生产能耗范文

生产能耗范文（精选10篇）

生产能耗 第1篇

1 全员精细电量节点管理

以精细节点管理为依托, 深化开展用电目标管理活动, 将用电指标层层分解, 逐级落实。在横向上按注水、采油、集输、外单位用电和生活用电五大系统进行分解考核, 并将各项单耗压减作为工作重点。在纵向上将电量分解到区块、班组、设备、个人, 让控制节点直达一线末梢, 形成“井井有指标, 人人有责任”, 并通过指标排行榜和责权利奖罚, 保障日常电量持续掌控。

将该工作进一步细化为“365”精细系统日分析管理法, 每天分析注水、采油、集输三大系统电量变化, 根据注水站和接转站每天使用的电量及各站上每台泵电量变化, 结合生产实际变化情况, 分析泵所用电量变化原因, 及时提出对泵做出相应降低单耗措施。根据油井远程电量具体分析到每口油井电量变化, 分析油井所用电量变化原因, 及时提出对油井做出相应的措施。把管理的最小单元“个人”在生产运行中对指标的贡献提升到一定高度, 进行单井承包, 通过单井目标化管理考核办法等激发和调动承包人的主观能动性。

2 技术改造增效益

2.1 采油系统治理措施

(1) 功率法调平衡。根据抽油机功率平衡度情况, 2011年对13口油井实施功率法调平衡措施, 取得了较好的效果, 达到日节约用电183k Wh, 年节约成本3.98万元。

(2) 更换永磁节能电机, 提高电机功率因数。针对采油二队部分油井在用电机与抽油机井载荷情况不匹配, 电动机功率较大, 存在着“大马拉小车”的现象, 造成不必要的电量损耗。如对桩74-12-k10井, 载荷较低, 而电机功率较大, 负载率小于40%, 安排对该电机进行了更换, 将45k W转换为30k W, 提高了效率, 降低了能耗, 更换节能永磁电机、变压器6台, 实施后功率因数显著提高。其中, 对桩59-31等4口井更换了永磁节能电机, 单井平均日节电19k Wh, 月节电2280k Wh。

(3) 优化工况分析, 降低采油单耗。通过油井工况分析, 将油井划分为不同区域, 结合地质、工程提出可实施维护措施方案, 积极与管理区业务口结合实施维护措施方案的可行性。

(4) 油井地面工程其它方面的优化。油稠与结蜡是造成抽油杆在井筒中的摩擦力显著增加、抽油机负荷上升、单井耗电量增加主要原因。因此提出了油井地面工程其它方面优化:第一、缩短油井加药周期, 通过对油井加药降低负荷;对桩74低渗区块因含蜡量高, 合理建立油井洗井清蜡加药周期, 根据结蜡井的具体情况, 制定了详细洗井周期和清蜡方式, 降低负荷间接达到了节电目的。第二、工作参数优化上, 实施参数优化6井次, 平均泵效提升2.1%, 平均单耗下降12.8 k Wh/t, 平均动液面上升62米, 系统效率提升0.56%, 产量增加7.3t。第三、在油井沉没度优化上, 根据地层供液能力, 对K73、74-13-11、74-10-4等3口井进行沉没度优化, 达到增产4.1t、每天节电53 k Wh, 提高了机采效果。

2.2 集输系统治理措施

在油气集输系统, 通过流程改造、升温监控、电量分析预警排查、单井拉油监控等方面展开工作节省电量。

(1) 降低泵的运行频率。对52接转站低压掺水泵由工频倒为变频, 单耗降低了0.4KWh/t, 月节电2800kwh。

(2) 降低泵压。对5 2接转站低压掺水泵泵压由3MPa调至2.2MPa, 月节电4800kwh。

(3) 减少单井拉油泵的运行时间。对52接转站单井拉油岗每天单井拉油车数进行了监控规定, 单井拉油泵运行时间减少了接近1半, 平均月节电9822kwh。

(4) 更换外输管线。由于74接转站外输管线矿化度较高, 引起外输管线结垢, 外输干压较高。针对外输干压较高的现象, 积极查找原因并提出相应措施, 对74接转站站内至站路口外输干线进行更换, 使外输干压降低到一定范围, 管线更换后干压降低了0.2MPa, 月节电1600kwh。

2.3 注水系统治理措施

(1) 及时检凡尔提高泵效。通过注水系统电量分析, 对泵效低注水泵、单体泵、增压泵及时检测凡尔温度, 特别是在联合站来水水质变差导致泵凡尔被杂物堵塞、联合站流程改造来水压力不稳期间, 及时检凡尔提高泵效, 降低注水的单耗。

(2) 更换新式水表。通过一系列案例对52-10、52-32、74-12-3等十几块水表存在问题的水井更换了水表, 降低了注水站负荷, 大大降低了注水的能耗。

(3) 桩52注水站注水系统分压注水。根据注水压力分为超高压、高压和低压注水, 桩74区块属于低渗油藏, 注水压力最高达到40Mpa。注水系统平均月度用电43.59万度, 占全队用电量32.24%。注水系统电费占本队成本费用的比例较大, 降低注水系统的电费成本在挖潜增效方面具有很大的潜力。经过地质、注水、地面工程以及用电管理多次研究论证, 优化了桩52注水站注水系统。桩52注水站根据注水井的油压分为中压 (19MPa) 和低压 (13MPa) 注水, 桩52注水站注水系统在改造之前日均用电8526KWh, 改造后日均用电7478KWh, 每天节电1046KWh, 全年节约电费22.75万元。

3 总结

(1) 加强注采输生产设备维护, 提高例检例保效果, 以提高设备运转效率, 降低用电单耗。

(2) 提高泵质量, 加强作业过程的监督, 减少漏失对系统效率的影响, 同时在作业过程中要将优化井筒效率作为作业的一部分。合理调整油井生产参数, 提高泵的充满程度, 降低泵的漏失, 提高油井系统效率, 降低采液单耗。

(3) 做好注水单耗控制管理工作, 通过每天电量分析查找出注水单耗变化原因, 及时提出相应措施。

公共能耗管理 第2篇

公共能耗管理应当以控制“量”为目的，每日每月进行抄表，以月度为周期对公共能耗用量进行统计。只有在获得了公共能耗真实数据的基础上，中心才可以有目的的实施节能降耗。公共能耗是指业主、使用人公有部位，共用设备、设施和在公共性服务中所发生的水、电等能耗，所产生的费用为“公共能耗费用”。现我物业公司的能耗范围：电梯、园区内外照明、生活加压水泵、楼道电梯前室照明等。针对本物业的性质制定管理方案：

1、从提高各人节能降耗意识入手，养成自觉节能的好习惯。

2、从设备改造入手，提高住宅物业管理的技术含量。

3、从员工日常工作入手，把节能降耗作为自觉行动，每日做好能耗记录，要求数据准确；做好能耗的统计分析，发现能耗异常及时进行分析。

4、做好设施设备运行能耗统计分析，每月统计各区域用水用电，及时处理堵塞漏洞，防患于未然。

5、对每月的能耗进行能耗分析，一期区域的各项能耗可控允许范围在+10—15﹪左右，如有超过该可控范围应对情况进行情况分析，并已书面形式报现场经理，在记录表中附说明。

