淺析煤礦行業節能評估要點

文_張雪飛 于聲 孟占利 中國節能減排有限公司

淺析煤礦行業節能評估要點

文_張雪飛 于聲 孟占利 中國節能減排有限公司

節能評估是由項目建設單位負責組織，節能評估機構根據節能法規、標準等，對固定資產投資項目的能源利用是否科學合理進行分析評估，并編制節能評估報告書、報告表或登記表的行為，是項目核準立項的前置條件。

根據我國《固定資產投資項目節能評估和審查暫行辦法》，按照項目建成投產后年能源消費量對固定資產投資項目實行分類管理。

通過詳細梳理，筆者將固定資產投資項目節能評估的產生和發展分為以下三個階段：第一階段在20世紀90年代初期、中期；為提出節能評估階段，第二階段在21世紀前10年，為初步重視節能評估階段；第三階段是2010年至今，為全面節能審查階段。

節能評估的主要內容包括：評估依據；項目基本概況；建設方案節能評估（包括項目生產工藝方案、總平面布置、用能工藝和用能設備、附屬和輔助生產設施等方面的節能評估）；節能措施評估（包括能評前和能評階段的技術措施和管理措施方案評估）；能源利用狀況核算和能效水平評估（包括能評前后能源利用狀況和能效水平的分析評估）；能源消費對當地影響評估；存在問題及建議等。

1 煤礦項目節能評估概況

1.1 煤礦項目能源流動特點

一般情況下，固定資產投資項目的能源流動情況見圖1。

圖1 項目能源流動圖

煤礦項目一般分為井工開采和露天開采兩種方式，露天開采相對簡單，井工開采相對成熟。

煤礦露天開采主要分為露天礦剝離生產系統、露天礦采煤生產系統、露天礦地面生產系統、露天礦煤炭洗選加工系統、露天礦附屬和輔助生產系統，企業最終用能環節為主要生產系統的主要耗能設備與設施，即剝離生產系統的拉斗鏟、挖掘機、推土機、自卸卡車等，采煤生產系統的采煤機、自卸卡車、鉆機、推土機、排水泵等，洗選加工系統的帶式輸送機、膠帶機、入料泵、水泵等，地面生產系統的破碎機、煤倉配電設備等，附屬和輔助生產系統的鍋爐房、照明、通風、給排水泵房等。

煤礦井工開采主要分為煤炭開采工序（含井下采煤工序、井下掘進工序、井下提升工序、井下運輸工序、井下通風工序、井下排水工序、空壓工序、地面生產/運輸工序八大系統）、煤炭洗選工序、輔助和附屬生產工序。企業最終用能環節為主要生產工序的主要采煤設備、井下提升設備、井下運輸設備、通風設備、排水設備、壓縮空氣設備、煤炭洗選設備等耗能設備與設施。

煤礦項目在生產過程中消費的能源種類主要有電力、柴油、煤炭（通常是自產自用）。

煤礦開采項目的主要能源流動的購入存儲、加工轉化、輸送分配和最終使用通常包括以下內容。電力：從上級供電處購入電力到變壓器、再到各場地變電所，最后通過輸電線路到各主輔生產系統的用電設備。煤炭：從煤礦洗選中心運煤至工業場地、風井場地的鍋爐房附近煤倉，通過供熱或采暖鍋爐轉換為熱能，以熱水或者蒸汽的方式通過輸送管網至用熱設備和設施單元。柴油：從燃油公司購買柴油為井下輔助運輸的無軌腳輪車燃料或者露天礦自卸卡車燃料。

1.2 界定項目用能體系邊界

評估中用能系統邊界確定是最基礎的前提條件，直接關系到能耗計算的準確性、工序能耗對標的可比性、能量平衡體系的確定性。因此，合理確定用能系統邊界，確定評估范圍，是節能評估工作的第一步。

根據煤礦項目行業特點，煤礦開采工序、地面生產工序、輔助和附屬生產工序通常都在節能評估范圍內，有時涉及到煤炭洗選和煤炭運輸兩個環節。煤礦自身配備洗煤廠的，用能系統邊界一般含輸煤到洗煤廠、洗煤廠煤炭洗選及洗煤廠配套的輔助附屬系統。但如果洗煤廠為獨立單位，且這個洗煤廠通常會服務周邊幾個大小煤礦，這樣邊界就要有所區別。同理，大部分煤礦項目，煤炭運輸是獨立運行的，煤礦節能評估邊界界定到輸煤系統至轉運點就可以了；但也有的煤礦，會依據產煤用戶特點，自身配備輸煤鐵路，這樣節能評估邊界就需要界定到用戶外邊界。

