车管所节能改造项目实施方案-本科论文.doc

成都市车管所

节
能
改
造
方
案

四川鑫华民电气科技有限公司
二○一四年十一月

目 录
一、项目概况 3
1、基本情况 3
2、节能工作进展情况 3
二、项目实施内容及目标 3
1、项目实施主要内容 3
2、项目建设示范目标 4
三、项目依据 4
1、项目提出的依据和必要性 4
2、项目提出的必要性 5
四、项目技术改造方案 7
1、配电照明系统节能改造 7
2、锅炉系统节能改造 12
3、行为管理节能改造（建议采用） 13
4、节能设备产品清单 14
5、汇总 15
六、项目投资回收估算 15

一、项目概况
1、基本情况
成都市车管所目前耗能主要为照明、空调、办公设施、车辆检测设备耗能。目前年总用电量200万度左右。
2、节能工作进展情况
自成都市车管所建成办公以来，由于建设年限长，并受资金和技术等因素的制约，成都市车管所用大部分供电、供热等设施均不是新型高科技节能环保设备，能源消耗巨大，仅靠干部职工的节能意识和节能行为达到公共机构的节能目标是很难实现的，节能改造基本未做，难以为其他公共机构和社会节能起到示范和指导作用。基于这一现状，要顺利实现政府机构节能目标，真正提高政府机构能源利用效率，为全社会节能起到示范带头作用，当务之急必须要通过实施一系列节能改造项目，对车管所进行大幅度的综合节能改造。
二、项目实施内容及目标
1、项目实施主要内容
（一）配电照明系统节能改造
对办公楼用电设备和电力分配系统进行系统性诊断分析，采用三相平衡、加装专业节电设备、系统智能控制等技术措施，实现用电系统整体优化，节省电能。
将办公楼使用的高能耗荧光灯、日光灯、射灯，走廊、楼梯等公共区域（除消防通道外）的普通照明灯全部更换为LED灯具。
（二）采暖系统节能改造
对办公楼使用的供暖系统进行节能改造，将燃气(煤)锅炉加装节能装置或者更换为更为先进节能的锅炉。
（三）空调节能改造
由于贵单位基本为分体式老式空调，没有大型中央空调无法做变频改造，建议贵单位购买新型变频分体式节能空调。
2、项目建设示范目标
通过对贵单位实施综合节能改造，力争年节能率能够达到15%～25%，甚至更高。
三、项目依据
1、项目提出的依据和必要性
（一）项目提出的依据
《中华人民共和国节约能源法》
《公共机构节能条例》
《四川省节约能源条例》
《四川省节能监测办法》
《四川省公共机构节能管理办法》
《关于加强节能工作的决定》（国发【2006】28号）
《节能减排全民行动实施方案》( 发改环资【2007】2132号)
《关于2012-2013年节约型公共机构示范单位创建工作有关事项的通知》（国管办发【2012】31号）
《关于加快推行合同能源管理促进节能服务产业发展的实施意见》（成办发【2012】57号）
《企业能源审计技术通则》（GB/T17166－1997）
《节能监测技术通则》（GB/T15316－1994）
《设备热效率计算通则》（GB/T2588－2000）
《综合能耗计算通则》（GB/T2589－2008）
《企业节能量计算方法》（GB/T13234－1991）
《用能单位能源计量器具配备和管理通则》（GB17167－2006）
《评价企业合理用热技术导则》（GB/T3486－1993）
《评价企业合理用电技术导则》（GB/T3485－1998）
《企业能量平衡统计方法》（GB/T16614－1996）
2、项目提出的必要性
（一）深入贯彻落实科学发展观，促进经济社会可持续发展
近几年来，国家把节能减排工作作为促进全社会经济发展的战略,不断加大工作力度，当前,又进一步把节能减排工作作为加强宏观调控的重点，作为转变发展方式的突破口和重要抓手，提出要打好节能减排攻坚战、持久战，确保实现“十一五”节能减排目标任务。同时，我国经济快速增长，各项建设取得巨大成就的同时，但也付出了巨大的资源和环境代价，经济发展与资源环境的矛盾日趋尖锐，群众对环境污染问题反应强烈。而且随着我国经济的持续快速发展，能源供求矛盾会越来越突出。如果在发展中不注意节约能源资源，可持续发展就会缺乏能源资源支撑。因此，节能降耗工作已经是时不我待、迫在眉睫。必须从战略和全局的高度，在发展中坚持节约，大力推进节能工作，切实提高能源综合利用效率。公共机构节能作为节能工作的一个重要部分，对于深入贯彻落实科学发展观，促进经济全面协调可持续发展，具有十分重要的现实意义和战略意义。
（二）加强政府自身建设,提高机关行政效能