上海新湖绿城物业服务有限公司吴江分公司

紫桂苑物业服务中心

2016年1月

节 能 降 耗 计 划

在对能耗管理方案实施的同时，积极挖掘节能降耗措施。

电梯：

1、在电梯使用中目标明确，减少非正常的使用频率，尽可能做到就近的走楼梯为主。

楼道照明

1、及时查看楼道：照明运行情况，及时维修。

2、照明控制采取声光或人体感应开关，以节约能耗。

3、不使用高能耗的白炽灯，采用节能的节能灯具。

电梯前室照明：

1、及时查看电梯前室照明运行情况，及时维修。

2、照明控制采取声光或人体感应开关，以节约能耗。

3、不使用高能耗的白炽灯，采用节能的节能灯具。

园区室外照明：

1、及时查看照明运行情况，及时维修。

2、照明控制采取时间控制器合理开关，及时根据季节变化随时调整控制时间。

3、在需要购买配件的情况下，用12瓦LED灯替换路灯原32W的灯管。

4、在原有的寄出上进行节能改造，以3.5瓦的LED灯代替原来13W节能灯。

5、在确保安全照明的前提下，合理分配开启路数，非特殊情况关闭纯观赏照明。

办公区：

1、加强办公室用电管理，关闭常时间不使用的电器开关。

2、电脑屏幕需设置长时间不使用进入待机状态。

3、下班后及时关闭电脑、打印机、手机充电器等供电电源，不让设备长时间处于通电待机状态。

4、尽可能做到人走灯灭，保持良好节能习惯。

空调：

1、严格遵守公司空调开启时间和温度。

2、根据实际情况合理开启空调，并控制开启范围。

3、冬季原则上不开启制热空调。

地库照明：

1、地库照明采用18WLED灯管，确保照明的前提下，分路间隔开启。

2、在需要购买配件的情况下，购入带声控的LED灯管13W进行替换。

3、在后半夜合理的关闭部分照明路数（可根据实际安装时控）。

单元门厅：

1、及时查看门厅照明运行情况，及时维修。

2、在确保安全照明的前提下，合理分配开启路数。

3、不使用高能耗的白炽灯（包括卤素灯），采用节能的节能灯具。

上海新湖绿城物业服务有限公司吴江分公司

紫桂苑物业服务中心

生产能耗 第3篇

关键词：多晶硅；生产；能耗；节能对策；分析

前言：随着现代工业的不断发展和进步，多晶硅的产业也面临着巨大的考验，因为国外市场的经济危机等问题，所以对于我国多晶硅的价格进行压制。我国多晶硅的产量虽然一直都高于其他国家，但是多晶硅的生产成本很高，所以现如今我国多晶硅产业逐渐出现了亏损的现象。只有研究出真正的节能对策，才能够解决耗能过大、亏损等问题。

一、多晶硅的产业概况

多晶硅是现代社會中信息行业和太阳能产业发电的重要基础原材料，世界各国早已经将多晶硅列入战略性材料中，并且一直都有相关政策对其进行鼓励。虽然我国多晶硅的产量较高，但是由于生产工艺十分落后，所以我国对于多晶硅的需求一直都需要依赖西方国家的进口。随着近几年来我国工业技术的不断发展，仅仅2011年到2013年，我国多晶硅的产量就已经达到了8.3万、6.5万、8.5万吨，但是随着西方国家金融危机的不断影响，近几年来我国一些多晶硅企业已经破产倒闭。只有一小部分的产业依靠着节能技术和强大的经济实力在支撑。截止到2015年末，我国现如今正在运营并且的多晶硅企业有17家，多晶硅的总产量大概能达到17万吨。总的来说，只有有效的节能措施，才能够维持多晶硅的正常生产和运行，所以多晶硅生产只能够最重要的一项技术就是节能技术，降低多晶硅的能耗才是提升企业竞争力的主要措施[1]。

二、多晶硅的生产能耗的相关分析

现如今多晶硅的主流工艺能耗主要包括水电、煤和蒸汽的消耗，我国政府已经认识到了多晶硅生产耗能的严重性，所以将多晶硅生产的重点都放在了节能方面，现如今我国颁布的规范GB 29447-2012中就明确规定了多晶硅企业生产的能源耗能限额，我国现在已经有大部分企业都能够满足这项规范。现如今我国大部分企业在多晶硅的生产方面都将重点放在了节能耗能方面，但是不同的生产用途耗能也完全不同，比如高温氢化耗能为56KWh/kg-si，足足是底纹氢化耗能的5倍之多，所以为了最大程度上的控制耗能，现如今我国大部分企业都采用低温氢化来处理氯化硅，并且还在进一步的研究低温氢化技术，以求最大限度上的耗能，减少不必要的成本[2]。

三、多晶硅生产中能耗的节能具体对策

（一）还原炉节能。还原工序一直都是多晶硅生产的技术核心之一，也就是高纯度的三氯氢硅和氢气在高温条件下产生的高纯度多晶硅，这个过程占总耗能的三分之一。在实际过程中，只要通过热力学的计算和模拟计算，就能够确定多晶硅生产过程中的耗能情况，以新疆某企业为例，图1是多晶硅的耗能变化图。

从图1就能够清楚的了解到多晶硅在生产过程中的耗能情况，由于节能型还原炉随着原料越来越多，沉淀面积越来越大，内部热量也会越来越高，利用综合发热的效果，就能够最大程度上的降低耗能，解决了多晶硅快速生产的问题。

（二）冷氢化节能。多晶硅在生产过程中，每产一吨就会有20吨的副产物，我国现如今多晶硅的年产量约为17万吨，那就会产生300多吨的四氯化硅，如果处理不善，记忆对地球的生态环境造成威胁。以新疆某企业为例，该企业年产量为7.2万吨，如果不能够及时处理副产物，这对新疆地区的生态环境有着致命的威胁。只有才用冷氢化节能工艺，才能够最大程度上的减少多余的耗能[3]，反应公式如下：

3siCL4+2H2+Si=4SiHCL3SiCL4+2H2+Si=2SiH2CL2图2是最佳冷氢化节能反应变化效果图。

（三）还原尾气回收节能。多晶硅还原尾气中主要含有的成分有H2、HCL、SiHCL3等气体，所以现代工艺就会利用尾气中的气体成分来进行新型处理工艺，该工艺过程简单、易操作，并且组合忍受率很高，所以一经推出就收到了各个企业的热烈追捧。这项技术的本质其实就是采用加压冷凝工艺，将热流量和冷流量进行交换，这种方法能够最大程度上的降低运行成本，从而解决了我国工业生产中一直面临的“三费问题”。

（四）提纯系统节能。提纯系统节能将多晶硅行业的技术引入到BX双层网中，解决了多晶硅在提纯过程中出现的质量低、稳定性差以及耗能过高的问题。多晶硅中的三氯氢硅B<30ppta、P<50ppta，所以这样不仅能够提升可操作性，还能够将操作裕量一直维持在50%到150%之间，还能够将提纯效果提升65%到75%，有效的降低了耗能。

结束语：如何改良传统的多晶硅生产工艺是现如今多晶硅企业关注的重点，也是节能的重点，通过研究不难发现，只要利用还原炉装置，利用冷热流量的转换装置，就能够大幅度的降低多晶硅的生产耗能，还能够将一些副产物进行加工处理，回收利用，从而为地球的节能做出贡献。

参考文献：

[1]严大洲，杨永亮，张升学，司文学，马志华.多晶硅能耗分析与节能实践[J].电子科学技术，2014，02（19）：224-230.

[2]杨紫琪.多晶硅生产中能耗的分析及节能的途径[J].辽宁化工，2015，02（29）：180-182+186.

[3]甘若渊.浅析多晶硅生产中能耗的分析及节能措施[J].科技致富向导，2015，17（33）：162-165.

基于DEA的选矿生产过程能耗分析 第4篇

选矿生产过程中,需要消耗大量的水、电、气等能源,占生产总成本比例很大。只有全面分析生产过程中的能源消耗,采取有效措施,才能降低企业能源损耗和生产成本,提高企业经济效益。不同选矿生产企业在生产管理和技术成熟度等方面存在较大差异,在保证产品品质的前提下,如何针对本企业现有生产情况降低能耗是值得研究的问题。

微观经济学中使用前沿面分析方法对生产进行分析,即从大量的观测数据中估计出“经验”的生产前沿面(或生产函数),然后用经验生产前沿

面进行生产分析。DEA是最具代表性的非参数前沿面分析方法,它不需假设具体的函数形式,而是直接通过观测数据确定相对有效前沿面,并通过判断每个决策单元(DMU)的投入与产出组合是否位于有效生产前沿面上,来评价它的效率。这种方法在对多输入-多输出的选矿生产系统进行能耗分析时具有独特的功效。为此,本文将DEA方法用于选矿生产过程能耗分析。

1数据包络分析

自从1978年著名的运筹学家A.Charnes,W.W.Cooper和E.Rhodes提出第1个DEA模型,被称为C2R模型以来,研究人员研究出了大量的DEA模型。C2R模型下的DMU有效既是技术有效,也是规模有效,此模型至今仍被广泛使用。

设有n个DMU,每个DMU有m个输入为X=(x1,x2,…,xm)T、s个输出为Y=(y1,y2,…,ys)T,其中第j个DMU为(Xj,Yj),j∈J={1,2,…,n},记为DMUj,则输入指标xi的值为xij(i=1,2,…,m)、输出指标yk的值为ykj(k=1,2,…,s),生产可能集为undefined为系数。

由文献[1]可知,利用C2R模型不仅可对每个DMU进行相对有效性评价,还可以确定相对有效生产前沿面。若某个DMU无效,则利用C2R模型可以将其投影到相对有效面上,进而指导修正无效的投入或产出。

