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新建项目合同能源管理的可行性应用

2019/07/24 阅读:

摘要:阐述了合同能源管理模式的基本特征及其应用于新建项目的可行性,在改造项目节能量认定方法的基础上提出了新建项目节能量的计算以及节能效益认定的方法,并分析了新建项目对于改造项目“合同能源管理”模式的优势。合同能源管理模式在新建项目中应用是具备可行性及可操作性的,并且相比于改造项目的节能效果更为显著。

20世纪70年代中期,一种基于市场的节能项目投资机制“合同能源管理”(EPC)在市场经济国家中开始逐步兴起。基于这种运作模式也诞生了向用能单位提供节能项目实施和管理的“节能服务公司”。“合同能源管理”模式是由节能服务公司与用能单位签订能源管理服务合同,负责融资并承担技术和财务风险,为用能单位实施和管理节能项目,在合同期内按合同规定与用能单位分享节能效益,以收回投资并取得相应的利润,并在合同完成后将节能项目无偿交付用户使用的服务方式。“合同能源管理”模式主要通过减少用能单位的能源消费支出以此来支付节能项目的全部成本。这种节能投资的模式允许用能单位使用未来的节能收益对既有建筑、工厂和设备进行节能改造升级,借此降低目前的运行成本。而相较于改造项目,新建项目可以在设计阶段就聘请专业的节能服务公司依据原设计进行系统优化、新产品选型等,在建设阶段由于不存在改造项目的不确定性及改造障碍,更容易保证节能方案的落实,因此具有更大的节能潜力。但是由于新建项目没有实际的能源运行数据可用作比较,也就不存在未来的节能收益,造成现有的“合同能源管理”模式并不适用于新建项目。因此,创新“合同能源管理”模式,寻求一种适合新建项目的“合同能源管理”模式,可以极大地促进新建项目节能潜力的挖掘。

一、新建项目采用“合同能源管理”模式的可行性

传统的“合同能源管理”模式具有节能效益共享、用户承担风险较低、设计运营科学专业、节能效率高等优点。结合新建项目的特点及“合同能源管理”模式的这些优势,可以探究新建项目合同能源管理模式的可行性。

(一)节能效益共享采用合同能源管理方式进行节能改造的项目,用能单位通过与节能服务企业在合同期内分享节能收益的方式,支付前期投资及合同期内的管理费用。对新建项目而言,用能单位与专业节能服务公司签订能源管理服务合同,在合同期内按合同规定与用能单位分享节能效益的模式依旧可行。对双方而言,由于新建项目不存在实际能耗,因此要达成节能效益共享的难点就落在了节能效益的认定之上。

(二)用户承担风险较低“合同能源管理”模式中,对用能单位极为有利的一方面是可以规避项目实施的财务风险、技术风险及政策风险等,转由节能服务公司来承担这些风险以换取收益。用能单位在较低风险的情况下既可降低用能成本,又可以在合同期满后获得节能服务公司移交的设备,这也成为越来越多的用能单位选择“合同能源管理”模式进行节能改造的根本原因。对于新建项目而言,用能单位同样可以选择聘请专业的节能服务公司,由其对项目全部或部分进行投融资并承诺节能收益,尽可能降低用能单位的资金和技术风险。即使在相同条件下,由节能服务公司的专业团队负责项目的实施,也可以有效降低项目的投资成本和风险。

(三)设计运营科学专业“节能服务公司”是从事能源管理的专业化公司,设计阶段能够比一般设计单位提供更为专业、系统的节能技术和解决方案。而在运营阶段,借助节能服务公司的专业管理人员及能源管理经验,可以使得项目的运营管理更为科学化。对于新建项目,将一些建设运营较为专业的项目交由专业的节能服务公司,对于用能单位来说同样非常有利,既可以打消其在项目管理、运营方面的忧虑,减少对专业人员的需求进而减少运营成本,还可以享受到更加优质的能源管理服务。而且,采用合同能源管理方式,节能服务公司还将负责用能单位能源管理人员的培训,确保项目在合同结束交付后,在用能单位能源管理人员的运维下项目也能达到合同约定的节能效果。

