1、能耗情況

我國工業能耗占全國總能耗比例近70%，許多經濟大省工業能耗占比甚至顯著高于70%。工業企業能耗增速也明顯領先全國其他行業，2001年到2004年，全國能源消費年均增長率為10.1%，工業部門能源消費年均增長率為12.8%；全國電力消費年均增長率為13%，工業部門電力消費年均增長率為18%。工業部門的能源消費由2000年占全國能源消費的66.58%上升到2004年占68.41%；工業部門的電力消費由2000年占全國電力消費的64.7%上升到2004年占77%。

“十一五”期間，第三產業增加值占國內生產總值的比重低于預期目標，重工業占工業總產值比重由68.1%上升到70.9%，高耗能、高排放產業增長過快，結構節能目標沒有實現。能源利用效率總體偏低。我國國內生產總值約占世界的8.6%，但能源消耗占世界的19.3%，單位國內生產總值能耗仍是世界平均水平的2倍以上。2010年全國鋼鐵、建材、化工等行業單位產品能耗比國際先進水平高出10%-20%。

“十二五”時期，工業能效和水效大幅提升，規模以上企業單位工業增加值能耗累計下降28%，實現節能量6.9億噸標準煤，單位工業增加值用水量累計下降35%，提前一年完成“十二五”淘汰落后產能任務。

我國工業總體上尚未擺脫高投入、高消耗、高排放的發展方式，資源能源消耗量大，生態環境問題比較突出，形勢依然十分嚴峻，迫切需要加快構建科技含量高、資源消耗低、環境污染少的綠色制造體系。加快推進工業綠色發展，有利于推進節能降耗、實現降本增效。

2、能源管理現狀

我國工業企業能源管理正穩步向好發展，大型國有企業響應國家號召，結合自身需求，建立了能源管理體系。比如上海寶鋼、上汽大眾等企業。這些企業制定有完善的能源管理制度，完善的能源計量網絡，結合先進的節能技術改造，能耗利用效率逐年提高。萬元產值能耗、產品單耗逐年下降。

一些中小企業能源管理仍不夠完善，存在能源浪費的現象。普遍存在的現象有：

（1） 計量器具不完善、不檢定；

（2） 沒有形成有效的能源管理制度；

（3） 沒有專職的能源管理組織機構，責任不明確；

（4） 存在大量淘汰落后設備；

（5） 沒有對重點耗能設備進行節能監測；

（6） 用能設備運行、維修、保養較差。

領導層不重視。

1、法律法規要求

《中華人民共和國節約能源法（2016年修訂）》規定：

（1） 禁止使用國家明令淘汰的用能設備、生產工藝。

（2）用能單位應當按照合理用能的原則，加強節能管理，制定并實施節能計劃和節能技術措施，降低能源消耗。

（3）用能單位應當建立節能目標責任制，對節能工作取得成績的集體、個人給予獎勵。

（4）用能單位應當定期開展節能教育和崗位節能培訓。

（5）用能單位應當加強能源計量管理，按照規定配備和使用經依法檢定合格的能源計量器具。

（6）用能單位應當建立能源消費統計和能源利用狀況分析制度，對各類能源的消費實行分類計量和統計，并確保能源消費統計數據真實、完整。

（7）國家鼓勵工業企業采用高效、節能的電動機、鍋爐、窯爐、風機、泵類等設備，采用熱電聯產、余熱余壓利用、潔凈煤以及先進的用能監測和控制等技術。

（8）重點用能單位應當每年向管理節能工作的部門報送上年度的能源利用狀況報告。能源利用狀況包括能源消費情況、能源利用效率、節能目標完成情況和節能效益分析、節能措施等內容。

（9）重點用能單位應當設立能源管理崗位，在具有節能專業知識、實際經驗以及中級以上技術職稱的人員中聘任能源管理負責人，并報管理節能工作的部門和有關部門備案。

2.政策性要求

《工業節能管理辦法》規定：

（1）重點用能工業企業應當根據能源消費總量和生產場所集中程度、生產工藝復雜程度，設立能源統計、計量、技術和綜合管理崗位，任用具有節能專業知識、實際工作經驗及中級以上技術職稱的企業高級管理人員擔任能源管理負責人，形成有崗、有責、全員參與的能源管理組織體系。

