3）根據“節約資源”、“節約能源”、“提高能源利用率”和“保護環境”等原則，針對項目存在的節能問題提出切實有效的節能措施，實現提高能源開發利用效率和效益，減少對環境影響、遏制能源資源的浪費。

4）根據已出臺的國家及地方關于節能方面的政策，做好篤定資產投資項目節能評估工作，從源頭上把握住能源、資源節能關促進經濟可持續發展，優化能源供應與配置。

5）通過對項目各用能系統和用能單位的評價，結合國家、吉林省節能政策要求，以及水利及相關行業的技術規范，最終從節能角度回答項目的可行性，對項目合理有效的節能措施和建議。

按照《固定資產投資項目節能評估工作指南》（2010年本）節能評估分類標準，確定本項目需要編制的節能評估報告書。節能評估報告編制程序主要包括：前期準備、選擇評估方法、項目節能評估、形成評估結論、編制節能評估文件。

2 工程概況

吉林省中部城市引松供水工程位于吉林省中部，工程的供水范圍為長春市、四平市、遼源市及所屬的九臺市、德惠市、農安縣、公主嶺市、梨樹縣、伊通縣、東遼縣、長春雙陽區等11個市、縣、區的城區，以及供水線路附近可直接供水的26個鎮作為供水對象。依據吉林省國民經濟發展總體規劃，考慮工程的實施進度安排，設計水平年為2030年。現狀基準年采用2006年。設計水平年多年平均引水量為8.97億m3，豐滿水庫取水口設計引水流量為38.0 m3/s。

工程從豐滿水庫壩上取水，由輸水總干線、輸水干線和輸水支線等組成。輸水線路總長634.53 km，包括輸水干線和輸水支線。輸水干線包括總干線、長春干線、四平干線和遼源干線。輸水支線為從干線或調節水庫至各水庫或供水城市的線路。輸水干線線路全長263.02 km。其中隧洞長134.63 km，管線PCCP（鋼管、現澆涵）長128.39 km。共設2座提水泵站，總凈揚程為138.0 m。輸水支線全長371.51 km。其中隧洞長21.22 km，管線長350.29 km。

3 節能評估

3.1 能源供應情況評估

1）能源利用現狀。吉林省是能源匱乏省份，一次能源短缺十分嚴重。現已探明的煤炭儲量為24億t，僅占全國的0.46%；石油儲量為40億t，僅占全國的4.79%；天然氣儲量為135.6億m3，僅占全國的1.15%。

2）能源發展目標。到2015年，主要能源生產目標為：一次能源生產總量為5955萬t標準煤，比2010年增長36.99%，年均增長6.5%。到2015年底，煤炭占一次能源消費比重下降到63.94%，天然氣占比提高到9.18%，非化石能源（含水電）占比提高到9.8%。風電裝機占總裝機比重提高到37.96%，單機30萬kW及以上火電機組所占火電裝機比重達到70.2%。2015年，全社會單位GDP能耗比2010年下降16%；燃煤火電平均供電煤耗降到310 g/（kW·h），綜合線路損耗率降到6%；煉油能耗達到65 kg標油/t。

3）存在的主要問題：化石能源資源不足；電力供大于求；能源結構性矛盾突出。此項目能源消費增量為0.8082萬t標準煤/a，占吉林省“十二五”期間能源消費額度的0.02%，項目對吉林省能源消費的影響很小。吉林省“十二五”GDP能耗節能目標為0.96 t標準煤/萬元，此項目投產后吉林省“十二五”節能目標為0.9596 t標準煤/萬元，對吉林省“十二五”節能目標基本沒有影響。

3.2 項目建設方案節能評估

1）項目選址節能評估：輸水線路布置考慮盡量利用豐滿水庫正常蓄水位與死水位之間的水頭差，采用重力輸水或減少泵站提水揚程，以降低工程運行提水電能和費用。考慮盡量靠近供水城鎮，避免穿過城鎮和居民點，輸水線路盡量順直，減少輸水干線、支線長度，減少輸水損失，降低水頭能量消耗和工程投資。

2）總平面布置節能評估：工程布置考慮了配合沿線4座大中型水庫聯合調度，利用水庫對引水量進行反調節的能力，使得引水過程盡量均勻，降低工程規模，并在不影響下游用水條件下，對各水庫棄水加以利用。據測算，2030年共利用沿線水庫棄水1.07億m3。充分利用豐滿水庫的水頭，加大了供水流量和供水保證率的安全裕度。該工程輸水線路包含總干線、長春干線、四平干線、遼源干線，途徑吉林市、長春市、四平市、遼源市。主要能耗設施為馮家嶺分水樞紐的四平泵站、遼源泵站，泵站位于四平市轄區。

