技术先进,市场巨大,政策支持,这家公司的循环水系统化节能既治标又治本

2023-05-18 23:00:13

杭州泵浦循环水系统节能技术评估报告

北京国际能源专家俱乐部[1]

 

 

2016年7月2日下午,北京国际能源专家俱乐部清洁能源技术评估与推广平台(Technology Assessment and Dissemination, 简称TAD),针对杭州泵浦节能技术有限公司(以下简称杭州泵浦)的循环水系统高效节能技术作为评估与推广的对象,进行了深度讨论与评估。这是TAD组织的第二次评估和推广活动。


杭州泵浦专业从事循环水系统整体节能技术研发、设计、生产及合同能源管理(EMC)服务。公司起源于浙江省工业设计研究院流体输送节能设计研究所致力于帮助企业在循环水系统能耗领域进行综合能源管理,挖掘节能潜力、降低能耗,真正提供创新的整体能耗管理及解决方案。公司于2011年成为国家发改委、财政部推荐的节能技改目录企业,是国内唯一一家专业从事流体输送研究并拥有多项专利技术的专业节能公司。公司自2008成立以来,节能技改涉及的企业有中石化、中石油、中海油、中国铝业、中化集团、河南能源集团、首钢集团、中国黄金集团、晋煤集团等。目前有数百套技改成功的循环水系统,合计年节约电量达七亿度,创造了良好的社会效益和经济效益。


当天参与评估活动的专家有:中石化经济技术研究院副院长毛加祥先生,法国威立雅水务公司中国区总工程师陈晓华先生,原国家经贸委节能司司长、原发改委能源局巡视员白荣春先生,工信部赛迪研究院副院长刘文强先生,和亚洲开发银行能源技术总顾问翟永平先生共6位专家。中石化原董事长、北京国际能源专家俱乐部名誉理事会副主席傅成玉先生也全程出席了活动,并发表了自己的观点和意见。


会议听取了杭州泵浦总工程师、专利技术发明人范昌海先生、技术部经理杨庆坤先生对该公司自主开发的循环水系统高效节能技术的介绍;以及来自节能技改企业上海中石化三井化工有限公司制造部部长胡伟军先生、河南濮阳龙宇化工有限公司副总经理程东兆先生,对杭州泵浦循环水系统高效节能技术在各自企业应用情况的介绍。并在此基础上开展了热烈的讨论。


 一  、综合评估


在评估活动中,6位专家基于北京国际能源专家俱乐部开发的清洁能源技术评估体系,针对杭州泵浦的循环水系统高效节能技术从四个维度进行了评估。


根据专家们的打分,该技术在这四个维度的得分分别为:技术吸引力4.02分、市场潜力3.72分、政策环境4.00分、健康安全环境5.00分,见下图。



二、 技术吸引力


对于杭州泵浦的循环水系统高效节能技术是否具备足够的吸引力,专家们主要从技术的成熟程度、技术创新性(知识产权与专利情况)、技术复杂性,与同类技术或可替代技术相比的先进性和优劣势等方面进行了评估。对这一个维度,专家们的平均综合打分为18.5分(满分为23分,以5分制折算即为4.02分)。


技术成熟度


目前杭州泵浦的循环水系统高效节能技术已经实现了商业化应用,完成的技改项目有数百项,至今没有任何失败的案例。经过不断的改进和完善,该项技术节能效果已经获得合同能源管理市场的高度认可。


具备专利技术支撑、通过系统整体优化设计高效的设备,实践基础上积累的丰富经验,加之合作及效益分享模式灵活,杭州泵浦的循环水系统高效节能技术具有很强的普遍性适用性,可广泛应用于各种大型的工业行业,涉及化工、石化、煤化、钢铁厂、电厂等节能改造。专家一致认为这套技术可以被视为一套成熟的水循环系统节能解决方案。