当前，各级政府及有关部门积极开展节能工作，取得了明显成效。但由于公共机构节能既缺乏内在的经济驱动力，又缺乏有效的外部约束机制。总体上讲，公共机构能耗偏大、能耗增长速度较快、能源利用效率不高的状况还没有根本扭转,也是直接导致行政成本居高不下的原因之一。据统计，我国行政公务开支占到财政预算的37%左右，而美国行政公务开支只占12%左右，各级财政成为吃饭财政和办公财政。因此要把公共机构节能作为加强政府自身建设、提高机关行政效能的重要内容，通过卓有成效的公共机构节能工作，有效减少能源消耗，提高资源利用率，节约财政支出，降低行政运行成本，提高政府行政效能。
（三）建设资源节约型、环境友好型社会
中央历来高度重视公共机构节能工作，要求各级公共机构，特别是党政机关要率先垂范，走在社会前列。公共机构范围广、数量多，节能潜力巨大。具有关文件表明：国家机关办公建筑和大型公共建筑年耗电量约占全国城镇总耗电量的22%，每平方米年耗电量是普通居民住宅的10—20倍，是欧洲、日本等发达国家同类建筑的1.5—2倍。建设节约型社会是一项长期而艰巨的任务，需要动员全社会的力量共同参与。公共机构既是能源消费的重要主体，又是节能法规政策的制定者和执行者，带头节能，对增强国民节能意识，在全社会形成良好节能氛围，具有积极导向和示范作用。　
四、项目技术改造方案
1、配电照明系统节能改造
办公楼用电设备和电力分配系统采用三相平衡、加装专业节电设备、系统智能控制等技术措施，实现用电系统整体优化。
智能三相平衡节电是一种电磁平衡式外加系统净化的节电器，其工作原理是通过提高电路系统的功率因数，调节电路的电压、电流的幅度，降低负载和线路的工作温度，最大限度地降低各种负载和电路的电耗。特别是加强的磁场能量补偿技术，能保证其线路中各种负载运行稳定，同时可保证灯光系统启动正常，获得更高、更稳定的节电效果，成功地实现了既能保证系统正常用电，又能最大限度地节电省钱，从而达到提高用户经济效益的目的。
线路净化节电：电力线路的污染随着电力电子技术的发展，越来越严重，线路当中的谐波、浪涌会造成用电系统的效率下降，用电设备与线路热损增加，造成线路谐波和浪涌的原因很多，其中各种劢变电源、可控硅的各种控制电路及电源设备，如：变频器、软启动器、硅整流设备、各种气体放电灯的电子式镇流器都会对线路产生污染，通过滤除谐波、吸收浪涌可减少线路发热，提高用电效率，是节约电的一个有效的手段。节电器采用最新的滤除谐波与浪涌吸收技术，从减少线路与用电器的热损耗、提高用电效率着手，达到节约电能的目的，即所谓的线路净化节电。
优化功率节电：对于感性的气体放电照明灯具，在启动时需要一个高电压将灯管中的气体激活，当管中气体激活导通后，维持原有功率供电，灯具就会以发热的形式将电能消耗掉，如果这时将其功率适当调小，既能保证正常的光照度，又能减少灯具的热损耗。对于一些小型动力设备，在负载与动力匹配时，都留有一定的余量，长期工作在低负荷状态，也造成能源的浪费，通过一定的手段适当调整其功率，减小留有的余量，降低由于功率富余产生的多余力矩。节电器通过控压限流的手段从优化用电器的功率着手，降低由于功率富余造成的用电浪费，实现节约用电的目的。即所谓的优化功率节电。
——平衡三相节电：三相电流差异过大，会形成较大的零序电流，使用电效率下降，造成浪费，三相节电器应用磁场能量补偿技术，能有效的平衡三相电流，降低零序电流，提高用电效率。即所谓的平衡三相节电。
三相平衡节电的特点
u 节电效果显著，标称节电率分多个档位可选择。
u 由于其对系统的净化和功率优化大幅度降低了灯具及设备的工作温度。
u 延长设备、灯具、镇流器、开关的使用寿命，大幅度降低维护成本。
u 保证灯光系统启动容易、无抖动、灯光无闪烁现象，设备运行稳定。
u 提高系统的功率因数，减少无功损耗。
u 自动节电，无须调试，无须专人操作管理。
u 性能稳定可靠，免维护使用。
u 体积小巧，占用空间小，安装灵活方便。
u 无需改变原有线路的控制状态，无需改变用户的用电习惯和使用方式。
u 不影响其它用电设备的使用。
u 可以在有补偿电容的系统中运行，并且有很好的节电效果。
u 输出为完整的正弦波，不会对电网产生任何谐波污染，实施平滑的灯光控制。
u 长达十年以上的使用寿命，长期收益。
使用智能三相节电技术后，年节能率大约为5.5%。
年节能量=现年耗能-改造后年耗能
现年耗能
万度
改造后年耗能
万度
年节能量
万度
200
189
11

