浅析煤矿行业节能评估要点

文_张雪飞 于声 孟占利 中国节能减排有限公司

浅析煤矿行业节能评估要点

文_张雪飞 于声 孟占利 中国节能减排有限公司

节能评估是由项目建设单位负责组织，节能评估机构根据节能法规、标准等，对固定资产投资项目的能源利用是否科学合理进行分析评估，并编制节能评估报告书、报告表或登记表的行为，是项目核准立项的前置条件。

根据我国《固定资产投资项目节能评估和审查暂行办法》，按照项目建成投产后年能源消费量对固定资产投资项目实行分类管理。

通过详细梳理，笔者将固定资产投资项目节能评估的产生和发展分为以下三个阶段：第一阶段在20世纪90年代初期、中期；为提出节能评估阶段，第二阶段在21世纪前10年，为初步重视节能评估阶段；第三阶段是2010年至今，为全面节能审查阶段。

节能评估的主要内容包括：评估依据；项目基本概况；建设方案节能评估（包括项目生产工艺方案、总平面布置、用能工艺和用能设备、附属和辅助生产设施等方面的节能评估）；节能措施评估（包括能评前和能评阶段的技术措施和管理措施方案评估）；能源利用状况核算和能效水平评估（包括能评前后能源利用状况和能效水平的分析评估）；能源消费对当地影响评估；存在问题及建议等。

1 煤矿项目节能评估概况

1.1 煤矿项目能源流动特点

一般情况下，固定资产投资项目的能源流动情况见图1。

图1 项目能源流动图

煤矿项目一般分为井工开采和露天开采两种方式，露天开采相对简单，井工开采相对成熟。

煤矿露天开采主要分为露天矿剥离生产系统、露天矿采煤生产系统、露天矿地面生产系统、露天矿煤炭洗选加工系统、露天矿附属和辅助生产系统，企业最终用能环节为主要生产系统的主要耗能设备与设施，即剥离生产系统的拉斗铲、挖掘机、推土机、自卸卡车等，采煤生产系统的采煤机、自卸卡车、钻机、推土机、排水泵等，洗选加工系统的带式输送机、胶带机、入料泵、水泵等，地面生产系统的破碎机、煤仓配电设备等，附属和辅助生产系统的锅炉房、照明、通风、给排水泵房等。

煤矿井工开采主要分为煤炭开采工序（含井下采煤工序、井下掘进工序、井下提升工序、井下运输工序、井下通风工序、井下排水工序、空压工序、地面生产/运输工序八大系统）、煤炭洗选工序、辅助和附属生产工序。企业最终用能环节为主要生产工序的主要采煤设备、井下提升设备、井下运输设备、通风设备、排水设备、压缩空气设备、煤炭洗选设备等耗能设备与设施。

煤矿项目在生产过程中消费的能源种类主要有电力、柴油、煤炭（通常是自产自用）。

煤矿开采项目的主要能源流动的购入存储、加工转化、输送分配和最终使用通常包括以下内容。电力：从上级供电处购入电力到变压器、再到各场地变电所，最后通过输电线路到各主辅生产系统的用电设备。煤炭：从煤矿洗选中心运煤至工业场地、风井场地的锅炉房附近煤仓，通过供热或采暖锅炉转换为热能，以热水或者蒸汽的方式通过输送管网至用热设备和设施单元。柴油：从燃油公司购买柴油为井下辅助运输的无轨脚轮车燃料或者露天矿自卸卡车燃料。

1.2 界定项目用能体系边界

评估中用能系统边界确定是最基础的前提条件，直接关系到能耗计算的准确性、工序能耗对标的可比性、能量平衡体系的确定性。因此，合理确定用能系统边界，确定评估范围，是节能评估工作的第一步。

根据煤矿项目行业特点，煤矿开采工序、地面生产工序、辅助和附属生产工序通常都在节能评估范围内，有时涉及到煤炭洗选和煤炭运输两个环节。煤矿自身配备洗煤厂的，用能系统边界一般含输煤到洗煤厂、洗煤厂煤炭洗选及洗煤厂配套的辅助附属系统。但如果洗煤厂为独立单位，且这个洗煤厂通常会服务周边几个大小煤矿，这样边界就要有所区别。同理，大部分煤矿项目，煤炭运输是独立运行的，煤矿节能评估边界界定到输煤系统至转运点就可以了；但也有的煤矿，会依据产煤用户特点，自身配备输煤铁路，这样节能评估边界就需要界定到用户外边界。

