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日照港（集團）有限公司合“同能源管理模式在港口節能技術改造中的應用推廣材料”

——交通部節能減排專家工作組

    一、概況
    日照港位于中國海岸線中部，是國家重點發展的沿海主樞紐港之一，也是國家散貨運輸南部大通道的主要出海口，被譽為新亞歐大陸橋東方橋頭堡。2003年5月，日照港與嵐山港聯合重組成立日照港（集團）有限公司。目前，擁有石臼、嵐山兩大港區，34個生產性泊位，年核定通過能力8000萬噸，總資產170多億元。日照港的戰略定位，是以煤炭、礦石、油品和集裝箱運輸為主，兼顧其它件雜貨運輸的現代化、綜合性主樞紐港。2006年，港口貨物吞吐量完成11007萬噸，歷史性地突破億噸大關，成為全國第九個億噸大港。
    日照港近年來得到了快速發展，“十五”期間，日照港的吞吐量年均增長率為27％，而綜合能耗的年均增幅為19％。2006年，全港綜合能源消耗總量達到8.6萬標準煤，能源成本已占到主營業務收入的7.9％。
    由于日照港近年來的快速發展，港口建設投入大、固定成本增長快，能源成本不斷上升，在一定程度上制約了港口的發展。同時由于國家要求開展節能減排工作，提出把節約資源作為基本國策。要求采取技術上可行、經濟上合理以及環境和社會可以接受的措施，合理地利用能源，提高能源利用效率和經濟效益。
    為此日照港集團公司不斷加大節能及節水技術改造的力度，有計劃的實施了一批技術改造項目，“十五”期間完成多項節能技術改造項目，如廢水除塵及間歇開泵節能方法、配電系統技術改造、翻車機定位車技術改進、集裝箱場橋加裝輔助發電機、供暖管線技術改造、太陽能與鍋爐聯集系統、地源熱泵空調系統、采用節能新光源及燈具、皮帶機啟動后自動減載運行等。
    在投資進行節能技術改造的同時，日照港注重學習和借鑒國際、國內節能管理工作領域的先進理念、做法，結合自身實際加以推廣應用。2006年以來，按照合同能源管理（EMC）模式開展節能技術改造工作，在項目運作模式上進行了有益的嘗試，取得了良好的節能效果。

    二、項目原理
    EMC是一種新型的市場化節能模式。合同能源管理實質是一種以實施節能項目取得的節能收益來支付節能項目全部費用的籌資方式。這種節能籌資方式允許企業使用未來的節能收益實施節能技術改造，降低目前的運行成本，提高能源利用效率，并通過共同分享項目實施后產生的節能效益達到雙贏。
    企業按照合同能源管理模式運作節能項目，由節能服務商預先向企業提供節能項目設計、原材料和設備采購、施工、監測、培訓、運行管理等一條龍服務。在節能改造之后，企業可利用節約的能源費用來支付節能技術改造的成本。合同期后，企業將享有全部的節能效益。
    30多年前，合同能源管理模式在北美、歐洲等市場經濟發達的國家發展起來。這種新型的模式一經出現，由于其靈活性、實用性，便迅速地推廣開來。1998年12月，世界銀行全球環境基金中國節能促進項目正式運行，將該模式引入我國，通過實踐表明，合同能源管理在我國具有強大生命力和廣闊前景。2006年8月，《國務院關于加強節能工作的決定》出臺，明確將“加強推行合同能源管理，推進企業節能技術改造”作為建立我國節能服務體系的主要內容之一。修訂后的《節約能源法》第六十六條明確規定“國家運用財稅、價格等政策，支持推廣電力需求側管理、合同能源管理、節能自愿協議等節能辦法”。
    合同能源管理根據企業付款方式的不同，可以分為節能效益分享型、節能量保證型、能源費用托管型。日照港采用的是節能效益分享型，用項目前三年的節能效益來支付節能技術改造和服務成本。其基本的流程如圖1所示。
    從合同能源管理的運作方式可以看出，這種市場化的運作模式與我國傳統的節能項目運作模式有根本性的區別。采用合同能源管理方式實施節能項目具有以下優點：節能技術服務商為企業承擔節能項目的全部風險（經濟和技術風險），企業有效規避了新節能技術本身的風險性。而利用節能獲得的收益來支付項目成本，大大緩解了企業節能資金的壓力。與此同時，節能技術服務商則可通過此種模式促進自身產品技術和服務水平的提高，提前占領市場份額。