四平泵站高揚程水泵效率為89.6%，電動機效率為93.7%；低揚程水泵效率為87.3%，電動機效率為92.8%。遼源泵站水泵效率為89.6%，電動機效率為94.6%，變頻設備效率為98%，建筑、照明、給排水等均采用節能設備材料。平面布置直線平順，減少水頭損失，減少能耗。工藝及各工藝裝置能耗指標均符合節能設計標準及相關規定。輔助設置也嚴格按照節能相關要求執行。遼源泵站和四平泵站的采暖方式不節能。

3.3 輔助生產和附屬生產設施節能評估

項目能源消費總量為每年0.8082萬t標準煤，主要外購電為6299×104kW·h，來源有保證；從項目能源平衡來看：項目能量利用率達到90.88%，項目能源利用率達到34.35%；該工程供水綜合能耗為0.077 kW·h/m3原水，項目綜合能源消費量為0.8082萬t標準煤/a。

3.4 節能措施評估

項目在生產工藝、機電、建筑、給排水、暖通與空調、照明、控制等方面采取了相關的節能措施，如：隧洞和管道布置優化、加壓泵站和分水樞紐布置優化、輸水道材料選擇、變頻調速裝置、液控閥以及供電系統和變壓器設置等節能措施，節能技術措施合理可行；公司制定了一系列的節能管理制度及規定對節能工作進行指導和考核，成立節能管理領導小組，項目能源計量配備了統計及監測等計量器具；項目節能量為3145.5 t噸標準煤/a，萬元工業產值綜合能耗為0.07 t標準煤/萬元，萬元工業增加值綜合能耗為0.12 t標準煤/萬元，達到先進水平。

4 存在問題及建議

存在的問題主要有:1）該工程采暖形式采用電采暖，選用的N=2 kW電暖氣節能效果不優；2）四平泵站和遼源泵站分別建設一座66 kV變電所，從工程布置及配電系統節能方面不合理；3）兩泵站主水泵電機機端電壓采用6 kV，配電系統能耗偏大。

建設方案調整建議如下：

1）鑒于該工程實際情況，采用蓄熱式電暖氣采暖，蓄熱式電暖器是一種電力取暖設備，每天僅需通電加熱6～8 h，便可以把熱量儲存在特制的蓄熱磚中，現實全天24 h持續散熱。在執行峰谷電價政策的區域，蓄熱式電暖器可完全設定在低谷電時段通電加熱，這樣便利用“低谷電價”，實現了“低谷蓄熱，電費減半”。蓄熱式電暖器以電熱管為加熱元件，以蓄熱磚為熱媒，沒有燃燒、沒有水、無廢棄物排放，運行無噪音，沒有復雜的安裝過程，只有完全一體且體積較小的取暖設備，是目前在傳統集中供暖方式之外的最佳采暖途徑之一。

主要具備三大優勢：每天僅通電加熱7 h，便可實現24 h持續供暖，室溫均勻恒定，溫暖舒適；與其它電采暖設備相比，可差時加熱，降低供電容量50%，減少配電投資；與其它采暖方式相比，加熱時間短，運行費用低，使用時間越長，效益越明顯。建議下階段進一步研究電機運行空冷散熱利用，輔助電采暖等節能措施相組合的采暖方案。

2）建議下階段四平泵站和遼源泵站共用1座66 kV變電所，泵站主水泵電機機端電壓采用10 kV。

5 結語

1）吉林省中部城市引松供水工程設計供水能力供水8.53億m3/a，項目能源消費總量為每年0.8082萬t標準煤。主要為外購電6299萬kW·h。

2）項目符合國家、地方及行業的節能相關法律法規、標準及規范；行業準入條件、產業政策。

3）項目符合國家節能技術、產品推薦目錄，無國家命令禁止和淘汰的落后工藝及設備。

4）項目綜合能源消費量0.8082萬t標準煤/a；萬元工業產值綜合能源消費量0.07 t標準煤/萬元；項目能量利用率90.88%，項目能源利用率34.35%。滿足國家相關規范要求。

5）項目能源消費增量占吉林省“十二五”期間能源消費額度0.02%，項目對吉林省能源消費的影響很小。吉林省“十二五”GDP能耗節能目標為0.96 t標準煤/萬元，該項目投產后吉林省“十二五”節能目標變為0.9596 t標準煤/萬元，對吉林省“十二五”節能目標的實現基本沒有影響。

6）項目在生產工藝、機電、建筑、給排水、暖通與空調、照明、控制等方面采取了相關的節能措施，節能技術措施合理可行；公司制定了一系列的節能管理制度及規定對節能工作進行指導和考核，成立節能管理領導小組，項目能源計量配備了統計及監測等計量器具；項目節能量為3145.5 t標準煤/a，萬元工業產值綜合能耗為0.07 t標準煤/萬元，萬元工業增加值綜合能耗為0.12 t標準煤/萬元，達到先進水平。

7）優化采暖方式，減少能耗，可節約311 t標準煤/a。

[1]陶鵬，馮錫榮，張亞敏.港口建設工程節能評估回顧與展望[J].水運工程，2006（10）：81-85.

[2]吉林省水利水電勘測設計研究院.吉林省中部城市引松供水工程節能評估報告[R].2011.