2 煤矿项目节能评估要点

确定了煤矿项目节能评估范围和能流系统边界后，需按《固定资产投资项目节能评估和审查工作指南》（2014年）要求进行节能评估文件编制工作，笔者认为煤矿项目节能评估重点是工艺方案节能评估、总图平面布置节能评估、主要用能工艺和设备节能评估（含能效分析）、节能措施与效果评估、对当地能源消费增量和完成节能目标的影响评估等几部分内容。

2.1 项目工艺方案节能评估

煤矿项目工艺方案节能评估，首先要明确项目主要用能工艺，根据项目资源赋存条件，分析选择的开采工艺在用能方面是否合理，能流是否顺畅，是否符合准入条件。可将项目选用的生产工艺方案与当前同类型、同规模企业的先进方案进行比较，重点对比分析在节能方面存在的差异，提出完善生产工艺方案的建议。

例如某中等规模煤矿，开采方式变更，即由井工开采变更为露天开采，可研报告通过对比两种开采方式，推荐了其中一种，即开采工艺采用半连续-地面固定破碎站-溜井-井下皮带运输，可研报告中更多的论述了采用吊斗铲倒堆工艺对于本项目地质赋存条件的技术不可行和运输卡车自营与外包的经济性比较，没有对用能方面的比选、分析与评估。

因此，能评报告针对该开采工艺中的地面固定破碎站和井下皮带运输的开采工艺进行了补充论证，与采用坑内半移动式破碎站-地面运输方案进行了用能方面的全面比较。最后得出结论：坑内半移动（移动）破碎机，节能方面有优势，但工程施工及接续较复杂，考虑到实际情况还是采用地面固定破碎站；但地面运输比运送至井下再提升至地面的运输方式更合理、更节能，故被采纳。

2.2 项目总平面布置节能评估

煤矿项目总平面布局节能评估主要分析平面布置对厂区内物流和能流储存、输送、分配、消费环节的影响，通过平面布置图中的井下及地面运输距离、洗煤厂配置位置、锅炉位置、煤仓位置及距地面标高、煤流系统走向等信息，同时结合节能设计标准，判断平面布置是否科学合理，是否有利于过程节能、方便作业，提高生产效率，减少工序和产品单耗等。笔者认为平面布置方案节能分析是容易被忽视的环节，但仔细分析有时还确有节能空间。

如某大型煤化工项目的配套煤矿项目，有工业场地、风井场地、洗煤厂，煤矿出煤经洗选后到化工区进行利用，单从节能降耗的角度，评估报告曾提出两点建议：一是取消工业场地和风井场地的两个锅炉房，项目热源改为取自化工区热力中心；二是就关于选煤厂的位置，在煤矿工业场地还是化工区。经与设计单位、建设单位进行详细沟通、分析，给出节能分析的详细方案比较，得出相关建议是否具有可行性。

2.3 主要用能工艺、设备节能评估

根据煤矿开采方式将用能工艺分为不同工序，分别计算各工序能耗最后加和得出整个工艺能耗。

煤矿开采工序主要耗能为电和柴油，工序能耗有两种常用的计算方法：一种是统计系统计算；一种是单台用能设备的功率、工作时间、运转台数统计计算。

统计期内工序能耗=统计期内所消耗的能源/统计期内工作量

项目工序能耗指标和设备能耗通常需对照煤矿主要耗能设备能耗等级划分中相关内容进行对标比较，主要有主通风机、主排水机、主空气压缩机、主提升输送机等。

能效水平对标是项目节能评估过程中的关键环节之一，它说明项目能耗指标是处于国内一般水平、先进水平还是国际先进水平。没有指标的行业对标，这时应采用类比分析法，进行能效水平分析评估。

评估项目工序能耗、主要用能设备、通用设备的能效水平和要求是否满足相关标准、规范，有无采用国家明令禁止和淘汰的落后设备，是否达到同行业先进水平等。如果不满足，需进行节能改造或更新为国家推荐的节能设备，以达到相应能效等级水平要求。

