国家节能技术政策
能源是人类赖以生存的物质基础。人均能源资源占有量少、国内保障程度低,从长远和总量上看能源供给不足是我国的基本国情。
能源领域面临的严重问题:一是储量不足,我国人均能源资源占有量仅为世界平均水平的一半;二是能源利用效率远低于世界先进水平;三是以煤为主的能源结构导致环境污染严重;四是大量进口石油严重威胁国家的经济安全。能源大量消耗和环境严重污染的粗放型经济增长模式,影响全面建设小康社会总目标的实现,节约能源是解决上述矛盾的现实选择。
1998年1月1日《中华人民共和国节约能源法》正式颁布实施,2004年6月国务院常务会议原则通过《能源中长期发展规划纲要(2004-2020)草案》,同年11月,国家发展和改革委员会发布《节能中长期专项规划》,重点规划了2010年节能的目标和发展重点。
1. 实现能源资源的优化配置与合理利用
实现能源资源优化配置与合理利用是从整体上提高能效、转变经济增长方式,建设资源节约型社会的重要内容,从源头推动经济(产业)——能源(资源)——环境(生态)三者间的协调互动,其范畴包括以环境和生态为约束条件,调整优化产业结构、行业结构、企业结构、产品结构、能源消费结构和供应格局,统筹规划能源开发、运输、贮存、加工、转换、燃料替代等,实现能源利用的最佳整体效益,促进经济和社会向节能型发展。
2.通用设备节能改造
主要通用设备有:工业锅炉、工业窑炉、各种电动机、风机、泵、农村排灌机械、压缩机、气体分离设备、电力变压器、内燃机、汽车、拖拉机等。目前,我国通用设备年消耗能源占全国总能耗的50%以上,总体能源利用效率比国外先进水平低10%~15%。
其中推广通用节电设备是供配电专业设计的职责。
1)推广高效电动机和变压器,变频器和无功补偿器,特别是风机、泵用的电动机加装变频器;采用高效节能变压器,对在线变压器进行合理匹配;采用经济运行节电技术。
2)对风机、泵、压缩机进行系统节能改造,提高用能效率。
3)推广确保电网供电质量的节电设备,如谐波防治装置等。
3开发推广节能新技术新材料
(1)节能新技术
1)推广科学照明设计,采用节能型灯具和节能控制系统;推广高效节能电子镇流器、陶瓷金属卤化物灯和半导体照明器具(LED);推广T4、T5和T8荧光灯、紧凑型荧光灯、高压钠灯、金属卤化物灯等高效照明电器产品;提高制造照明电器用的原材料、元器件的质量。
2)开发机械、电子和信息技术相结合的机电一体化技术装备。
3)开发电力电子技术、模糊控制技术在用电设备和家电产品中的应用。
(2)节能新材料
1)开发新型高效能量转换与贮能装置及材料,推进燃料电池、太阳能电池、金属空气电池,超级电容器的发展
开发用于电力行业的耐高压、抗腐蚀,改善导电、导热性的轻合金结构材料,超细晶粒硬质合金材料等。
2)开发有利于节能的各种功能材料,如用于变压器的高硅含量低损耗硅钢片,低损耗非晶合金导磁材料。
4、工业节能
(1)电力工业
2010年,火电厂平均每千瓦时供电煤耗由2000年的392g标准煤降到360g标准煤,2020年达到320g标准煤。发电厂综合厂用电率由6.28%降到5.5%,2020年达到5.1%;电网线损率由2000年的7.7%,降到7.2%,2020年达到6.8%。2000~2010年火电提高能效约10%,电网降低能耗约7%。
1)优化电源布局和配置,积极实施“西电东送”战略方针
2)优化燃煤发电结构,发展高参数、大容量低煤耗发电机组,提高大容量机组比重。
建设高参数大容量燃煤机组、高效洁净煤发电机组和大型联合循环机组。新建燃煤发电机组应尽量采用60万kW及以上大容量机组,积极采用超超临界、超临界压力等级高参数、高效率、高调节性火电机组。
3)积极发展热电联产,抓紧现役燃煤、燃油电厂技术改造