圖1  合同能源管理流程圖

    三、實施方案
    （一）項目概要
    2006年9月，日照港（集團）有限公司在廣泛的市場調研和深入分析的基礎上，首先在第三港務公司開始試點，選擇該公司場地照明節電改造項目，按照EMC模式擬訂協議書，向有關廠家進行招標。該項目共改造高桿燈45座，總功率達592kW，占該公司高桿燈總容量的89%。合同主要包括如下三方：
    甲方：日照港第三港務公司
    乙方：設備供應及施工方
    丙方：日照港（集團）公司科研檢測中心
    在協議中明確：第三港務公司為節電改造項目的業主和協議期滿后資產接收方，節能企業為項目的實施者和協議規定期限內的節能收益方，項目牽頭的集團科研檢測中心作為第三方，負責項目的監督實施與節電指標的測試。
    該項目通過調整功率、無功補償和高精度穩壓等方式降低了電能消耗，延長了燈具使用壽命。安裝運行以來，節電器使用正常，經三次現場實測，節電率達到25%，預計年可節約電費40余萬元。在此基礎上，2006年底又在第一港務公司推廣實施了該模式，共改造高標燈6座，總功率49kW，同樣取得了明顯的節能效果。
    日照港（集團）有限公司采用合同能源管理模式進行節能技術改造的典型工程——第三港務公司堆場高桿燈照明系統改造工程介紹如下。
    （二）具體內容
    1、項目實施范圍
    此工程主要是針對45根高桿燈進行節能工作的改造，其分別為：4桿10盞、15桿12盞（19臺RLT型3相20kVA），14桿12盞（2臺RLT型3相132kVA）和3桿20盞（3臺RLT型3相46kVA），9桿18盞（9臺RLT型3相33kVA），共33臺節能設備。高桿燈情況如表1所示。

表1  場地照明系統配置節電器實施范圍表

    2、節電設備選擇及安裝
    本工程節電設備采用RLT智慧型補償式路燈節能控制系統，該系統是專為照明系統設計的節電器，主要由智慧型有級功率調節器和可編程節能控制系統組成。利用先進的微電腦技術對燈具的電源進行優化調控，對燈具電能和照度進行動態智能化管理，有效地延長燈具壽命、減少電能浪費。通過適量調整輸出電壓，同時補償功率因數，提高電能效率來實現節電。節電設備如圖2所示。

圖2  節電設備例圖

    該工程共33臺節能設備，其中19臺3相20kVA、9臺3相33kVA、3臺3相46kVA的節能設備安裝固定位置均在高桿燈旁邊，節能設備進線端接配電室進入高桿燈內控開關下端，然后經過節能設備出線端接到高桿燈控制開關或交流接觸器上端。安裝簡略圖如圖3所示。

圖3  節電器安裝簡圖（高桿燈旁）

    2臺3相132kVA的節能設備接線，需要從變電所配電柜引出電纜（線）到配電房外面固定，然后再引回電纜（線）到原配電柜，再輸出到高桿燈上（每臺7根）。安裝簡略圖如圖4所示。

圖4  節電器安裝簡圖（配電柜旁）

    3、技術要求
    （1）節電率
    該項目實施后，在規定照度情況下，節電率不低于20%，節電器輸出端工作電壓不低于200V。此項指標須經過現場實測，并由三方代表書面簽字確認測試結果。節電率測算方法如下：
    采用安裝前后對比測試的方法對節電設備的節電效果進行測試，以測得數據的平均值作為計算依據。
    安裝前后對比測試的步驟：
    第一步：實施改造之前，由甲方配合乙方人員在測試點安裝有功電度表，每日記錄電度表數值和運行時間，并測試記錄電壓值，連續測試記錄5天。
    第二步：安裝節電器后，連續測試記錄該系統5天的耗電數值、運行時間以及電壓值。
    第三步：將改造前后10日測試數據進行處理，換算成單位時間耗電量平均值。
    第四步：以單位時間耗電平均值為基礎，計算節電率，計算公式如下：

