節(jié)能技術(shù)分類方法探析

文 // 李艷 王楠 趙錦 趙彪 國網(wǎng)節(jié)能服務(wù)有限公司 宋忠奎 陳小寰 楊衛(wèi)華 黃梅 中國節(jié)能協(xié)會

節(jié)能技術(shù)分類方法探析

文 // 李艷 王楠 趙錦 趙彪 國網(wǎng)節(jié)能服務(wù)有限公司 宋忠奎 陳小寰 楊衛(wèi)華 黃梅 中國節(jié)能協(xié)會

節(jié)約能源是破解日益趨緊的能源約束，從源頭治理環(huán)境污染的根本性措施，也是我國生態(tài)文明建設(shè)的重要內(nèi)容。節(jié)能的途徑包括結(jié)構(gòu)節(jié)能、技術(shù)節(jié)能和管理節(jié)能。我國工業(yè)能耗總量大、門類齊全、技術(shù)水平總體不高，技術(shù)節(jié)能對推動能源利用效率的提高具有特殊的重要意義。先進節(jié)能技術(shù)的開發(fā)和推廣不僅是直接節(jié)能的核心，也是長期產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化的基礎(chǔ)，是我國現(xiàn)在和將來節(jié)能工作重點。研究表明，近20年來我國能耗強度下降的首要驅(qū)動因素是技術(shù)進步，“十一五”以來單位工業(yè)增加值能耗的下降，有70%～80%是由技術(shù)進步貢獻的。

國家高度重視節(jié)能技術(shù)的推廣應(yīng)用，“十一五”以來，相繼組織實施重點節(jié)能工程，推廣應(yīng)用先進適用的節(jié)能技術(shù)。2014年出臺了《節(jié)能低碳技術(shù)推廣管理暫行辦法》。在重點工程實施過程中，客觀上對技術(shù)進行了分類，但多從政府推動整體技術(shù)進度的角度出發(fā)，直接從用戶的角度出發(fā)研究節(jié)能技術(shù)分類、評價方法的工作還相對較少。本文在梳理節(jié)能固有屬性和節(jié)能技術(shù)特征的基礎(chǔ)上，嘗試從用戶的角度出發(fā)，研究節(jié)能技術(shù)的分類和評價方法，以對用戶節(jié)能技術(shù)的選擇和實施提供幫助。

1 節(jié)能的屬性與技術(shù)特征

1.1 節(jié)能的屬性

《中華人民共和國節(jié)約能源法》規(guī)定，節(jié)約能源是指加強用能管理，采取技術(shù)上可行、經(jīng)濟上合理以及環(huán)境和社會可以承受的措施，減少從能源生產(chǎn)到消費各個環(huán)節(jié)中的損失和浪費，更加有效、合理地利用能源。從定義可以看出節(jié)能具有廣泛性、相對性、時效性和外部性的特點。

（1）廣泛性

能源的使用和消費廣泛滲透到經(jīng)濟生產(chǎn)的所有行業(yè)、社會和居民生活的各個方面。能源的節(jié)約也隨著能源的消費覆蓋經(jīng)濟社會發(fā)展的各個領(lǐng)域。

（2）相對性

節(jié)能意味著效率的提高，即與其他措施相比，同樣的產(chǎn)出消費更少的能源，是個相對概念。對比的基準(zhǔn)情形發(fā)生改變，節(jié)能的效果也會發(fā)生變化。

（3）時效性

由于節(jié)能是相對的，只是在一定時期與其他技術(shù)相比，才能體現(xiàn)出某種技術(shù)的節(jié)能特征，這就決定節(jié)能技術(shù)具有時效性。

（4）外部性

化石能源消耗與環(huán)境污染呈現(xiàn)正相關(guān)特點，節(jié)能的同時也是從源頭治理環(huán)境污染的過程。同時節(jié)能也是溫室氣體減排的重要途徑，所以節(jié)能具有一定的外部性。

1.2 節(jié)能技術(shù)特征

根據(jù)《節(jié)能低碳技術(shù)推廣管理暫行辦法》的規(guī)定，節(jié)能技術(shù)是指促進能源節(jié)約集約使用、提高能源資源開發(fā)利用效率和效益、減少對環(huán)境影響、遏制能源資源浪費的技術(shù)。受節(jié)能自身特點的影響，節(jié)能技術(shù)呈現(xiàn)出以下特性：