4)大力发展水电,重视保护和改善生态环境
5)建设坚强电网,加强无功补偿,实施电网经济运行技术,降低电网损耗
加强电网规划,促进大区联网,建设全国联合电网。优化网架结构,加强无功补偿及调节能力,提高电网潮流功率因数,减少无功潮流。
l 新建电网,发、输、变、配各环节应协调、合理配套。建设坚强的500kV超高压输电网架,加强高、中压配电网络,提高输电、配电能力。推广电力系统调度自动化、变电站自动化和配电自动化技术。
l 有计划改造现有电网,简化电压等级,减少重复变电容量;大城市电网逐步把220 kV电压直接引入负荷中心,市政中心区、繁华区域、重点交通要道等地区实施电缆下地。城市高、中压配电网网架(主干网)采用大截面导线,在有条件的地区推广使用铜芯线、缆。推广生产和应用S11型及非晶合金铁芯型低损耗变压器、低能耗导线、金具等节能型配电设备及附件。2010年前,淘汰电网在役的S7型及‘73’、‘64’型高耗能变压器设备。
l 开展电网经济调度,提高电网经济运行水平。
l 推广并加强电网线损率分级管理、分压分线(区、站)统计分析、理论计算、小指标考核等线损管理制度。加强用电管理和计量管理。提高用户用电功率因数,达到0.95~0.98。
6)积极开展电力需求侧管理
实行峰谷、丰枯、季节性电价等激励性政策,合理调整负荷,优化用电方式,提高电网运行的安全稳定性和经济性。
(2)机电工业
机电工业为各行业提供技术装备,直接影响各行业节能降耗工作的开展。按21大类节能机电产品已占节能产品的70%,节能机电产品节能量相当于全国节能量的40%,搞好节能机电产品至关重要。
其中节电机电产品:
1)风机 发展节能型通用风机产品,效率平均提高3%~5%,使通用风机的效率平均达到80%~85%;推广应用双速电机、变频调速、液力耦合器等节能调节方式;开发研制新型矿用风机、局扇,电厂、工业锅炉用高效节能风机;推广三叶罗茨风机;应用已开发成功的三元流动叶轮的高效节能风机;开发使用于流量调节的恒流量、变扬程特性的风机,与变频器结合,用于替代风阀,进行流量调节。
2)泵 完善三元流场的分析计算方法、二相流计算方法,使泵能效指标达到83%~87%;变负荷运行的泵推广和实现调速运行;开发使用于流量调节的恒流量、变扬程特性的水泵,与变频器结合,用于替代水阀进行流量调节;扩大系列型谱范围,增加品种,使效率指标达到国际同类产品的水平;推广已开发成功的37个系列的节能产品,淘汰低效泵。
3)制冷空调向高能效发展 2005~2010年,加快实施对制冷空调产品的能效限定值与能源效率等级标识政策,首先对房间空调、单元式空调器和冷水机组限制高能耗产品的生产和销售,淘汰一批能效在限定值以下的产品,研发有自主知识产权的高能效比制冷剂等技术;大力发展冰蓄冷技术;利用余热、废热、太阳能的空调;发展和开发热泵机组、冷热电联产装置。
4)电机变频装置 开发电动机拖动用节能调速变频器、工艺调速性能用交流调速装置、特种调速用交流调速装置、变频电源及车辆和舰船上使用的直一交逆变电源、牵引调速专用变频器、绿色发电用异步电动机变频调速器等清洁电能的变流器。
5)电动机 实行“以冷代热”用冷轧矽钢片代替热轧矽钢片。生产推广低噪声和低振动电动机、线绕型电动机、防护型电动机、高转差率电动机、频率电动机、变极多速电动机、电磁制动电动机、齿轮减速电动机、摆线针轮电动机和与变频器集成在一起的变频电动机等。
l 高效率三相异步电动机:该产品使用在年运行时间大于2000小时,负荷率在75%以上的场合,效率应平均提高l%~3%。
l 铜子电机:用铜转子代替铝转子使电机总的电气损耗减少15%~23%,效率提高1.7%。
l 高起动转矩永磁同步电机:效率提高3%~5%,功率因数可达0.92,综合节电率达30%。