技术专利水平


杭州泵浦有一系列专利技术、专有技术,是国内唯一受专利法保护及专业从事流体输送研究的专业节能公司。其中四项专利技术构成了其整体优化的基础,处于国内领先水平。


一是《一种在线流体系统的纠偏方法》(专利号:ZL200710066873.2)(现为范昌海先生专有技术),通过对循环水系统运行工况进行精确测定,将各项参数输入专利技术数学模型,计算实际工况管路特性曲线,找出系统运行最佳工况点,重新设计与管路特性曲线相匹配的高效水泵,并确保该系统最大热交换所需的流量,通过置换水泵的技改手段达到降低能耗的目标,同时消除水系统运行中常见的水泵气蚀、震动、闭阀门、超电流、电机高温等不正常现象,从本质上完成系统优化。


二是《水冷散热系统中循环泵的组配与检测方法》(专利号:201310062873.0),通过对循环水系统运行工况的检测及参数采集,按系统最佳工况运行原则,建立专业水力数学模型,判断引起高耗能的因素,找到系统的最佳运行工况点,设计生产出与系统最匹配的高效流体传输设备,替换原有循环水系统设备,使系统始终保持在最佳运行工况,以达到节能降耗的目的。


三是《一种高位循环水系统降低循环泵扬程的方法与装置》(专利号:201010204888.2),本发明属于冷却循环水系统技术领域,特别涉及一种解决高位循环水系统高压回水问题的方法及装置。所述高位循环水系统包括冷却塔、水池、循环泵、热交换设备及连接管路,热交换设备包含若干位于不同水位高度的热交换器,循环水由循环泵经入水管,泵送至热交换器,然后经热交换器支回水管汇集至回水母管,送入冷却塔,其特征在于所述循环水从热交换器支回水管送入冷却塔的过程中设有泄压步骤。利用该方法将使得系统高压循环泵改为低压循环泵,降低了循环泵的扬程,解决了人们一直渴望解决但始终未能获得成功的能源浪费问题。


四是《一种空调水系统增压排气装置》(专利号:ZL200520116220.7),通常在楼顶设置一膨胀水箱,然后通过水管与空调水系统的回水缸直接相连。运行时尤其是在开机时,由于压力波动而容易产生气泡。当顶层处于低水压力时,无法将水管内的气泡排出,从而造成空气滞留,形成“气堵”,严重影响空调的散冷和散热效果。既不改变空调水系统的设施,又能排除“气堵”使其正常运行,从而解决空调水系统中亟需解决的技术难题。


综合先进性


专家们高度认可杭州泵浦循环水系统高效节能技术的先进性,通过能耗监测、问题诊断,提出一整套的节能解决方案,对于设施进行改造,在运行若干时间以后,再对效果进行评价。可谓整体优化、软硬结合,整体上在国内是最先进的。具体体现在如下方面:


一是基于完整监测、诊断找出问题。对整个循环水系统,收集春夏秋冬全年的数据资料,以一年作为一个完整的分析周期;经过诊断分析,找出循环水系统能量损失的关键点,也就是诊断出提高能效的主要环节。


二是确实提供了一个整体的解决方案。也就是说从整个管路的改造包括阀门改造、管路跟泵的匹配等,进行了一个整体的优化。不仅仅是帮助在电机环节的节能,电机和水泵阀门及管路系统一起整体优化,又治标又治本。


三是提出了水泵设计的关键参数。该技术提供了泵的液能的一些阐述,给泵的制造工厂提供一套设计制造数据。在一年的春夏秋冬四季,循环水系统的负荷有高有低,冷却量是变化的,现有的一些泵的高效率运行区间很窄;经过杭州泵浦技改以后,尽管负荷在变、气侯也在变,但在大部分时间,泵都能够高效运行,解决了高效运行区间很窄的问题。


二、市场潜力


对于杭州泵浦循环水系统高效节能技术的市场潜力,专家们主要从目标市场规模、市场发展速度,以及经济性三个方面进行了评估。各位专家的平均综合打分为11.2分(满分为15分,以5分制折算即为3.72分)。值得说明的是,因考虑到节能工作在企业层面还没有得到高度重视,专家们打分比较保守。专家们着重考虑的是国内市场,而该项技术尚未走出国门,市场潜力评估未考虑未来可能的国际市场影响。