但是,这种传统方法无法评价最有效的DMU,因而文献[2,3,4]提出全排序超效率C2R模型对DMU进行全面评价,基于输入的全排序超效率C2R模型为:

min θj0

undefined

上述式中,θj0为第j0个DMU的超效率评价指数。当对有效的DMUj0进行评价时,DMUj0不做参照集的成员。这样,不包含DMUj0的DMU集合形成超效率有效前沿面,用θj0度量DMUj0到超效率有效前沿面的距离。当θj0<1时,为DEA无效;当θj0=1时,为弱DEA有效;当θj0>1时,为DEA有效。超效率评价指数最大的DMU所对应的超效率前沿面是所有DMU最优的生产前沿面。

当输入输出指标变化时,需要重新计算C2R模型,确定最佳前沿面。若能够确定出有效性改变的指标变化范围,将有利于修正最佳前沿面。利用灵敏度分析即可实现上述目的,则有如下两个定理。

定理1 若对应(Xj0,Yj0)的DMUj0为DEA有效,即θj0>1,那么在0≤γj0<1(其中,γj0为保持自身有效性指数)时,DMUj0改为对应的[(1+γj0)Xj0,(1-γj0)Yj0],DMUj0仍为DEA有效的充分必要条件为0≤γj0≤(θj0-1)/(1+θj0)。

定理2 若对应(Xj0,Yj0)的DMUj0为DEA有效,即θj0>1,那么在0≤γ<1时(其中,γ为其他DMU变化时保持自身有效性指数),DMUj0改为对应的((1+γ)Xj0,(1-γ)Yj0),且DMUj改为对应的(Xj/(1+γ),Yj/(1-γ)),j∈J且j≠j0后,DMUj0仍为DEA有效的充分必要条件是undefined。

2选矿生产过程能耗分析实例

选矿生产要经过焙烧、磨矿和磁选3个工段,是典型非线性、不确定性过程。本研究将选矿生产过程视为DMU,不同组的生产过程即为同类中不同的DMU,根据能耗指标数据,采用DEA方法,对能耗指标进行分析得到最佳能耗前沿面,然后根据灵敏度分析得出区间能耗前沿面进而修正最佳能耗前沿面,达到降低能耗,提高生产技术及管理水平的目的。

2.1能耗指标

选矿生产中各工段消耗的主要能源不同,为了全面掌握生产过程能耗并提出可行性能源消耗方案,必须分析各个工段的能耗[5]。焙烧工段,主要能耗设备是竖炉,消耗电能和气;磨矿工段主要能耗设备是磨机,消耗电能和水;磁选工段主要能耗设备是磁选机,消耗电能和水。根据确定DEA输入输出指标的规则[1],确定选矿生产过程的能耗指标如下。

输入指标:原矿质量x1,焙烧工段耗电量x2,焙烧工段耗气量x3,磨矿工段耗电量x4,磨矿工段耗水量x5,磁选工段耗电量x6,磁选工段耗水量x7。

输出指标:精矿产量y1,尾矿产量y2。

本研究的数据来自2011年某企业生产过程能源计量系统,此系统能够对生产中的能源消耗进行实时采集,可以得出每组生产过程所消耗的能源。在保证产品品质的前提下,我们选取10组输入输出指标对应的生产数据进行能耗分析。

2.2能耗分析

表1所示为利用DEA方法对10组生产数据进行能耗分析的结果。首先,我们利用传统模型,计算各组选矿生产的效率评价指数θ0;然后,利用超效率模型计算各有效组的θj0,根据上节所述的DEA有效性判断原则可以看出,除去第7组以外其余组均为DEA有效,对有效组的θj0排序可知,第3组的θj0最大,是能耗最有效的组,由其确定的前沿面即为最佳能耗前沿面;最后,我们利用灵敏度分析,得到γj0及γ,进而得到区间能耗前沿面。依据定理1可以得到表1中的γj0,例如若要保持第3组的有效性,则输入指标范围为[X3,(1+γ3)X3],输出指标范围为[(1-γ3)Y3,Y3],取γ3的最大值0.262 2,得到的第3组保持有效性的数据变化范围如表2所示。依据定理2可以得到表1中的γ,例如若要在第2组变化时保持第3组有效性不变,则第2组输入指标范围为[X2/(1+γ),X2],输出指标范围为[Y2,Y2/(1-γ)]时,第3组输入指标范围为[X3,(1+γ)X3],输出指标范围为[(1-γ)Y3,Y3],取γ的最大值0.133 5,得到第2组有变化时第3组保持有效性的数据变化范围如表3所示。

表4所示为根据文献[1]中传统模型对10组生产数据中无效组进行投影,使其成为有效组的结果。

由表4知实际消耗数据为10组生产数据中的第7组数据,有效消耗数据为将无效DMUj投影为(θ0Xj,Yj)(j=7)后的有效数据,两者之差为需节约的能源数据。即在相同产出情况下,原矿可少投入2.57 t,焙烧工段应少消耗电11.07 kW·h,焙烧工段应少耗气40.83 m3,磨矿工段应少耗电11.12 kW·h,磨矿工段应少耗水13.67 m3,磁选工段应少耗电42.51 kW·h,磁选工段应少耗水0.55 m3。

2.3修正能耗前沿面

表5所示为利用最佳能耗前沿面指导生产的结果。是否需要修正最佳能耗前沿面需要经过两次判断,首先需要判断实际新组数据与预测新组数据是否完全一致;然后判断如果修正,其结果是否能够优于原最佳能耗前沿面。从表1中可知第3组为最佳能耗组,由此可以确定最佳能耗前沿面,具体数据见表5中第1行,以此为指导得到的数据为预测新组数据,见表5中第2行。如果实际新组数据与预测新组数据完全一致,则此新组的能耗即是最佳的,最佳能耗前沿面不需修正;如果实际新组数据与预测新组数据不一致,如表5中第2行和第3行所示,则需要修正最佳能耗前沿面。表6所示为对表5中的实际新组修正最佳能耗前沿面后的结果。表6中的新组1对应表5中的实际新组,表1中10组生产数据中的第3组被新组1代替,新组变化后其他组的指标也随之变化,新的θj0及有效性排序如表6所示。新组1的θj0 1.137小于表1中第3组的1.711,可知新组1能耗并非最佳,因此不必对最佳能耗前沿面进行修正;若新组1的θj0大于表1中第3组的1.711,可知新组1能耗为最佳,其确立的能耗前沿面优于原第3组确定的最佳能耗前沿面,即实现了能耗前沿面的修正。

3结论

我国是世界上产值能耗偏高的国家,降低能耗刻不容缓。每个行业都需要结合自身情况,寻找节约能源、提高效率、避免能源浪费的方案。本文利用DEA方法对选矿生产过程的能耗数据进行分析,通过任意10组能耗数据确定最佳能耗前沿面,依据最佳能耗对生产中新组能耗进行预测,并能依据实际生产能耗数据修正最佳能耗前沿面,以指导实际生产,为企业提高能源利用率和经济效益提供可行方案。此方法可成功推广应用于其他行业类似问题中。

摘要：针对选矿生产过程能源消耗问题,引用数据包络分析(DEA)方法,使用超效率模型对多组选矿生产过程进行能耗分析,确定最佳能耗前沿面,然后通过灵敏度分析得出区间能耗前沿面,并通过修正最佳能耗前沿面,指导具体生产过程的能耗,为企业提供立足于本企业实际情况的降耗方案。最后利用具体实例验证了此法的可行性。

关键词：数据包络分析,超效率模型,最佳能耗前沿面,区间能耗前沿面,选矿生产,能耗分析

参考文献

[1]吴文江.数据包络分析及其应用[M].北京:中国统计出版社,2002:92-97.

[2]Andersen P,Petersen N C.A procedure for ranking effi-cient units in data envelopment analysis[J].ManagementScience,1993,39(10):1 261-1 264.

[3]LI Shan-ling,Jahanshahloo G R,K hodabakhshi M.A su-per-efficiency model for ranking efficient units in data en-velopment analysis[J].Applied Mathematics and Com-putation,2007,184(2):638-648.

[4]Tone K.A slakes-based measure of super-efficiency in da-ta envelopment analysis[J].European Journal of Opera-tional Research,2002,143(1):32-41.

