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节能减排技术精品(七篇)

时间:2023-06-16 16:25:48

序论:写作是一种深度的自我表达。它要求我们深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隐藏在内心深处的真相,好投稿为您带来了七篇节能减排技术范文,愿它们成为您写作过程中的灵感催化剂,助力您的创作。

节能减排技术

篇(1)

关键词:渔船;节能减技术;海洋捕捞;机动渔船;主机排放;污染气体 文献标识码:A

中图分类号:U674 文章编号:1009-2374(2016)17-0081-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2016.17.039

在我国现有的107万艘渔船中,小型渔船占比超90%,在小型渔船中传统的木质渔船占到了84%。渔船的突出问题表现在数量多、船型杂、能耗大、装备落后、污染严重,严重制约了渔业的持续健康发展。近几年来,渔业主管机关和社会各界积极开展渔船节能减排研究,探索渔船节能减排的技术措施,着力从渔船新能源应用、渔船材质玻璃钢化、推广节能型渔船、渔船装备技术进步等方面,梳理出渔船节能减排技术路线,力争降低渔船耗能指标、优化渔船船型、提高渔船装备技术水平,实现渔业增效和渔民增收。

1 渔船现状分析

1.1 我国机动渔船耗能严重

众所周知,渔船主要动力是柴油发动机,柴油发动机工作过程中消耗大量燃油,是渔船耗能的主体。据统计,在机动渔船中尤其以捕捞渔船耗能严重,年耗油量占比机动渔船总耗油量达93.7%(见表1)。同时渔船柴油机在工作过程中还会排放大量的污染物,这些排放物质主要有氮氧化物(NOx)、硫氧化物(SOx)、碳氧化物(COx)等,其中NOx和SOx对环境和人类的影响最大。又加之我国目前普遍是老旧渔船,柴油发动机机型老旧、高耗能问题更加突出。经测算,在渔业捕捞生产成本中,燃油成本占总的捕捞生产成本高达50%以上,有的甚至高达70%。

1.2 高能耗木质渔船数量大

我国现有渔船中占比超85%以上的都是高耗能、高污染的木质渔船,木质渔船普遍存在航速慢(航行阻力大)、保温性能差、维修费用高等缺点。有技术分析,渔船航行阻力与渔船能耗成正相关关系,而渔船阻力与船体材质、船舶主尺度、船型系数等有关,但一旦技术参数确定后,渔船航行阻力就与材质关系密切。而选用轻型材质玻璃钢材料建造渔船可有效减小渔船航行阻力,从而有效降低能耗。有数据分析,同尺度的木质渔船比玻璃钢渔船的燃油消耗要高出10%~15%。

1.3 渔船船型混杂

渔船数量多、船型混杂,船型标准化工作进展缓慢,可供选择的节能型渔船船型十分有限。渔船能耗问题也反映在渔船设计工作的落后,本来在渔船设计阶段,就应充分考虑到渔船航行和生产缓解的能耗问题,可在设计阶段采用一些减少渔船阻力的措施,比如采用轻型船体材料,减少船体表面粗糙度,减少污底,合理选择尺度、船型系数和线型,减少湿表面积,采用球艏、球艉、减摇鳍、减摇水舱等。实践证明优化船型可有效节能达5%以上。

1.4 渔船装备技术普遍落后,耗能高

由于渔船装备多,但普遍渔船装备技术比较落后,随着渔业资源的不断衰退,渔船作业生产的效益不高。所以在渔船建造选用设备时,由于一些新技术、高性能的产品价格相对高,船东很难接受,往往会选择一些价格低廉的产品,这样就造成渔船设备普遍耗能较大。例如目前诱鱼灯、信号灯等普遍还是采用传统光源的灯具,耗能严重,有数据比较,使用传统光源技术生产的诱鱼灯、信号灯就比采用LED技术生产的灯具消耗能源多达1倍以上。还有像渔船制冷系统普遍采用老旧机型,渔船制冷系统的能耗损失也相当严重,以此类推,如果这样累计,由于渔船装备技术落后造成的能耗浪费也是十分严重的,不可低估。

1.5 渔船在作业中会排放很多有害物质

如渔船主机运转过程中排放的氮氧化物、硫氧化物、二氧化碳和微颗粒物,会直接污染空气环境。加之还有大量的渔船未按规定配备油污水和生活污水处理装置,造成污油污水直接排放周围水域,造成水域环境的污染。据统计,我国海洋捕捞渔船每年主要有害物质排放量为氮氧化物40万吨/年,硫氧化物20万吨/年,二氧化碳2500万吨/年,微颗粒物2万吨/年;主要污染物排放为油污达2万吨,生活污水350万吨,固体废弃物超50万吨。

由上述内容可见,渔船节能减排工作刻不容缓。

2 渔船节能减排措施与建议

综上所述,渔船节能减排工作已经到了必须解决的时刻,渔船节能减排工作直接关系到渔业健康和可持续发展。随着社会各界的关心和有识之士不断探索渔船节能减排技术措施,渔船节能减排工作路线逐步清晰,也得到渔业界同仁的共识,并引起政府和社会的高度重视。文章结合笔者常年从事的渔业装备制造业的生产管理和长期对渔业及渔船问题的研究,通过对渔船现状的分析,对渔船节能减排工作提出以下措施与建议。

