了得網工業技術_電力需求側管理資源調查繫列叢書電機繫統節電資源調查與評估

編輯推薦

2017年權威和專業的電力需求側管理工具叢書

內容簡介

本書的內容共分為五章，分別從電機繫統節能的基本概念、電機繫統常見的節能技術、電機繫統電耗調查的主要對像和工作方法、電機繫統節電資源潛力評估方法（計算模型）以及電機拖動典型負載繫統節電資源調查案例等方面，介紹了面對電機繫統節電資源任務時應采取的檢測、診斷、評估等技術手段，為更好地開展電機繫統節能工程的實施提供幫助。

作者簡介

由國家發改委及南方電網公司、國家電網公司共同編制。分專業由南網能源公司、東南大學等單位牽頭編寫。編寫人員有南方電網公司宋總濤、國家電網公司徐傑彥、東南大學張小松等單位的專家。

叢書前言本書前言章概述 ···················································································· 1節電機繫統節能概述 ··························································· 2第二節電機繫統的現狀、能耗水平及發展趨勢 ································ 3第三節電機繫統節電資源調查的相關概念和要求 ····························· 7第四節我國電機繫統節電資源調查的潛力估計 ······························· 10第五節電機繫統節能和需求側管理之間的關繫 ······························· 10第二章電機及其繫統節能技術 ·························································· 12節影響電機繫統運行效率的因素 ··········································· 12第二節電機與繫統的節能技術 ···················································· 16第三節電機本體節能技術 ·························································· 23第四節電機繫統節能技術 ·························································· 27第五節電機繫統與拖動設備、運行工況匹配技術節能技術 ··············· 41第六節電機繫統其他節能技術 ···················································· 44第三章電機繫統電耗調查 ································································· 50節電機繫統電耗調查的主要對像及其確定依據 ························ 50第二節電機繫統電耗調查工作流程 ·············································· 51第三節電機繫統電耗調查表設計 ················································· 52第四節電機繫統電耗數據現場測試記錄 ········································ 59第四章電機繫統節電資源潛力評估方法 ·············································· 62節電機繫統節電技術的選擇 ················································· 62第二節電機繫統節電潛力評估的基本注意事項 ······························· 63第三節電機繫統節電潛力評估的其他注意事項 ······························· 64第四節高效電機置換的節電資源潛力計算方法與模型 ······················ 66第五節電機繫統改造的節電資源潛力計算方法與模型 ······················ 68第六節電機繫統節電資源開發經濟性分析 ····································· 70第五章電機拖動典型負載繫統節電資源調查案例 ·································· 73節泵繫統節電資源調查案例 ················································· 73第二節風機繫統節電資源調查案例 ·············································· 87第三節空氣壓縮機繫統節電資源調查案例 ····································· 97第四節傳動繫統節電資源調查案例 ············································ 108參考文獻 ······················································································· 136