（2）鼓勵重點用能工業企業開展能源審計，并根據審計結果制定企業節能規劃和節能技術改造方案，跟蹤、落實節能改造項目的實施情況。

（3）重點用能工業企業應當每年向有關的工業和信息化主管部門報送上年度的能源利用狀況報告。能源利用狀況報告包括能源購入、加工、轉換與消費情況，單位產品能耗、主要耗能設備和工藝能耗、能源利用效率，能源管理、節能措施、節能效益分析、節能目標完成情況以及能源消費預測等內容。

（4）重點用能工業企業應當積極履行社會責任，鼓勵重點用能工業企業定期發布包含能源利用、節能管理、員工關懷等內容的企業社會責任報告。

（5）重點用能工業企業應當開展能效水平對標達標活動，確立能效標桿，制定實施方案，完善節能管理，實施重大節能技術改造工程，爭創能效“領跑者”。

（6）鼓勵重點用能工業企業建設能源管控中心系統，利用自動化、信息化技術，對企業能源系統的生產、輸配和消耗實施動態監控和管理，改進和優化能源平衡，提高企業能源利用效率和管理水平。

（7）重點用能工業企業應當建立能源管理體系，采用先進節能管理方法與技術，完善能源利用全過程管理，促進企業節能文化建設。

1、管理節能

能源審計：

企業應積極參加節能主管部門組織開展的能源審計工作，通過專業第三方節能機構的審查，發現自身的不足。通過完善能源管理制度、實施節能項目改造，實現企業節能降耗的目的。

能源審計是依據國家有關的節能法規和標準，對企業和其它用能單位能源利用的物理過程和財務過程進行的檢驗、核查和分析評價，是一種加強企業能源科學管理和節約能源的有效手段和方法，具有很強的監督與管理作用。

能源審計工作程序：

（a） 分析能源利用狀況；

（b） 查找存在的問題和漏洞；

（c） 挖掘存在的節能潛力；

（d） 提出切實可行的節能措施和建議；

（e） 編寫節能規劃和整改方案；

（f）  實施節能整改方案，提高能效水平；

（g） 實現節能目標。

建立一套行之有效的能源管理制度，設置專業的能源管理崗位負責人。從能源的采購運輸、貯存、加工轉換、輸送及終端使用等幾個方面對能源的流入進行系統的把控。

通過例行節能監測、能效對標、內部審核、組織能耗計量與測試、組織能量平衡統計、管理評審、自我評價、節能技改、節能考核等措施，不斷提高能源管理體系持續改進的有效性，實現能源管理方針和承諾并達到預期的能源消耗或使用目標。

2、技術節能

壓縮空氣是僅次于電力的普及能源之一，是流程工業中應用最為廣泛的第四大能源。空壓系統電能消耗占工業能耗的8~10%左右，全國空壓機耗電量約為2140億kWh/a，其中有效能耗只占60%，其余40%的能量（約860億kWh/a）被白白浪費掉，空壓系統的節能亟待高效開展。大量的數據表明，壓縮空氣系統的主要費用都耗費在運行環節上，在其生命周期中，運行費用占據的比例高達70~80%，節能潛力巨大。可以采取的節能技術手段如下：

（1）主機高效化技術

通過在線測量手段，分析空壓機的運行效率，將效率低的空壓機更換成高效空壓機。同時結合局部增壓技術和高效分級技術，實現主機高效化。

（2）高效分級輸送技術

根據用戶壓力需求，合理規劃輸送管網的壓力等級。通過鋪設不同壓力等級的空壓管網，來實現壓縮空氣的高效分級輸配。管網壓力每降低1公斤，系統能效提升3~8%。

（3）空壓機變頻優化控制技術

通過變頻調速手段來調整空壓機的產氣量，使得產氣量和用氣量相匹配，最大限度降低空壓機的卸載。變頻調速可將空壓機的出口壓力穩定在給定值附近，避免管網壓力過大而造成空壓機效率降低和管網泄漏增大等問題。

（4）空壓機智能群控技術

通過配置完善的傳感器網絡系統，在線采集壓縮空氣的壓力、流量、溫度、露點、壓縮機功率和電機頻率等各項運轉數據，并通過空氣壓縮機優化調度算法，實現壓縮機組的節能優化運行。