2.1 积极推进绿色能源在渔船上的应用

要积极推进绿色能源在渔船上的应用。近些年,已经有些渔船采用了电力推进技术和清洁能源(LNG)作为动力系统的技术,渔船节能减排也有了新的突破。由于电力推进技术可针对渔船作业工况复杂的特点,通过灵活控制船舶电站、优化机桨配合、辅助设备电气化、制动能量回收等技术措施达到降低能耗和减少排放。有数据说明,采用电力推进技术可降低油耗10%~20%,减少排放50%~60%;而清洁能源(LNG)应用于渔船最少可实现减排70%,如采用柴油/天然气双燃料动力系统技术,可达到节省燃料成本20%以上。

2.2 积极推进玻璃钢渔船建造

以上在渔船现状分析中,对玻璃钢渔船的节能特点有所描述,但目前我国玻璃钢渔船数量仅占渔船总数的1%,推广使用玻璃钢渔船可大大推动渔船节能减排工作,因为玻璃钢渔船与木质船相比具有航速快、阻力小、隔热性能好等节能特点,且维修方便。经比较,同尺度玻璃钢渔船与木质渔船相比可节省能耗10%~15%。

但是,由于多年来制约玻璃钢渔船推广的一个重要因素是玻璃钢渔船老化后难于降解,玻璃钢渔船报废后无法处理,处理不当就会对环境造成危害。捷胜海洋装备股份有限公司积极关注并调查研究玻璃钢渔船老化降解难题,积极与具有该类世界先进技术水平的团队进行探讨,力争在制约玻璃钢渔船推广的瓶颈问题上有所突破,以切实有效的措施积极推进玻璃钢渔船的建造、使用和发展。

2.3 积极推进渔船优化选型

渔船船型混杂的现象已经引起农业部渔业船舶检验局的高度重视,近些年来大力推进渔船标准化船型的设计研发工作,积极组织全国有关单位开展渔船标准化推进工作,并先后在大连、山东、重庆等地开展小型渔船标准化船型研究试点工作,有些省、市(江苏、上海)已经率先结合本辖区渔船作业特点,开发设计了一批地区标准船型。随着这些标准化船型的使用,渔船管理机构可根据渔船运营数据分析,逐步筛选出安全性能可靠、技术参数和经济指标优化、节能效果好的船型作为优选船型推广应用。标准化渔船船型的推广工作是渔船节能减排工作的重要措施和手段,是渔船节能减排工作的必经之路。

2.4 积极推进渔船装备技术进步

随着整个国民经济的发展和我国整体工业水平的提高,渔船装备的技术进步是必然趋势。但由于渔船装备种类多,涉及技术领域广泛,做好渔船装备技术进步工作还需要各界的努力。要得到渔船船东、设计单位和主管机关的通力配合,鼓励船舶装备制造商研发技术指标优良的产品,渔船设计单位在设计阶段选型时尽可能地进行渔船装备的优化处理等,例如选用燃油消耗率指标优良的柴油机机型、推广LED技术在信号设备和诱鱼灯具上的应用、使用低能耗制冷设备、选用高效能的鱼舱隔热层保温材料及减少网具阻力等都将有助于渔船节能减排,积极推进渔船装备的技术进步,必将提高渔船整体的节能减排效果。

3 结语

节能减排工作是现代产业发展的重要着力点和现实目标。渔业节能减排工作是国家节能减排工作的重要组成部分,也是建设现代渔业的重要内容。渔船节能减排工作是渔业节能减排工作的重中之重,做好渔船节能减排工作意义重大。但同时渔船节能减排工作又是一项长期并任务繁重的工作,做好渔船节能减排工作事关渔业健康发展和渔民持续增收,做好渔船节能减排工作可有效提高渔业生产总体经济效益,同时具有重要的社会效益。渔船节能减排工作还需要社会有关各方的关注、积极参与、共同努力,相信只要我们坚持不断开展渔船节能减排技术研究,做好渔船节能的技术推进和应用工作,将在不远的将来实现我们的天空更蓝,海水更清。

参考文献

[1] 徐皓,张祝利.我国渔业节能减排研究与发展建议[J].水产学报,2011,(3).

篇(2)

2003年,张去非接触了北京远通公司的产品EPS纳米燃油装置,并对此产生了强烈兴趣。怀着美好憧憬,他带了20个产品回到大庆,测试后结果非常理想。

然而,十多年过去了,这个他非常看好的纳米燃油技术产品,依旧面临着市场准入瓶颈。面对质疑,他希望有关政府部门能对产品进行一次公平、公正、公开的权威检测。

光明的应用前景

EPS纳米燃油技术是一种将普通燃油处理成为纳米燃油的全新技术。它是将分子团球形直径300纳米左右的普通燃油处理成为直径3纳米以下的亲氧活性的纳米燃油,使燃油的燃烧更加完全、彻底,提高燃油设备的热效率,从而达到节省燃油、减少排放等效果。

“我前几天偷偷在女儿的车上装了EPS装置。有一天,她男朋友对她说这两天车开得很轻脚,有点感觉。”

8月15日,张去非在介绍EPS的效用时,对《小康》记者讲述了这么一段小插曲。

北京远通有限公司是国家中小企业科技创新型百强民营企业,从2000年开始,公司总裁王文浩(EPS装置专利发明人)带领他的团队致力于燃油处理技术开发和应用,历经十余年科研,成功研制出具有国际先进水平的EPS纳米燃油技术。