2 煤礦項目節能評估要點

確定了煤礦項目節能評估范圍和能流系統邊界后，需按《固定資產投資項目節能評估和審查工作指南》（2014年）要求進行節能評估文件編制工作，筆者認為煤礦項目節能評估重點是工藝方案節能評估、總圖平面布置節能評估、主要用能工藝和設備節能評估（含能效分析）、節能措施與效果評估、對當地能源消費增量和完成節能目標的影響評估等幾部分內容。

2.1 項目工藝方案節能評估

煤礦項目工藝方案節能評估，首先要明確項目主要用能工藝，根據項目資源賦存條件，分析選擇的開采工藝在用能方面是否合理，能流是否順暢，是否符合準入條件?？蓪㈨椖窟x用的生產工藝方案與當前同類型、同規模企業的先進方案進行比較，重點對比分析在節能方面存在的差異，提出完善生產工藝方案的建議。

例如某中等規模煤礦，開采方式變更，即由井工開采變更為露天開采，可研報告通過對比兩種開采方式，推薦了其中一種，即開采工藝采用半連續-地面固定破碎站-溜井-井下皮帶運輸，可研報告中更多的論述了采用吊斗鏟倒堆工藝對于本項目地質賦存條件的技術不可行和運輸卡車自營與外包的經濟性比較，沒有對用能方面的比選、分析與評估。

因此，能評報告針對該開采工藝中的地面固定破碎站和井下皮帶運輸的開采工藝進行了補充論證，與采用坑內半移動式破碎站-地面運輸方案進行了用能方面的全面比較。最后得出結論：坑內半移動（移動）破碎機，節能方面有優勢，但工程施工及接續較復雜，考慮到實際情況還是采用地面固定破碎站；但地面運輸比運送至井下再提升至地面的運輸方式更合理、更節能，故被采納。

2.2 項目總平面布置節能評估

煤礦項目總平面布局節能評估主要分析平面布置對廠區內物流和能流儲存、輸送、分配、消費環節的影響，通過平面布置圖中的井下及地面運輸距離、洗煤廠配置位置、鍋爐位置、煤倉位置及距地面標高、煤流系統走向等信息，同時結合節能設計標準，判斷平面布置是否科學合理，是否有利于過程節能、方便作業，提高生產效率，減少工序和產品單耗等。筆者認為平面布置方案節能分析是容易被忽視的環節，但仔細分析有時還確有節能空間。

如某大型煤化工項目的配套煤礦項目，有工業場地、風井場地、洗煤廠，煤礦出煤經洗選后到化工區進行利用，單從節能降耗的角度，評估報告曾提出兩點建議：一是取消工業場地和風井場地的兩個鍋爐房，項目熱源改為取自化工區熱力中心；二是就關于選煤廠的位置，在煤礦工業場地還是化工區。經與設計單位、建設單位進行詳細溝通、分析，給出節能分析的詳細方案比較，得出相關建議是否具有可行性。

2.3 主要用能工藝、設備節能評估

根據煤礦開采方式將用能工藝分為不同工序，分別計算各工序能耗最后加和得出整個工藝能耗。

煤礦開采工序主要耗能為電和柴油，工序能耗有兩種常用的計算方法：一種是統計系統計算；一種是單臺用能設備的功率、工作時間、運轉臺數統計計算。

統計期內工序能耗=統計期內所消耗的能源/統計期內工作量

項目工序能耗指標和設備能耗通常需對照煤礦主要耗能設備能耗等級劃分中相關內容進行對標比較，主要有主通風機、主排水機、主空氣壓縮機、主提升輸送機等。

能效水平對標是項目節能評估過程中的關鍵環節之一，它說明項目能耗指標是處于國內一般水平、先進水平還是國際先進水平。沒有指標的行業對標，這時應采用類比分析法，進行能效水平分析評估。

評估項目工序能耗、主要用能設備、通用設備的能效水平和要求是否滿足相關標準、規范，有無采用國家明令禁止和淘汰的落后設備，是否達到同行業先進水平等。如果不滿足，需進行節能改造或更新為國家推薦的節能設備，以達到相應能效等級水平要求。