（5）壓縮空氣后處理節能技術

采用壓縮空氣自身的熱量對干燥機進行再生，使得再生過程不消耗任何壓縮空氣，實現壓縮空氣干燥過程的零氣耗和零電耗。

（6）壓縮空氣余熱回收技術

采用高效換熱器回收空壓機潤滑油和壓縮空氣中的熱量，在保證空壓機正常工作的前提下，生產60~90℃的高溫熱水。空氣壓縮機余熱回收制取的能量可以直接應用于生產和生活用熱。

（7）管網泄漏智能檢測技術

管網泄漏智能檢測技術，通過在線與離線相結合的方式進行泄漏點檢測，及時發現漏點，將跑冒滴漏的損耗最小化。舉例：6Bar壓縮空氣的管道出現一個4毫米圓孔，按8000h的年運行時間，0.60RMB/kWh的電價計算，每年會浪費31200RMB。

（8）終端設備高效化技術

通過智慧閥門、氣體回收閥和高效噴嘴等設備，大幅降低終端設備的用氣量，從源頭上減少壓縮空氣。

中央空調控制方法：

目前，國內的中央空調系統，由于沒有先進的技術手段支持，基本上都采用傳統的定流量控制方式，即空調冷凍水流量、冷卻水流量和冷卻風風量都是恒定的。也就是說，只要起動空調主機，冷凍水泵、冷卻水泵、冷卻塔風機、末端風機都在50Hz工頻狀態下運行。

定流量控制方式的特征是系統的循環水量保持定值不變，當負荷變化時，通過改變供水或回水溫度來匹配。定流量供水方式的優點是系統簡單，不需要復雜的自控設備。但這種控制方式存在以下問題：

（1）無論末端負荷大小如何變化，空調系統均在設計的額定狀態下運行，系統能耗始終處于設計的最大值，能源浪費很大。實際上由于受多種因素不斷變化的影響，中央空調系統的負荷是一個始終變量。

空調負荷的這種不恒定性，決定了系統對空調冷量的需求也是一個隨機變化的量。若不論空調負荷大小如何變化，系統都在設計的額定狀態下運行，勢必造成大量的能源浪費。

（2）舒適性中央空調系統是一個多參量、非線性、時變性的復雜系統，由于末端負荷的頻繁波動，必然造成系統循環溶液（冷凍水、冷卻水、制冷劑溶液）的運行參量偏離空調主機的最佳工作狀態，導致主機熱轉換效率（COP值）降低，系統長期在低效率狀態下運行，也會增加系統的能源消耗。

（3）在工頻狀態下啟停大功率水泵和風機，沖擊電流大，不利于電網的安全運行，且水泵、風機等機電設備長期在工頻額定狀態下高速運行，機械磨損嚴重，導致設備故障增加和使用壽命縮短。

提高空調能源利用效率，我們可通過改善以下幾個方面來提高空調能源利用效率：

（1）改善建筑的隔熱性能

房間內冷量的損失通過房間的墻體、門窗等傳遞出去的。改善建筑的隔熱性能可以直接有效地減少建筑物的冷負荷。改善建筑的隔熱性能可以從以下幾個方面著手：確定合適的窗墻面積比例。合理設計窗戶遮陽。充分利用保溫隔熱性能好的玻璃窗。單層玻璃采用貼膜技術。

（2）選擇合理的室內參數

人體感覺舒適的室內空氣參數區域，大約是空氣溫度13℃～23℃，空氣相對濕度20％～80％。如果設計溫度太低，會增加建筑的冷負荷。在滿足舒適要求的條件下，要盡量提高室內設計溫度和相對濕度。

①局部熱源就地排除：

在發熱量比較大的局部熱源附近設置局部排風機，將設備散熱量直接排出室外，以減少夏季的冷負荷。

②合理使用室外新風量：

由于新風負荷占建筑物總負荷的20～30％，控制和正確使用新風量是空調系統最有效的節能措施之一。除了嚴格控制新風量的大小之外，還要合理利用新風，新風閥門采用焓差法自動控制，根據室內外空氣的焓差值自動調節新風閥門的開度。

（3）提高冷源效率，可采取以下一些措施：

①降低冷凝溫度：

由于冷卻水溫度越低，冷凝溫度越低，冷機的制冷系數越高。降低冷卻水溫度需要加強運行管理，停止的冷卻塔的進出水管的閥門應該關閉，否則，來自停開的冷卻塔的溫度較高的水使混合后的水溫提高，冷機的制冷系數就減低了。冷卻塔、冷凝器使用一段時間后，應及時檢修清洗。

