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节能减排前景

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节能减排前景

节能减排前景范文第1篇

关键词:电解;金属锰;节能;减排

中图分类号:TE08 文献标识码:A 文章编号:

电解金属锰生产企业作为高耗能的冶金行业,其节能减排显得尤其重要,特别是目前国内电解金属锰市场价格较低的情况下,只有狠抓节能减排,努力降低成本,企业才能获得更好的经济效益和社会效益。

一、电解金属锰生产企业电能节约和减少排放的途径

在电解金属锰的生产中,必须就如何提高电流效率,降低电耗,找出有效对策。

(一)采用适宜的电解温度,提高电流效率

金属锰在电解时,温度过低,槽液电阻增大,槽电压升高,电流空耗严重,使电流效率降低。反之,则pH值降低,电解困难,同样降低电流效率。故采用38-45℃的电解温度较为适宜,且可使电流效率相应提高。

(二)适当控制电流密度

通常,随着电流密度升高,电流效率就会增加。但是,过高的电流密度,将会使浓差极化增大,引起其它离子共同放电,从而降低了电流效率。除此之外,还会引起电能在电解电阻上、导线和接触点电阻上的消耗增加。电流密度过低,产量低,电流效率也随之降低,只有将电流密度控制在350-380A/m2之间才能有效提高电流效率。

(三)控制电解液中重金属杂质浓度

由于钴、镍、铁等杂质具有很低的过电电位,加之浓度超过极限范围,就很容易引起共同离子放电,进而使电流效率降低。有资料证明,钴对电流效率影响最大,当它在溶液中的浓度达到4-5mg/L时,电流效率降低20%;铁和镍达到一定浓度时,将使电流效率明显降低。因此,将溶液中的重金属杂质相对除净,是提高电流效率的有效途径。

(四)保持硒或亚硫酸适当的电解液浓度,提高电流效率和单槽产量

由于硒和亚硫酸能提高氢的超电压,抑制了氢的析出,有利于锰的沉积,而且能防止硫酸锰的水解;亚硫酸使电解操作更为稳定,且电流效率也显著提高。当槽液亚硫酸浓度达到0.04g/L时,其电流效率可在65-70%以上,因此,增加硒或亚硫酸在电解溶液中的浓度,是提高电流效率最有效的措施和方法。但溶液中硒或亚硫酸浓度过高,将会影响产品质量。因此,必须适度,一般最高浓度控制在0.04g/L。

(五)适当增大溶液中硫酸铵浓度,保持电流高效率

因为硫酸铵会缓冲溶液pH值,且会提高溶液的导电性能,从而提高电流效率。所以,当溶液中硫酸铵浓度从100g/L增至140g/L时,就会发现电解液的导电性能会明显好转,电流效率随之而提高,故增大电解液中硫酸铵浓度,是提高电流效率的途径之一 。

(六)增加电解槽母排的过流面积,减少电损

母排的过流面积因为太小,以致线路电损增加。当我们把100×20mm的铜排改成120×40mm后,并增大子排的接触面积,其电损明显降低,电解效果甚佳。

(七)防止产品的再损失,可降低电能消耗

由于接触不良而断电,使吸附在阴极上的锰产生“倒溶”,以致电流空耗。除此之外,发酸、发碱也会增加电流的空耗损失,因此,在实际生产中必须重视。

二、电解金属锰生产企业节能技术应用

(一)工艺分析

a、中和

按工艺要求,浸出液余酸必须要求控制在1~2g/L。而碳酸锰的浸出终点时余酸在8~9g/L,因此需要中和,传统采用双飞粉(主要成分为碳酸钙)中和,浪费了大量酸,同时增加渣量,加重了压滤的负担。研究发现采用一氧化锰中和,反应终点余酸仅为2~3g/L,可替代双飞粉,减少液氨的使用,同时也可提高浸出液的锰含量。据测算,采用一氧化锰中和后,每槽(约140m3)约可减少滤渣1.1t,节约液氨0.4t。

b、阳极液、阳极泥回用

阳极液中含有大量的H2SO4、(NH4)2SO4和Mn2+,其主要组分含量见表1

表1 阳极液中主要组分含量

每吨金属锰成品约产生阳极液45m3,回用到浸出工序可节约硫酸1.7t,硫酸铵4.7t、Mn2+0.54t。阳极泥中MnO2占到90%以上,回用到氧化除铁工序,每月可节约MnO2粉约100t。