6)电力变压器 发展S11型变压器和非晶铁芯变压器。采用高硅含量低损耗硅钢片、低损耗非晶合金导磁材料,自粘性换位导线、组合导线、无氧铜等导电材料,微皱匝绝缘用纸、金属复合皱纹纸、半导体纸等作为包扎绝缘材料,以及铁轭绝缘、端绝缘、引线装置、角环等成型绝缘构件,继续开展降低变压器空载、负载损耗及杂耗的研究。
5.建筑节能
(1)民用建筑节能
目前,我国新建建筑年竣工面积约20亿m2,其中高耗能建筑占城乡新建建筑的95%以上。“十一五”期间,要求新建建筑严格执行节能50%的设计标准,部分大城市率先实施节能65%的标准;结合城市改建,开展既有居住和公共建筑节能改造,大城市完成改造面积25%,中等城市达到15%,小城市达到10%;2020年,我国建筑节能目标是,大部分既有建筑实现节能改造,新建建筑实现建筑节能65%的目标,东部地区达到更高的节能水平;总体建筑节能效果接近或达到发达国家当前水平。
1)重视建筑节能设计。按照建筑用途和所处气候条件、区域的不同,做好建筑、采暖、通风、空调及采光照明系统的设计,满足建筑节能标准的要求。
发展建筑用能检测和智能控制技术与设备。
2)加速推进建筑节能标准化工作,尽快完善建筑节能标准系列。
3)继续发展和完善以集中供热为主导、多种方式相结合的城镇供热采暖系统。优化配置冷、热源,提高冷机运行时的实际COP。保持风机和水泵的工作点,大部分时间处于最高效率点附近,大中型风机实际运行效率不得低于80%,水泵实际运行效率不得低于70%。大力推广风机和水泵的变频调整,大幅度降低风机水泵的能耗。
加强排风热量、冷量回收。大力开发各种空气热回收装置,转轮式全热交换器,低质全热交换器,热管式显热换热器,空气——空气换热器和溶液式全热回收器等。提倡充分利用室外空气的自然冷却能力转移建筑内热量,如过渡季利用冷却塔换热方式等。发展热泵技术。提倡蓄冷、蓄热空调,尽量利用电网低谷负荷。发展燃气空调。一般情况下不应采用电直接采暖方式。发展太阳能热利用技术,推广太阳能供热水,开发太阳能采暖制冷技术,加强太阳能利用设备与建筑一体化的研究。
充分利用自然通风,合理组织室内气流路径。开发住宅用手动或自动调节进风量的通风器。
4)充分利用自然光。推广高光效、长寿命、显色性好的光源、灯具和镇流器。一般建筑内部采用紧凑型荧光灯或T5、T8荧光灯,城区道路、宽大场所使用金属卤化物灯和高压钠灯,城市景观泛光照明发展LED灯。
(2)市政公用事业节能
我国城镇化进展很快,已从1989年的26.2%,发展到2003年的40.5%。城市中集中供热面积已从1996年的7.3亿m2,发展到2003年的18.9亿m2。城市天然气供应量已从1996年的67.8亿m3,发展到2003年的141.6亿m3 ;城市人工煤气供应量已从1996年的134.8亿m3发展到2003年的202.1亿m3;液化石油气供应量已从1996年的575.8万t发展到2003年的1126.4万t。
2015年,集中供热普及率重点城市应达到60%,管网热损失率降至4%,区域锅炉房运行热效率提高到80%,管道燃气供应量发展到600亿m3,液化石油气发展到2400万t。其中:
1)发展热电联产、区域锅炉房集中供热,取代分散,小型锅炉供热。特殊需用电供热时,应采用蓄热技术,利用低谷电。严禁新建小型燃煤锅炉供热。
2)加强供热管网的保温,推广直埋预制保温管技术,改善热力管网的调节方式,推广平衡网、自力式流量调节阀、变速泵等调控设备,发展管网调度、运行、调节的智能监控。
3)逐步推行住宅集中供暖系统室温可控、分户计量收费,并加强对相关控制和计量设备的研发与推广利用。
4)鼓励开发利用太阳能、风能、生物质能、热泵、地热、燃料电池等新能源技术。