“我们和中国科学院及国家原子能研究院等国内在流体和物质微观结构领域的权威研究机构合作,对经过EPS处理后的燃油从微观层次进行检测,结果表明通过EPS后,普通商用柴油中大量存在的大于300纳米的分子团全部被击碎成为小于3纳米的颗粒。”张去非对《小康》记者说。

在北京远通公司的EPS纳米燃油装置发明专利证书上也写明了这一点:本发明公开了一种纳米颗粒燃油,其基本不含有大于10nm的颗粒。本发明的纳米颗粒燃料油与常规燃料油相比,显著提高了燃料油的燃烧程度。在应用中可以显著节约燃油、减少尾气中CO等物质的排放量。

为了进一步验证EPS的功效,张去非将产品拿到黑龙江省大庆市和北京市,先后经过了大庆胜利油田管理局能源监测站和北京市节能监测中心对EPS纳米燃油的监测。结果显示,节油方面可达20%―30%,有的实例达到40%。减排方面50%―90%,尾气中的CO、HC、NOx、PM、排放量,平均减少50%以上。安装EPS装置后,达到欧洲III号排放标准的汽车,可以轻松达到欧洲V号标准。除了节能减排,EPS装置还可提高动力20%,降低发动机噪音,清除发动机积碳和降低排气温度,有效延长发动机使用寿命。

据了解,EPS纳米燃油装置可应用的范围非常广泛,凡是燃油动力装置都可应用,包括汽车、船艇、内燃机车、发电机组等燃油动力装置。现在在北京的近千辆出租车、胜利油田部分石油钻井机以及一些万吨远洋轮、小型海轮和一些百货商场的发电机组等设备上都安装了EPS纳米燃油装置。

艰难的推广历程

“虽然EPS装置的前景十分光明,但我们所走的道路是十分曲折的。”张去非从2004年做远通公司东三省的总,到现在成为远通公司的副总经理,对市场推广时遇到的困难不胜唏嘘。

“EPS纳米燃油装置从研发到推广已经有十多年,目前已经发展到第九代产品。但是由于我们自身对产品的认识不够,导致之前的市场开发方向不准确。之前主要是针对个体进行推广。作为普通老百姓,花十万二十万买一辆车,是一个很大的资产,节不节油其实不是很在意。加上对EPS装置半信半疑,担心会把爱车弄坏。所以我们要费好多口舌向车主介绍这个产品,人家才装。另外,虽然国家倡导节能减排,但是很多车主对尾气排放仍不在乎,认为只要达标就可以了。基于这些原因,EPS装置一直没有得到大规模的应用。”张去非说。

而在市场开发时也遇到了对EPS装置本身的质疑。EPS装置想要大规模的进入市场,前提是必须取得国家有关部门的检测和认证。而作为一家民营企业,在这个方面遇到了重重困难。

有专业人士把EPS定位为“与汽车有关的技术”,而不是“与燃油有关的发明”。针对这一状况,北京远通公司加强了两个方面的工作:一方面进一步做好产品设计合理化、加工精密化、安装简便化和调试标准化。另一方面,北京远通公司积极向其他“用油领域”发展,目前累计开发了七个系列的产品。

有人质疑EPS节油的机理。“EPS装置节能减排的前提是车况应是正常的,它代替不了修车。面对质疑,公司在一些企业和政府机构做了检测。但是仍有人质疑检测的权威性,因此我们希望能得到国家工业信息化部和环保部等有关部门的重视,对EPS纳米燃油装置进行全面、权威、公平的检测。”张去非表示希望能得到政府权威部门的检测,为我国的节能减排事业做出应有的贡献。

篇(3)

农业节能减排是国家节能减排工作的重要组成部分,潜力巨大,前景广阔。农业农村在节能减排中大有可为,但目前我国的农业节能减排的形势十分严峻,主要表现在:农业机械化水平不高、农民节能意识淡薄、与国外差距较大。这些方面应该引起各级政府、相关行业与部门的高度重视。

做好农村生活节能减排,是农业节能减排的重要部分。我国大部分农村地区经济发展水平低,基础设施落后,制约了常规商品能源的推广应用,并且成本高,多数农民难以负担,出现了农村居民对优质能源日益增长的需求与商品能源供应落后之间的矛盾。我国大部分农村地区居民生活用能仍以秸秆、薪柴等低效燃烧为主,室内外环境污染相当严重,能源利用效率低,仅为25%左右,节能潜力巨大。因此,开发农村可再生能源,做好农村能源节约,不仅有利于改变农民传统生活能源消费模式,减少农民对商品能源的依赖,而且能够有效改善农村生产生活条件,推进社会主义新农村建设。

1.农业机械节能减排开展如火如荼

近年来,在国家农机购置补贴等一系列强农惠农政策推动下,我国农业装备水平快速提高,农业机械应用领域不断拓宽,农业机械节能减排的任务也日益繁重。为做好农机化节能减排工作,农业部办公厅印发了《关于进一步做好农机化节能减排工作的通知》。农业的节能减排主要靠农业机械的节能减排。农业机械是农业生产的重要工具,农机化技术直接关系到节肥、节药、节水、节种和秸秆综合利用等技术的普及和推广,是推进农业农村节能减排的载体和手段。做好农机节能工作,不仅能够推进农机化发展方式的转变,而且对整体推进农业农村节能减排,建设资源节约型、环境友好型社会具有十分重要的意义。