(二)主要设备与原料分析

a、焙烧设备

二氧化锰还原焙烧生成一氧化锰,传统采用反射炉在800℃高温条件下还原焙烧,反应时间长,以煤炭为能源,产生大气污染物,同时高温条件对工人身体不利。研究表明,锰有微波吸收特性,目前已研制出的微波焙烧设备以电为能源,可连续性进料,机械化操作,是一种清洁、先进的锰矿焙烧工艺。微波焙烧无论从能源的清洁性、污染产生情况、效率与运行操作方式等方面都明显优于传统的反射炉焙烧,符合“减污、增效” 清洁生产的原则。

b、原料

硫化除重金属阶段加入福美钠,福美钠与重金属反应为螯合反应,解决了传统硫化物使用时产生H2S气体的难题,保护了人群健康。

电解液中抗氧化剂二氧化硒加入量约为1.5~2kg/t产品。二氧化硒是一种剧,对皮肤粘膜有较强的刺激性,大量吸入其蒸气可引起化学性支气管炎、化学性肺炎和肺水肿等;同时价格昂贵,近年来市场价达到60万元/t。而二氧化硫也可起到同样的抗氧化效果,因二氧化硫为气态,目前多数采用在静置池加入(NH4)2SO3的方法增加电解液中的二氧化硫的含量,减少了部分二氧化硒的加入。

(三)三废处理

a、滤渣综合利用

压滤包括初压滤与精压滤,均采用板筐压滤,每吨解锰成品,约产生滤渣5~6t,其中主要为初滤渣占90%以上。如厂家电解锰产量约为3万t/a,滤渣生成量约为15~18万t/a。滤渣堆放占用大量的土地,含有大量的Mn、Fe及多种重金属,且滤渣粒度极细,容易进入水、土壤环境,造成环境污染。目前许多厂家都存在滤渣处理难的问题,对当地环境破坏较为严重。

b、中水回用

每吨电解锰成品,约产生2m3工艺废水,主要指钝化废水与洗涤废水。钝化废水是出板时,采用重铬酸钾溶液钝化产品时产生;洗涤废水包括洗板、洗布、洗框、清槽、地面冲洗等。该厂钝化废水产生量约为180m3/d,钝化废水重金属含量高、毒性大,作为危险固废委托外单位处理。

1t金属锰成品约产生洗涤废水1.5m3,其特点是:pH值低,一般在4.5左右;废水中含有Cr6+、Mn2+及NH3-N等有害成分,但是含量不高,悬浮物较多,色度大,对人体健康、作物生长具有严重危害。

目前洗涤废水处理技术主要有:絮凝沉淀法,铁屑微电解法和液膜分离法等。絮凝沉淀法和铁屑微电解法处理电解锰工业废水的研究比较多,技术也比较成熟,并在工业上已经得到应用。用液膜法处理电解锰工业废水的研究较少,但是液膜法处理工业废水能够实现资源回收和环境保护双重功效,投资少、效率高,是一项清洁技术,应用前景广阔。

c、废气防治

废气主要产生在浸出与电解阶段。浸出时反应剧烈,易产生硫酸雾,车间应建在厂区的下风向,采用负压抽风,碳酸钠溶液吸收,有组织高空排放的办法来消除污染。锰粉投料时,传统用人工操作吊车桶加料的方式,难以均匀加料,同时易造成粉尘的飞撒。采用投料车加料,能有效做到均匀加料,避免扬尘。氨气在电解温度38℃~42℃最容易挥发氨气。由于是无组织排放,且点多面广,不好控制,一般通过采用开放式的车间设计,房顶开设天窗,强制通风等降低氨气的浓度,车间工人应戴帽、戴口罩,避免伤害。

参考文献:

节能减排前景范文第2篇

一、我国建筑给水排水节能的原因与意义

1、原因

在中国众多资源中,水的问题一直困扰着我们国家的经济社会发展。我们国家现在在水资源方面面临的主要问题有两个:一、水资源缺乏;二、有限的水资源也遭到了比较大的污染。我们从统计资料中可以看到我国是一个缺水比较严重的国家。无论是从淡水资源的总量还是从人均的淡水资源量而言我们国家都排在世界许多国家的后面。所以我们也可是这么说中国是个缺水的国家。

2、节水的意义

当今社会,有资料显示工业用水与生活用水占了总用水量的大头。在工业用水中建筑用水又占了不小的比例。所以我们很有必要对建筑给排水进行节能设计。目前我们已经采取了节水降耗的重要手段是开源节流。开源节流促进建筑给水排水的发展,或者在更高层次上来说,对整个社会的可持续发展都具有重要意义。建筑节能是贯彻落实生态文明建设重要方针,也是落实节约资源和保护环境的基本国策的必要措施。

