工业企业能源管理与节能减排

1工业企业能源管理与节能减排清华大学建筑环境与设备研究所李先庭2李先庭简介1985年考入清华大学，1995获博士学位，2005年入选教育部“新世纪优秀人才支持计划”，2007年获茅以升青年科技奖，现为清华大学建筑技术科学系教授、博士生导师主要从事高效、节能的人工环境研究，主编或参编著作4部，发表科研论文150余篇，其中英文杂志文章50余篇；申请和授权发明专利30余项，获省部级科技进步奖3项；主要研究成果已应用于人民大会堂、CCTV春节晚会演播大厅、奥运场馆等30余项实际工程现为国际制冷学会E1委员会副主席，北京制冷学会副理事长，中国制冷学会空调热泵专业委员会副主任委员，CAR-ASHRAEBeijingGroup负责人3目录一、我国能源形势与节能减排工作的重要性二、工业企业能耗特点与节能潜力三、美国联邦能源管理计划给我们的启示四、开展工业企业节能的途径和方法五、对临沂地区工业企业节能工作的建议4一、我国能源形势与节能减排工作的重要性5中国已成为一个资源和能源消费大国随着我国经济持续高速发展，中国经济在世界经济格局中的地位越来越重要，中国综合国力也得到显著提高。根据2003年的数据统计中国已经成为世界第一煤炭消费大国和第二石油、电力消费大国；中国当年消耗了占世界当年总消耗量近50％的水泥、35％铁矿石、20％的氧化铝和铜（但中国的经济总量仅占世界GDP的4％）2001年—2005年，能源消费总量是过去二十年的总和。6我国电力形势依然紧张国家电网公司的一组统计数据2004年一季度共有24个省级电网拉闸限电，比2003年全年拉闸限电的省级电网还多两个；一季度全国用电达4800多亿千瓦时，比去年同期增长16.4％。一季度除吉林、辽宁、黑龙江、新疆、海南电网外，其他省级电网一律拉闸限电。2004年二季度全国缺电高达3000万千瓦左右虽然目前电力供应紧张形势有所缓解，但整体供电形势依然紧张7能源需求快速增长的直接原因第二产业加速，高耗能产品增速惊人，2001-2005年间：粗钢产量翻了一番多，由2000年的1.285亿吨增加到2005年的3.52亿吨；06年4.2亿吨；07年4.9亿吨；水泥产量翻了近一番达到了10.6亿吨，06年12.4亿吨，07年13.6亿吨；铜、铝、铅、锌等十种有色金属产量的年均增长速度接近10%；硫酸、纯碱、烧碱、乙烯等主要化工产品增长的年均增长速度7%-13%；汽车产量翻了一番达到了570万辆车；06年728万辆，07年888.7万辆；建筑面积每年增加18-20亿平米。8“十五”以来的高耗能产品快速增长的原因内需居民消费升级城市化进程加快庞大的基础设施建设外需：日益增长的世界工厂角色，出口了68亿双鞋近5亿件电源适配器许多产品的市场50%在国外浪费：技术节约潜力505亿吨标准煤，技术上可行经济上合理的节能潜力4亿吨标准煤。9能源需求的快速增长对社会经济的发展带来了严重的负面影响能源经济效益下滑，单位GDP能耗连续下降20年后呈上升趋势；每吨标准煤创造的GDP环比下降接近5%环境污染加剧能源消费引起的SO2和烟尘的排放量超过了总排放量的80%2005年SO2的排放量超过2549万吨，比2000年增加了27.8%酸雨面积占国土面积的三分之一以上煤炭开采累计造成10万公顷的土地塌陷矿井废气排放量（主要成分CH4）90~120亿立方米急速的需求增长，造成了对资源掠夺性和破坏性的开采，目前煤炭采出率还很低；高强度的开采造成矿难事故频发，成为一大社会问题：煤老板和倒煤者的“一夜”暴富，加剧了收入的不公，引发了一系列的社会问题10我国的能源战略安全国务院发展研究中心所做的一份研究报我国人均能源可采储量远低于世界平均水平，但能源消费总量已达世界第二。中国面临的巨大能源问题正变得越来越迫在眉睫：我国石油储量仅为世界第11位，且已开采过半，只可再维持21年；天然气储量只占世界总量3%，可开采56年；煤炭的可开采期约剩44年。自1993年起，我国已从净石油出口国变为净石油进口国。