军队营房能耗分析 第5篇

摘要：过去几年，我国在资源节约型、环境友好型社会建设中取得了重大进展，为巩固和深化这一成果，我们的军队正积极努力配合国家建筑节能降耗的总目标，主动应对气候变化，建设低碳环保的绿色营房。为了更好解决军队营房能耗问题，就要立足实际、找准抓手、把握关键，而这一切都需要进行系统和科学的分析作为前提条件。本文对五个气候区域的六个营区坐落，664栋营房，进行了能耗分析，总结出当前军队营房能耗的基本概况。

1、军队营房能耗分析办法

1.1、现有建筑能耗的分析法

建筑能耗分析的方法在目前大体可分为两大类，既模拟计算分析法和数据挖掘分析法。相比之下模拟计算分析法较为成熟，它可分为静态能耗分析和动态能耗分析两类。

静态能耗分析主要包括：度日数法、BIN法、当量峰值小时数法、当量运行小时数法等。静态能耗分析法的基本原理是将供暖期或供暖期中的各旬、各月的耗热量按稳态传热理论进行计算，而不考虑各部分围护结构的蓄热效应。动态能耗分析需要依靠计算机技术的进步来促进。60年代末的美国、加拿大、日本等国家开始研究较为严密的计算方法，产生诸如美国Carrier公司的蓄热系数法，加拿大D.G.Stephenson 和G.P.Mitalas 提出的房间反应系数法和传递函数法等成果，为计算机进行精确能耗分析提供了有力的数学理论基础。

1.2、军队营房能耗分析因采取的办法

从理论上说，将现有建筑能耗分析法直接应用于营房能耗分析是绝对有效的，但它们共同的特点是要拥有大量较为完备的基础数据，在这一点上我们的条件远不能予之相比。因此我们找出了以下应对方法：首先按表1.1的气候分区选择有代表性的哈尔滨、银川、天水、重庆、海南等地区的部分营房作为研究对象。其次将已采集的数据加以充分利用，同时可借鉴其它既有研究成果的数据进行分析。

2、营房能耗基本情况及分析

在采集的数据中，绘制集体宿舍占营房总建筑面积的详细配比见图表2.1。从宏观上得出当前军队营房能耗的一些基本情况如下：

（1）军队集体宿舍的节能对营区总能耗可产生较大影响。

（2）军队专业用房的节能改造有利于提高军队官兵生活质量。

（3）食堂伙房在军队营房中逐渐趋向集体保障，人员在位使用率随之提高。

（4）军队招待用房对舒适程度的需求较高但多数时间被闲置，并且其所占建筑面积配比仅为1%，可见这类建筑的人员在位使用率并不高，能耗较低。

3、军队营房能耗数据统计与情况分析

3.1、集体采暖煤耗情况

一般北方城市的采暖方式大多都使用锅炉进行集体供热，也就是我们俗称的暖气，其主要的能源消耗是原煤。我国政府在《民用建筑节能设计标准》JGJ26-95中列举了全国主要城市地区采暖期有关参数及建筑物能耗热量、采暖耗煤量指标，为我们进行节能设计提供了指导方向，表3.2.1就是从中提取的些参数指标。

表3.2.1

参照此表3.2.1结合我们已有数据可得到如下分析：

（1）驻扎在哈尔滨的营房地属严寒地区A区，营区内的建筑无任何节能设计，176天的采暖期依赖集体供热。通过对近几年来锅炉耗煤量和采暖建筑面积的数据统计与计算，得出这个营区的当年营房耗煤量为35.71 kg/m2，相比节能设计标准中的指标多出17.11 kg/m2，与前几年相比基本一致。

（2）驻扎在银川的营房地属严寒地区B区，营区内50?的建筑面积进行了外墙面节能改造，145天的采暖期依赖集体供热。通过对建筑节能改造前后锅炉的耗煤量和采暖建筑面的数据统计与计算，得出这个营区节能改造后的耗煤量为24.13 kg/m2，相比节能设计标准中的指标多出9.43 kg/m2，与改造前相比仍然一致。

3.3、电力消耗情况

（1）哈尔滨、银川和天水地区的营房电耗曲线图大体呈现U形，且最大值与最小值相差较大。导致这样的曲线特征的出现一方面是因为部队每年4月至9月正处于训练高峰期导致整体电耗趋于平缓低耗，另一方面是部分营房的室内热环境无法在冬季供暖时达到舒适而采取了电力进行采暖补贴。

（2）重庆和海南地区的营房电耗曲线图大体呈余弦分布，表明电耗大小受气候变化影响较大，同时也暴露出营房节能水平低和使用能源种类单一等问题。

4、结论

综合上述分析，我们不难发现军队集体用房、专业用房和家属住房是营房总能耗的重要影响因素。由于营房建造年代不同且节能技术相对落后，因此营房能耗受季节影响较大其能耗普遍偏高。另外营房所消耗的能源构成相对单一，为可持续发展和生态良好型建设带来阻力。仅管军队已经开始重视营房的节能减排，但缺乏节能管理经验，即便做出了一些节能改造但成果没能得到充分体现。

参考文献：

煤矿生产过程中能耗过大的因素分析 第6篇

随着我国社会主义现代化的飞速发展, 我国各行各业均得到了极大的进步。国内政治、经济、文化、社会、法律等诸多环境的完善, 给当代国内企业的发展及社会的建设提供了良好的氛围与坚实基础。在这一时代背景的影响下, 国内城市现代化的建设逐渐增速, 从而拉动了对物质能源总体需求的提升。然而, 尽管我国是能源与物资大国, 但是对于一些不可再生资源的使用却跟随着当代能源消耗总量的增加不断减少, 当前吨煤的生产能耗依旧保持在较高水平, 如表1。

为此, 针对当前国内的不可再生资源加以保护, 或者对其进行更高效率的利用, 将能够在一定程度上遏制资源总量的减少, 并可利用此过程提升国内能源使用的技术研究。因此, 在本文中作者将以煤矿生产为例, 展开有利于减少生产过程中能源消耗的研究。

2 煤矿生产领域中应用节能技术的必要性

煤矿生产单位作为传统老工业领域的重点企业, 其在整个国民经济运转中扮演着能源提供者的重要角色。然而, 近年来随着国家建设的逐渐增速, 使得对能源开采与使用的总量、效率逐渐提升, 给传统老工业领域的发展带来了巨大挑战。煤矿生产单位经历了多年的粗放式经济管理模式的影响, 其已经形成了自身的供应链纽带。在整个煤矿生产作业过程中, 通常拥有采掘、运输、通风、排水、压风、供热等大量涉及到能源消耗的流程, 采用粗放式管理模式将会给各流程带来巨大的能源消耗, 并且不利于日常运维零件的替换、设备的更新, 从而限制了当代国内煤矿生产领域的绿色发展。工业4.0概念的提出给传统老工业的变革带来了动力与压力, 煤矿生产企业也同样面临着巨大挑战, 其必须改变以往的发展战略实现创新节能的发展。而针对煤矿生产的各个流程而言, 可以应用节能技术, 针对井下采掘设备、通风设备、运输设备、压风设备、锅炉和排水设备等煤矿生产中高耗能装备进行节能性改造, 也可针对井下照明设备进行重新选型。因此, 可以发现, 煤矿生产领域中节能技术的应用具有必然性, 并且也拥有广泛应用节能技术的空间。

3 煤矿生产流程减少能源消耗的对策与建议

3.1 科学统筹, 设计与应用专门对口节能技术

为了便于研究, 作者根据调查, 针对某一特定煤矿生产单位为例, 汇总了其现有用于煤矿加工生产作业的主要用能设备设备。经过调查汇总研究后发现, 现有煤矿企业生产作业工艺流程中处于能源消耗高的机械设备有:井下采掘设备、通风设备、运输设备、排水设备、压风设备、供热设备等。而这些机械设备的使用将会带来巨大的能源消耗, 如果不在其中应用节能技术, 将会给整个企业的生产带来巨大的成本消耗。为此, 针对这些设备日常能源的使用, 作者进行了如下节能技术的应用设计。

第一, 根据当前应用于煤矿生产加工作业流程中的各个机械设备, 首先对其投入生产的使用数量进行统计, 并根据煤炭开采过程中的工艺流程, 对每个环节投入使用的机械设备进行合理优化。利依托先进的技术和节能标准化的体系, 不断研究新工艺, 学习新技术, 对现有设备进行节能技术改造。同时, 及时淘汰高耗能落后机电设备, 还可在一定程度上增强企业总体节能意识, 提升企业现有节能管理水平。