能源是人类赖以生存的物质基础。人均能源资源占有量少、国内保障程度低,从长远和总量上看能源供给不足是我国的基本国情。
能源领域面临的严重问题:一是储量不足,我国人均能源资源占有量仅为世界平均水平的一半;二是能源利用效率远低于世界先进水平;三是以煤为主的能源结构导致环境污染严重;四是大量进口石油严重威胁国家的经济安全。能源大量消耗和环境严重污染的粗放型经济增长模式,影响全面建设小康社会总目标的实现,节约能源是解决上述矛盾的现实选择。
1998年1月1日《中华人民共和国节约能源法》正式颁布实施,2004年6月国务院常务会议原则通过《能源中长期发展规划纲要(2004-2020)草案》,同年11月,国家发展和改革委员会发布《节能中长期专项规划》,重点规划了2010年节能的目标和发展重点。
1. 实现能源资源的优化配置与合理利用
实现能源资源优化配置与合理利用是从整体上提高能效、转变经济增长方式,建设资源节约型社会的重要内容,从源头推动经济(产业)——能源(资源)——环境(生态)三者间的协调互动,其范畴包括以环境和生态为约束条件,调整优化产业结构、行业结构、企业结构、产品结构、能源消费结构和供应格局,统筹规划能源开发、运输、贮存、加工、转换、燃料替代等,实现能源利用的最佳整体效益,促进经济和社会向节能型发展。
2.通用设备节能改造
主要通用设备有:工业锅炉、工业窑炉、各种电动机、风机、泵、农村排灌机械、压缩机、气体分离设备、电力变压器、内燃机、汽车、拖拉机等。目前,我国通用设备年消耗能源占全国总能耗的50%以上,总体能源利用效率比国外先进水平低10%~15%。
其中推广通用节电设备是供配电专业设计的职责。
1)推广高效电动机和变压器,变频器和无功补偿器,特别是风机、泵用的电动机加装变频器;采用高效节能变压器,对在线变压器进行合理匹配;采用经济运行节电技术。
2)对风机、泵、压缩机进行系统节能改造,提高用能效率。
3)推广确保电网供电质量的节电设备,如谐波防治装置等。
3开发推广节能新技术新材料
(1)节能新技术
1)推广科学照明设计,采用节能型灯具和节能控制系统;推广高效节能电子镇流器、陶瓷金属卤化物灯和半导体照明器具(LED);推广T4、T5和T8荧光灯、紧凑型荧光灯、高压钠灯、金属卤化物灯等高效照明电器产品;提高制造照明电器用的原材料、元器件的质量。
2)开发机械、电子和信息技术相结合的机电一体化技术装备。
3)开发电力电子技术、模糊控制技术在用电设备和家电产品中的应用。
(2)节能新材料
1)开发新型高效能量转换与贮能装置及材料,推进燃料电池、太阳能电池、金属空气电池,超级电容器的发展
开发用于电力行业的耐高压、抗腐蚀,改善导电、导热性的轻合金结构材料,超细晶粒硬质合金材料等。
2)开发有利于节能的各种功能材料,如用于变压器的高硅含量低损耗硅钢片,低损耗非晶合金导磁材料。
4、工业节能
(1)电力工业
2010年,火电厂平均每千瓦时供电煤耗由2000年的392g标准煤降到360g标准煤,2020年达到320g标准煤。发电厂综合厂用电率由6.28%降到5.5%,2020年达到5.1%;电网线损率由2000年的7.7%,降到7.2%,2020年达到6.8%。2000~2010年火电提高能效约10%,电网降低能耗约7%。
1)优化电源布局和配置,积极实施“西电东送”战略方针
2)优化燃煤发电结构,发展高参数、大容量低煤耗发电机组,提高大容量机组比重。
建设高参数大容量燃煤机组、高效洁净煤发电机组和大型联合循环机组。新建燃煤发电机组应尽量采用60万kW及以上大容量机组,积极采用超超临界、超临界压力等级高参数、高效率、高调节性火电机组。
3)积极发展热电联产,抓紧现役燃煤、燃油电厂技术改造
