上海市徐浦环卫中转站能源利用状况及节能建议

吴健

（上海环境物流有限公司市场经营部，上海200240）

1 引言

节能减排是我国重要国策之一[1]。开展能源利用状况调查是加强企事业单位能源科学管理和节约能源的有效方法。徐浦环卫中转站是上海市区生活垃圾内河集装化转运系统中的一个分项工程，解决上海市区南部区域的散装生活垃圾的压缩中转问题。自2010年正式运行以来，全站能源利用情况统计资料相对薄弱，而能源价格飙升、电力紧缺等诸多问题逐渐成为制约中转站市场竞争力和生存力的瓶颈。

因此，非常有必要对徐浦环卫中转站和码头开展能源利用状况调查，全面掌握中转站能耗现状和能源管理水平，排查问题和薄弱环节，挖掘节能潜力，提出切实可行的改进措施和技术改造方案[2～4]。为明确年度节能目标和指标，实施能源消耗定额管理和开展能源审计提供基础数据。

2 中转站概况分析

2.1 中转站概况

徐浦环卫中转站地处上海市徐汇区徐浦大桥南侧黄浦江西岸，华泾港下游河口处，距吴淞口42km，主要功能为上海市区南部区域生活垃圾压缩中转。中转站总用地面积20078.6m2，总建筑面积11050.0m2，容积率0.55，建筑密度0.31。

中转车间和综合楼为中转站两大主体建筑。中转车间位于中转站地块的东侧，总建筑面积为8350m2，为地上二层建筑。一层布置压缩机房及渗沥液处理设施、除臭设施、机修、变配电间等辅助生产车间。二层为卸料大厅，垃圾收集车经坡道上二层卸料大厅作业。一层北侧设置了一个夹层，作为现场办公用房，主要功能有办公室、接待室、休息室、更衣室、浴室和厕所。综合楼为一栋二层建筑，建筑面积约860m2，内设办公、餐厅、会议等。

中转站内各建（构）筑物分布图和主要建（构）筑物面积见图1和表1。

表1 各建（构）筑物建筑面积和占地面积

图1 中转站内各建（构）筑物分布

2.2 工艺流程

中转站主体工艺包括以下流程：垃圾收集车进出站称重计量、垃圾收集车卸料、送料机构上料、垃圾压缩装箱、集装箱与压缩机对接、满载集装箱装箱与运输和作业监视与控制（图2）[5～7]。

图2 中转站主体工艺流程

2.3 用能系统

2.3.1 主体工艺用能系统

称重计量系统：进出中转车间配3套地衡（2套30t级，1套60t级）；进出码头配2套地衡（60t级）。

垃圾压缩系统：送料系统为6套活动地板；垃圾压缩机6套（含1套备用压缩机）；牵引车及拖挂车各10辆。

堆场及码头装卸系统：配备1台正面吊用于徐浦码头后方堆场作业；配备3台吊机（含1台备用吊机），保证垃圾即时外运。

2.3.2 辅助及配套工程用能系统

除尘脱臭系统：除尘器、活性炭吸附装置、喷雾降尘系统、化学洗涤塔等。

洗车系统：自动洗车台由导轨、龙门架、滚筒刷及冲水装置等组成。

照明系统：综合楼、生活管理用房采用荧光灯、节能灯，生产用房采用金卤灯，厂区道路照明和中转车间车辆入口处采用高压钠灯。

空调系统：配备17台挂壁式分体空调、9台立柜式分体空调和4台换气扇。

消防系统：中转站和码头各设有2台消防主泵，均为1用1备；室内设有消防泵。

给排水系统：中转站北侧入口接徐浦大桥地面道路配有市政给水管。

2.3.3 用能系统小结

对中转站各用能系统和耗能设备的技术参数进行分析，得出主要耗电能区域为码头装卸、垃圾压缩和综合楼（图3）。主要耗能设备见表2。

图3 中转站主要用能区域分布

表2 中转站主要耗能设备统计

3 能源利用状况统计与分析

3.1 用能品种

徐浦中转站用电需求较广，柴油主要用于转运垃圾的集卡和正面吊，水主要用于综合楼生活用水、消防用水和部分生产用水。图4为中转站能源流向。

3.2 能耗统计与分析

3.2.1 综合能耗分析

中转站2012年和2013年的能耗支出数据有完整记录。根据《综合能耗计算通则》（GB／T 2589－2008）将各种用能统一折算成标煤[8]。结果显示，2012年综合能耗为644688kgce标准煤，电消耗量占90.72%，柴油消耗量占8.82%，水消耗量占0.45%；2013年综合能耗为616989kgce标准煤，比2012年下降4.3%，电消耗量占90.94%，柴油消耗量占8.61%，水消耗量占0.44%。

图4 中转站能源流向分析

逐月来看，综合能耗高峰主要集中在夏季（8月、9月）。此外，2012年2月上海为寒冬，气温低导致供热、工艺设备正常运行能耗增加。该月能耗为12、13年最高，占12年全年能耗的13.29%（图5）。