（1）專業(yè)復(fù)雜性

節(jié)能技術(shù)與能源利用的過程密切相關(guān)，包括燃燒、傳熱傳質(zhì)、干餾、蒸發(fā)、冷凝、電解和電力驅(qū)動等等物理化學(xué)過程，專業(yè)性非常強。隨著能源環(huán)境問題凸顯，各國都加強了節(jié)能技術(shù)的研發(fā)，新的節(jié)能技術(shù)不斷出現(xiàn)，節(jié)能技術(shù)也更趨復(fù)雜。

（2）經(jīng)濟效益性

節(jié)能措施建立在經(jīng)濟合理的基礎(chǔ)上，決定節(jié)能技術(shù)必須具有經(jīng)濟效益。從宏觀角度，節(jié)能新技術(shù)能夠促進行業(yè)技術(shù)進步，提高生產(chǎn)效率，產(chǎn)生宏觀經(jīng)濟效益；從微觀角度，節(jié)能新技術(shù)可在一定條件下為技術(shù)持有者和接受者創(chuàng)造效益，在節(jié)約成本的同時提高競爭力。

（3）相對性

節(jié)能技術(shù)的經(jīng)濟效益具有相對性，是動態(tài)變化的。主要原因：一是經(jīng)濟效益是相對基準(zhǔn)情形的，基準(zhǔn)情形變化，節(jié)能效益也會隨之改變；二是經(jīng)濟效益直接受節(jié)約能源的價格制約，能源價格變化后，節(jié)能效益也將改變。

（4）收益隱蔽性

與一般項目不同，節(jié)能效益是通過降低能源消耗、減少能源成本來體現(xiàn)，具有一定隱蔽性。

（5）效果不確定性

節(jié)能效果受生產(chǎn)負(fù)荷率、燃料和原料品質(zhì)、設(shè)備運行參數(shù)、當(dāng)?shù)貧夂驐l件等影響較大，節(jié)能項目的經(jīng)濟效益具有一定不確定性。技術(shù)的應(yīng)用也可能面臨市場環(huán)境、財務(wù)、政策、管理等諸多風(fēng)險。

(6)主體依附性

大部分節(jié)能項目與現(xiàn)有的工藝（系統(tǒng)、設(shè)備）聯(lián)系緊密，一般需要依附于某個工藝（系統(tǒng)、設(shè)備）才能實施。

2 節(jié)能技術(shù)分類

由于節(jié)能技術(shù)的復(fù)雜性、相對性、依附性和不確定性等特點，用戶決策時，需要深入了解技術(shù)的節(jié)能效果、對政策的依賴性、未來發(fā)展趨勢等等。因此，對技術(shù)的分類研究需要全面系統(tǒng)，能夠覆蓋到用戶關(guān)注的方方面面。

2.1 節(jié)能技術(shù)特性分類法

在原料開采和產(chǎn)品生產(chǎn)、使用、廢棄整個生產(chǎn)系統(tǒng)流程中，根據(jù)技術(shù)在系統(tǒng)中所處的環(huán)節(jié)與功能不同，可將“節(jié)能減排技術(shù)”分為生產(chǎn)過程節(jié)能技術(shù)、資源能源回收利用技術(shù)、能源替代技術(shù)和產(chǎn)品節(jié)能技術(shù)四大類。

2.1.1 生產(chǎn)過程節(jié)能技術(shù)

生產(chǎn)技術(shù)是生產(chǎn)工序中進行物質(zhì)與能量轉(zhuǎn)換的核心載體，也是耗能產(chǎn)污的關(guān)鍵所在。生產(chǎn)過程節(jié)能減排技術(shù)是指在工業(yè)生產(chǎn)過程中降低能耗、減少污染物產(chǎn)生量的技術(shù)，包括工藝替代技術(shù)、工藝設(shè)備優(yōu)化技術(shù)、系統(tǒng)優(yōu)化型技術(shù)等。

（1）工藝替代技術(shù)

工藝替代技術(shù)是指利用低能耗的新型工藝流程技術(shù)，部分或全部替代原有能耗高的工藝技術(shù)。

特點：一是通常投資較高，幾乎相當(dāng)于完全新建項目；二是節(jié)能效果顯著，通常節(jié)能量較大；三是基本不依附于原有項目。

（2）工藝設(shè)備優(yōu)化技術(shù)