4)大力发展水电,重视保护和改善生态环境
5)建设坚强电网,加强无功补偿,实施电网经济运行技术,降低电网损耗
加强电网规划,促进大区联网,建设全国联合电网。优化网架结构,加强无功补偿及调节能力,提高电网潮流功率因数,减少无功潮流。
l 新建电网,发、输、变、配各环节应协调、合理配套。建设坚强的500kV超高压输电网架,加强高、中压配电网络,提高输电、配电能力。推广电力系统调度自动化、变电站自动化和配电自动化技术。
l 有计划改造现有电网,简化电压等级,减少重复变电容量;大城市电网逐步把220 kV电压直接引入负荷中心,市政中心区、繁华区域、重点交通要道等地区实施电缆下地。城市高、中压配电网网架(主干网)采用大截面导线,在有条件的地区推广使用铜芯线、缆。推广生产和应用S11型及非晶合金铁芯型低损耗变压器、低能耗导线、金具等节能型配电设备及附件。2010年前,淘汰电网在役的S7型及‘73’、‘64’型高耗能变压器设备。
l 开展电网经济调度,提高电网经济运行水平。
l 推广并加强电网线损率分级管理、分压分线(区、站)统计分析、理论计算、小指标考核等线损管理制度。加强用电管理和计量管理。提高用户用电功率因数,达到0.95~0.98。
6)积极开展电力需求侧管理
实行峰谷、丰枯、季节性电价等激励性政策,合理调整负荷,优化用电方式,提高电网运行的安全稳定性和经济性。
(2)机电工业
机电工业为各行业提供技术装备,直接影响各行业节能降耗工作的开展。按21大类节能机电产品已占节能产品的70%,节能机电产品节能量相当于全国节能量的40%,搞好节能机电产品至关重要。
其中节电机电产品:
1)风机 发展节能型通用风机产品,效率平均提高3%~5%,使通用风机的效率平均达到80%~85%;推广应用双速电机、变频调速、液力耦合器等节能调节方式;开发研制新型矿用风机、局扇,电厂、工业锅炉用高效节能风机;推广三叶罗茨风机;应用已开发成功的三元流动叶轮的高效节能风机;开发使用于流量调节的恒流量、变扬程特性的风机,与变频器结合,用于替代风阀,进行流量调节。
2)泵 完善三元流场的分析计算方法、二相流计算方法,使泵能效指标达到83%~87%;变负荷运行的泵推广和实现调速运行;开发使用于流量调节的恒流量、变扬程特性的水泵,与变频器结合,用于替代水阀进行流量调节;扩大系列型谱范围,增加品种,使效率指标达到国际同类产品的水平;推广已开发成功的37个系列的节能产品,淘汰低效泵。
3)制冷空调向高能效发展 2005~2010年,加快实施对制冷空调产品的能效限定值与能源效率等级标识政策,首先对房间空调、单元式空调器和冷水机组限制高能耗产品的生产和销售,淘汰一批能效在限定值以下的产品,研发有自主知识产权的高能效比制冷剂等技术;大力发展冰蓄冷技术;利用余热、废热、太阳能的空调;发展和开发热泵机组、冷热电联产装置。
4)电机变频装置 开发电动机拖动用节能调速变频器、工艺调速性能用交流调速装置、特种调速用交流调速装置、变频电源及车辆和舰船上使用的直一交逆变电源、牵引调速专用变频器、绿色发电用异步电动机变频调速器等清洁电能的变流器。
5)电动机 实行“以冷代热”用冷轧矽钢片代替热轧矽钢片。生产推广低噪声和低振动电动机、线绕型电动机、防护型电动机、高转差率电动机、频率电动机、变极多速电动机、电磁制动电动机、齿轮减速电动机、摆线针轮电动机和与变频器集成在一起的变频电动机等。
l 高效率三相异步电动机:该产品使用在年运行时间大于2000小时,负荷率在75%以上的场合,效率应平均提高l%~3%。
l 铜子电机:用铜转子代替铝转子使电机总的电气损耗减少15%~23%,效率提高1.7%。
l 高起动转矩永磁同步电机:效率提高3%~5%,功率因数可达0.92,综合节电率达30%。