對于風冷主機，主機應盡量安裝在通風性能良好的場所，或增加排風機將冷凝廢熱抽到室外，或增加噴淋裝置實現部分水冷效果。

②提高蒸發溫度：

由于冷凍水溫度越高，蒸發溫度越高，冷機的制冷效率越高，所以在日常運行中不要盲目降低冷凍水溫度。不要設置過低的冷機冷凍水設定溫度；關閉停止運行的冷機的水閥，防止部分冷凍水走旁通管路，經過運行中的冷機的水量較少，冷凍水溫度被冷機降低到過低的水平。蒸發器注意清洗，保持高的熱轉換系數。

③制冷設備優選：

要選用能效比高的制冷設備，不但要注意設計工況下制冷設備能量特性，還要注意部分負荷工況下的能量特性，選用是要統籌考慮。

④利用自然冷源：

比較常見的自然冷源主要有兩種，一種是地下水源及土壤源，另一種是春冬季的室外冷空氣。地下水及地下土壤常年保持在20℃左右的溫度，所以地下水可以在夏季可作為冷卻水為空調系統提供冷量，也就是地溫式空調的使用。第二種較好的自然冷源是春冬季的室外冷空氣，當室外空氣溫度較低時，可以直接將室外低溫空氣送至室內，為室內降溫。對于全新風系統而言，排風的溫度、濕度參數是室內的空調設計參數，通過全熱交換器，將排風的冷量傳遞給新風，可以回收排風冷量的70～80％左右，有明顯的節能作用。

（4）減少水系統泵機的電耗

空調系統中的水泵耗電量也非常大。空調水泵的耗電量占建筑總耗電量的8％～16％，占空調系統耗電量的15％～30％，所以水泵節能非常重要，節能潛力較大。減少空調水泵電耗方式：

①減小閥門、過濾網阻力：

閥門和過濾器是空調水管路系統中主要的阻力部件。在空調系統的運行管理過程中，要定期清洗過濾器，如果過濾器被沉淀物堵塞，空調循環水流經過濾器的阻力會增加數倍。

閥門是調節管路阻力特性的主要部件，不同支路阻力不平衡時主要靠調節閥門開度來使各支路阻力平衡，以保證各個支路的水流量滿足需要。由于閥門的阻力會增加水泵的揚程和電耗，所以應盡量避免使用閥門調節阻力的方法。

②提高水泵效率：

水泵效率是指由原動機傳到泵軸上的功率被流體利用的程度。水泵的效率隨水泵工作狀態點的不同從0～最大效率（一般80％左右）變化。同等用水量的前提下，水泵的效率越低，就需要較大的輸入功率，水泵的能耗就會越大。因此，空調系統設計時要選擇型號規格合適的水泵，使其工作在高效率狀態點。空調系統運行管理時，也要注意讓水泵工作在高效率狀態點。

③設定合適的空調系統水流量

空調系統的水流量是由空調冷負荷和空調水供回水溫差決定的，空調水供回水溫差越大，空調水流量越小，從而水泵的耗電量越小。但是空調水流量減少，流經制冷機的蒸發器時流速降低，引起換熱系數降低，需要的換熱面積增大，金屬耗量增大。所以經過技術經濟比較，空調冷凍水的供回水溫差4～6℃較經濟合理，大多數空調系統都按照5℃的冷凍冷卻供回水溫差工況設計。

空調循環水泵的耗電量跟流量的3次方成正比，實際工程中有很多空調系統的供回水溫差只有2～3℃，如果將供回水溫差提高到5℃，水流量將減少到原來的50％左右，所以如果水流量減少50％，水泵耗電量將減少87.5％，節能效果非常明顯。

①電機變頻器節能

在交流異步電動機的諸多調速方法中，變頻調速的性能最好，調速范圍大，穩定性好，運行效率高。采用通用變頻器對籠型異步電動機進行調速控制，由于使用方便、可靠性高并且經濟效益顯著，所以逐步得到推廣。變頻器用于電動機調速、負載功率變化的場合，如注塑機、各類泵（風機、空壓機等）、電機拖動系統、橋式起重機。一般開環控制的電動機由于不能感知外部負載的變化只能以恒功率的方式運行，存在能源浪費。而由變頻器拖動的電機，可實現閉環控制，由傳感器感知外部負荷和速度的變化，然后交計算機處理，通過計算機控制變頻器來調節電動機的轉速和功率輸出，始終一最優化的方式來控制電動機的功率輸入，從而達到節能的目的。變頻器的節電率一般可達到23%～40%，并延長電機壽命2～4倍以上。