第二, 根据当前应用于煤矿生产工艺加工作业流程中的电力驱动设备总容量, 可以发现投入生产中使用较多能源的设备为设备总容量。为此, 应当针对上述设备进行专门作业技能管理。上述设备均是某一生产作业流程中的必须设备, 但是他们的运转时间的跨度并非应当覆盖整个生产作业时长。因此, 对生产过程中各环节设备运转时间时行合理配置, 实现自动远程控制, 提高机械设备的利用效率, 减少设备的无效运行时间, 从而达到物尽其用的目的, 减少机械设备空转而带来的能源消耗。

3.2 科学照明, 减少照明系统能源消耗

照明设备在井下作业中的使用十分广泛, 其能够为井下作业工作人员及监控设备提供光线, 从而便于日常作业的开展。然而, 由于井下作业环境的特定因素, 致使井下照明的总体时间及消耗将会十分巨大, 如果不加以管理和技术研究, 就会给煤矿生产企业带来巨大的能源消耗。针对当前国内较多煤矿生产企业所使用的照明设备而言, 其具有着能耗大、照明范围小等多种不利特点。为此, 为了增强照明设备的节能性能, 可以采用白纸光源或者是气体放电光源而设计的灯具, 从而能够实现现有井下作业巷道内更为节能的照明。

3.3 科学管理, 增强企业整体生产效能

针对煤矿生产企业而言, 其生产过程中通常涉及到多个流程的作用。但是, 由于煤矿生产作业会根据季节变化、国家政策变动等多种原因在不同时间拥有生产供应总量不同的特点, 从而会对现有生产机械的开工作业产生较大影响。为了坚持节能环保重要原则, 就应当根据煤矿企业本身所拥有的生产周期性特点, 开展相关的研究。针对井下机械设备应定期进行维修检测, 以防止由于部分机械功能缺失而增加能源消耗。通过更为科学的日常管理, 将可实现现有企业整体生产效率的增强, 为煤矿生产企业节能技术的发展提供重要基础与平台。

3.4 主要耗能设备实行变频调速

煤矿运输设备、主能风机、排水泵及乳化液泵在煤矿也是耗能大户, 同时也是管理的薄弱环节, 负荷变化频繁, 额定功率附近时效率最高约为70%, 有时低于50%, 但配置运输机、主能风机、排水泵及乳化液泵时, 选择功率偏大, 根据运量、速度、风量、流量、压力、转速和功率P之间的关系, 得知调节转速即可大幅度调节运行功率, 其节电主要是在满足所需求的运量、速度、风量、流量、压力, 合理调节所消耗的功率, 而不是依靠节流来调节。变频调速与其他调节方法相比, 不但可以保证在高效区运行, 效率最高, 能量损失最少, 而且能根据不同的要求, 柔性调节运行功率, 在满足需求的情况下, 消耗功率最匹配最节省。

4 结束语

通过上文的研究可以发现, 煤矿生产过程中涉及到多个生产加工作业的环节。为了有效支撑多个环节之间的协同运作, 将会产生大量的能源消耗。然而, 对于国家总体能源储备和日益上升的能源需求总量来说, 消耗过高的能耗将会促使总体不可再生资源的迅速减少, 从而给未来国家的发展带来不利影响。因此, 在对当前国内能源消耗的总体环境进行分析基础上, 针对煤矿生产领域中应用节能技术的必要性开展研究, 最终基于上述研究提出了有利于减少各个煤矿生产环节中能源消耗的途径与对策。谨此希望, 能够利用上文的研究, 为国内煤矿生产能源消耗的减少做出贡献, 并利用这一研究有效提升国内节能技术的发展, 从而为我国煤矿生产朝着绿色生态方向发展的目的平添助力。

摘要：煤炭作为当代重要的能源之一, 其给现代社会的发展带来了巨大的推动作用。然而, 作为一种不可再生资源, 其有限的总量势必需要开采单位在生产过程中对其进行节能性保护。为此, 结合多年从事该领域研究的经验, 在对大量文献进行阅读与总结的基础上, 结合国内煤矿生产企业实际情况, 基于节能技术对生产过程中能量消耗过大环节进行研究, 并提出减少煤矿生产过程中能耗过大的途径与措施。

关键词：煤矿,能耗,成本,绿色

参考文献

[1]高彦成, 侯玉强, 夏松.煤矿企业节能潜力分析及节能措施[J].煤矿现代化, 2010, (01) .

生产能耗 第7篇

关键词：化工,生产,能耗,节能,措施

节能减排是新世纪最重要的社会发展战略。化工产业作为我国经济的基础产业, 为我国的经济发展做出了重要的贡献, 但在化工生产过程中也消耗着大量的能源, 同时还存在重要的排放污染问题, 因此, 化工产业也是我国节能减排行动重点关注的产业。在化工生产过程中, 实现对生产过程的能耗分析, 并且做出相应的节能措施, 不仅能够有效的实现化工产业的可持续发展, 降低能源消耗与污染, 同时也能够降低生产成本。本文将主要介绍化工生产过程中节能降耗的常见措施。

1 化工生产过程节能降耗的重要意义

降低化工生产过程中的能源消耗具有重要的社会意义。首先, 加强节能降耗是化工企业实现可持续生产的重要前提, 随着我国社会生产生活水平的不断提高, 对于能源的需求量也日益增加, 但在国有能源终究有限, 并且存在一定的能源短缺问题, 化工企业想要实现稳定的可持续增长, 必须要合理利用能源, 尽可能的降低对能源的消耗;其次, 加强节能降耗是化工企业增强市场竞争力的需要, 市场化的发展在壮大化工产业的同时, 也带来了巨大的市场竞争, 在化工生产过程中能够节能降耗, 继而能够降低生产成本, 增加产品的竞争力, 为企业创造更多的效益和价值;最后, 加强节能降耗能够进一步的缓解环境问题, 节能降耗意味着降低了对能源的消耗和过分开采, 能够有效的减少环境污染, 有利于实现对环境的保护。

2 化工生产过程中能耗分析与节能措施

2.1 化工生产过程中的能耗分析

化工生产实际上就是利用能量的交换, 将原材料加工形成最终的目标化工产品, 在生产过程中, 往往会形成一部分的能量损失, 而对化工生产过程的节能的根本则在于降低能量的损失。通常情况下, 化工企业的生产工艺属于流水线作业, 具有较为明显的不可逆特征, 在生产过程中, 必须要满足所提供的能量能够满足生产需求, 也就是过程必须的最小功, 这一部分的能耗控制十分困难, 往往受到化工生产工艺设计、流程设计、设备本身等多种客观因素的影响, 随着时代的发展和科学技术的进步有可能适当的降低, 却无法消除。第二类则是由于实际过程存在的各种不合理的不可逆因素造成的能量损失, 例如过大的过程推动力, 过大的流体阻力和散热损失等。这部分损失属于可以避免的能量损失, 即可以通过对过程分析和改造得以减少甚至消除。节能工作的任务就是设法通过各种措施来减少这部分的消耗

2.2 化工生产过程中的节能措施

2.2.1 生产工艺以及设备的更新、升级

化工企业应该按照实际生产需求尽可能的升级生产设备, 利用新的生产工艺来让化工生产中涉及到的各种反应达到最优越的状态, 提升化工生产的效益。在选择生产工艺上必须要选择操作简捷、具有连续型, 并且可以把能量转换为具有较高效率的工艺水平, 从而有效的降低了由间歇性生产所造成的能源浪费。与此同时, 创新生产工艺、更新生产设备能够优化生产流程, 提升综合效益。在新的技术设备辅助下, 生产操作也将会更加简单、便捷。

2.2.2 提高生产过程中能量的转换效率

化工生产中能量的转换效率越高, 那么对资源的直接利用数量将会减少, 同时在生产过程中的不必要损耗也将会大大的降低。具体的可以实践的措施包括有:保持生产设备的优良性能, 定期维护维修、清理等;科学合理的使用化工设备, 例如准确计算出化工生产过程中的压力后, 在确保化学反应能够高效稳定进行时, 降低外部压力, 起到降低综合能耗的目的;变频节能方法, 根据生产实际需求以及已有的化工生产经验, 对参与生产过程的相关机电设备制定化工生产过程中的变频节能方案, 改进供热系统的优化处理, 在根据不同热源功能的具体特点, 对供热装置进行合理的匹配, 联合运行, 并且在一定范围内做冷、热能源流的转换处理, 进而达到优化热能资源的作用。

2.2.3 资源的回收循环利用技术

化工生产中往往会产生多级、多次反应, 有许多中间产物都可以进行循环的回收利用。而在化工生产中最为重要的循环利用技术当属于污水循环技术、热回收循环利用等。因此, 要进一步的推广相关技术, 化工企业也应该积极主动掌握这些技术, 以减少能源浪费的情况, 实现能源资源的高效、安全可靠、环保、节能的综合转换利用。

2.2.4 加强对化工生产的能源管理

随着计算机技术的快速发展, 利用计算机技术、数字技术、传感器技术等已经能够初步实现对化工生产过程的实时监控, 从而能够进一步的实现对能耗的实时监控。基于此, 化工生产企业可以根据自身需求展开对生产的能耗管理, 有目标的去实现对能耗的降低, 但化工企业必须要制定出一套可靠的管理制度, 确保落实

3 结语

在新的时期, 化工生产企业只有重视节能降耗, 加强管理落实, 才能够保证自身的可持续发展。

参考文献

[1]王文堂.化工企业节能技术进步的障碍与对策[J].内蒙古石油化工.2012 (7) :26一27.