前言

電力需求側管理是綜合資源規劃（integrated resource planning, IRP）的重要組成部分，通過提高終端用電效率和優化用電方式，達到節約資源和保護環境的目的。為深入開展電力需求側管理工作，增強全社會參與需求側能效項目的能力，國家發展和改革委員會經濟運行調節局會同南方電網公司市場營銷部、國家電網公司營銷部組織有關單位和專家編寫出版了《電力需求側管理資源調查繫列叢書》，用於指導電網企業需求側管理人員更好承擔需求側管理實施主體職責，指導用能企業切實了解自身的能效水平，指導節能服務公司便捷地完成節能診斷。本套叢書嘗試為讀者建立一種電力需求側管理資源調查與評估的方法，從用能客戶的微觀層面獲取需求側資源的潛力和解決方案。為便於了解文中的主要內容和邏輯關繫，對有關概念做如下說明。一、電力需求側管理資源的定義電力需求側管理（demand side management, DSM）是指為提高電力資源利用效率，改進用電方式，實現科學用電、節約用電、有序用電所開展的相關活動。實施電力需求側管理具有顯著的經濟效益和社會效益。對於電力用戶，可以降低用電負荷和用電量，減少電費支出，提高用電安全性、可靠性，從而降低企業經營成本、提高產品競爭力，還可以通過在線監測有效提升管理水平。對於電網企業，可以削減高峰用電負荷，在電力供應緊張時有效緩解限電壓力；可以提高電網設備利用率，促進電網安全、經濟運行，延緩或減少電網建設所需投資。對於社會，可以減少一次能源的消耗，減少對發供電資源的占用，從而促進環境保護與資源節約。電力需求側管理資源指終端用電領域的節電和轉移電力的資源，凡是有用電的地方都存在潛在的節電和轉移電力的資源。概括起來大致包括：（1）提高照明、空調、電動機及繫統、電熱、冷藏、電化學等設備用電效率後可以節約的電力和電量。（2）蓄冷、蓄熱、蓄電等改變用電方式可以轉移的電力和電量。（3）能源替代、餘能回收可以減少和節約的電力和電量。（4）合同約定可中斷負荷可以轉移或節約的電力和電量。（5）建築物保溫等改善用電環境可以節約的電力和電量。（6）用戶改變消費行為減少或轉移用電可以節約的電力和電量。（7）自備電廠參與調度後電網可以減供的電力和電量。二、電力需求側管理資源的界定和分類需求側管理資源按照其可開發情況可分為技術可開發資源、經濟可開發資源。（1）技術可開發資源。即在一定時期內，對於技術而言存在可行性的節電資源，即隻要以更高效率的技術替換現有技術，便可能獲得的資源節約量。（2）經濟可開發資源。即不僅存在技術可行性，也同時滿足經濟要求的節電資源，具體做法是在滿足技術可行性的基礎上進行成本效益分析，從而得出具有經濟效益的節電資源。電力需求側管理資源按照其資源屬性，可以分為三類：可節約的電力資源、可節約的能量資源以及可替代的資源。（1）可節約的電力資源。指電功率（kW）的節約量，根據電力繫統的負荷特性，以某種方式將用戶的電力需求從電網負荷高峰期削減，或將其轉移到電網負荷低谷期，減少日或季節性的電網峰荷，促使電力需求在不同時序上合理分布，增加低谷期設備利用率，提高繫統運行的可靠性和經濟性。（2）可節約的能量資源。指電量（kWh）的節約量，是指以提高電能利用效率為目的，通過各種節電改造項目、技術、產品、工藝等挖掘的節約電能消耗量，從而減少因發電而消耗的一次能源以及其他社會資源，是一種可循環的資源。典型的電力需求側可節約能量資源開發範例為能效電廠，即以電量節約的方式滿足用戶的用電需求，實現供需平衡，同時還能帶來其他效益，如減少污染物的排放、減少對煤的需求、提高電力繫統運行的經濟性和可靠性等。（3）可替代的資源。指被清潔能源替代的能量（kWh），從廣義上講，電力替代也是電力需求側資源之一，是節能、節電的重要措施。電力產品面臨的替代品主要有天然氣、風能、太陽能等，尤其是天然氣在發電、民用方面有著良好的替代性，可以減輕缺電壓力，更加清潔，並提高能源利用效率。三、電力需求側管理資源調查對像及方法本套叢書所稱調查方法是對電力需求側管理節電資源調查一般方法的闡述，是典型調查、一般調查和抽樣調查方法的結合，根據每個特定節電領域的具體特點而靈活開展。