农机维修节能减排是农机节能减排的重要内容。做好农机维修节能减排工作,开发和推广先进适用农机维修保养技术和设备,对节约能源、降低排放、减少污染、提高农业机械化发展质量具有重要意义。为做好农机维修工作,加快农机维修先进技术推广应用,促进农机节能减排,农业部农机化管理司组织有关专家,从现有大量的农机维修技术中遴选出了10项有明显节能减排效果的农机维修技术。入选的十项农机维修节能减排技术在技术上成熟可靠,其明显的节能减排效果,在农机维修生产实践中已得到证实。

2.大力推进农村生产生活节能减排技术

随着农村居民生活水平的提高,农村地区商品能源的需求进一步扩大,对国家能源安全的压力越来越大,农村地区的能源供应问题不容忽视。

2.1加大农村沼气工程实施力度 继续以沼气建设为重点,引导农民改圈、改厕、改厨,改善农民生活生产条件。积极发展秸秆沼气,解决沼气原料不足问题。加快推进农村沼气服务体系建设,保障沼气建、用、管、服的有效衔接,提高沼气使用率。在集约化养殖场和养殖小区,建设大中型沼气工程,解决畜禽养殖污染问题。2010年新增沼气用户500万户,全国农村沼气用户达到4000万户。同时带动沼气施工、制造、科研创新和服务体系的发展,推进沼气产业发展。

2.2加快推进生物质能源开发 加快编制秸秆综合利用规划,合理布局秸秆综合利用产业,优化秸秆利用结构。在有条件的地方探索建设一批大型综合利用工程,集约、循环、高效、充分利用秸秆资源,从根本上解决秸秆焚烧和随意堆放问题。在确保国家粮食安全和农产品有效供给的前提下,坚持“不与人争粮、不与粮争地”的原则,加快研发以秸秆等为原料的第二代生物质燃料,适度发展非粮能源作物,走中国特色的生物质能源发展道路。

2.3大力推进农村生产生活节能减排技术 农业部已经了《农业和农村节能减排十大技术》,下一步将大力推广节水、节肥、节药、节农膜等资源节约型技术,加快发展节油、节电、节煤等农业机械和渔业机械技术及设备,推进高能耗农业机械的报废和更新换代,降低农业装备能耗。筹划实施新一轮农村省柴节煤炉灶(炕)升级工程,推广高效、低排放、省柴、节煤炉具,使热效率平均提高10%,加快推进秸秆成型燃料产业发展。

篇(4)

关键词:工业锅炉;节能减排;变频节能

工业锅炉在能源供应方面发挥重要的作用,负责工业领域内的供热、供水,工业锅炉在能量供应的过程中,同样需要消耗能源。我国工业锅炉能源的消耗量非常高,而且引发了严重的环境污染,面对工业锅炉的消耗状态,必须落实节能减排技术的应用,最大程度的降低工业锅炉中的能源投入,做好节能、环保的工作,推进工业锅炉的绿色化发展。

1.工业锅炉节能减排的实际发展

工业锅炉节能减排处于快速发展的状态,因为工业锅炉能源消耗量居高不下,所以节能减排成为工业锅炉后期发展的主要方向。

1.1工业锅炉节能减排的挑战

工业锅炉运行中传统特性明显,由于工业锅炉的发展历史长,因此其在节能减排方面势必面临严峻的挑战[1]。分析如:①排烟温度高,基本在300℃-350℃之间,导致大量热能直接排放到空气中,增加了锅炉原料的消耗;②90%以上的工业锅炉无法快速适应煤种,出现燃烧矛盾,直接降低了燃烧效率;③工业锅炉控制性能差,无法准确的实行节能减排技术。

1.2工业锅炉节能减排的必要性

节能减排是工业锅炉发展的必然趋势,积极推进节能减排技术的应用,符合工业锅炉的发展需求。节能减排在工业锅炉中发挥重要的作用,改善了工业锅炉的运行条件,促使其具备较高的运行效率,落实节能减排技术的实践应用。

2.工业锅炉节能减排的技术分析

工业锅炉运行中应引入节能减排的技术,用于降低工业锅炉运行中的能源消耗量,实现节能降耗。分析工业锅炉运行中比较常见的节能减排技术,如下:

2.1变频节能技术

工业锅炉运行中的变频节能技术,能够降低电能的消耗量,传统锅炉运行中由管理人员操作,很容易在用电高峰期引费,所以引入变频节能技术,降低锅炉的耗电量。变频技术能够根据工业锅炉的状态,提出恰当的工作方式,可以避开用电高峰。变频节能技术的优势明显,与传统锅炉运行相比,变频节能技术主动控制电机转速,保护锅炉的机械性能,着实降低了电机的工作温度。

2.2水处理技术

工业锅炉用水处理不到位,导致锅炉内壁淤积水垢,水垢厚度增加1mm,热能供应的效率会减少3%,不利于工业锅炉的安全运行。因此,工业锅炉采取水处理技术,用于提升锅炉原水供应的质量水平,保障工业锅炉的无垢环境。例如:某企业检测工业锅炉的运行状态,经水处理技术优化后的锅炉,内部原水、蒸汽等品质有明显的上升,锅炉的整体效率提升了10%-20%。工业锅炉在水处理技术的基础上实行冷水回收,锅炉运行中产生的蒸汽,经过相关装置处理后转化成冷水,可以重新应用到锅炉供水内,还可投入工业锅炉的其它系统内,提升工业锅炉内水资源的利用率。