生产能耗 第8篇

二○一二年八月十六日

现将2011年各省、自治区、直辖市万元地区生产总值能耗、万元工业增加值能耗、万元地区生产总值电耗公布如下:

说明:1.计算公式

2.万元工业增加值能耗的统计范围是年主营业务收入2000万元及以上的工业法人企业。

3.地区生产总值和工业增加值按照2010年价格计算。

4.根据能源消费总量和国内生产总值统计结果计算, 2011年全国万元国内生产总值能耗为0.793吨标准煤/万元, 降低2.01%。

5.西藏自治区的数据暂缺。

生产能耗 第9篇

近十年来,越来越多的研究开始关注建筑全寿命期,即建筑从摇篮到坟墓(或摇篮,如考虑建材回收)这一过程的能耗和碳排放,包括建材生产阶段,建筑建造阶段,建筑运行阶段以及建筑维护和拆除阶段等。例如,谷立静等[3]基于全寿命期理论评估了建筑五个阶段的能耗和环境影响,包括原材料开采,建材生产阶段,建筑建造阶段,建筑运行阶段以及拆除阶段。Patxi等[4]提出了全寿命期零能耗建筑的这一概念,纠正了大众对于零能耗建筑的误解。Harn等[5]分析了新加坡一栋商业建筑全寿命期的能耗和排碳,加入了对建筑运行过程废弃物的分析。

除了对建筑能耗和碳排放的分析,还有许多针对建筑分析的研究。1956年南斯拉夫学者Rant[6]首次提出了这一热力学概念,用以描述能的质量。Shenawy和Zmeureanu[7]提出了一个基于的指标,可以加入可持续建筑评价体系中。Baldi和Leoncini[8]建立了黑箱模型,评价建筑与环境的交换。周燕和龚光彩[9]基于逐时变化的室外温湿度分析了从发电厂到建筑围护结构各个环节的耗,并得出结论最大的损失发生在一次能源转换过程。

然而由于LCA数据库仍不完善,许多建材的质量含能,含以及碳排放系数难以确定,因而在计算建材生产阶段能耗时仅考虑了主要建材的能耗[3,10,11],包括玻璃、水泥、混凝土、石膏板和钢材等,导致结果存在一定的偏差,这一方面的研究受到阻碍。为了解决这一问题,本文提出一种新的热力学模型用以计算围护结构生产阶段的能耗、耗和碳排放。

1 热力学模型

建筑材料可以大致分为三类,即结构材料、装饰材料和某些专用材料。在每类材料中,都包含着大量的具体材料。材料的复杂性就导致数据收集以及计算建筑材料能耗,耗和碳排放的难度。

生产某种材料往往要历经许多过程,包括原材料的开采,运输和加工等,每个阶段都将消耗一定量的能源,而能源消耗的大小往往会体现在最终的价格上面。建筑材料历经了较长的发展时间,规格化程度比较高,因此建筑材料的价格通常会随着能耗水平的波动而发生变化。耗体现了用能过程中高质量能源的用量,而碳排放则是能源消费的结果,二者与能耗紧密相连,因而可以通过相同的模型进行估算。本模型便是基于这一能源消耗与价格之间的关系而提出的。

1.1 成本能、成本和成本碳

成本能表示为造价表中某种材料的总能耗与总价的比值,成本表示造价表中某种材料的总耗与总价的比值,成本碳表示造价表中某种材料的总碳排放量与总价的比值,由式(1)、式(2)、式(3)计算。

式中,En为某种材料的总能耗,MJ;Ex为某种材料的总耗,MJ;Car为某种材料的碳排放总量,kg;C为某种材料的总造价,RMB。

这三个参数分别描述了某种建材单位造价的能耗、耗和碳排放,是综合考虑了热力学和经济学的性能参数。成本能、成本越高,表示该建材的单位造价的能耗、耗水平越高;成本碳越高,表示该建材单位造价的碳排放量越高。也就是说,在能耗,耗水平相同时,建材的成本能、成本越大,建材的经济性越好;在建材造价相同时,成本碳越小,建材的绿色性越好。

1.2 基准材料

由于建筑材料的种类很多,因此需要从众多的建筑材料中选取某种制作工艺较为成熟的材料作为基准材料去衡量其他材料的能耗、耗和二氧化碳排放量,这种材料就被称为基准材料。

基准材料的选择十分重要,应选取物化能数据统计较为全面的材料。因此可以查阅基准材料的质量含能、质量含和碳排放系数,将其作为基准来衡量其他材料的能耗,耗和二氧化碳排放量。本文中,选取玻璃作为基准材料。

1.3 热力学成本综合当量系数

热力学成本综合当量系数通过对比各与基准材料万元产值综合能耗取得。综合能耗,是指用能单位在统计报告期内实际消耗的各种能源实物量,按规定的计算方法和单位分别折算后的总和,一般折合成标准煤[12]。工业总产值是以货币形式表现的工业企业在报告期内生产的工业产品按实际销售价格计算的价值量。以《武汉市产业能效指南2011》[13]为例,本文选取其中与建筑材料相关产业的产值能耗数据(吨标准煤/万元)统计如表1。

大多数建筑材料的产值能耗可以直接在表中查到。其他材料的产值能耗取值需要通过计算得到。如有些材料的制作包括两种及以上的不同工艺,则其产值能耗是不同行业的产值能耗的累加,如镀锌低碳钢丝的产值能耗为炼钢、金属丝绳及其制品的制造、金属表面处理及热处理加工这三个行业产值能耗的相加。热力学成本综合当量系数是某种建材的产值能耗和基准材料的产值能耗的比值,由公式(4)计算。

式中,EIj为某种材料的产值能耗,t/万元;EIS为基准材料的产值能耗,t/万元。

热力学成本综合当量系数代表了制造某种材料与基准材料相比的简易困难程度,即能耗水平大小。若热力学成本综合当量系数大于一,代表制作某种材料比基准材料的生产能耗大。若热力学成本综合当量系数小于一,代表制作某种材料比基准材料的生产能耗小。基准材料的热力学成本综合当量系数为一。

1.4 计算方法

设S材料为基准材料,则S材料的总造价和用量可以在造价表中找到。而S的质量含能,质量含和碳排放系数可以通过查阅材料物化能相关文献获得。因此可以算出S材料的总能耗、总耗和总的碳排放量,那么基准材料的成本能、成本和成本碳可以通过式(5)~式(7)计算得到。

材料A的成本能、成本和成本碳可以通过热力学成本综合当量系数与基准材料的成本能、成本和成本碳联系起来。这一系数作为杠杆调节不同材料的单位造价能耗、耗水平以及碳排放量,即得到式(8)~式(10)。

式中:CA为材料A的总造价,RMB;EnA为材料A的总能耗,MJ;ExA为材料A的耗,MJ;CarA为材料A的总碳排放量,kg;μA为材料A的热力学成本综合当量系数。

通过式(11)~式(13)依次计算每种材料的总能耗、总耗和总碳排放量并求和,可以得到该建筑的能耗、耗和碳排放的总量。

2 案例分析

本例选取的对象为长沙某3层办公楼。该办公楼建于2003年,建筑总高度为11.25 m,建筑面积684.9 m2,首层高度为4.2 m,第二、三层均为3.3m,建筑预计使用年限为50年。建筑墙体为240mm砖墙,墙体传热系数为1.96W/(m2·K),窗户为5.9 W/(m2·K),屋顶传热系数为1.8 W/(m2·K)。办公楼的中央空调系统的冷热源为风冷热泵,末端为风机盘管。该办公楼工作时间为8:00~18:00,室内人员为50人,无设备内热源。

