6 第六章 节能.ppt

1、第第 六六 章章 节节 能能 能源经济学能源经济学 华北电力大学工商管理学院华北电力大学工商管理学院 主讲：孙伟主讲：孙伟 第第- -节节 节能概述节能概述 能源经济学能源经济学 华北电力大学工商管理学院华北电力大学工商管理学院 主讲：孙伟主讲：孙伟 能源经济学能源经济学 华北电力大学工商管理学院华北电力大学工商管理学院 主讲：孙伟主讲：孙伟 能源经济学能源经济学 华北电力大学工商管理学院华北电力大学工商管理学院 主讲：孙伟主讲：孙伟 能源经济学能源经济学 华北电力大学工商管理学院华北电力大学工商管理学院 主讲：孙伟主讲：孙伟 能源经济学能源经济学 华北电力大学工商管理学院华北电力大学工商管理

2、学院 主讲：孙伟主讲：孙伟 能源经济学能源经济学 华北电力大学工商管理学院华北电力大学工商管理学院 主讲：孙伟主讲：孙伟 %100*)1 (%100* 供给能量 损失能量 供给能量 有效利用能量 能源经济学能源经济学 华北电力大学工商管理学院华北电力大学工商管理学院 主讲：孙伟主讲：孙伟 %100 0 ii ii t EG EG i G i E0 i E t 能源经济学能源经济学 华北电力大学工商管理学院华北电力大学工商管理学院 主讲：孙伟主讲：孙伟 d %100 某部门损失能量某部门有效利用能量 某部门有效利用能量 d t %100 部门损失能量部门有效利用能量 部门有效利用能量 t 能源经

3、济学能源经济学 华北电力大学工商管理学院华北电力大学工商管理学院 主讲：孙伟主讲：孙伟 p %100 某用途的损失用能量某用途的有效利用能量 某用途的有效利用能量 p t %100 各用途的能量损失各用途的有效利用能量 各用途的有效利用能量 t 能源经济学能源经济学 华北电力大学工商管理学院华北电力大学工商管理学院 主讲：孙伟主讲：孙伟 i n i it 1 能源经济学能源经济学 华北电力大学工商管理学院华北电力大学工商管理学院 主讲：孙伟主讲：孙伟 四、节能潜力四、节能潜力 在经济结构、生产布局及资源等因素均不改变的情况下，依在经济结构、生产布局及资源等因素均不改变的情况下，依 靠改进技术装

4、备和提高技术管理水平，可以进一步挖掘能源开采、靠改进技术装备和提高技术管理水平，可以进一步挖掘能源开采、 加工、输送、转换、使用等过程中的节能潜力。节能潜力可以用加工、输送、转换、使用等过程中的节能潜力。节能潜力可以用 节能量予以评估，考虑到能源消费量和所需要的有效能量随经济节能量予以评估，考虑到能源消费量和所需要的有效能量随经济 发展而增长发展而增长, ,将节能量将节能量 定义为：定义为： E ) 1( 0 1 11 0 11 EE E E 基准年的能源消耗；基准年的能源消耗； 对比年的能源有效利用率；对比年的能源有效利用率； 基准年的能源有效利用率；基准年的能源有效利用率； 节能量；节能量

5、； 对比年的能源消耗；对比年的能源消耗； 能源消费增量。能源消费增量。 0 E 0 1 E 1 E E 能源经济学能源经济学 华北电力大学工商管理学院华北电力大学工商管理学院 主讲：孙伟主讲：孙伟 01 EEE )1( 0 1 01 EEE 若基准年到对比年的计算期为若基准年到对比年的计算期为n n年年, ,每一年的节能量为，则每一年的节能量为，则n n年节年节 约的总节能量为：约的总节能量为： i E n i it EE 0 能源经济学能源经济学 华北电力大学工商管理学院华北电力大学工商管理学院 主讲：孙伟主讲：孙伟 广义上讲，节能就是要挖掘节能潜力，降低能源消费系数，使实现广义上讲，节能就

