安阳化学工业集团有限责任公司动力厂4~8号锅炉风机水泵电机系统高、低压变频及所属分厂高效电机节能改造项目
一、案例名称
安阳化学工业集团有限责任公司动力厂4~8号锅炉风机水泵电机系统高、低压变频及所属分厂高效电机节能改造项目
二、案例业主
安阳化学工业集团有限责任公司(简称安化公司)是全国500家最大化工企业、河南省100家重点企业之一。目前主要产品及年生产能力为合成氨32万吨、尿素47万吨、甲醇8.5万吨、甲胺/DMF 16万吨、复合肥20万吨、乙二醇20万吨、瓶级聚酯30万吨、保险粉10万吨、弯头法兰6000吨、粉煤灰蒸汽加压砌块25万立方米、高纯度а—亚麻酸10吨、DMAC 2万吨、二氧化碳(食品级)3万吨、氧气1000千方、液体甲醇钠1500吨、固体甲醇钠425吨。
化工行业特别是煤化工行业,主要耗能设备包括电厂锅炉风机、给水泵、循环水泵、空气压缩机等。公司每年用电约5亿kW·h,耗煤100万吨以上,蒸汽产量约480万吨,用水量在300万吨以上。
三、项目实施单位
北京动力源科技股份有限公司成立于1995年,是一家致力于电力电子技术及其应用领域,集研发、制造、销售、服务于一身的高科技上市公司(股票代码:600405)。动力源是国家发改委、财政部备案的全国首批节能服务公司,工业和信息化部第一批推荐的节能服务公司,国家人力资源和社会保障部授权的能源审计师和能源管理培训单位,节能服务产业委员会(EMCA)会员单位,联合国开发计划署/全球环境基金——“中国终端能效项目(EUEEP)”指定的四家节能执行机构之一。
动力源将能源审计、节能诊断、能耗监控与管理、节能技术与产品的应用、项目融资、项目实施、服务运营等环节系统整合,通过合同能源管理(EPC)模式,提供优秀的系统综合节能解决方案,为用能企业节能减排。
定制化的系统节能解决方案为电机系统节能、照明系统节能、供电系统节能、供水系统节能、节煤节能技术、能源管理软件六大实力雄厚的系统综合节能技术平台,广泛应用于冶金、水泥、电力、石化、煤炭等行业领域,多项节能改造项目获得了国家优秀节能示范项目。
作为上市公司,动力源凭借卓越的资本运作能力,运用银行信贷、贸易融资、融资租赁、国际支持资金等多种融资模式,与多家银行及各大融资机构结成良好的战略合作伙伴关系,为合同能源管理项目的执行提供强大的资金保障。
动力源在全国设有30家办事处,形成了遍布全国的营销服务网络,通过现代化信息手段,及时、全面地为客户提供全方位的优质服务。
凭借卓越的解决方案、完善的运维保障能力,动力源先后与河北钢铁集团、武汉钢铁集团、柳州钢铁集团、江苏沙钢集团、华菱钢铁集团、甘肃酒泉钢铁集团、广西鱼峰水泥集团、中国神华集团、河南永煤集团等众多知名企业合作,成功运作140余个合同能源管理项目,成为业内合同能源管理项目经验最丰富的节能服务公司。
四、案例内容
1.技术原理及适用领域
电厂锅炉各类辅机设备中,风机水泵类占了绝大部分,蕴藏着巨大的节能潜力。由于锅炉机组在设计中设备选型时余量较大,在运行调节中负荷变化范围也很大,必须实时调节风机水泵的流量。目前调节流量的方式多为节流阀调节,由于这种调节方式仅仅是改变通道的通流阻抗,而电动机的输出功率并没有多大改变,所以浪费了大量的能源。风机水泵类负载采用调速驱动具有非常可观的节能效果,这已是共识。变频改造主要适用领域包括市政供水、电力、冶金、石油、石化、水泥、煤炭等行业。
该项目节能改造实施采用的主要技术手段:将目前耗能较高的、效率较低的老旧电机更换为高效电机,在风机、水泵等负载结合工艺要求加装高低压变频器节约电耗。
2.节能改造具体内容
对该项目中12台锅炉风机、5台给水泵和8台低压循环泵采用变频节能改造。对47台老旧电机更换为高效节能电机。
3.项目实施情况