图5 中转站逐月标准煤能耗分析

3.2.2 逐月消耗电、柴油和水量分析

中转站用电消耗主要包括常规用电设备和空调等。用电高峰主要出现在夏季和冬季（图6）。过渡月份主要为常规设备用能（空调设备不启用），电量消耗低于其他月份。常规用电设备消耗电量约占年总用电量的90%。

图6 中转站逐月消耗电量折合标准煤分析（2014年为1～10月数据）

中转站柴油消耗主要用于转运集卡和正面吊。柴油消耗高峰在夏季和冬季（图7），主要原因是转运集卡在夏、冬使用车内空调，导致油耗上升。

中转站用水消耗主要包括职工、综合楼、餐厅等的生活用水、消防用水和中转车间的降尘除臭系统。用水量逐月变化和季节波动均不大，新水用量基本稳定（图8）。2013年8～10月用水量较大，原因是该段时间气温较高，食堂、综合楼和职工日常用水和中转车间降尘除臭系统用水增加。3.2.3 单位垃圾综合能耗和用电量分析

图7 中转站消耗柴油量折合标准煤分析

图8 中转站消耗水量折合标准煤分析

2012年1月至2013年11月之前中转站逐月垃圾处理量相当。2013年12月至2014年9月，卢湾区垃圾不再进入中转站，逐月垃圾处理量明显减少（图9）。总体上，夏季（8、9月）和冬季（12月～3月）单位垃圾综合能耗和用电量均较高（图10、11）。

图9 2012年1月～2014年9月中转站逐月处理垃圾量

综合能耗方面，2013年单位垃圾综合能耗比2012年有所下降（图10），原因主要有：1）中转站探索并改进了工艺流程和操作方式，起到了节能效果；2）气候原因导致单位垃圾能耗发生变化。

图10 2012、2013年中转站逐月单位垃圾综合能耗折合标煤分析

用电量方面，2012年1月至2013年11月，单位垃圾用电量基本稳定（除气候原因造成2012年2月用电量飙升）；2013年12月至2014年9月单位垃圾用电量明显增加（图11）。主要原因有：1）工艺流程中主要耗能设备使用时间较久或日常维护工作不够完善，导致机器设备的老化、磨损，造成单位垃圾能耗增加；2）中转站自2013年12月起，处理的垃圾量骤减，中转站站在设备的运行和人员操作上尚未作出及时的调整，导致单位垃圾能耗增加。

图11 2012年1月～2014年9月中转站单位垃圾用电量折合标煤能耗分析

3.2.4 单位垃圾处理分项用电量分析

中转站的主要耗能种类为电，为了更准确的分析中转站整个工艺流程中主要的用电工艺及设备，对中转站各主要分项电量进行了为期一个月的挂表统计。结果表明，2014年中转站处理1t垃圾的用电量约为5kW·h，折合标准煤1.5kgce。垃圾处理工艺中的主要耗电设备按照单位垃圾耗电量大小依次为码头桥吊、垃圾压缩机、降尘除臭设备、活动地板，合计耗电量占总耗电量的80%。照明及其他设备耗电量占总耗电量的20%（表3）。

表3 中转站处理1t垃圾各主要分项用电量分析

3.3 能源管理

3.3.1 能源管理机构

徐浦垃圾中转站尚未建立专门的能源管理机构，缺乏专门的能源管理团队、能源管理目标和奖惩考核制度。消耗的电和水均由供电局和供水公司直接统计并收取费用。中转站总部公司制定了年度能耗目标和服务承诺，但主要针对设备设施正常运行和能源管理。

3.3.2 能源管理现状

能源计量：能源计量是用能单位实现能源消耗定量化管理的一种科学能源管理方法，用能单位实行合理用能和节约用能的关键是全面实行能源消耗定量化管理。徐浦中转站的自来水和电分别配备两个缴费计量表具，且中转站低压配电柜主要出线回路都已安装电量分项计量仪表。

设备台帐、运行记录和维保记录：中转站对各类用能能耗设备根据用能系统建立设备台账册，包括设备名称、资产编号、规格型号、供应商、功率、安装日期、安装位置和数量等，但无设备台账卡和数字化运行记录管理。

3.4 能源利用特点及存在问题

3.4.1 能源利用特点

中转站外购能源有水、电和燃、润料，其中以用电为主，约占总能耗的90%，燃、润料消耗约占总能耗支出的8.5%，水消耗约占总能耗支出的0.5%。

中转站综合能耗高峰集中在夏季（8月、9月）。用电高峰为夏季（8月、9月）和冬季（2月）。燃、润料费用支出高峰在夏季（8、9月份）和冬季（12、1月份）。用水量逐月变化不大，新水用量基本稳定。