2.4 節能措施與效果評估

節能措施與效果評估主要包括節能技術措施、節能管理方案、節能措施效果三方面內容。主要包括匯總能評前項目計劃采納的節能技術措施，并考慮能評階段是否有針對性的提出具體、可操作的節能技術措施建議；項目是否按照要求提出了能源管理體系建設方案、能源統計、監控方面的措施、要求；最后對能評階段采取節能措施帶來的節能效果進行定量分析測算，并進行經濟性分析。

例如：①某新建露天煤礦項目，能評階段提出的主要節能措施為合并兩個鍋爐房、并由2個4t/h和2個6t/h的鍋爐變更為2個10t/h的鍋爐，由此，項目年節約燃煤量約4000 t，折合標準煤約3600tce。

②某新建井工煤礦項目，能評階段提出的主要節能措施為在通風系統和皮帶輸送系統采用變頻控制系統、井巷推廣隔爆型LED光源燈等，年節約電量約600萬kWh，折標準煤約700tce。

③某新建露天煤礦項目，能評階段提出的主要節能措施為變更燃油卡車為燃氣卡車，變更為節能鍋爐以提高鍋爐熱效率降低燃煤量，年節約折合標準煤近10000tce。

圖2 固定資產投資項目節能評估工作流程

2.5 對當地能源消費增量和完成節能目標的影響評估

根據所在地節能目標、能源消費和供應水平預測（如單位地區生產總值（GDP）能耗或單位工業增加值能耗目標）、國民經濟發展預測（GDP增速預測值）等，預測所在地能源消費增量限額，然后將擬建煤礦項目年能源消費增量或工業增加值能耗與所在地能源消費增量預測限額進行對比，最后將結果與《國家節能中心節能評審評價指標通告（第1號）》（2011年11月11日）中相關規定進行對標分析，判斷項目新增能源消費對所在地能源消費和完成節能目標的影響程度大小。

如某新建煤礦項目，2010年項目所在地單位GDP能耗為1.129tce/萬元，2010年全年生產總值10021.53億元，年均增長率12%，綜合能耗11314.31萬tce?！笆濉逼陂g單位GDP能耗節能目標總降為16%，“十二五”末預測能源消費增量約6190萬tce。該新建煤礦項目能源消費對該省能源消費增量的影響計算結果為，項目全年能源消費總量為3.53萬tce，占該省能源消費增量的比例m(%)=0.057% ＜1，按照《國家節能中心節能評審評價指標通告（第1號）》規定，影響程度為影響較小。

3 節能評估文件的審查流程

固定資產投資項目節能評估工作流程見圖2。

4 結論與建議

隨著科技的進步，能源資源的束縛，固定資產投資項目節能評估工作規章制度、標準、指南等不斷更新完善，業務能力強、專業對口的評估技術團隊日漸加強，節能評估審查和監管力度不斷加大，建議在今后工作中進一步加強以下幾方面工作。

（1）繼續完善各行業終端用能產品能源效率標準、單位產品能耗限額標準和工藝能耗能效標準，使能耗能效標準覆蓋面更為寬廣，促進節能評估規范化。

（2）進一步細化節能評估工作指南，建議指南對評估工作的編制深度和內容給出更為具體的指導，針對不同行業給出不同的指導及相關能效標準、節能技術重點和要求。

（3）節能評估工作除關注重點用能工藝、技術、設備外，還應關注能源計量器具和能源管理人員的配置等能源管理系統，建議能源管理從可行性研究開始，能源計量應采用“三同時”原則，與主體項目同時設計、施工、運行，為項目投運后的節能管理打下堅實的基礎。

（4）完善信息公開化，建立全國統一的能評項目信息系統，包括能源消費增量控制預警系統和節能目標預警系統，審批流程公開透明，信息動態化管理，積極調動媒體和公眾的參與度。

（5）盡快開展節能評估機構及人員資質認定工作，對評估單位資質能力、人員構成強化管理，加強能評項目的過程監管、竣工驗收或后評價監管。

（6）煤礦行業節能評估非常重要，煤礦項目集產能耗能于一身，建議建設單位、評估機構將項目節能評估報告的編制與項目開采工藝方案研究或者可行性研究報告編制有機緊密結合，早期介入節能評估，以利于方案的優化與落實。