6、是要挖掘节能潜力，降低能源消费系数，使实现 同样的国民经济产值同样的国民经济产值M M所消艳的能源量所消艳的能源量E E减至最少。减至最少。 节能可以从以下几方面着手节能可以从以下几方面着手: : 技术节能技术节能: :提高用能设备的能源利用效率，直接减小能耗和提高用能设备的能源利用效率，直接减小能耗和E/ME/M值。值。 工艺节能工艺节能: :采用新的工艺，降低某产品的有效能耗。采用新的工艺，降低某产品的有效能耗。 结构节能结构节能: :调整工业结构和产品构成，发展耗能少的产业，以降调整工业结构和产品构成，发展耗能少的产业，以降 低低E/ME/M值。值。 管理节能管理节能: :通过科学的组织

7、管理，减少能掘与材料消耗，提高产通过科学的组织管理，减少能掘与材料消耗，提高产 品质量。其中，技术节能和工艺节能统称为直接节能，结构节能和品质量。其中，技术节能和工艺节能统称为直接节能，结构节能和 管理节能统称为间接节能。据初步估计，我国节能潜力中，直接节管理节能统称为间接节能。据初步估计，我国节能潜力中，直接节 能潜力占能潜力占1/31/3，间接节能潜力占，间接节能潜力占2/32/3。 能源经济学能源经济学 华北电力大学工商管理学院华北电力大学工商管理学院 主讲：孙伟主讲：孙伟 五、技术和工艺节能的途径五、技术和工艺节能的途径 一切能源的利用过程本质上都是能量的传递和转换过程，能一切能源的利

8、用过程本质上都是能量的传递和转换过程，能 源有效利用的实质是在热力学原则的指导下提高能量传递和转换源有效利用的实质是在热力学原则的指导下提高能量传递和转换 的效率，宏观上说是使所有需要消耗能源的地方最充分地发挥能的效率，宏观上说是使所有需要消耗能源的地方最充分地发挥能 源的利用效果，使能源得到最经济、最合理的利用。节约能源既源的利用效果，使能源得到最经济、最合理的利用。节约能源既 要重视提高用能设备的实效，也要加强整个用能系统的最优化。要重视提高用能设备的实效，也要加强整个用能系统的最优化。 从技术上说，可以从以下几个方面着手来提高能源的有效利用率。从技术上说，可以从以下几个方面着手来提高能源

9、的有效利用率。 提高能量传递和转换设备的效率，减少能量转换的次数和传递提高能量传递和转换设备的效率，减少能量转换的次数和传递 的距离。的距离。 在热力学原则的指导下，从能量的数量和质量两方面分析，计在热力学原则的指导下，从能量的数量和质量两方面分析，计 算能量的需求量和评价能源使用方案，按能量的品质合理使用能算能量的需求量和评价能源使用方案，按能量的品质合理使用能 源，尽可能避免高品质能量降级使用。源，尽可能避免高品质能量降级使用。 能源经济学能源经济学 华北电力大学工商管理学院华北电力大学工商管理学院 主讲：孙伟主讲：孙伟 按系统工程的原理，实现整个企业或地区用能系统的热能、机按系统工程的原

10、理，实现整个企业或地区用能系统的热能、机 械能、电能、余热和余压的全面综合利用，使能源利用最优化。械能、电能、余热和余压的全面综合利用，使能源利用最优化。 大力开发、研究节能新技术，如高效清洁的燃烧技术、高温大力开发、研究节能新技术，如高效清洁的燃烧技术、高温 燃气透平、高温磁流体发电、高效小温差换热设备、热泵技术、燃气透平、高温磁流体发电、高效小温差换热设备、热泵技术、 热管技术及低品质能源动力转换系统等。热管技术及低品质能源动力转换系统等。 作为节约高质量化石燃料的一个有效途径，把太阳能、地热作为节约高质量化石燃料的一个有效途径，把太阳能、地热 能、海洋能等低品质、低密度替代能源纳入节能技