2.3余热回收技术

工业锅炉运行中深化余热回收技术的应用,根据工业锅炉的运行实际,安装余热回收装置,回收锅炉排放的高温烟气。余热回收装置能够降低高温烟气的温度,保持在150℃-200℃之间,以免浪费高温烟气内的热量能源。目前,余热回收技术在工业锅炉节能减排中处于积极发展的状态,我国40%以上的工业锅炉已经安装余热回收装置,实现了残余热量的回收和再利用。

3.工业锅炉节能减排的优化对策

结合工业锅炉节能减排技术的应用,还需要提出相关的优化对策,营造优质的节能环境,最大程度的控制工业锅炉的能源消耗量。

3.1强化锅炉运行的管理

锅炉运行管理能够提升运行效率,效益值高达4-10个百分点,随着工业产业的发展,企业逐渐忽视了锅炉运行的管理,导致工业锅炉运行中潜在能源浪费。工业锅炉运行时需要强化管理,通过科学的管理方式,优化工业锅炉节能减排的环境[2]。

3.2提升锅炉控制的水平

工业企业在锅炉节能降耗方面,提升了锅炉控制的水平,根据锅炉控制的需求,提出优化煤种配置的策略。优质配煤能够提高15%的热效率,热值高达4500kcal/kg,灰熔点>1260℃,工业企业通过配置煤种,改善锅炉燃烧的效率,降低锅炉燃煤的数量,由此降低煤炭资源在工业锅炉运行中的消耗量。

3.3规范燃烧消费政策

燃烧消费政策是工业锅炉节能减排的核心支持,有利于落实节能减排技术。我国传统资源面临着巨大的消耗压力,工业行业中借助燃烧消费政策,取缔一部分消耗量较高的锅炉,改善传统锅炉的设计,优化工业锅炉的运行状态。规范的燃烧消费政策,成为工业锅炉节能减排技术的保障,为其提供优化方式。我国在工业锅炉节能减排技术应用方面已经出台的相关的政策,目的是提升工业锅炉的运行水平,实现节能减排的目标。

4.结束语

能源与经济应该保持同步发展的状态,我国经济发展速度逐渐加快,但是能源始终保持在落后的状态,再加上工业能源的过度消耗,着实增加了能源控制的难度。工业锅炉中的能源消耗比重较大,全面推进节能减排技术的应用,同时采取优化对策,保障节能减排技术的应用效益,缓解工业锅炉运行中的能源压力,进而降低工业锅炉运行中的能源投入量。

参考文献:

[1]于光亮.工业锅炉节能减排技术探究[J].科技创新与应用,2012,12:65.

篇(5)

设备是完成节能减排的直接工具,直接关系着节能减排目标能否实现。为此,在设计模式创新后,要对关键的设备进行调整。调整过程要依据设计的参数进行,要求设备与工艺目标和节能目标相符。设计目标落实于设备层面,主要设计设备选型,为此,应创新设备选型。环保设施包含大量的通用设备,考虑到这些设备多由专业制造商制造,所以可以进行精准参数优化,提升设备的节能能力,挖掘设备的降耗潜能。依据设备自身的特性,结合节能减排目标,进行精准定量设计和计算,然后对设备参数进行全面调整。应尽量减少设备容量浪费,同时还要强化辅机容量工艺和降低设备容量[2]。

2系统局部创新

通过系统局部创新达到节能减排,在现有的工艺基础上,进行系统的局部优化。以城市污水处理厂和火力发电厂为例。污水处理的节能降耗关键是节电能,因此,在节能减排改造中,应充分考虑污水处理工艺的各级能耗,扩大节能空间。在污水处理厂,二级处理过程耗能最大,占污水处理厂总耗能量的70%,因此,污水处理厂运行时节能降耗技术应该重点用在二级处理过程。首先对二级处理单元中各个设备的电能消耗过程进行分析,通常污水处理中所用的设备为搅拌器、内回流污泥泵、外回流污泥泵、剩余污泥泵、鼓风机、二沉池刮泥机、加药泵几部分,它们对电能消耗的比例(相对二级处理总能耗来说)分别是13.5%、3.0%、7.1%、0.4%、75.3%、0.5%、0.2%。可以看出,耗电量最大的是鼓风机,因此,要想有效提高二级处理单元的节能降耗效果,需要参考风量,风压,曝气量等参数,科学合理的选择鼓风机并建立精确的曝气流量控制系统,实现智能化曝气调节。并在处理设备中加设回收二氧化碳装置,以降低二氧化碳的产生量[3]。据统计在二级处理过程中进行局部的技术创新可有效节能35%左右。另外,电力行业普遍认为火电厂的节能减排已接近极限,继续进行,投入太大,难度太大。但是,上海外高桥第三发电厂通过长期的研究和实践,突破陈旧的设计规范,创造了一系列节能减排创新技术,粉尘、二氧化硫、氮氧化物排放浓度分别达到11.63mg/m3、17.71mg/m3、27.25mg/m3,全部优于我国火电厂大气污染物排放标准。由此可见,通过系统局部创新能达到节能减排,做到节能减排绿色环保生产。

3结语

篇(6)

为深入贯彻落实《农业部关于加强农业和农村节能减排工作的意见》,指导循环农业促进行动,更好地普及农业和农村节能减排知识,促进节能减排技术的推广应用,农业部在第五届中国国际农产品交易会上了“农业和农村节能减排十大技术”,包括畜禽粪便综合利用技术、秸秆能源利用技术、太阳能综合利用技术、农村小型电源利用技术、能源作物开发利用技术、农村省柴节煤炉灶炕技术、耕作制度节能技术、农业主要投入品节约技术、农村生活污水处理技术和农机与渔船节能技术。