6)电力变压器 发展S11型变压器和非晶铁芯变压器。采用高硅含量低损耗硅钢片、低损耗非晶合金导磁材料,自粘性换位导线、组合导线、无氧铜等导电材料,微皱匝绝缘用纸、金属复合皱纹纸、半导体纸等作为包扎绝缘材料,以及铁轭绝缘、端绝缘、引线装置、角环等成型绝缘构件,继续开展降低变压器空载、负载损耗及杂耗的研究。
5.建筑节能
(1)民用建筑节能
目前,我国新建建筑年竣工面积约20亿m2,其中高耗能建筑占城乡新建建筑的95%以上。“十一五”期间,要求新建建筑严格执行节能50%的设计标准,部分大城市率先实施节能65%的标准;结合城市改建,开展既有居住和公共建筑节能改造,大城市完成改造面积25%,中等城市达到15%,小城市达到10%;2020年,我国建筑节能目标是,大部分既有建筑实现节能改造,新建建筑实现建筑节能65%的目标,东部地区达到更高的节能水平;总体建筑节能效果接近或达到发达国家当前水平。
1)重视建筑节能设计。按照建筑用途和所处气候条件、区域的不同,做好建筑、采暖、通风、空调及采光照明系统的设计,满足建筑节能标准的要求。
发展建筑用能检测和智能控制技术与设备。
2)加速推进建筑节能标准化工作,尽快完善建筑节能标准系列。
3)继续发展和完善以集中供热为主导、多种方式相结合的城镇供热采暖系统。优化配置冷、热源,提高冷机运行时的实际COP。保持风机和水泵的工作点,大部分时间处于最高效率点附近,大中型风机实际运行效率不得低于80%,水泵实际运行效率不得低于70%。大力推广风机和水泵的变频调整,大幅度降低风机水泵的能耗。
加强排风热量、冷量回收。大力开发各种空气热回收装置,转轮式全热交换器,低质全热交换器,热管式显热换热器,空气——空气换热器和溶液式全热回收器等。提倡充分利用室外空气的自然冷却能力转移建筑内热量,如过渡季利用冷却塔换热方式等。发展热泵技术。提倡蓄冷、蓄热空调,尽量利用电网低谷负荷。发展燃气空调。一般情况下不应采用电直接采暖方式。发展太阳能热利用技术,推广太阳能供热水,开发太阳能采暖制冷技术,加强太阳能利用设备与建筑一体化的研究。
充分利用自然通风,合理组织室内气流路径。开发住宅用手动或自动调节进风量的通风器。
4)充分利用自然光。推广高光效、长寿命、显色性好的光源、灯具和镇流器。一般建筑内部采用紧凑型荧光灯或T5、T8荧光灯,城区道路、宽大场所使用金属卤化物灯和高压钠灯,城市景观泛光照明发展LED灯。
(2)市政公用事业节能
我国城镇化进展很快,已从1989年的26.2%,发展到2003年的40.5%。城市中集中供热面积已从1996年的7.3亿m2,发展到2003年的18.9亿m2。城市天然气供应量已从1996年的67.8亿m3,发展到2003年的141.6亿m3 ;城市人工煤气供应量已从1996年的134.8亿m3发展到2003年的202.1亿m3;液化石油气供应量已从1996年的575.8万t发展到2003年的1126.4万t。
2015年,集中供热普及率重点城市应达到60%,管网热损失率降至4%,区域锅炉房运行热效率提高到80%,管道燃气供应量发展到600亿m3,液化石油气发展到2400万t。其中:
1)发展热电联产、区域锅炉房集中供热,取代分散,小型锅炉供热。特殊需用电供热时,应采用蓄热技术,利用低谷电。严禁新建小型燃煤锅炉供热。
2)加强供热管网的保温,推广直埋预制保温管技术,改善热力管网的调节方式,推广平衡网、自力式流量调节阀、变速泵等调控设备,发展管网调度、运行、调节的智能监控。
3)逐步推行住宅集中供暖系统室温可控、分户计量收费,并加强对相关控制和计量设备的研发与推广利用。
4)鼓励开发利用太阳能、风能、生物质能、热泵、地热、燃料电池等新能源技术。