11、术，因地制宜能、海洋能等低品质、低密度替代能源纳入节能技术，因地制宜 地开发和利用。地开发和利用。 能源经济学能源经济学 华北电力大学工商管理学院华北电力大学工商管理学院 主讲：孙伟主讲：孙伟 六、结构和管理节能措施六、结构和管理节能措施 1.1.调整工业结构调整工业结构 各种工业的耗能量是不同的，在不影响全局的情况下，可以适当各种工业的耗能量是不同的，在不影响全局的情况下，可以适当 调整轻重工业的比例。钢铁工业耗能大，但产值较低；而纺织、仪表、调整轻重工业的比例。钢铁工业耗能大，但产值较低；而纺织、仪表、 电子等轻工业能耗较少，且产值较高。因此有条件的话，适当降低冶电子等轻工业能耗较少，且产

12、值较高。因此有条件的话，适当降低冶 金工业的比重，发展高新技术的电子产业和生物工程将会降低能源消金工业的比重，发展高新技术的电子产业和生物工程将会降低能源消 费系数。费系数。 2.2.合理布局工业合理布局工业 能源生产与能源消费在地区分布上很不均衡，例如，我国能源主能源生产与能源消费在地区分布上很不均衡，例如，我国能源主 要分布在西部、西南和华北，而能源消费则主要集中在东部和南部，要分布在西部、西南和华北，而能源消费则主要集中在东部和南部， “北煤南运北煤南运”、“西电东送西电东送”耗费了大量运输能力和电能，增加了能耗费了大量运输能力和电能，增加了能 源消耗。因此，根据能源分布的特点合理布局工

13、业也是间接节能的主源消耗。因此，根据能源分布的特点合理布局工业也是间接节能的主 要措施。要措施。 能源经济学能源经济学 华北电力大学工商管理学院华北电力大学工商管理学院 主讲：孙伟主讲：孙伟 3.3.合理使用能源合理使用能源 各种不同品质的能源要合理使用，以发挥各自的优势，取得各种不同品质的能源要合理使用，以发挥各自的优势，取得 最大的经济效益。最大的经济效益。 4.4.多种能源互补和综合利用多种能源互补和综合利用 在能源选择中，要实现多种能源的互相补充。在能源选择中，要实现多种能源的互相补充。 5.5.进行企业改造、设备更新及工艺改革进行企业改造、设备更新及工艺改革 老企业、小企业通常设备落

14、后，效率低，能耗高，而且对环老企业、小企业通常设备落后，效率低，能耗高，而且对环 境也有严重污染，对老企业进行设备更新和工艺改革是降低能耗境也有严重污染，对老企业进行设备更新和工艺改革是降低能耗 的关键。的关键。 能源经济学能源经济学 华北电力大学工商管理学院华北电力大学工商管理学院 主讲：孙伟主讲：孙伟 6.6.改善企业的能源管理改善企业的能源管理 改善企业的能源管理是节能的重要方向，可以在以下几方面下改善企业的能源管理是节能的重要方向，可以在以下几方面下 工夫工夫: :摸清企业的能耗状况，用能水平，节能潜力，节能效果；摸清企业的能耗状况，用能水平，节能潜力，节能效果； 加强能源管理意识，建

15、立厂一车间一工段加强能源管理意识，建立厂一车间一工段( (班班) )一组的节能管理网一组的节能管理网 络，分层管理，目标明确，责任落实；络，分层管理，目标明确，责任落实； 健全能源管理的规章制度，即建立燃料进厂一分区存放一技术档健全能源管理的规章制度，即建立燃料进厂一分区存放一技术档 案一定量供应一定额管理一奖罚的全程管理制度；案一定量供应一定额管理一奖罚的全程管理制度； 加强能源计量管理；加强能源计量管理； 合理组织产品的生产过程；合理组织产品的生产过程； 整治不合理的浪费，如跑、冒、滴、漏、管道与设备保温不良、整治不合理的浪费，如跑、冒、滴、漏、管道与设备保温不良、 可燃气体和蒸汽的放空等