此次的“十大技术”是在全面总结我国近年来在农业和节能减排方面取得的成就,在对各地实践经验进行总结的基础上,经广泛遴选确定的。是成熟、先进、适宜大规模和大范围推广的实用技术。“十大技术”涵盖了农业和农村节能减排的主要方面,即基于农村生物质资源最为丰富的畜禽粪便、秸秆及能源作物等综合开发利用技术;基于自然条件开发利用的太阳能、小风能、微水能等能源开发技术;基于节约能源的农村省柴节煤、耕作制度改革、农业机械节能、农业投入品节约等生产生活节能技术;基于减少和治理农业和农村污染物排放的农村生活污水处理等污染防治技术。为了便于了解技术,帮助各地因地制宜推广应用,每项技术都介绍了国际、国内发展概况及对我国的启示、技术要点及工艺流程、适宜推广地区、目前存在问题以及对策建议等几个部分,可以说做到了权威、准确、规范、通俗。

据了解,近年来我国农村节能减排取得了较大的进展,基本形成了以农村沼气等生物质能源开发为重点,以太阳能、风能、微水电等高效利用为补充的可再生能源开发利用体系。到2006年底,全国农村户用沼气池已发展到2200万户,年产沼气85亿立方米,相当于替代了1330万吨标准煤。全国太阳能集热器保有量达7500万平方米,推广太阳灶60万台。推广省柴节煤炉灶1.9亿户,节能炕2000万铺,加上各类农机、渔业生产节能,农业和农村年节能能力已达到5000多万吨标准煤。在重点区域建立了一批农业面源污染防治技术示范区,推广农药残留降解技术100多万亩、稻田保护性耕作技术800多万亩、配方施肥推广面积2.6亿亩,减少不合理用肥50万吨左右。在十几个省市开展了不同经济生态类型区的乡村清洁工程建设示范,建成500多个示范村。示范村以农村废弃物资源化利用为重点,生活垃圾和生活污水处理利用率、农作物秸秆资源化利用率达到80%以上。

目前,我国广大农村地区仍存在经济水平低,农民生活用能设施落后等状况,能源利用率仅为25%,生活节能潜力大;农业机械的性能差、能耗高,乡镇企业的技术、工艺和设备落后,生产节能潜力大;全国每年生产6亿多吨秸秆,有近1.5亿的农户适宜发展沼气,有大量宜农宜林的荒山、荒坡和盐碱地可用于种植非粮能源作物,能源开发潜力大。同时,化肥、农药等利用率不高,流失严重,全国农业和农村的污染减排潜力也相当大。为此,农业部于今年6月份专门下发了《农业部关于加强农业农村节能减排工作的意见》,要求各级农业部门和广大农业、农村工作者要把思想和行动统一到中央关于节能减排的决策和部署上来,不断提高落实节能减排的自觉性和紧迫感,要在各级政府及其各有关部门和社会各界的大力支持和配合下,按照中央和各地的总体安排,积极主动做好农业、农村节能减排工作,进一步明确主要任务和措施,增加资金投入,不断扩大农业、农村节能减排重点项目的实施规模和范围。

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1.1移动通信机房能耗状况分析

从整体看,移动通信公司的能耗包括:电耗、油耗和耗材,而电耗为其主要能耗,约占总能耗的80%以上,因此,移动通信公司的节能主要是指节约电能。移动通信公司的电能消耗大体包括:日常行政办公用电和通信网络运营用电两部分。日常行政办公用电占总用电的比重很小,这部分的节能工作主要靠加强日常行政管理实现,而通信网络运营用电的节能减排技术将是重点研究对象[1,2]。通信网络运营用电主要集中在通信机房内,通信机房中的电能消耗主要分为两部分:通信设备用电和机房环境用电。通信设备用电是指通信机房的主设备和配套电源等设备的用电,通常机房主设备包括:交换设备、数据设备、无线设备和传输设备等;配套设备主要指通信电源设备和蓄电池;机房环境用电主要包括:机房空调、机房照明和机房监控等用电。从大量实际工程数据粗略统计结果可知,在通信机房的总用电中,通信主设备用电约占45%,配套电源设备用电占8%,机房空调用电约占40%,而机房照明、机房监控等其他用电约占7%,具体能耗分布如图1所示[3]。从图1中可看出,机房设备用电和空调用电占总用电的90%以上,因此,笔者将重点研究通信机房设备和空调的节能减排技术应用。

1.2移动通信机房能耗状况存在的问题

目前,移动通信机房还存在相当数量技术陈旧、能耗高的通信设备,并且由于网络结构的不合理,导致网络结构复杂,网络层级较多,网元节点过多,增加了网络设备的能耗;同时还存在相当数量的通信电源设备缺少智能化控制功能,部分电源设备技术落后,供电效率很低,增加了供电系统的能耗。另外,很多通信机房的制冷方式还是基于先冷环境,再冷设备的方式,通信机房内的机架排列及送风制冷方式不合理,导致机房空调制冷效率低,增加了空调系统的能耗;同时,很多无线基站机房的空调系统也没有智能监控系统,为使基站机房中通信设备能正常工作,保持机房标准的环境温度,需要将空调长期处于开机工作状态,产生了大量的不必要的能源浪费。因此,在通信机房中采用先进的节能技术,是移动通信公司节能减排的必然选择。