照明系统LED技术改造
LED（Light Emitting Diode），发光二极管，是一种固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光。
LED节能灯的心脏是一个半导体的晶片，晶片的一端附在一个支架上，一端是负极，另一端连接电源的正极，使整个晶片被环氧树脂封装起来。半导体晶片由两部分组成，一部分是P型半导体，在它里面空穴占主导地位，另一端是N型半导体，在这边主要是电子。但这两种半导体连接起来的时候，它们之间就形成一个P-N结。当电流通过导线作用于这个晶片的时候，电子就会被推向P区，在P区里电子跟空穴复合，然后就会以光子的形式发出能量，这就是LED发光的原理。而光的波长也就是光的颜色，是由形成P-N结的材料决定的。因为LED灯发热量不高，把电能量尽可能地转化成了光能，而普通的灯因发热量大把许多电能转化成了热能，白白浪费。对比而言，LED照明就显得节能。
白炽灯的发光极限不到30流明/瓦。并且80%的电能是转化为热量的：（30流明*(1-80%)）=6流明/瓦
市面上LED灯发光极限是50流明/瓦：（50流明×(1-80%)÷1/5）=50流明/瓦
LED作发光器件的灯光控制电路

LED灯具的特点
高效节能：以相同亮度比较，3W的LED节能灯333小时耗1度电，而普通60W白炽灯17小时耗1度电，普通5W节能灯200小时耗1度电。 　　
超长寿命：半导体芯片发光，无灯丝，无玻璃泡，不怕震动，不易破碎，使用寿命可达五万小时（普通白炽灯使用寿命仅有一千小时，普通节能灯使用寿命也只有八千小时）。 　　
健康：光线健康光线中含紫外线和红外线少，产生辐射少（普通灯光线中含有紫外线和红外线）。　　
绿色环保：不含汞和铅等有害元素，利于回收，普通灯管中含有汞和铅等元素。 　　　
安全系数高：所需电压、电流较小，安全隐患小。
市场潜力大：低压、直流供电，电池、太阳能供电，于边远山区及野外照明等缺电、少电场所。
用LED替换办公区所有灯具节能对比
目前使用灯具列表
项目名称
数量（支）
实际功率
T8/1.2米电感式日光灯
3050
40瓦
T8/0.6米电感式日光灯
957
30瓦
11W荧光节能灯
154
13瓦
23W荧光节能灯
342
28瓦
150W金卤灯
75
180瓦
250W金卤灯
162
300瓦
150W高压钠灯（路灯）
120
180瓦
250W高压钠灯（路灯）
50
300瓦
替换LED后灯具列表
项目名称
数量（支）
实际功率
T8/1.2米LED日光灯
3050
18瓦
T8/0.6米LED日光灯
957
12瓦
5WLED节能灯
154
5.5瓦
11WLED节能灯
342
12瓦
90WLED
75
95瓦
120WLED
162
130瓦
90WLED
120
95瓦
120WLED
50
130瓦
照明综合节电率为50%以上