二、利用市政管网压力

当今社会,我们将建筑节水技术广泛使用在各种建筑设计中。如何设计给水排水设施以便最好地最大限度利用水资源,我认为可以从以下几个方面来考虑:

1、合理地利用给水管网的供水压力

不同城市的供水能力都是不一样的。一般情况下,市政供水管网压力为0.2MPa~0.4MPa时,它只能提供能够满足用水压力3-5层建筑的范围之内。但是在当今的现代化城市我们的楼层都远远大于5层,换句话说单靠市政供水管网压力不能满足当今建筑的要求。在这种情况下,我们就要借助于二次增压系统。综述所述,我们能够通过合理的设计解决高层供水。首先我们要合理利用供水管网的水压,再加上节能型的供水设备。我们这就就可以减少二次加压能耗。所以在现在都市中当楼层数低于5层时,我们直接使用市政供水管网来供水。超五层供应水时,我们可以借助于供水设备的无负压变频,它可以充分利用市政管网压力,并且不会让低楼层管网压力过高,造成浪费能源和水资源。

2、合理使用变频泵

当使用变频泵供水,我们可以解决供水最不利的情况下传统的供水系统水量、电能浪费的问题。因此,泵的选择,我们应该优先考虑改变频率的给水方式。其节能效果极佳。如果条件允许,我们应该要使用叠压供水设备为主。变频调速装置节水器比一般供水设备节约电量大约百分之三十。

三、使用清洁可再生能源

1、采用清洁能源

对于有条件的建筑,我们至少应该选择一种可再生能源用于建筑物的水的加热热源。我们可以用使用太阳能,热泵技术以提供热水。太阳能作为一种清洁、取之不尽、用之不竭的能源。它也是一种重要的提供热源方式。中国大部分地区日照时间长,适合推广太阳能热水器。太阳能热水器加热,在春,夏,秋三季基本能满足生活热水温度要求,冬季也可充分利用太阳能,节能效果明显。但当我们使用太阳能,对于大量的用户用水需求,这需要比较大的场地,同时需要其他辅助加热设施在阴雨天。热泵是一种利用可再生能源高效节能工程设备,主要由蒸发器,压缩机,冷凝器和膨胀阀四部分组成,通过连续完成蒸发压缩冷凝节流的的热循环,使在环境中的热量传递到水中。

我们可以清洁的、利用取之不尽、用之不竭太阳能提供热水。太阳能作也提供热量的一个重要途径。我们国家的太阳能资源丰富,这非常有利于太阳能热水器的使用。在一年的前三季太阳能热水器完全能够提供以满足生活热水的温度的热水。在冬天的我们也可以充分利用太阳能提供部分的能源,这很明显我们能够通过这样节约大量的资源。但是,当我们利用太阳能,水的需求进行了大量的用户,这需要一个比较大的空间。当出现阴雨天时我们也需要采用其他的加热装置。

2、优先考虑使用中水

中水指的是各种排水经过处理后,达到规定的水质标准,可在生活、市政、环境等范围内杂用的非饮用水。中水的来源途径有很多,但是在建筑用的中水主要有两种:一是生活废水;二是生产废水。像我们日常生活中的沐浴用水、洗衣水、以及洗瓜果蔬菜的水都属于中水的范围内。在当今的中国毫无疑问水的日益匮乏、水污染一直在增加,所以中水技术已经得到越来越多的关注。开发和利用中水,不仅可以有效地实现水资源高效利用,而且一定是未来的能源供应和排水系统建设的发展方向。我们国家近几年在中水利用技术上发展很快,但是跟世界先进水平还是有一定的差距,因此中国在中水利用这一块大有可为的空间。

四、大力推广节能产品

在建筑材料的选用中,应选用节能型产品。我们应禁用淘汰产品。宜推广化学建材,并执行建设行政主管部门制定的建筑节能新设备、新材料、新产品推广目录,以及限制使用能耗高的设备、材料和产品的目录。

1、选用节水水龙头

我们在水龙头的选择上尽量选用节水水龙头。据相关数据显示,压力在相同条件下,节能水龙头会比普通的自来水龙头有节省约20 %的显著作用。当我们需要的水量比较大,这时节能水龙头的优势就更加明显了。因此,在现在都市的建筑系统的水龙头我们应该多选用节能水龙头。另一方面,我们应尽量选择出水量小的马桶。现在我们普遍使用的的六升水箱马桶是比较不节能的,它浪费了大量的水资源。所以,我们推荐使用水箱小于六升的马桶。现在有些厂家还生产了带两档冲水水箱的马桶,在冲大便时,冲小便时都有不同的水量。在比如学校、餐厅这样的公共建筑,我们采用比较先进的感应的节能水龙头,小便冲洗阀等新型洁具。这些新设备的采用我们都能看到有比较明显的节约能源的作用。我们可以在一定的时间范围来调整水的出水时间。而这些洁具并不需要我们触摸水龙头,这有助于防止细菌的传播。