2节能减排技术在移动通信机房中的应用

移动通信公司的通信机房大体分为两类:通信枢纽机房和无线基站机房。通信枢纽机房面积较大,机房内设备较多,产生的能耗也很大;单个无线基站机房面积较小,一般不超过20m2,机房设备不多,相比枢纽机房的能耗也较小,但移动无线基站数量庞大。截止目前,中国移动无线基站总数量已达40万个,因此无线基站总耗电量巨大,据粗略统计其耗电量约占通信网总耗电的70%以上。以下将分别讨论节能减排技术在这两类机房中的应用。

2.1节能减排技术在移动通信枢纽机房的应用

移动通信枢纽是移动网络的核心和汇聚中心,其通信设备较多,能耗较大。移动通信枢纽机房的主要能耗包括:通信主设备、配套电源设备和空调设备的能耗。因此,移动通信枢纽机房的节能减排主要是机房通信设备和空调的节能减排。

2.1.1移动通信枢纽机房主设备的节能减排技术应用

移动通信枢纽机房内的主设备是根据网络建设的需要依不同项目分期分批建设安装的,目前在网设备新旧交错,能耗指标也参差不齐。因此,移动公司枢纽机房主设备节能减排的技术应用主要从以下几方面考虑。1)对于早期安装的通信设备,在条件允许情况下,通过更换或采用技术改造等方式,淘汰高能耗、低效率的设备,合理调整用电负荷,以达到节能效果。2)对于新增设备,要选择高集成度、低能耗、采用节能技术的通信设备,将设备能耗指标纳入到设备选型的指标范畴。3)在通信网络设计中,应合理组织、优化网络结构,推进通信网络的IP化进程。通过IP化可简化网络结构,减少网元数量,节省设备资源,减少设备能耗,以达到节能减排的目的。4)提高机房内通信设备利用率,尽可能利用现有通信设备资源满足网络运行需求,以避免大量设备低负载运行,浪费电能。

2.1.2移动通信枢纽机房配套电源的节能减排技术应用

移动通信枢纽机房的配套电源设备主要包括:高低压配电、备用电源、UPS(UninterruptiblePowerSystem)和直流电源等。对于配套电源设备的节能,主要应关注以下两方面。1)合理的设备选型和容量配置以及设计安全、可靠、高效率的电源系统是通信电源设备节能的关键。首先,在通信电源设计中,应尽量减少供电环节,避免增加不必要的供电环节,减少由于供电环节过多造成的能耗;其次,合理设计导线路由,使供电系统尽可能靠近负荷中心,减少供电距离,缩短电缆长度,降低电能损耗;另外,合理设计供电方式,根据用电负荷的大小和机房实际情况,通过科学计算,灵活选用集中或分散方式供电,以达到节能降耗的目的。2)除要关注通信电源设备在设计和设备选型阶段的节能外,还应关注通信电源在运营过程中的节能,提倡合理的节能运行方式。在实际运营中,应根据通信机房内实际工作负荷情况,在保证安全的前提下,合理调整电源的工作模块。一般情况下,通信枢纽机房电源设计容量都是按满足一定时期主设备负载并考虑一定的冗余。因此,在机房使用初期,机房内设备较少,用电负荷远未达到设计容量,这个阶段可采用人工方式关断多余的电源模块,以提高电源模块工作效率;另外,要根据机房内设备重要等级,确定不同等级的保护方式,以减少电源的冗余度,达到节能降耗的目的[4]。

2.1.3移动通信枢纽机房空调的节能减排技术应用

通信机房的主要能耗是通信设备和空调,通信设备是机房运行的主体,其能耗指标由设备型号决定。在正常情况下,尤其是枢纽机房的设备,其节能潜力有限,而空调能耗占机房能耗的40%左右,其节能潜力巨大。因此,移动枢纽机房空调设备的节能应是重点关注的。通信枢纽机房空调设备的节能主要包括:机房空调设备本身的节能和机房空调环境的节能。

1)机房空调设备的节能。空调设备节能主要是采用节能技术的空调,如变频节能空调,它既可降低开关损耗,又可提高低频运转时的能效,该技术已经很成熟,并得到广泛应用。另外,通过对机房专用空调进行自适应控制技术,以达到节能效果。其实现方式是通过自动计算机房不同的工作条件、空调冷量分布环境等综合数据,动态跟踪计算空调外部环境的温湿度,精确控制空调送风量,使空调始终处于最合理的工作状态,优化冷量的利用效果,提高空调使用效果,达到节能减排的目的[5]。