②電機相控器節能

在中國，有近10億臺交流電機在使用之中。60%的工業電機消耗了約70%的電網電能，電機的耗能在電力工業中占主足輕重的地位。

電機在額定負載狀態下，其機電轉換效率可達95%，但當電機在輕載狀態下運行時，其機電轉換效率可低至20%。

美國國家電力研究所（EPRI）的研究表明：60%的交流電動機是在其設計額定負荷的55%或更低狀態下運行。在此狀態下，電機消耗的電能中有相當部分是以發熱、鐵損、噪音與振動等形式浪費掉。

造成輕載運行電機效率很低的主要原因是電機偏離最佳效率的額定功率運行，且無論電機負載怎么變化，電機與電網之間的電壓和頻率不可調節的硬性供電方式所致。

在電機與電網之間加上一能量管理控制器，通過實時檢測電機運行的電壓和電流及其相位角的大小，判斷電機所處運行負荷和效率狀態；當電機在低效率輕載狀態下運行時，通過優化運算決策實時調節加于電機的電壓和電流的大小，以調整對電機的功率的輸入，保證電機的輸出轉矩與負荷需求精確匹配，實現“所供即所需”的柔性化能量管理模式（達到軟啟動和節能效果）。不僅可以節省部分勵磁損耗和負載損耗，提高功率因數，改善電機運行狀態和電網運行品質，而且具有軟啟動功能，是一種不同于變頻器的電機節能產品。

這種電機的輸入功率和電壓能自動跟隨電機負載的動態變化的模式，是一種柔性化電力能量管理新模式，也就是相控技術設計理念的精髓。

2.4 照明系統

2.4.1促進電氣照明設備節電的因素

①提高燈的效率

②減少照明時間

③適當降低照度

④減少燈數

⑤提高利用系數

⑥提高維護系數

2.4.2保證電氣照明設備經濟運行的措施

（1）提高燈的效率的措施

①采用高效光源

②采用低損耗鎮流器

③采用晶閘管調光器

（2）減少照明時間的措施

①合理設計照明控制系統

②加強管理，隨手關燈

③室外照明系統采用光電控制器，樓道、走廊照明可采用光控、聲控或延時自停開關。

（3）提高維護系數的措施

①采用效率逐年降低比例較小的照明燈具

②定期清掃燈具，保持照明的高效率

③定期更換燈泡

④定期維修室內表面，提高反射率。

2.5 供熱系統

2.5.1 提高熱源效率

（1）提高鍋爐運行效率，降低熱損耗。

燃煤鍋爐常用省煤器對煙氣熱量加以回收，產生蒸汽的鍋爐往往還使用空氣預熱器對進風空氣加以預熱，從而達到節能效果。然而燃煤鍋爐與燃氣鍋爐相比，煙氣中的水蒸氣份額并不大，這部分水蒸氣凝結后釋放的熱量不能使熱效率提高多少。通過加裝煙氣回收裝置，可節能約3—7%。其中，回水溫度越低，煙氣中水蒸氣越易冷凝，從熱回收裝置中得到的熱量就越多。國外常用冷凝式鍋爐，即鍋爐和熱回收裝置一體，對解決上述問題更加有效，從而更有利于節能。例如普通高效鍋爐燃燒天然氣時，如果在無過量空氣的條件下運行，鍋爐熱效率按燃料低位發熱量計算即90%；使用冷凝式鍋爐后，排煙溫度降低到30℃，效率則會提高到107.6%。

（2）改造管網保溫

熱力網管道地下敷設時，應優先采用直埋管，但產品和施工質量要求過硬，能夠經久耐用。保溫層設計應優先采用經濟保溫厚度，閥門、法蘭等部位宜采用可拆卸式保溫結構。

（3）太陽能加蓄熱器供生活熱水

利用鍋爐房屋頂安裝太陽能集熱裝置，與燃氣鍋爐生活熱水系統并聯，晴天采用太陽能供熱，并加裝蓄熱器延續熱水使用時間，陰天利用鍋爐供熱。這一做法，充分利用了可再生資源，是國家最為提倡的節能措施，并解決了生活熱水供應單位普遍虧損的局面。