能源安全已成为中国发展的一个重要的战略问题112006年世界各国能耗比重1112能源紧缺将制约我国的经济发展据世界银行报导，2007年美国、日本和中国国内生产总值(GDP)分别为13.8112万亿美元、4.3767万亿美元和3.28万亿美元；在全球经济比重分别为25.4%、8.05%和6.03%。统计表明，创造每1万美元GDP所消耗的能源数量，我国是美国的3倍、德国的5倍、日本的近6倍。这一情况说明，中国资源和能源利用的效率远远低于世界先进水平。能源紧缺将成为我国实现可持续发展战略目标的一大瓶颈。13我国CO2排放量已位于世界前列根据IEA的预测，在全球增加的碳排放量中，中国占了最大份额，它在2007年赶上美国而成为世界上最大温室气体排放国。根据荷兰环境评估机构（MNP，NetherlandsEnvironmentalAssessmentAgency）于2007年6月底发布的评估报告指出：2006年中国CO2排放就已经超过了美国。美国加州大学研究人员于2008年5月在《环境经济与管理杂志》上发表报告，认为2006~2007中国温室气体排放已超过美国，并且认为中国到2010年增加的排放量将数倍于根据京都议定书所减少的排放量。142004年世界碳排放排行14TotalGHGEmissionsin2004(excludeslandusechange)CO2CountryMtCO2Rank%ofWorldTotalTonsCO2PerPersonRankUnitedStatesofAmerica5,888.7(1)19.80%20.1(7)China5,204.8(2)17.50%4.0(73)EuropeanUnion(25)4,017.1(3)13.51%8.8(37)RussianFederation1,575.3(4)5.30%11.0(24)Japan1,304.2(5)4.39%10.2(28)India1,199.0(6)4.03%1.1(122)Germany856.6(7)2.88%10.4(27)UnitedKingdom551.3(8)1.85%9.2(35)Canada549.1(9)1.85%17.2(10)Korea(South)507.0(10)1.71%10.5(26)15气候变暖已对中国产生影响解振华说，目前，我国的科学家正在进行严谨的计算，准备拿出中国排放温室气体的具体数据。中国政府10月29日发布《中国应对气候变化的政策与行动》白皮书：中国近百年来地表平均气温升高了1.1℃，近50年来降水分布格局发生了明显变化，未来气候变暖趋势将进一步加剧。中国在应对气候变化领域面临巨大挑战。气候变化对中国社会经济领域将产生深远影响，给国民经济带来巨大损失，其中对中国农牧业生产的负面影响已经显现。162006年中国二氧化碳排放在世界所占份额16172006年世界人均二氧化碳排放1718中国在碳排放上将面临严峻的压力两个临界线（同济大学龙惟定教授）：总量临界线：作为世界第一大排放国，将在国际环境与发展的论坛上成为众矢之的。发达国家往往对自己造成的环境问题显出足够的耐心和宽容，却有可能联手对付中国。道义临界线：根据我国一直倡导的人人享有同等生存权和发展权的人权观，CO2排放量的世界人均水平是一道道义临界线。印尼巴厘岛会议：《京都议定书》只对发达国家在2008年至2012年间的减排任务确定了具体的指标，对发展中国家的减排则未做出硬性规定。美国总统布什在上任后在2001年以此为理由之一宣布退出《京都议定书》。巴厘岛会议将关注发展中国家和未批准《京都议定书》国家所应承担的责任。美国表示将不会大规模地削减二氧化碳排放量，除非包括中国在内的发展中国家大幅削减温室气体排放。中国面临着发展经济、消除贫困和减缓温室气体排放的多重压力。19我国在碳排放问题上的原则立场胡锦涛主席在07年八国峰会G8上对气候变化问题表明了中方原则性基本立场和主张：一是根据“共同但有区别的责任原则”，发达国家应完成《京都议定书》目标，2012年后继续率先承担减排义务，并向发展中国家提供帮助。