2)机房空调环境的节能。机房空调环境节能主要是指通过合理布置机房内的空调机组、风路及设备机柜排列,形成机房内有组织的气流流向和流量,实现精确、高效的送风方式,以节省空调机组的用电量。在设计机房内气流组织时,首先遇到的是送风方式的问题,通常机房空调送风方式分为两种:上送风和下送风,上送风方式是上送风侧回风,一般采用射流+弥漫方式送风,这种方式气流组织比较混乱,冷却效果不好,即使采取一些补救措施,存在问题仍然较多;下送风方式是下面送风侧面集中回风的送风方式,从气流热压原理以及大量实际工作和运营经验证明,下送风方式更为合理。其次是机柜排列问题,在早期,为保持机房内的设备美观、整洁和维护方便,机房内每列机柜都是朝一个方向排列的。而通信机柜内的散热部分主要在机柜背面,空调送入的冷风从机柜正面进入,在机柜内经过冷热交换,带走热量,热风从机柜的背面吐出,因此,机柜朝一个方向排列方式容易造成前排机柜吐出的热风被后排机柜从正面吸入,这样后排机柜进风温度会明显高于前排,使机房内温度分布不均衡。要保证设备处于良好的工作温度,就会使机房总体制冷增加,增加了多余能耗。为此,从节能及合理的气流组织角度考虑,相邻两排机柜采用“面对面”和“背靠背”的方式排列更为合理,具体机柜排列与气流组织如图2所示。由于通信设备都是采用正面进冷风、背面出热风的交换方式,因此,这种机柜排列方式可以很自然地形成冷热风道隔离,避免了不必要的冷热交换,可大幅提高空调系统的制冷效率,减少空调耗电。因此,对于新机房建议采用下送风方式和机柜“面对面”和“背靠背”的排列方式,以便合理组织气流。由于早期节能观念不强,因此机房建设时大多采用上送风方式,机柜也是按一个朝向排列,对于这种情况的机房,应视具体实际情况,进行适当改造。如有条件可加装风管、风帽及冷热空气隔离挡板,以使冷热空气相互隔离,做到对通信设备的精确送风,并能在一定程度上起到节能的效果[6-10]。

2.2节能减排技术在移动无线基站机房的应用

通信基站一般由无线主设备、配套电源设备、传输设备、数据设备和空调设备等组成。由实际工程和运营调查的大量数据可知,通信基站中无线主设备耗电量约占基站机房总能耗的42%~46%,空调耗电量约占基站机房总能耗的45%~48%,配套电源占总能耗的7%~9%,照明、监控等其余部分约占总能耗的2%~3%。因此,通信基站的节能应重点关注无线主设备和空调及电源的节能技术[11]。

2.2.1通信无线基站机房主设备的节能减排技术应用

通信基站无线主设备的主要节能技术有3种:分布式基站组网技术、载频智能关断技术和多密度载频技术。分布式基站组网模式最初源自于第三代移动通信中的“BBU(BuildingBasebandUnit)+RRU(RemoteRadioUnit)”的组网模式,它将传统的无线基站分为BBU基带和RRU射频模块两部分,利用光纤替代传统的射频馈线,将射频模块RRU部分拉远,这种模式减少了射频馈线导致的损耗。同时,因RRU一般都不需要新建机房,因此,采用分布式基站组网技术,可达到节能减排的目的。一般情况下,无线基站的载频配置都是按满足实际测试的忙时话务量考虑的,而实际上无线基站的业务量在时域上是不均衡的。在业务量小时,载频利用率会降低,载频智能关断技术正是针对话务量的这一特点设计的。当话务量小时,适当关闭部分载频、时隙甚至是信道与板卡,以提高载频利用率,节约电能。多密度载频是在一块单板上集成多个载频收发信机,共用基带、射频、功放和电源单元,相对于单载频和双载频,其能耗更低[12]。

2.2.2移动无线基站机房配套电源的节能减排技术应用

移动基站电源节能技术主要包括开关电源整流模块休眠技术和蓄电池恒温箱技术。通常移动基站电源容量是按无线主设备负载和蓄电池平均充电电流进行配置的,受蓄电池充电电流的制约,通信电源整流模块设置的冗余很大。正常情况下负载率不高,而清晨和晚间时段业务量小时,负载率会更低,使电源模块的使用效率降低。因此,根据基站通信电源的这一特点,通过监控模块实时控制冗余电源模块进行休眠,自动对冗余电源模块进行软关断或开启,减少电源模块的空载损耗,降低不必要的电源模块能耗,节约电能,提高电源运行效率。移动基站蓄电池对环境温度要求较高,当温度降低时,蓄电池容量会减少。例如,通过实际测试数据表明,当蓄电池温度从25℃降到0℃时,蓄电池的容量就会下降到额定容量的80%左右。当温度过低,还会对蓄电池的使用寿命产生严重影响,而温度过高也会使蓄电池的使用寿命受到影响。因此,采用专用蓄电池恒温箱,降低蓄电池的温度,而不是把整个机房的温度都降低,同样也可以达到节能的效果。

2.2.3移动无线基站机房空调的节能减排技术应用

移动基站机房面积都不大,大多不超过20m2,机房内设备不多,产生热源主要是无线主设备,其业务量在时域上也不均衡。因此,散发的热量在时域上也不均衡,并且机房外部温度环境随着季节和时间的不同,变化也很大。传统的制冷方式为保持机房内的温度,空调机要长时间工作,产生大量的多余冷量,造成大量不必要的能耗,因此,基站空调节能潜力很大。当前基站空调节能采用的新技术为基站一体化空调节能系统,其模型如图3所示。该系统由中央空调控制器、进风机、出风机、温湿度传感器等4部分组成。进风机、出风机组成通风系统,中央空调控制器和温湿度传感器组成控制系统,用于测试室内外温湿度,并判断控制通风系统和空调机的工作状态。采用基站一体化空调节能系统,可充分利用基站机房室内外温湿度环境。当室外温度低于室内,通过引入室外大量冷空气,对室内自然降温,同时,排出机房内热空气。依靠大量的空气流通,实现机房内散热,以低功率的通风系统替代高功率的空调机,达到节省电能的目的。同时,系统也减少了空调的工作时间,延长了空调的使用寿命。实践证明,此种节能方式在实际工程中效果相当明显[13-17]。

3结语