對生產(chǎn)過程中某一工藝運行技術(shù)參數(shù)進行優(yōu)化或設(shè)備進行更新優(yōu)化的技術(shù)。

特點：一是投資比工藝替代型技術(shù)小；二是節(jié)能效果通常比較大；三是依附于項目主體。

（3）系統(tǒng)優(yōu)化技術(shù)

能量系統(tǒng)優(yōu)化是以能量系統(tǒng)為對象，以科學(xué)用能理論為指導(dǎo)，突出系統(tǒng)節(jié)能思想，通過一定的策略和方法來處理能量系統(tǒng)的設(shè)計、控制及運行（管理）等問題，達到能量系統(tǒng)的整體優(yōu)化、能量的梯級利用、余熱余能的回收利用，從而提高系統(tǒng)的能效水平。

特點：一是多種節(jié)能技術(shù)綜合應(yīng)用，通常需要信息技術(shù)的支撐；二是通常投資比較高；三是依附性比較強。

2.1.2 能源替代類技術(shù)

采用清潔高效能源替代煤炭等化石能源，提高能源利用效率的技術(shù)。

特點：一是通常涉及鍋爐窯爐等燃耗設(shè)備；二是技術(shù)依附性較強。

2.1.3 能源資源回收利用技術(shù)

指將工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的可燃?xì)狻⒘黧w余壓余熱、高溫固體潛熱等廢棄能量及其他廢物，經(jīng)回收、加工、轉(zhuǎn)化或提取，生成新的可利用資源的技術(shù)。

特點：一是節(jié)能效益直觀明顯；二是依附性視回收利用的廢物歸屬而定。

2.1.4 產(chǎn)品節(jié)能技術(shù)

是指通過使用高效的用能產(chǎn)品來降低產(chǎn)品使用過程中能源消耗、資源消耗的技術(shù)，包括高效電機、高效變壓器、高效照明器具等。

特點：一是節(jié)能效果主要體現(xiàn)在產(chǎn)品使用過程中；二是技術(shù)含量比較高。

2.2 能源介質(zhì)分類法

根據(jù)節(jié)約的能源介質(zhì)種類不同，節(jié)能技術(shù)可分為以下幾類：

2.2.1 節(jié)煤技術(shù)

直接提高煤炭燃燒（轉(zhuǎn)化）效率，降低煤炭消耗的技術(shù)。主要包括提高煤炭品質(zhì)、優(yōu)化燃燒、強化傳熱、改進控制等方面的節(jié)能技術(shù)。

特點：一是主要集中于鍋爐和窯爐的應(yīng)用；二是技術(shù)相對成熟；三是節(jié)能潛力比較大。

2.2.2 節(jié)油（氣）技術(shù)

直接提高油(氣)燃燒（轉(zhuǎn)化）效率，或采用替代能源減少油(氣)資源消耗的技術(shù)。主要包括鍋爐無油、微油點火技術(shù)，高效內(nèi)燃機技術(shù)，汽車輕量化設(shè)計技術(shù)，燃油（氣）替代技術(shù)等。

2.2.3 節(jié)電技術(shù)

直接提高電力利用效率，降低電力消耗的技術(shù)。主要包括電機系統(tǒng)節(jié)能、輸變電系統(tǒng)節(jié)能、電化學(xué)節(jié)能、綠色照明、電力替代等技術(shù)。

特點：一是應(yīng)用領(lǐng)域比較廣；二是節(jié)能潛力比較大；三是在工業(yè)用電價格相對較高的地區(qū)或行業(yè)，經(jīng)濟效益顯著，可承受較高的單位節(jié)能量投資。

2.2.4 節(jié)約耗能工質(zhì)技術(shù)

直接提高水、氧氣、氮氣、水蒸氣等耗能工質(zhì)利用效率，降低耗能工質(zhì)使用量的技術(shù)。

特點：一是技術(shù)比較分散；二是最終效益體現(xiàn)在節(jié)煤、節(jié)電等效益上。

2.3 技術(shù)適用性分類法

2.3.1 通用技術(shù)