二是现阶段向发展中国家提出强制性减排要求是不适当的，但发展中国家也应在力所能及范围内，采取相应措施为应对全球气候变化做出积极贡献。三是作为发展中国家，中国实现现代化还有很长的路要走。中国已在提高能效、改善能源结构、植树造林、计划生育等方面为减缓全球温室气体排放做出了贡献。目前正在贯彻落实《中国应对气候变化国家方案》，积极参与气候变化国际合作。20节能减排工作已成为全国的工作重点正是在这样的背景下，国家最高领导层提出了科学的发展观和科学的政绩观，要逐步改变盲目上项目，尤其是高能耗、高污染的项目，转向节能挖潜和高附加值的、低能耗的项目。特别是2004年夏季以来，国家领导人多次强调要加强节能减排工作。可以不夸张地讲，节能减排已成为今后全国工作的一个重点，且会长期存在。“十一五”更是制订了明确的节能目标，且与主要领导人的升迁相联系，显示了国家最高领导层对节能减排工作的重视。21我国开展节能减排工作的极端重要性节能减排是保证我国经济可持续发展的重要基础节能减排工作涉及国家长治久安和长远发展战略节能减排不仅惠及当代，更是功在千秋22二、工业企业能耗特点与节能潜力23我国的能源结构以煤为主的能源结构现状是历史造成的，还要维持很长时期。24工业企业耗能分类工业企业的能源通常以煤为主，以油和燃气为辅，对电力的需求也很强烈；工业生产过程通常要用到蒸汽、热水、冷水、压缩空气等中间介质工业企业的能耗通常包括生产用能耗和办公、住宅用能耗，除生产过程外，涉及比较多的方面包括：锅炉燃料消耗水泵和风机消耗空调制冷和生活热水消耗照明、电梯压缩空气25工业企业能耗特点工业企业能源是企业产品质量的重要保障，也是企业成本构成的重要内容工业企业用能密度通常较大，用能环节通常较多，通常存在多种不同品位的能源需求，全年负荷比较稳定生产过程除满足工艺要求（如恒温、恒湿、洁净等）外，还需满足生产者的健康、舒适等要求，劳动保护也是生产环境的重要内容26工业企业能耗高的常见原因生产工艺落后、生产设备效率低、生产组织不科学系统和设备能量损失大，如跑冒滴漏、保温失效等辅助系统能耗高，如空调、采暖、照明、传送等系统能耗管理比较混乱，各部分能源未分开计量、核算等27工业企业节能潜力对比国内外同等类型的工业企业，以及国内相近企业的能耗，可以发现生产单位产品所消耗的能源，很多企业都比先进水平要高出很多大量的单个行业的分析表明，在现有的先进技术水平条件下，大部分工业企业可实现节能15~30%28三、美国联邦能源管理计划给我们的启示29美国联邦能源管理计划•1973年，美国政府开始实行联邦政府能源管理计划（FEMP）。•早期的能源管理计划完全由政府拨款进行节能工作，由于政府拨款数量有限，取得的成绩不明显•上世纪90年代后，通过市场化的方式和先进科学技术的应用，FEMP取得显著成效30为了实现FEMP的节能目标，从2001—2005年的5年间，大约需要50亿美元的改造资金，而政府只需每年投入两、三千万资金即可启动巨大的市场。政府投入与民间资金31FEMP节能收益多赢模式32FEMP实行效果33FEMP成功经验•政府重视节能环保，把节能节支工作视为政府清正廉明的实际行动之一。节能先从政府自身做起，率先垂范。•以法律法规的形式，将政府能源管理工作变成政府日常工作的一部分。•运用市场机制，解决融资问题。而政府的能源管理计划又形成了一个新的经济增长点。•合同制能源管理形成新的市场，保障节能技术的先进性，推动了能源体制改革。34高科技和市场化是FEMP的核心•在FEMP中，美国橡树岭国家实验室负责节能改造的技术先进性评估，确保所采用的技术代表着发展方向•而市场化解决了政府经费的不足，保证大量的面积能在规定的时间内达到政府制订的节能目标•合同制能源管理模式确保业主、改造商和政府的各自收益35政府在节能中的角色从美国联邦能源管理计划可以看出，政府在下列方面起着重要作用制