目标市场


循环水系统高效节能技术的应用领域及节能潜力已经在技术介绍报告里作了详细介绍。本报告按照评估专家的讨论结果,试图给出目标市场的潜在规模。


专家认为该技改技术的市场潜力非常大。根据杭州泵浦的报告,循环水系统的耗电量占工业耗电量11%,据此估计全国循环水系统改造的节电潜力在每年七百亿千瓦时左右(具体行业的节能潜力请参阅技术介绍报告),而杭州泵浦目前完成技改项目的总节电才刚刚达到每年七亿千瓦时,仅占节能潜力的百分之一,所以未来市场前景是很广阔的。


市场发展速度


杭州泵浦是我国仅有的一家能够系统化地改造循环水系统的企业,经其改造的循环水系统节电比例高,多是在20%-50%,有的高达70%多,市场竞争力强。对于未来国内市场的发展速度,评估专家大多选择了或者非常快作为答案。


技术经济性


杭州泵浦提供的材料中,没有关于技术经济性评价的详细内容。据评估专家与技术拥有方口头交流的情况,由于技改的节电率是非常高的,相应的投资回收期短。从实际项目的节电率来看(见下图),小于20%的项目很少,有的高达70%以上,所以节能技改的回报率是很高的。由于经济效益好,目前一些节能服务公司已不再需要国家补贴的支持,完全走上了市场化的路子。




三、 政策环境


对于循环水系统高效节能技术所面临的国内政策环境,专家们主要从产业政策支持度和市场开发程度两个方面进行了评估。各位专家的平均综合打分为8.0分(满分为10分,以5分制折算即为4.00分)。


国家对节能减排非常重视。据评估专家发言,国家发改委已经发布了第八批的节能减排技术目录,发布了几百项节能减排技术。工信部在国家科技部的支持下,开展了课题研究,对节能减排技术进行筛选和推广,在11个行业发布了600多项技术。科技部也就开展了14个专项研究,进行节能减排技术的筛选。


在税收方面也大力支持节能减排技术的开展。,企业从事符合条件的环境保护、节能节水项目的所得,自项目取得第一笔生产经营收入所属纳税年度起,第一年至第三年免征企业所得税,第四年至第六年减半征收企业所得税。从事循环水系统高效节能技改的公司是可以享受这一所得税“三免三减半”政策的。


对合同能源管理,。除了对节能公司提供税收减免之外,。北京、上海等大城市的补贴标准每吨标煤在500-600元之间。(见附表)


全国碳排放交易市场或将于2017年全面启动,能耗大户的技改节能减排将为其带来一笔可观的收入。我国已经开展7个省市(深圳、上海、北京、广东、天津、重庆、湖北)碳排放权交易试点,且已全部上线交易。国家发改委发布了《中国应对气候变化的政策与行动2015年度报告》,截至2015年8月底,7个碳排放交易试点累计交易地方配额约4024万吨,成交额约12亿元,平均交易价格为30元/吨;累计拍卖配额约1664万吨,成交额约8亿元,平均交易价格为48元/吨。每节约1000度电,可以减排二氧化碳0.915吨,从碳交易的角度也可获得27-44元的潜在效益。


四、HSE(健康、安全、环境)影响


HSE评价是对该技术在生产和应用场景中对健康、安全与环境可能产生风险的识别和评估。各位专家对这一维度的平均综合打分为14.0分(满分为14分,以5分制折算即为5.00分)。


各位专家一致认为,“杭州泵浦”循环水系统高效节能技术对于人体健康和人身安全不存在隐患,是资源节约、环境友好、安全可靠的环保技术。节约了电能,相当于减少了电煤的消耗,不但减少了二氧化硫、氮氧化物、烟尘等常规污染物的排放,还降低了温室气体的排放。经测算,节电7亿千瓦时,相当于节约标煤23万吨左右,减少二氧化碳排放64万吨,减少二氧化硫排放82吨、氮氧化物排放117吨、烟尘排放12吨。


