风电建设项目节能评估探讨

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风电建设项目节能评估探讨

Discussion of energy-saving assessment on wind power plant projects

朱杰1,司丹丹2,罗娟1,王德彬1,聂君1

(1.东北电力设计院,吉林长春130021;2.中国市政工程东北设计研究院,吉林长春130021)

摘要:根据《固定资产投资项目节能评估工作指南》的相关要求,结合已开展的风电场项目节能评估工作现状,阐述了风电项目节能评估工作的几点体会和认识,包括风电项目能源消费量的计算、能效指标体系构成等内容,对同类项目的能评工作具有一定的借鉴意义。

关键词:风电;节能评估;探讨

Abstract:According to the relevant requirements from the Technical Guidelines for Energy-Saving Assessment of Fixed Assets Investment projects,some suggestions and opinions of energy-saving assessment on wind power plan are proposed based on several actual projects,including the calculation of energy consumption of wind prower palnt,the constitution of energy efficiency index system,and so on.It provides reference for the en-ergy-saving assessment of the same projects.

Key words:wind power plant;energy-saving assessment;discussion

中图分类号:TM614文献标识码:B文章编号:1674-8069(2013)03-057-03

0引言

近年来,随着我国工业化、城镇化进程的日益加快,能源消费大幅度增长,经济社会发展面临的能源约束和环境压力越来越突出。2010年9月,国家发展改革委出台了《固定资产投资项目节能评估和审查暂行办法》(国家发改委令[2010]第6号)[1],文件要求将固定资产投资项目的节能评估审查作为项目核准的前置条件,具有法律强制性,以达到促进科学合理利用能源、从源头上杜绝能源浪费、提高能源利用效率的目的。

风能具有可再生、无污染、应用前景广等特点,大力发展风电已成为世界各国能源发展的战略选择。近年来,我国风电发展迅速,风电装机规模在2010年已位居世界第一。但是对于风电建设项目节能评估工作而言,由于风力发电是新兴技术,相关能源消费量计算、能耗指标体系尚未建立,因此风电能评工作处于摸索阶段、亟需确立相关计算原则和指标来源。积极开展和完善风电场切能评估工作,具有重要的现实意义。笔者结合已开展的若干风电建设项目节能评估工作,提出了一些工作体会和观点想法,对于风电建设项目节能评估工作的顺利开展具有一定的指导性和可操作性。1风电场的能源消费情况分析

1.1风电场的用能过程

风力发电的工作原理简单,即通过利用风力带动风车叶片旋转,将风能转换为机械能;再通过增速机将旋转的速度提升,促使发电机发电,将机械能转换为电能,通过配电装置向用户提供电能。

1.2风电场的能源消费种类

在上述生产电能的过程中,风电场除了利用风能外,其自身生产设备的正常运转、生活设施和人员加热和采暖等均需要电能,风电场集电线路和变压器也存在电能损耗,这些均需要消耗一部分电力。因此,风电场的能源消耗种类是风能、电力。但是,风电场所耗电力为自产自用(正常运行时,不考虑机组启动并网以及场用工作变压器检修时电网倒送电),按照《能源统计工作手册》等相关统计要求[2],不应重复计入风电场综合能源消耗量。此外,一般风电场均设置了若干检修车辆用于设备的检修维护作业,需消耗少量汽油。

对于作为耗能工质的水等,由于其制备和输送过程的耗能已在场用电中体现,因此根据统计要求也不重复计入风电场综合能源消耗量。

风电场能源消费种类见表1。

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表1风电场能源消耗品种分类

能源名称

分类

按获得方法按被利用程度按对环境污染

风能一次能源新能源清洁能源

汽油二次能源常规能源非清洁能源

电力二次能源常规能源清洁能源

2风电场的综合能源消费量计算

2.1计算原则

风电场属于能源加工转换企业,按照《节能评估工作指南》的相关统计要求,其综合能源消费量计算公式如下:

Q=Q

c -Q

p

(1)

式中:Q为能源加工转换企业综合能源消费量;Q c 为工业生产消费的能源合计;Q p为能源加工转换产出合计。

2.2计算方法

(1)工业生产消费的能源合计

根据1.2节的分析,风电场消费的外部能源为风能和少量汽油,其计算公式为:

Q

c =GˑK

1

(2)

式中:Q c为工业生产消费的能源合计;G为风电场柴油年消耗量,t/a;K1为汽油折标系数,kgce/kg。

(2)能源加工转换产出合计

根据1.1节的分析,风电场加工转换产出的产品为电力,其计算公式为:

Q

p =W

kc

ˑK

2

(3)

式中:Q p为能源加工转换产出合计;W kc为风电场年供电量,kW·h/a;K2为电力折标系数,根据《综合能耗计算通则》(GB/T2589-2008),[3]一般情况下,其取值为0.1229kgce/kW·h。

2.3关于风能折标系数为0的探讨

在2.2节中,风电场消费的风能,在《综合能耗计算通则》(GB/T2589-2008)中没有给出折系数,笔者认为其折标系数应该按0计算,理由如下:(1)风能是可再生能源,不同于煤炭、石油等一次能源,其取之不尽用之不竭。

(2)如果风能折标系数按0计算,风电场的综合能耗为负值,而不同于一般燃煤电厂综合能耗为正值(因为燃煤电厂在能源加工转换过程中存在各种能量损失)。这个结果,恰恰说明风能作为一种新能源,其在节约资源能源上所具有的巨大优势,也符合发展风电可以有效降低一次能源消耗、碳排放强度的实际情况。

(3)如果因为风能是可再生能源,就不将其计入能源消费的话,那么风电场自身所用的电力就成为无源之水;而将此部分场用电计入风电场的能源消费量进行计算的话,则是将风电场等同于非能源加工转换行业的一般工业项目,忽视了风电场作为能源加工转换企业的本质属性,极易造成“风电场只是耗能的工业项目”的错误认识。

2.4风电场综合能源消费量为负值时节能评估根据《节能评估工作指南》,节能评估文件实施分类管理,划分依据是项目的年综合能源消费量。按此规定,如前所述风电场的综合能源消费是负值,似乎不应做节能评估。但是笔者认为,此处不宜硬性、机械地理解此规定,理由如下:一是风电是新能源项目,有其特殊性;二是作为能源加工转换企业,风电场的场用电越少,意味着能供应的电能越多,而场用电涉及到科学先进的方案设计、风机等用能设备合理选型等等各个方面,这些即为风电场节能评估的重点,与其他项目节能评估并无本质区别。

鉴于以上原因,笔者认为风电场作为新能源项目,也应该进行节能评估工作,只是评估工作可以适当进行简化。

3风电场的能效指标体系

节能评估的核心内容首先是核算出建设项目的综合能源消费量,其次就是对项目所选用设备的能效指标、项目整体的能效指标进行核算,以便分析评估项目用能的合理性。

建设项目的能效指标主要分为两大类:一是项目选用设备的能效指标;二是项目整体的能效指标。其中,项目选用设备能效指标表征的是项目中耗能设备单体的能源利用效率水平,项目能效指标表征的是作为若干设备组成的一个系统整体—项目的能源利用效率水平。设备能效指标好坏直接决定着整个项目能效指标的好坏,项目能效指标也是设备组成的系统在能源利用是否科学、合理的特征指标,两者关系紧密、互不替代。

3.1设备能效指标

根据1.1节的分析,风电场的主要用能工艺为

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