2.1 建材生产阶段分析

基于上述提到的热力学模型,可以计算出本建筑围护结构生产阶段的能耗、耗和二氧化碳排放量。由于本建筑坐落于长沙市,而武汉市与长沙市地理位置相近,工业水平相当,因而选择选择武汉市产业能效指南2011[13]作为产值能效的参考数据。本文选取玻璃作为基准材料。玻璃的密度为2 500 kg/m3,质量含能为24.5 MJ/kg,质量含为19.1 MJ/kg,碳排放系数为2.91 kg/kg[14,15]。本文所选取的建筑中,共消耗玻璃776.7 kg。可以得到该建筑的玻璃能耗、耗和二氧化碳排放量的值,如表2所示。

由式(5)~式(7)可以得到基准材料玻璃的成本能,成本和成本碳如下:

根据基准材料的成本能,成本和成本碳以及附录中的各材料热力学成本综合当量系数,对造价清单中的建筑材料进行逐项计算加和后,可以得到建材生产阶段的能耗、耗以及碳排放量,计算结果如表3所示。

2.2 建筑建造阶段分析

建筑建造阶段能耗,耗,二氧化碳排放主要是由各类施工机械设备消耗以及排放,查阅造价表可知本办公楼建造阶段消耗的能源包括电、汽油、柴油等,种类和数量统计如表4。

建筑建造阶段所用的能源能耗,可以根据各类能源的内含能进行计算。由于电力的生产来源于火力发电、水力发电,风力发电,核电等形式,因此应参考我国的发电的结构[16],根据不同形式发电所占比例加权计算电的内含能。火力发电的内含能为12 435k J/(k W·h)[15],2012年我国火电平均供电标准煤耗为326 g/(k W·h)[17],则火力发电的值可以根据式(14)进行计算[18]。由于水电,风电及核电都是可再生能源发电,其值可直接取电力的发热量,我国电力的发热量一般为3 600 k J/(k W·h)。水电,风电及核电的内含能和含取3 600 k J/(k W·h)。基于2012年的电力构成[16],可以算出电的内含能为10.5MJ/(k W·h),内含为8.24 MJ/(k W·h)。电、汽油及柴油的内含能和含如表5所示。

式(14)中:Exf表示燃料化学,MJ;QHf表示燃料的高位发热量,MJ;λf表示燃料的含系数。

建筑建造阶段CO2的排放主要来源于各种施工设备消耗的各类能源引起的碳排放。根据表4各类能源的用量以及各类能源的CO2排放系数可以算出建筑建造阶段该建筑的CO2排放量。

依照上述方法可以算出该建筑建造阶段的能耗为79 733.8 MJ,耗为72 473.8 MJ,CO2排放量为6 365.6 kg。

2.3 建筑运行阶段分析

本文采用Design Builder软件对本建筑运行阶段的能耗进行模拟。建立的模型如图1所示。

将建筑的围护结构、室内热源、设备以及气象参数等基本信息输入到Design Builder之后,可以得到运行阶段的冷热负荷,如图2所示。

建筑的运行阶段的能耗、耗可以用式(15)、式(16)计算。

式中,Exuse,a,表示建筑年度耗,MJ;Exelec,表示电力综合值,MJ/k W·h;Nelec,表示风冷热泵机组的耗电量,k W·h。

根据电力的CO2排放量数据,可以算出建筑运行的年度CO2排放量如表6所示。在此基础上乘以建筑的运行年限50年可以得到建筑运行阶段总能耗、耗以及碳排放量。

2.4 建筑维护和拆除阶段分析

对建筑维护阶段的分析尚未形成成熟的算法,由于其与建筑材料生产阶段具有一定的相似性,因此本文中建筑维护阶段各项数据取生产阶段一定比例进行计算,具体比例参考其他相关文献取12%[19]。建筑拆除阶段与建筑建造阶段性质相同,消耗的是机械台班运转所需的汽油、柴油等能源。因此本文中拆除阶段的各项数据取建筑建造阶段的90%[20]进行计算。

3 结果与讨论

3.1 建筑全寿命期分析

根据表8所列数据可知,本办公楼生产阶段单位建筑面积能耗为4.995 GJ/m2,这一数据与国外相关研究[21]结果吻合,验证了本文中所提出的热力学模型的准确性。生产阶段单位建筑面积耗为3.894 GJ/m2,能比[10]为0.78。耗大小体现了用能过程中对高质量能源的利用,能耗越大,耗越大。因此节约高质量能源即节也应该加入可持续建筑评价条款中。除此之外,由于本办公楼建筑面积较小,仅684.9 m2,因而建筑建造阶段的能耗仅占全寿命期的0.29%。建造阶段能比高达0.91,这是由于建造阶段消耗了较多的高品位电能导致,因此本阶段节潜力较大,应在建造阶段多使用低品位能源。

由图3可知建筑运行阶段和建材生产阶段是建筑全寿命期的主要用能环节,因而也是耗和碳排放的主要阶段。围护结构生产阶段所消耗的能源越多,耗以及碳排放越大,代表了建筑围护结构的热工性能越好,这一性能优越性将会体现在运行能耗的降低上面。本建筑的预计使用年限为50年,运行阶段的能耗、耗约为生产阶段的七倍,这一结果也与国外相同使用年限建筑的相关研究结果[5]相近。除此之外,可以看出运行阶段的碳排放量占全寿命期的比例与能耗、耗相比较低,这一结果的出现是由于运行阶段主要使用的能源为电能,而电力的二氧化碳排放因子低于汽油柴油等化石能源。

3.2 两种算法对比分析

根据传统计算方法算出的建材生产阶段能耗、耗以及碳排放量如表9所示。由于数据缺失,传统算法中仅考虑了6种主要建材,包括标准砖、混凝土、钢材、石灰、平板玻璃和水泥。结果远远低于表3所示的各项数值。计算结显示生产阶段能耗仅占全寿命期总量的7.48%,耗和碳排放量分别为,6.70%和5.91%,传统算法的计算结果偏小,导致对围护结构生产阶段分析的不准确。

4 结论

由于缺乏准确易获取的数据,对于建建材生产阶段这一全寿命期重要环节的分析往往仅考虑了物化能数据较为全面的几种建材,忽略了其他建材的影响,导致了计算结果的偏差。为了能够更准确的考虑生产阶段对建筑全寿命期的影响,本文首先提出热力学成本综合当量系数这一综合考虑热力学与经济学的概念。进而提出了一个基于经济指标来计算围护结构生产阶段能耗、耗、碳排放量的热力学模型。与传统计算方法相比,这种方法考虑了所有建材的影响,且数据易于获得。由于建筑材料的生产、运输、加工方法的复杂性等都在建筑材料的造价上有所体现,造价和建筑材料能耗、耗、碳排放量会存在一定的关系。因此本文提出了将某种规格化程度较高的建材设为基准材料,计算出基准材料的能耗、耗和碳排放量,进而通过热力学成本综合当量系数来杠杆调节其他材料与基准材料之间各项数据的差异,由此来计算建筑围护结构生产阶段的总能耗、耗、碳排放量。本文提出的算法模型数据可以从政府公开出版的文件中找到,模型的可靠性经实例验证,算法较为简便,因而可以作为可持续建筑评价体系全寿命期条款的一个补充,具有实用意义。

摘要：由于我国建材物化能和碳排放等数据缺失,在对围护结构生产阶段进行分析时,往往仅考虑几种主要建材的影响。为了解决这一问题,提出了成本能、成本和成本碳这三个参数;并基于社会经济指标,即工业万元产值能耗,提出了热力学成本综合当量系数这一概念,在此基础上提出了一种计算围护结构生产阶段能耗、耗和碳排放量的热力学模型。与传统的算法相比,提出的热力学模型将建筑造价表中所有建材考虑在内,而采用的万元产值能耗数据可以在政府公开发表的文件中找到。实例计算结果表明,生产阶段的能耗占全寿命期的12.34%,碳排放占到了15.48%;生产阶段单位建筑面积能耗为4.995GJ/m~2,这一结果与国外的研究相符,验证了本模型的可靠性。提出的模型对完善可持续建筑评价体系和制定能源政策具有重要意义。

生产能耗 第10篇

在《我国超低能耗居住建筑节能目标值探讨》一文中首先针对我国的节能现状,参考国际的节能水平,给出了超低能耗居住建筑的预期节能目标数值为:在现有的建筑节能75%的节能基础上进一步的节能50%,达到节能87.5%的节能水平。其次以北京为例模拟计算出达到节能87.5%时,超低能耗居