2、锅炉系统节能改造
对办公楼使用的锅炉进行节能控制，采用烟气余热回收进行改造。
燃气锅炉的使用问题：
① 锅炉热效率低，能源不能得到有效利用，造成浪费。锅炉存在大马拉小车现象，锅炉平均负荷不到70％。
② 排烟温度高，冷凝水综合利用率低。由于锅炉技术水平和运行水平不高，锅炉存在排烟温度过高、冷凝水利用率低、热损失大的现象。
③ 节能监管不到位。对锅炉的有效运行和污染物排放监管力度参差不齐，监管体系不健全，节能监管工作还有一定的缺失。
烟气余热回收装置介绍
热管余热回收器是燃煤、油、气锅炉专用设备，安装在锅炉烟口，
回收烟气余热加热生活用水或锅炉补水。下部是烟道，上部为水箱，中间有隔板。顶部有安全阀、压力表、温度表接口，水箱有进出水和排污口。工作时，烟气流经热管余热回器烟道冲刷热管下端，热管吸热后将热量导至上端，热管上端放热将水加热。为了防止堵灰和腐蚀， 余热回收器出口烟气温度一般控制在露点以上燃气锅炉排烟温度≮100℃，节约燃料4-18％。
装置特点：
① 热管换热器冷热流体采用纯逆流方式布置，烟气，空气流动均匀，传达室热系数高，体积小，重量轻，布置方便。
② 使用烟气回收装置，烟气中含硫不会溢出，而是随烟气排出，所以热管、管箱和管道不会被腐蚀。
③ 回收装置的热管在导热时会产生自振动，使灰不易粘附在管壁和翅片上，因而不会堵灰。
④ 热管余热回收器使用寿命达十年以上，单根热管失效时不响影余热回收器工作，热管可拆卸更换。
对锅炉加装余热回收装置，通过计算，年节能率能到13.8%。
3、行为管理节能改造（建议采用）
行为管理节能是指对用能设备实行统一管理（开、关、调节、监控），使大楼的运行费用为最低。即以能耗值最低为控制目标，进行优化系统控制。
通过在用能设备处或配电箱设置能源节点，采集用能数据，通过有线或无线传输方式反馈回电脑主机，了解实时的用能情况。通过电脑上软件设置的节能程序，控制设备合理运行。系统通过计算机控制程序对全楼的设备进行监视和控制，统一调配所有设备用电量，可以实现用电负荷的最优控制，有效节省电能，减少浪费。
行为节能目标：
1.最大程度地节省能源 　
运用计算机系统中多样的能源管理程序，通过各种附加条件，自动运转设施及装备，从而最大程度地节省能源。并且，用能设备增加后，也可以并入系统，和原设备一并监控和控制。
2.有效的管理及设施保护 　　
在中央系统，可以清楚地知道所控设施的运转情况和故障发生，通过对设施的有效管理及正确的保修管理，可以维持设施及设备最适合的状态，延长设备的寿命，使管理人员的最少化，从而对建筑物的设施进行有效地管理及保护。 可对建筑内所有用能设备进行数据监控和远程控制，例如空调机组、配电系统、照明系统等。
3.高业务的效率及生产性 　　
建筑内的温湿度、空气质量、环境自动控制在最适合的状态，提供舒适的工作环境，从而提高了人员的工作效率。

进行行为管理节能后，年耗能约下降3%，即年节能率为3%。
结论：通过以上各种节能技术其综合节能率在20%以上。
4、节能设备产品清单
配电优化及照明系统
序号
设备名称
数量
1
三项平衡节电器
6台
2
PLC控制器
7台
3
LED灯具
见灯具替换表
4
附件
若干
锅炉系统
序号
设备名称
数量
1
烟气余热回收器
1台
2
热导管
3根
3
蒸发器
1台
行为管理系统
序号
设备名称
数量
1
管理系统
1台
2
通断接收器、温控器、照度传感器等设备
视建筑楼层和房间数而定
5、汇总
改造项目
改造方法
节能率
%
电能优化系统
加装三相平衡节电器
5.5%
照明节能系统
更换LED灯具
50%
锅炉系统
加装烟气余热回收装置
13.8%
行为管理
管理系统+采集器+控制器等
3%
年总节能率=年节能量/年总耗能≈25%
六、项目投资回收估算
设备投资估算
序号
项目名称
投资额(万元)
备 注
1
配电优化投资
55.32

照明系统投资
155.55

2
锅炉系统投资
18.35

3
行为管理投资
35.54

合计

264.76

本项目采用由节能服务公司全额投资，节能效益与办公区共享的合同能源管理模式。
节能效益分享表
年 份
业主收益比例
鑫华民公司收益比例
第一年
无
100%
第二年
无
100%
第三年
无
100%
第四年
无
100%
第五年
无
100%
第六后
15%
85%
第七年
15%
85%
第八年
15%
85%
第九年
20%
80%
第十年
20%
80%
年回收金额与投资回收期估算
年总耗能费用（万元）
年节能率
年节电金额(万元)
210
25%
52.5

回收期=设备和施工投资/[年节电金额*分享比例]
设备和施工投资(万元)
年节电金额
(万元)
分享比例
回收期(年)
264.76
52.5
100%
5

投资收益计算
投资年收益比=[投资总收益(10年) - 总投资]/总投资×100％/10年

投资总收益(10年)
万元
总投资
万元)
总利润
（万元）
投资年回报率
480.375
264.76
215.615
8.14%

16