工業(yè)領(lǐng)域通用的節(jié)能技術(shù)，如電機系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)、鍋爐能效提升技術(shù)、中低溫余熱回收利用技術(shù)等。多屬于設(shè)備優(yōu)化替代、產(chǎn)品節(jié)能類技術(shù)。

2.3.2 行業(yè)專用技術(shù)

與特定行業(yè)、某個生產(chǎn)工序（系統(tǒng)）相關(guān)的節(jié)能技術(shù)，多屬于生產(chǎn)過程（工藝過程替代/優(yōu)化技術(shù)、系統(tǒng)優(yōu)化類）節(jié)能技術(shù)。

2.3.3 業(yè)適用技術(shù)

多工業(yè)行業(yè)適用的技術(shù)，如中低溫余熱回收利用技術(shù)、熱泵技術(shù)等。多屬于資源回收利用類技術(shù)和產(chǎn)品節(jié)能技術(shù)。

2.4 生命周期分類法

節(jié)能新技術(shù)也遵循技術(shù)發(fā)展的一般規(guī)律，體現(xiàn)出生命周期的特性，即其市場需求和技術(shù)本身都會隨著時間的推移而出現(xiàn)周期性曲線變化。按照技術(shù)生命周期曲線特性，可將節(jié)能新技術(shù)劃分為：導(dǎo)入期技術(shù)、加速成長期技術(shù)、穩(wěn)定成長期技術(shù)、成熟期技術(shù)和衰退期技術(shù)。

2.4.1 導(dǎo)入期技術(shù)

在技術(shù)導(dǎo)入（起步）階段，技術(shù)尚處于開發(fā)初期，此時期節(jié)能技術(shù)從概念到開發(fā)成功，形成經(jīng)過小規(guī)模驗證的技術(shù)和設(shè)備，但節(jié)能技術(shù)尚未定型且市場前景較為不明朗，風(fēng)險相對較大，尚不具備大規(guī)模擴散價值。

特點：一是通常未經(jīng)過大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用，或處在工程驗證示范應(yīng)用過程中；二是投資非常高；三是技術(shù)通常還需繼續(xù)優(yōu)化。

2.4.2 加速成長前期技術(shù)

此階段節(jié)能技術(shù)正在逐漸開始規(guī)模化的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用，并在前期的驗證性示范應(yīng)用過程中得以不斷地優(yōu)化和改進，具備加速成長的基礎(chǔ)。

特點：一是技術(shù)進一步成熟；二是隨著應(yīng)用規(guī)模的擴大，投資逐步降低。通常認(rèn)為普及率小于20%的工藝替代技術(shù)（工藝替代技術(shù)的效果不僅是能效提升，一般還包括產(chǎn)品質(zhì)量的提升、規(guī)模的擴大等，通常投資大，回收期較長。）以及普及率小于20%，投資回收期大于5年的工藝改造技術(shù)，基本處于加速成長前期，此時市場對技術(shù)的認(rèn)知度較低。

2.4.3 加速成長期技術(shù)

此階段技術(shù)應(yīng)用市場開始由慢到快逐漸增長，但技術(shù)尚未完全成熟。對節(jié)能技術(shù)來講，通常認(rèn)為普及率小于20%，回收期小于5年的技術(shù)，屬于加速成長期技術(shù)。

特點：一是普及率快速上升；二是投資進一步降低，趨于穩(wěn)定。

2.4.4 成熟期技術(shù)

位于成熟期的技術(shù)得到廣泛的應(yīng)用。通常認(rèn)為節(jié)能技術(shù)普及率超過80%的技術(shù)屬于成熟期技術(shù)。

特點：一是技術(shù)普及率較高，市場增長緩慢；二是市場上有較多的供給者；三是已有技術(shù)持有者開始開發(fā)新的替代技術(shù)。

2.4.5 衰退期技術(shù)

此時，技術(shù)已失去優(yōu)勢地位，開始逐步退出市場。通常認(rèn)為普及率超過80%的節(jié)能技術(shù)屬于衰退期技術(shù)。

特點：一是普及率幾乎不再提高；二是新的替代技術(shù)開始出現(xiàn)。

3 結(jié)論

基于節(jié)能技術(shù)特性與效益對節(jié)能技術(shù)進行分類和評價，不僅有助于節(jié)能技術(shù)的推廣應(yīng)用，同時對金融機構(gòu)評價節(jié)能項目也具有指導(dǎo)作用。