住建筑的模拟能耗与耗热量指标接近(如图1所示),理论上可通过增加围护结构的保温性能达到此目标值。

为进一步验证上述方法及节能率的合理性,本文首先通过对济南基础居住建筑进行能耗模拟,在明确节能率的基础上给出相应建筑围护结构保温性能的基本参数。之后对采用太阳能空气集热器作为辅助能源的模型建筑进行模拟计算分析,确定出在增加此辅助能源的基础上所能达到的超低能耗居住建筑的节能率。

1 围护结构保温性能对超低能耗居住建筑的能耗影响

1.1 济南地区围护结构保温性能的参数选取

经过对北京及济南地区能耗结构的模拟,参考北京市地方标准DB 11/891-2012《居住建筑节能设计标准》和JGJ 26-2010《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》,结合现阶段我国国内围护结构技术所能达到的普遍水平,建筑围护结构的传热系数设定如表1所示。

其中,外墙与屋顶的保温性能提高,是通过增加墙体保温材料厚度实现的,而外窗作为一个综合的传热系数,涉及到玻璃与窗框的共同技术,我国现阶段水平可以普遍达到1.0W/(m2·K)的传热系数,但达到更低的节能系数仍然需要借鉴国外的先进保温技术。

1.2 济南地区围护结构保温性能的模拟数值

济南地区与北京地区属于同一气候分区,都属于第二类寒冷地区,采用De ST-H软件,利用基础居住建筑模型,针对济南地区进行模拟,得出结果如图2所示。

通过图2可以看出,济南地区模拟能耗数值与北京地区的模拟能耗数值趋势走向基本相同,在节能率小于82.5%时,模拟能耗数值小于耗热量指标,说明通过增加围护结构保温性能能够达到目标节能率;节能率在82.5%与87.5%之间,模拟数值与耗热量指标基本重合,表示在理论上通过增加围护结构保温性能可以达到目标节能率;当节能率大于87.5%时,模拟数值明显高于耗热量指标,说明需要增加其他辅助手段才能达到更高的节能率。

通过对比图1与图2可以看出,济南地区与北京地区相比较能耗数值较小,是因济南相对于北京纬度偏小,冬季环境平均温度高,导致能耗数值略小于北京的能耗数值。

2 太阳能空气集热器的实验研究

根据上述结论,只通过提高建筑围护结构的保温性能降低建筑能耗,势必会达到临界点,因而采取有效的辅助手段,是实现超低能耗建筑的必然途径。太阳能空气集热器系统是利用太阳能加热空气为建筑提供热量,可降低新风负荷,能提高室内空气品质,并具有一定的节能潜力,可作为超低能耗居住建筑的一种有效的辅助能源手段。

2.1 某真空管空气集热器性能研究

依照产品标准GB/T 26976-2011《太阳能空气集热器技术条件》,某真空管空气集热器测试的瞬时效率曲线如图3所示。

从拟合曲线看,4个点均匀分布在拟合曲线上且拟合效果良好,能够真实的反映出空气集热器的瞬时效率。当太阳辐射照度为1000 W/m2、环境温度为20℃、集热器平均温度达到80℃时,归一化温差为0.06(m2·K)/W,集热器的瞬时效率可达到70%。此类型空气集热器同以水为介质的真空管集热器的瞬时效率相似,所以本研究采用此类型真空管空气集热器作为辅助能源进行研究。

2.2 真空管空气集热器实地测试

测试地点选择济南市,属于太阳能资源三类地区,当地水平面年平均日太阳辐照量为14.48 MJ/(m2·d)。用真空管空气集热器进行冬季采暖,室外冷空气由风机驱动经过空气集热器,由风管道送入采暖的房间,无辅助热源及蓄热设备。系统冬季采暖时运行,运行时间为每天9:00~17:00。测试典型日结果如图4所示。

通过图4可以看出在太阳辐射强度大的情况下,空气集热器系统效率可达到25%以上。

3 太阳能对超低能耗居住建筑的能耗值影响

3.1 太阳能空气集热器铺设

太阳能集热器对安装场地有一定的限制与要求,同时集热器的采光面积对太阳能的收集有很大的影响,因此针对超低能耗居住建筑的基础建筑模型,首先需计算得出合理的太阳能空气集热器的铺设方案。

本研究采用的系统与实地测试方案相同,采用直接系统,依据GB 50495—2009《太阳能供热采暖工程技术规范》太阳能集热器的面积计算公式为:

式中:QH——建筑物耗热量,W;

JT——当地集热器采光面上的平均日太阳辐照量,J/(m2·d)

f——太阳能保证率,%;

ηcd——基于总面积的集热器平均集热效率,%;

ηL——管路及储热装置热损失率,%。

参数的数值选取如表2所示:

计算得集热器总面积为305m2。

参照当地测试屋顶的钢结构角度,空气集热器的安装倾角为30°,方位为南偏东约10°,取面积补偿比RS=0.93.则实际确定的空气集热器总面积为:AB=AC/RS=305/0.87=328m2

所采用的空气集热器总面积为5.15m2,则需要集热器台数为:N=328/5.15≈64(台)

采用双排双层的铺设方法,单排16个,共4排,建筑楼顶空间满足集热器铺设要求。集热器铺设方法如图5所示。

注:1、建筑物耗热量QH取值是通过模拟能耗得出。2、其他参数取值参考实地测试数据取值。

3.2 太阳能空气集热器模拟及计算

本次模拟延用上述De ST-H软件对基础建筑进行增加了太阳能空气集热器辅助能源的能耗模拟,但因软件中不具备太阳能空气集热器系统模块,所以采用对房间添加独立式空调系统的方法,参照太阳能空气集热器运行时间进行模拟,再根据实地测试的空气集热器效率对数据进行计算。

其中空调系统运行时间在太阳能空气集热器测试时间的基础上调整为10:00~18:00,共8小时。调整原因是因实际太阳能空气集热器运行过程中,集热器温度升高相对于逐时辐射照度增加会有1小时左右的延后性。模拟中冬季室内的供暖温度设置为18℃。模拟得出能耗值为系统提供给建筑的供热量。

因太阳能空气集热器受室外环境温度与日辐射强度的影响较大,所以针对太阳能集热器系统的供热量的计算,需根据软件中提供的太阳日平均辐射照度、室外环境平均温度,依据实地测试的太阳能集热效率,对建筑模拟数据进行处理,最终得到模拟及计算结果如图6所示。

从图6中数值可以看出,通过增加太阳能空气集热器系统,建筑的能耗值均明显降低。对于增加了太阳能辅助能源系统的建筑,在节能率小于93%时,模拟能耗明显小于耗热量指标,并且,在围护结构保温层厚度满足节能82.5%的基础上增设此系统后的能耗值与节能87.5%的建筑耗热量指标相接近,说明建筑增加此种辅助能源完全能够达到相对应节能率;当节能率达到93%时,模拟能耗与耗热量指标数值相近,说明理论上能够使建筑达到93%或者更高的节能比率。

4 结论

综上所述,本文得出以下结论:在增加围护结构保温性能的基础上,寒冷地区居住建筑理论上可达到的节能比率为87.5%。

在围护结构具有较高保温性能的情况下,使用太阳能空气集热器作为辅助能源,可使建筑的能耗值进一步的降低。理论上可达到与德国被动式超低能耗建筑能耗数值3.1W/m2相同的93%的节能率。

通过再增加新风热回收及其他可采用的节能手段,寒冷地区居住建筑的节能率可进一步降低。具体可达到的节能比率值为后续研究内容。

摘要：在《我国超低能耗居住建筑节能目标值探讨》的一文中,得出了通过增加围护结构保温性能,超低能耗居住建筑在理论上所能达到的最高节能率为87.5%,如想进一步提高节能率需在提高围护结构保温性能的同时添加其他有效的辅助手段。本文首先利用上述方法对济南地区模型建筑的围护结构保温性能与之能耗关系进行模拟分析,验证了在无辅助能源的情况下,超低能耗居住建筑理论上所能达到的最大节能比率值。其次选取某真空管空气集热器作为辅助能源,再次对基础建筑进行能耗模拟的结果显示,在采用此种辅助能源的情况下居住建筑可达到93%的节能率。

关键词：超低能耗,居住建筑,太阳能,能耗数值,软件模拟

参考文献

[1]刘栋,苑翔,陈伟娇等.我国超低能耗居住建筑节能目标探讨[J].暖通空调增刊,2015,9(1):108-110.

[2]中华人民共和国住房和城乡建设部.GB 50495-2009.太阳能供热采暖工程技术规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2009:62-64.