2.4 节能措施与效果评估

节能措施与效果评估主要包括节能技术措施、节能管理方案、节能措施效果三方面内容。主要包括汇总能评前项目计划采纳的节能技术措施，并考虑能评阶段是否有针对性的提出具体、可操作的节能技术措施建议；项目是否按照要求提出了能源管理体系建设方案、能源统计、监控方面的措施、要求；最后对能评阶段采取节能措施带来的节能效果进行定量分析测算，并进行经济性分析。

例如：①某新建露天煤矿项目，能评阶段提出的主要节能措施为合并两个锅炉房、并由2个4t/h和2个6t/h的锅炉变更为2个10t/h的锅炉，由此，项目年节约燃煤量约4000 t，折合标准煤约3600tce。

②某新建井工煤矿项目，能评阶段提出的主要节能措施为在通风系统和皮带输送系统采用变频控制系统、井巷推广隔爆型LED光源灯等，年节约电量约600万kWh，折标准煤约700tce。

③某新建露天煤矿项目，能评阶段提出的主要节能措施为变更燃油卡车为燃气卡车，变更为节能锅炉以提高锅炉热效率降低燃煤量，年节约折合标准煤近10000tce。

图2 固定资产投资项目节能评估工作流程

2.5 对当地能源消费增量和完成节能目标的影响评估

根据所在地节能目标、能源消费和供应水平预测（如单位地区生产总值（GDP）能耗或单位工业增加值能耗目标）、国民经济发展预测（GDP增速预测值）等，预测所在地能源消费增量限额，然后将拟建煤矿项目年能源消费增量或工业增加值能耗与所在地能源消费增量预测限额进行对比，最后将结果与《国家节能中心节能评审评价指标通告（第1号）》（2011年11月11日）中相关规定进行对标分析，判断项目新增能源消费对所在地能源消费和完成节能目标的影响程度大小。

如某新建煤矿项目，2010年项目所在地单位GDP能耗为1.129tce/万元，2010年全年生产总值10021.53亿元，年均增长率12%，综合能耗11314.31万tce。“十二五”期间单位GDP能耗节能目标总降为16%，“十二五”末预测能源消费增量约6190万tce。该新建煤矿项目能源消费对该省能源消费增量的影响计算结果为，项目全年能源消费总量为3.53万tce，占该省能源消费增量的比例m(%)=0.057% ＜1，按照《国家节能中心节能评审评价指标通告（第1号）》规定，影响程度为影响较小。

3 节能评估文件的审查流程

固定资产投资项目节能评估工作流程见图2。

4 结论与建议

随着科技的进步，能源资源的束缚，固定资产投资项目节能评估工作规章制度、标准、指南等不断更新完善，业务能力强、专业对口的评估技术团队日渐加强，节能评估审查和监管力度不断加大，建议在今后工作中进一步加强以下几方面工作。

（1）继续完善各行业终端用能产品能源效率标准、单位产品能耗限额标准和工艺能耗能效标准，使能耗能效标准覆盖面更为宽广，促进节能评估规范化。

（2）进一步细化节能评估工作指南，建议指南对评估工作的编制深度和内容给出更为具体的指导，针对不同行业给出不同的指导及相关能效标准、节能技术重点和要求。

（3）节能评估工作除关注重点用能工艺、技术、设备外，还应关注能源计量器具和能源管理人员的配置等能源管理系统，建议能源管理从可行性研究开始，能源计量应采用“三同时”原则，与主体项目同时设计、施工、运行，为项目投运后的节能管理打下坚实的基础。

（4）完善信息公开化，建立全国统一的能评项目信息系统，包括能源消费增量控制预警系统和节能目标预警系统，审批流程公开透明，信息动态化管理，积极调动媒体和公众的参与度。

（5）尽快开展节能评估机构及人员资质认定工作，对评估单位资质能力、人员构成强化管理，加强能评项目的过程监管、竣工验收或后评价监管。

（6）煤矿行业节能评估非常重要，煤矿项目集产能耗能于一身，建议建设单位、评估机构将项目节能评估报告的编制与项目开采工艺方案研究或者可行性研究报告编制有机紧密结合，早期介入节能评估，以利于方案的优化与落实。