气候、垃圾量的变化、设备的老化、操作方式等均会影响到中转站单位垃圾处理的能耗。

3.4.2 能源利用存在问题

2013年12月～2014年9月中转站垃圾量减少，逐月总能耗减少，但处理1t垃圾用电量折合标煤能耗明显增加。

中转站暂无专门的能源管理部门，缺乏专门的能源管理团队、能源管理目标和奖惩考核制度，能源管理工作较为分散。

中转站尚未根据用能系统建立能耗设备台账册，包括设备名称、资产编号、规格型号、供应商、功率、安装日期、安装位置和数量等，亦未进行数字化运行记录管理。

4 节能建议

4.1 加强能源管理

4.1.1 摸清设备设施家底，对存量设备设施建立数字化档案管理

建立设备设施档案，一方面是为了统计核实中转站范围的设备总数，防止流失和遗漏；另一方面是为了记述和反映设备从选型、购置、安装、运行、维修、技改到报废更新的全过程情况，具有“工作查考、分析研究、经验总结、同行交流”的作用，对当前和今后的设备管理工作都有着积极作用。

4.1.2 定期开展中转站能源利用状况调查研究评估

中转站应定期开展中转站能源利用状况调查研究评估，挖掘节能潜力。同时，对重点用能系统开展深度能源审计，为中转站能源改造和能源管理提供技术支撑。

4.1.3 开发物业（设施）管理信息平台

通过实施物业管理信息化建设，对各种管理流程、活动、岗位与制度等作系统的梳理、明确和提炼，促使物管企业从感性操作走向理性操作，从人治管理走向制度管理。

4.1.4 完善能源管理团队，强化中转站能源管理

通过现场调研发现，中转站对于自身用能设备进行过统计整理，但相应设备台账有所欠缺。建议中转站对主要设备建立网络设备登记卡及运行和保养计划，并按时对后勤设备的运行状况和维保进行记录，发现运行记录中出现数据异常时，相关负责人应及时通知设备维保单位及时维修，确保设备处于最佳工作状态。

4.2 加强设备的维护与管理

设备的维护与管理是保证中转站运营成功的关键因素之一。工艺设备长期使用会造成机器的磨损、老化等，这些问题都会影响设备的耗能。对耗能设备进行保养以及预防性维护，是保证设备高效、低耗、低排放的关键。要充分发挥设备的功效和性能就要定期的预防性保养。例如，按照厂家推荐，对工艺设备实行操作人员维护、基本维护以及年度维护，并且使用纯正的原厂配件定期更新、更换设备或其相关配件，使设备保持在最佳状态，可以在各种情况下保持最高的工作效率。

在转运系统中使用正确的油料也很关键。集卡对使用的油料有严格的要求。好的机油能降低排放、减少磨损以及降低油消耗。同时，一些滤芯的保养和更换要做到定时及时。它们不仅可以起到保护发动机的作用，而且可以在一定程度上降低油耗。

4.3 改进设备运行及操作方式

中转站工艺设备具有手动、软手动、自动三种控制方式。手动由就地控制箱上的控制按钮实现，软手动由操作员通过中央监控计算机人机界面上的控制按钮实现，自动控制由自动控制系统根据预先编制好的工艺流程逻辑顺序控制。三种控制方式优先等级由上至下依次为手动、软手动、自动。

中转站的垃圾处理工艺流程中，称重计量系统和降尘除臭系统为感应式自动运行，活动地板、垃圾压缩机、集卡、正面吊和码头桥吊等设备的运行均为人工控制。针对垃圾量的变化，建议在设备运行、操作方式上快速反应。通过制定相应的设备运行制度和转变操作方式，可以有效地降低中转站的能耗。

首先，中转站应定期培训工作人员，使其了解工艺设备的相关信息及耗能情况，并熟练掌握设备的操作方法。其次，相关人员应根据中转站运营至今的垃圾处理量及能耗情况进行分析、总结，并制定出针对不同垃圾处理量情况下，高效、低耗的设备运行和操作方式。确保在工作环境和垃圾量变化的情形下，中转站能够快速反应，保持高效、低耗运营。此外，通过能耗绩效评估手段激励员工的工作热情，为工作的开展明确了目标和重点，使有限的管理资源围绕工作目标和重点得到优化。

4.4 采用节能LED照明设备

中转站的综合楼、生活管理用房照明光源主要采用荧光灯和节能灯，可替换成节能LED灯。LED节能灯是用高亮度白色发光二极管发光源，光效高、耗电少，寿命长、易控制、免维护、安全环保，是新一代固体冷光源。白光LED的能耗仅为白炽灯的1／10，节能灯的1／4。相比传统的各类荧光灯管，LED灯寿命更长，无维护费用，无污染，更加美观；且LED灯管可通过对色温、功率、显色指数等多方面的调整设计达到不同场所的建筑照明标准要求。

5 结语

节能减排是我国重要国策之一。开展能源利用状况调查是强化能源管理和有效节约能源的手段和方法。本文以徐浦环卫中转站为例，对能源利用状况进行调查、分析，探究能源利用的特点和问题，从加强能源管理、加强设备的维护与管理、改进设备运行及操作方式和采用节能LED照明等方面提出节能建议，以期对环卫中转站的节能降耗有所裨益。

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[8]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局，中国国家标准化管理委员会.《综合能耗计算通》（GB／T 2589－2008）[S].北京：中国标准出版社，2008.