調查評估機構接到某一節電資源調查評估任務後，可按照以下工作程序完成相關任務：收集前期資料、準備相關調查測試器材、辦理入場許可、開展現場調查、編制調查評估報告。電力需求側管理資源具體的調查對像為：（1）各供配電單位。通過供配電單位以往的運行數據，得到電力繫統的負荷特性，從而可以用某種方式將用戶的電力需求從電網負荷高峰期削減，或將其轉移到電網負荷低谷期，減少日或季節性的電網峰荷，促使電力需求在不同時序上合理分布，增加低谷期設備利用率，提高繫統運行的可靠性和經濟性。根據調查供配電單位的變壓器、線路和無功補償裝置的現狀，相關廠家改造的費用等基本情況，進而分析供配電繫統經濟運行、節電改造和改善電能質量所的電力與電量資源，進行相關的電力需求側管理項目。（2）各用電單位。電力需求側管理資源調查工作展開的主體可以是政府、電力公司或用戶本身，對於政府相關決策機構，電力需求側管理資源調查要整合全社會需求側管理資源，制定需求側管理資源調查工作機制，因此調查對像需要包含全社會各行業。對於用戶本身，需求側管理資源調查工作旨在挖掘本身潛力，達到節電，降低經濟運行和企業的經營成本，提高產品競爭力。電力需求側管理資源調查可以采用抽樣調查與典型用戶調查結合的方法，具體流程圖如圖Ⅰ所示。根據電力需求側管理目標，分析電力需求側管理資源調查需要得到的用戶信息，主要包括用戶用電潛力信息以及用戶價值信息。通常來說，用戶電力需求側資源的潛力信息需要深入了解用戶負荷特性、開展實地調研；用戶價值信息可以采取文案調研的方法。開展電力需求側資源實地調研需要借助調查表。需要根據信息需求，合理設計調查表。根據電力需求側資源調查方案編制的需要，調查表需要涉及以下幾方面的信息：用戶基本信息，主要設備的負荷及運行特點、重要程度，企業生產班次和廠休情況，企業生產設備檢修計劃，可中斷負荷控制對企業圖Ⅰ 電力需求側資源調查工作流程生產安全、生產成本、代工範圍等方面的影響，蓄能技術的情況等。同時，調查表應當具備信息完備、簡潔易懂、操作性強等特點。可節約電力資源調查采用文案調研與實地調研相結合的方法。對於用戶電力需求側資源潛力信息，主要采用實地調研的方法。對於重點行業、重點用戶負荷特性調查，實地調研可以以調查表為主要調研依據，采用現場調查、問卷調查和交流訪談等方法，提出具體的實地調研方案，並就相關注意事項做出說明。此外，文案調研方法也是節電資源調查的重要方法。用戶信息（尤其是用戶價值信息）如單位產值電耗、電費收益率、對於經濟的促進作用等，可能來自於不同的信息渠道。在對信息搜集渠道進行分析的基礎上，提出各類信息的獲取途徑和方法。本套叢書按照通用設備節電資源的分類，包括《節約電力與蓄能繫統資源調查與評估》《供配電節電資源調查與評估》《電機繫統節電資源調查與評估》《中央空調節電資源調查與評估》《熱泵繫統節能資源調查與評估》《照明節電資源調查與評估》《分布式發電資源調查與評估》等7 個分冊，分別從需求響應節約電力、空調蓄能、供配電繫統、電機繫統、中央空調、熱泵繫統、分布式光伏發電、天然氣分布式能源、煤層氣綜合利用和餘熱餘壓發電等方面對需求側管理資源調查與評估方法體繫進行了論述，站在電力需求側管理的角度，從市場需求出發，繫統闡釋電力需求側管理資源潛力調查的內容和方法體繫，具有較強的操作性與實用性，可以為電力用戶、能源服務機構等能源管理人員提供能源服務項目的初步可行性評估，同時為各地政府電力需求側管理主管部門、電網企業開展電力需求側管理工作提供方法參考。叢書的編寫得到了南方電網綜合能源有限公司、東南大學、國家發展和改革委能源研究所、中國電力科學研究院等單位、機構和專家的大力支持，尤其南方電網綜合能源有限公司結合自身節能業務開展情況提供了大量調查表及案例支持，在此一並表示感謝。限於編者水平，書中難免有欠妥之處，誠懇歡迎讀者批評指正。編者2017.2

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