二、新建项目节能量的计算以及节能效益的认定

通过上述分析可以发现,新建项目采用“合同能源管理”模式是基本可行的,对于用能单位及节能服务公司而言,亟待解决的问题便是如何进行节能量的计算以及节能效益的认定。对于节能改造项目,往往是通过改造后节能收益来进行分享的,改造项目节能量一般按下式计算[1]:这里的基准期能耗Eb为改造项目实施前规定时间段内的各种能源消耗量的总和。单项改造项目可采用分项能耗法或关键参数法。综合改造项目可采用逐项累积法或账单分析法。分项能耗法的计算前提是改造设备或系统在改造前后均安装了分项计量系统。关键参数法的计算前提是改造前后均应对改造设备或系统的关键参数进行现场检测。逐项累积法是以各单项改造项目的节能量累计为依据确定节能量,因此计算前提仍然是分项计量系统或者现场检测。账单分析法则是以能源账单数据确定节能量,计算前提必须获得改造前后的能源账单。由此可见,改造项目的节能基准的确定以及节能量的测定都需要通过具体的技术手段和仪表计量测试计算得出,而新建项目的节能基准显然无法通过分项计量系统、现场检测或者能源账单得到,因此无论是分项能耗法或关键参数法还是逐项累积法或账单分析法均不适用于新建项目。因此,新建项目的节能量,更确切地说新建项目的基准能耗亟需一种可量化的、可操作的并且受各方认可的理论计算方法进行确定,以此测算系统的节能量和节能收益,并由节能服务公司和用能单位双方对计算方法和结果进行认可,项目建成后再通过能源账单对项目节能效益进行验证。新建项目一般会有整体设计单位,而节能服务公司往往扮演着对其中某一个或几个系统进行设计优化的角色,因此在节能服务公司介入前往往已经有一种优化前的方案,这就给节能服务公司和用能单位提供了一种基准能耗的测算基础。以某医院的冷热源系统为例,对该种测算做一案例分析。该医院建筑总建筑面积40543平方米,其中地上建筑面积30963平方米,地下建筑面积9580平方米。空调冷热源及生活热水的设计参数如下:设计冷负荷:900RT;冷冻水供回水温度:6/12℃;设计热负荷:2200kW;采暖热水供回水温度:60/50℃;生活热水负荷:550kW;热水温度60℃。设计优化前的方案采用“离心冷水机组+燃气热水锅炉+直燃性溴化锂”的供能设计方案,供应大楼空调及日常生活热水。系统配置为:1台450冷吨离心冷水机组+1台450冷吨溴化锂机组(制冷量450RT,制热量2200kW)+2台1200kW燃气真空热水锅炉(空调采暖回路800kW,生活热水回路400kW)。夏季空调供冷优先使用离心冷水机组,不足部分由溴化锂机组供应;冬季空调供暖优先使用溴化锂机组供应,溴化锂机组选型时考虑制热量放大,满足冬季采暖负荷需求。2台燃气真空热水锅炉每台双回路,一路主要供应生活热水,一路作为冬季空调采暖的备用。为了满足日渐受到重视的节能要求,建设单位面向社会征集了更为先进节能的供能系统方案。其中一家节能服务公司提出了采用分布式供能系统,利用清洁能源天然气,在燃气内燃机内燃烧做功,驱动发电机发电。同时,燃气内燃机的余热通过缸套热水输出,通过板式换热器加热市政水,供应生活热水,多余热量可通过溴化锂机组来供应空调冷热水。系统配置为:1台350kW分布式功能设备+1台450冷吨离心冷水机组+1台450冷吨溴化锂机组(制冷量450RT,制热量2200kW)+2台1200kW燃气真空热水锅炉(空调采暖回路800kW,生活热水回路400kW)。根据上述参数,优化前后的能耗数据如表1所示:而根据优化后方案的实际运行数据,优化后系统的燃气消耗量为1025270标准立方米,分布式供能系统不仅能保证制冷系统的正常运行还,向医院进一步提供电力1126980kWh。结合该医院的电价及燃气价格可分别得出优化前后方案能源费用,优化前系统能源消费费用为3141905.57元/年,优化后系统能源消费费用为1994667.83元/年,每年可节省费用1147237.74元,由此便可确定节能效益。根据这种方法,只要优化前的能耗基准测算科学合理并且被节能服务公司及用能单位双方共同认可,即可将优化后系统的实际运行数据与基准能耗的差值作为节能效益。

三、新建项目对于改造项目

在“合同能源管理”模式上的优势可量化节能效益的新建项目“合同能源管理”模式相较于改造项目“合同能源管理”模式在节能效益、可操作性、可控性上均具有更大的优势。

(一)可操作性高,不存在改造障碍传统的“合同能源管理”模式主要针对改造项目进行,而改造势必受到现有系统及设备匹配性、效率等的制约,往往难以达到方案的最佳效果。而新建项目中,节能服务公司则在项目设计阶段就参与到节能优化及设备选型中,几乎不存在任何改造障碍,可以使得节能服务公司在设计能源利用方案时具有更大的发挥空间,同时可以保证建设时产品及工程的质量,在运营阶段使得节能效益达到最大。

(二)节能效果可控性高由于节能服务公司在设计伊始便已介入,可以将自己的设计理念完整地付诸实施,即便与其他设计存在冲突也可及早发现,协商调整,后期运营节能效果仅受节能服务公司的设计、选型与用能单位的实际运行方案的影响,可控性较高。而改造项目除了以上因素外,还会受到改造设备与未改造设备的匹配适应程度,场地、现有设备造成的施工难度增加等因素影响,相对而言节能效果的可控性较低。

(三)节能收益高受到项目可操作性、节能效益可控性等影响,新建项目的节能收益必然会高于改造项目。除此之外,对于用能单位而言,改造项目替换的设备往往还未达到报废时间,其本身仍具有一定的价值,对其进行改造虽然可以达到一定的节能效果,但仍旧存在一定的经济损失。新建项目节能服务公司则从设计阶段就开始对方案进行优化改进,有效地避免了重复建设及重复投资。

四、结论与建议

综上所述,新建项目采用“合同能源管理”是具备可行性及可操作性的,并且相比于改造项目的节能效果更为显著,节能服务公司和用能单位可以根据优化前方案进行科学合理的用能分析,在双方均认可的前提下作为基准能耗,以此认定新建项目“合同能源管理”的节能效益。除此之外,建议尽快出台适合我国国情的新建项目节能量的测量和认证标准。同时,可进一步研究建立以系统为基础的建筑能耗模拟平台,使节能服务公司与用能单位可以更为方便地达成基准能耗的一致。

参考文献:

[1]DG/TJ08-2244-2017建筑改造项目节能量核定标准[S].上海:同济大学出版社,2017.

作者:陈静 单位:上海同济工程咨询有限公司

新建项目合同能源管理的可行性应用

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