循环水系统技改的节能减排效果及潜力是惊人的。杭州泵浦通过节能技改累计年节约电量已达约7亿度电,按5000年利用小时来测算,相当于少建了一个140兆瓦的电厂,节能带来“负瓦特”。三大石油石化企业的循环水系统节能潜力非常大,初步测算节能潜力100亿度电;全国化工行业节能潜力450亿度,仍按5000年利用小时来测算的话,相当于少建了9个100万千瓦的大型火电厂。


五、 技术发展前景与风险分析


杭州泵浦的循环水系统高效节能技术整体上技术成熟、经济性好、市场潜力大,因此该项技术的发展前景好、风险小。


但评估专家也提出了技改项目可能面临的一些问题。如杭州泵浦没有自己的设备制造厂、工程队伍,面临设备制造是不是能够按时交货、既定的工程进度能不能按期进行等风险,面临一定的不可控性。


大型企业,如石化企业的安全管理非常严格,外部施工队伍有时进厂受到一定限制。专家建议可以跟这些企业的施工队结合起来,一起开展施工。


评估专家认为,在开展技改项目的合同能源管理时,风险全交给了杭州泵浦,因为钱是你(指杭州泵浦)掏的,技术是你负责的,效益是你来定的,他(指循环水系统所属企业)不承担任何风险。对风险如何把控,评估专家也提出了规避方法。一是选择实力雄厚的大企业,在可预见的时间内不会垮掉,得到技改的收益分成是有保障的;二是效益分成比例的合理确定,这协议书中很关键的地方,这还与技改节电率有很大关系。


另外,节能技改项目虽然市场潜力大,但是项目比较分散,交易成本高,推广公关难,需要改进商业模式。这些问题将在另一报告– 推广建议 – 里进行讨论。

 

附表:、地方政府奖励政策一览表

省/地区

地方额外奖励(元/吨)

单个项目支持资金总额(原则上)

国家

地方

合计

省市级财政奖励

投资额%

额外奖励

北京

240

260

500

450

15-20


≤450万

天津

240

120

360





广西

240

60

300





河南

240

60

300





山东

240

60

300



节能突出贡献单位奖金100万元/重大节能成果每项奖金100万/优秀节能成果每项奖金5万元


江西

240

60

300





福建

240

60

300




≤300万

安徽

240

60

300





浙江

240

60

300





江苏

240

60

300




≤200万

黑龙江

240

60

300



节能先进企业颁发荣誉证书和奖牌,并奖励5万元节能优秀成果奖颁发荣誉证书和奖牌,并奖励5万元


吉林

240

60

300





辽宁

240

60

300

150




山西

240

160

400

350


根据项目实施后年实际节能量,按照不超过400元/吨标准煤的标准进行专项奖励


河北

240

60

300





宁夏自治区

240

60

300



对年度排名在前10名的企业给予奖励。其中,一等奖2名,各奖励100万元;二等奖3名,各奖励80万元;三等奖5名,各奖励50万元


广东

240

80

320




≤200万

甘肃

240

60

300





海南

240

120

360

330



≤300万

贵州

240

60

300





湖南

240

60

300





湖北

240

60

300





青海

240

60

300

100

50



上海

240

360

600


50


≤600万

四川

240

60

300





云南

240

60

300





内蒙古自治区

240

150

390





陕西

240

60

300





重庆

240

120

360

200




新疆自治区

240

60

300





 

 



[1] 免责申明:本报告是北京国际能源专家俱乐部应杭州泵浦节能技术有限公司的委托而所做的评估与分析,只供杭州泵浦节能技术有限公司参考。对于任何商业机构或个人依据本报告的结论性意见所做出的投资或其他商业决定可能导致的任何风险、损失、损害、成本支出、索赔或其他权利主张,北京国际能源专家俱乐部不承担任何法律责任。


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