16、。可燃气体和蒸汽的放空等。 能源经济学能源经济学 华北电力大学工商管理学院华北电力大学工商管理学院 主讲：孙伟主讲：孙伟 七、节能经济评价七、节能经济评价 1.1.节能经济评价中考虑的主要因素节能经济评价中考虑的主要因素 为了使节能措施产生最大的经济效益，必须对节能措施进行经济评为了使节能措施产生最大的经济效益，必须对节能措施进行经济评 价。节能经济评价中应考虑的主要因素有价。节能经济评价中应考虑的主要因素有: : (1)(1)投资费投资费 投资费用包括节能措施中的设备、器材购置费和安装建设费。投资投资费用包括节能措施中的设备、器材购置费和安装建设费。投资 费用中的固定资金需要通过折旧逐年回收

17、。费用中的固定资金需要通过折旧逐年回收。 (2)(2)成本费成本费 成本费是指生产费用或运行费用，即在生产过程中所消耗的以货币成本费是指生产费用或运行费用，即在生产过程中所消耗的以货币 表现的人员工资、原料、燃料、材料、能量费用和固定资产折旧费表现的人员工资、原料、燃料、材料、能量费用和固定资产折旧费 用的总额。用的总额。 能源经济学能源经济学 华北电力大学工商管理学院华北电力大学工商管理学院 主讲：孙伟主讲：孙伟 (3)(3)设备使用年限设备使用年限 设备使用年限有两种不同的概念。一种是设备的耐用年限，即设设备使用年限有两种不同的概念。一种是设备的耐用年限，即设 备使用一定年限后，会因严重损

18、坏而无法修理被迫停用；另一种备使用一定年限后，会因严重损坏而无法修理被迫停用；另一种 是设备的限用年限，超过这一年限，即使设备完整，但因其老化、是设备的限用年限，超过这一年限，即使设备完整，但因其老化、 工艺陈旧、性能和安全性下降而必须停用。从发挥效益的角度看，工艺陈旧、性能和安全性下降而必须停用。从发挥效益的角度看， 设备的有效使用年限应选取上述两种使用年限中较小的一个。设备的有效使用年限应选取上述两种使用年限中较小的一个。 (4)(4)资金的利率资金的利率 资金的利率是指在一定时期资金增值资金的利率是指在一定时期资金增值( (利息利息) )与资金本身的比例，与资金本身的比例， 通常以百分数

19、表示。使用高利率的资金，就应该产生较高的经济通常以百分数表示。使用高利率的资金，就应该产生较高的经济 效益效益, ,否则会得不偿失。此外，还有能源价格等因素。否则会得不偿失。此外，还有能源价格等因素。 能源经济学能源经济学 华北电力大学工商管理学院华北电力大学工商管理学院 主讲：孙伟主讲：孙伟 2.2.节能经济评价的常用方法节能经济评价的常用方法 (1)(1)投资回收年限法投资回收年限法 如某节能措施的一次技资为如某节能措施的一次技资为K K元，每年节能获得的收益为元，每年节能获得的收益为S S元元, ,则投则投 资回收的年限为资回收的年限为: :T=K/ S T=K/ S 若某项节能措施有多

20、个技术方案可供选择，则应首选投资回收年若某项节能措施有多个技术方案可供选择，则应首选投资回收年 限最短的那个方案。限最短的那个方案。 该方法的不足：该方法的不足： 这一方法没有考虑资金的利率和设备使用年限这两个主要因素，因而这一方法没有考虑资金的利率和设备使用年限这两个主要因素，因而 未涉及超过回收年限以后的经济效益。采用这一方法对效益高、但使未涉及超过回收年限以后的经济效益。采用这一方法对效益高、但使 用年限短的节能方案有利；对于效益低而使用年限长的节能方案则不用年限短的节能方案有利；对于效益低而使用年限长的节能方案则不 利。所以技资回收年限法不适合用于不同利率、不同使用年限的投资利。所以技