    式中：
        為節電率，%；
        e0為改造前測試期電耗量；
        e1為改造后測試期電耗量。
    （2）照度
    改造后，照明燈具照度必須滿足現場安全生產作業的要求，不低于原場地設計照度的下限值。
    （3）可靠性
    乙方保證項目實施后運行正常。設備須經過防鹽霧處理，防塵防水性能適合現場工況，運行壽命不低于8年；設備運行安全，無漏電事故發生；系統不產生諧波干擾。
    （4）其他
    乙方提供的節電設備須能夠自動記錄累計有效工作時間，具有遠程監控接口。節電器投入運行后，不得降低電網的功率因數。
    4、結算方法
    （1）項目自驗收之日起，每滿一年結算一次，期限為三年，如果三年內達不到本協議約定的節能收益，甲方亦不再支付不足部分。
    （2）節電量的測定：丙方根據測定的節電率、節電設備記錄的累計工作時間和實際負荷計算節電量，節電量以kWh為單位。
    計算公式

    式中：
        Q為單臺節電器的節電量，kWh；
        S為年累計工作時間，h；
        W為耗電設備功率，kW。
    （3）節電收益約定：約定協議期內，以總節電量乘以電費單價算節電收益。
    （4）完成測算后，丙方向甲方出具付款通知單，甲方應在十五個工作日內向乙方支付費用。
    四、主要創新點
    1、日照港注重學習和借鑒國際、國內節能管理工作領域的先進理念、做法，結合自身實際加以推廣應用。在交通系統率先采取合同能源管理模式實施節能技術改造，有效降低了企業采用節能新技術新方法的風險并減緩了節能資金壓力，為解決目前交通行業節能任務重、節能資金缺口大的困難提供了一個良好的途徑。
    2、日照港是在全國港口企業中首家應用合同能源管理模式的單位，在項目運作模式上進行了有益的嘗試，是節能管理工作的一項創新。并引入第三方進行能源審查工作，由集團科研檢測中心負責項目的監督實施與節電指標的測試，有效避免了服務商和企業有關節能量的計量爭議。
    3、合同能源管理作為一種節能機制，將該機制引入港口企業簡化了能源管理工作，可以實現節能項目的全過程管理，減少了能源管理方面的人員培訓、技術管理、維護保養等的投入，減輕了企業負擔。
    五、項目成效
    推廣利用節能新技術新方法是當前港口企業節能降耗的主要途徑之一，但節能新技術新方法的推廣應用面臨兩大問題：一是資金壓力；二是技術風險。合同能源管理模式在日照港的成功應用，對于在港口行業推廣應用該模式具有很好的引導作用。該模式可以有效規避采用節能新技術新方法給企業帶來的風險，緩解了企業進行節能技術改造的資金壓力，并能有效促進節能新技術新方法的推廣應用，同時可有效地節約能源，減少污染物排放，保護環境，具有很好的經濟效益和社會效益。
    （一）社會效益
    合同能源管理在日照港的實施具有很好的社會效益，以日照港第三港務公司為例，采用合同能源管理模式進行節能技術改造后可有效減少污染物排放。以項目投入設備壽命八年計算，節約的電能相當于減少排放粉塵約129.3噸，二氧化硫約142.6噸，二氧化碳約4737.7噸。該工作的順利實施有助于完成國家提出的節能減排工作目標，符合中央提出建設和諧社會的總體要求。
    （二）節能效益
    合同能源管理模式的實施，往往由節能效果顯著的新技術新方法作為支撐。以日照港為例，在堆場高桿燈照明系統中采用了先進的節電技術。通過實際測算平均可實現節電25%。第三港務公司改造項目總功率為592kW，高桿燈每天平均照明時間為11小時，年節電量可達59.4萬kWh，節能量達240噸標準煤，該項目節電設備壽命為八年，累計節電可達475.2萬kWh，節能量達1919.8噸標準煤。
    （三）經濟效益
    1、降低節能技改項目實施的成本
    采用合同能源管理模式，一方面企業可以“零成本”實施節能技改項目，另一方面，節能技術服務公司也可利用自身的技術優勢降低項目成本。
    以日照港第三港務公司項目為例，其初投資為零，項目投資共計120萬（含利潤、銀行貸款利息等），均為節能技術服務公司提供，降低了投資風險。
    2、有效提高經濟效益
    在可行性較強的節能技術的前提下，合同能源管理模式是一種可以實現雙方共贏的節能籌資機制。以日照港第三港務公司技術改造項目為例，年可節電59.4萬kWh，節約費用48萬元。按照此計算，乙方三年后便可收回全部成本，并有可觀利潤。而第三港務公司在支付了三年節能費用之后，每年可節約48萬元，以設備壽命8年計算，總共可節約240萬元，降低了運行成本，提高了企業的經濟效益。