该项目论证技术交流时间为2012年6月—2013年2月;2013年3月开始进行土建、设备室建造、变频器设备生产,2013年6—9月竣工,建设期为6个月,设备陆续进行安装、调试、运行。
五、项目年节能量及节能效益
1.年节能量
(1)改造前后系统(设备)用能情况及主要参数。
表1 采用变频调速电机的年节能量统计
续表
表2 更换高效电机后与原电机提升的年节能量统计
续表
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(2)节能量测量及验证方法。
①测量仪器:利用原有电度表(如需要,由乙方按需增加)在节能设备安装前甲乙双方对电度表进行校验,并安装在双方指定的电机上。
②测量条件:甲方锅炉负荷在60%~90%之间的正常运行条件下,所有设备涉及生产工况与采集数据时的工况参数基本一致。
③测量时间:在保证测量条件的基础下,按照正常运行工况进行变频连续测量(双方协调后约定的时间段内)。
④测量基准:测试时间内应以满足正常生产要求为前提。
⑤节能效益的计算公式。
节电量计算公式:
每台设备每月节电量=(加装节电装置前设备工频平均每小时消耗的电度数-加装节电装置后设备平均每小时消耗的电度数)×节能装置月运行小时数。
节电效益计算公式:
每台设备月节电效益=每台设备每月节电量×经双方协商认可的计算电价。
⑥在该项目实施改造前,双方共同对甲方现有相关计量设备的计量方式、计量精度及现有基数等进行确认;在满足正常生产要求的前提下,双方协调在规定运行小时内对改造后设备用电情况进行实际测量(将具体数据填入《节能目标达标认证书》)。
⑦协议期内,甲方相关计量设备的维修、调校、更换等工作,须提前通知乙方,并取得双方确认。
⑧测试期间双方共同派人值班,做好记录。测试完毕后,应填写节电测试表,并有双方检测人员签字,加盖单位或部门公章。
⑨甲方为乙方人员提供进行测试工作的相关便利条件(不包括专业测量仪器及工具)。
(3)项目年节能量。
电机系统加装高低压变频器改造后每年节能量可在962.77万kW·h以上,折合标煤约为3177吨。
老旧电机更换高效电机后每年节能量在659.00万kW·h以上,折合标煤约为2175吨。
两项技改每年节能量合计1621.77万kW·h,折合标准煤5352吨。
2.年节能效益
项目实施后带来的年节能效益为681.14万元以上(化工合成氨行业基础电价为0.42元/kW·h)。
六、商业模式
该项目双方采用合同能源管节能效益分享型合作模式。合同能源效益分享期为6年。节能效益分享期内,分享比例为节能效益分享期1~60个月甲方分享10%,乙方分享90%;节能效益分享期61~72个月甲方分享20%,乙方分享80%。
双方协商约定认可的甲方计算节能效益的电价暂定为0.42元/kW·h;若遇到国家发改委政策性调高或调低上网电价时,双方应从调整电价的次月起,根据甲方核定的上缴当地供电公司实际电价重新核定下一个月节能效益确认。若双方对确认的节能效益有分歧时,双方可以协商处理。
经双方协商认可的节能装置在一个计算年度内必须要保证的运行总时间。双方约定节能装置运行时间每年平均应不低于6000小时,即250天。若节能设备每年累计实际运行时间没有达到6000小时,则合同能源管理期限顺延。
非基于乙方原因,甲方提出终止合同时,甲方应支付给节能服务公司节能收益总额减去已支付部分款项后的剩余款项。
项目(设备)所有权:在合同期内,该项目下的所有由节能服务公司采购并安装的设备、设施和仪器等财产(简称“项目财产”)的所有权属于节能服务公司;该合同顺利履行完毕之后,所有项目财产的所有权无偿转让给安阳化学工业有限责任公司,节能服务公司应保证该项目正常运行。
七、融资渠道
该项目投资额约1800万元,主要由节能服务公司自筹。