21、资回收年限法不适合用于不同利率、不同使用年限的投资 方案的比较。另外，技资回收年限法只能反映各节能方案之间的相对方案的比较。另外，技资回收年限法只能反映各节能方案之间的相对 经济效益。经济效益。 能源经济学能源经济学 华北电力大学工商管理学院华北电力大学工商管理学院 主讲：孙伟主讲：孙伟 (2)(2)投资回收率法投资回收率法 某项节能措施投产后，在限定的使用年限某项节能措施投产后，在限定的使用年限N N内，逐年取得的收内，逐年取得的收 益为益为R R，该项措施的总的一次投资为该项措施的总的一次投资为K K；则使总收益的现值等于一次则使总收益的现值等于一次 投资投资K K时的相应利率时的相应利率

22、r r 就称为投资回收率。投资回收率就称为投资回收率。投资回收率r r可通过下式可通过下式 计算出来：计算出来： R rr r K n n 1 11 由于投资回收率表示一项投资不受损失而获得的最高利率，所以由于投资回收率表示一项投资不受损失而获得的最高利率，所以 可以用它来表征节能措施的优劣，适用于比较不同使用年限的技术方可以用它来表征节能措施的优劣，适用于比较不同使用年限的技术方 案。对某一项节能方案，如果计算出的投资回收率案。对某一项节能方案，如果计算出的投资回收率r r大于投资的利率，大于投资的利率， 则该方案在经济上是可行。当有几种不同的技术方案时则该方案在经济上是可行。当有几种不同的

23、技术方案时, ,应选取投资应选取投资 回收率最高且大于投资利率的方案。回收率最高且大于投资利率的方案。 能源经济学能源经济学 华北电力大学工商管理学院华北电力大学工商管理学院 主讲：孙伟主讲：孙伟 (3)(3)等效年成本法等效年成本法 一项节能措施的投资一项节能措施的投资K K，可以按给定的利率可以按给定的利率i i和使用年限和使用年限n n 折算成一定的金额，用于在使用期内每年还本和付息，以保折算成一定的金额，用于在使用期内每年还本和付息，以保 证投资在使用年限期满时全部还原，这就是所谓的资金费用。证投资在使用年限期满时全部还原，这就是所谓的资金费用。 如果资金费用再加上每年的运行维护费用如

24、果资金费用再加上每年的运行维护费用s s，就构成了等效年就构成了等效年 成本。当计及投资在使用期满的残值成本。当计及投资在使用期满的残值A A时，应将残值从投资中时，应将残值从投资中 扣除，另加残值的利息。因此，节能措施的等效年成本扣除，另加残值的利息。因此，节能措施的等效年成本C C可按可按 下式计算下式计算: : SAi i ii AKC n n 1)1 ( )1 ( 在节能措施的多方案比较中在节能措施的多方案比较中, ,等效年成本最低者即为优先方案。等效年成本最低者即为优先方案。 能源经济学能源经济学 华北电力大学工商管理学院华北电力大学工商管理学院 主讲：孙伟主讲：孙伟 (4)(4)纯

25、收入法纯收入法 纯收入法是根据节能项目的纯收入进行评估，纯收入高的方纯收入法是根据节能项目的纯收入进行评估，纯收入高的方 案经济效益就好。具体做法是先按合理的计算生产年限，把每个案经济效益就好。具体做法是先按合理的计算生产年限，把每个 方案的初投资、流动资金和折旧费用综合起来，求出投产当年的方案的初投资、流动资金和折旧费用综合起来，求出投产当年的 折算投资折算投资 Z K n n n n nn Z i i RF i i KK 1 1)1 ( 1)1 ( 1)1 ( 1)1 ( 0 K K一一初投资一一初投资; ; ，n n一一节能措施的建设年限和计算生产年限一一节能措施的建设年限和计算生产年限; ; F F一一流动资金一一流动资金; ; R R一年折旧费。一年折旧费。 再将折算投资乘以资金的年利率，并与成本费相加，即得出年支出。再将折算投资乘以资金的年利率，并与成本费相加，即得出年支出。 最后用年收入减去年支出，就得到方案的年纯收入，年收入最高的方最后用年收入减去年支出，就得到方案的年纯收入，年收入最高的方 案即为最优方案。案即为最优方案。 0 n