2、避免使用镀锌钢管

在供水管道的设计,我们避免使用镀锌钢管。在过去,供水管道和消防管道大多数都是使用镀锌钢板。然而,由于镀锌钢管的化学性质决定了它的不足如容易腐蚀,结垢和滋生细菌,这不可避免地造成水质二次污染严重等问题。

五、加强用水计量

水表计量的准确度取决于选型和水表本身的问题。我们都知道,水表测量的精度不高。例如,一些建筑物水表型号过大,当少量的水通过时,水表指针处于基本不移动的状态。据统计,在大约40%的水表不符合的的精度要求。水表漏损控制的评价和采用的对策与水表计量的准确性有直接的关系。为此,有必要让我们采取有效措施提高水表测量的准确性。

1、限制水表的使用寿命

根据国家技术监督局《强制检定的工作计量器具实旋检定的有关规定(试行)》,对生活用水表首次强制检定,限期使用,到期更换的规定。但是,因为大多数地方都没有采取有效措施,落实上述规定,造成许多建筑中的水表无限期使用。由于水表的机械磨损,寿命越长,其准确性越低。因此,为了保证仪器工作的准确性,物业部门要定期检查仪表。

2、加强水计量

在不同的地方和不同的条件,不同的方法应该被我们用来加强用水量计量。分户水表应设在住宅用于水量计量。住宅建筑应安装节能供热系统控制装置。公共建筑必须安装热计量,多表远程复制控制系统,室内气候控制和供热系统调控装置等等。水景补充水、锅炉补充水、冷却水补充水、游泳池补充水应分别设置水表计量。在其他需要独立计量的管道系统(如地面冲洗用水、道路浇洒用水、汽车冲洗用水等),我们宜设水表计量。

六、结束语

节能减排前景范文第3篇

【关键词】 给排水;节能;建筑节能

【中图分类号】 TU834.35 【文献标识码】 B 【文章编号】 1727-5123(2013)04-076-02

1 建筑给排水节能设计的重要意义

1.1 建筑给排水节能是经济发展的需要:能源是人类生存与发展的重要基础,经济的发展依赖于能源的发展。当今水源问题已经成为全世界共同关注的问题,水源短缺成为制约经济发展的重要因素。建筑从建材生产、建筑施工直到建筑物的使用,无时不在消耗着水源。因此在建筑给排水中推广节能技术势在必行。

1.2 建筑给排水节能是环境保护的需要:提倡建筑给排水节能,减少污染物的排放也是改善生存环境,提高生活质量的一种有效的方法。

1.3 建筑给排水节能是提高人民生活水平的需要:随着现代化建设的发展和人民生活水平的不断提高,人们追求更加舒适的建筑生活环境。而在当前水源十分紧张的状况下,节约建筑水耗就显得尤为重要了。建筑给排水节能设计是建立在满足合理舒适要求的前提下,通过技术减少水耗,提高水源的使用效率,满足建筑给排水节能的要求。

2 建筑给排水节能的主要途径

2.1 采用新型节水器材和节水型卫生器具一套好的设备能够对水资源的节约产生非常大的作用。例如,通常淋浴喷头每分钟喷水20多升,而节水型喷头则每分钟只需要9L水左右,节约了一半的水量。可见卫生器具和配水器具的节水性能直接影响着整个建筑节水的效果。所以在选择节水型卫生器具和配水器具时,除了要考虑价格因素和使用对象外,还要考察其节水性能的优劣。大力推广使用节水型卫生器具和配水器材是建筑节水的一个重要方面。

我国正在推广使用6L水箱节水型大便器。设计人员应在保证排水系统正常工作的情况下,建议用户使用小容积水箱大便器。也可以参照国外的做法,采用两档冲洗水箱。两档冲洗水箱在冲洗小便时,冲水量为4L(或更少);冲洗大便时,冲水量为9L(或更少)。另外,采用延时自闭式水龙头和光电控制式水龙头的小便器、大便器水箱,也是建筑节水的有效措施。延时自闭式水龙头在出水一定时间后自动关闭,可避免长流水现象。出水时间可在一定范围内调节,但出水时间固定后,不易满足不同使用对象的要求,比较适用于使用性质相对单一的场所,比如车站,码头等地方。光电控制式水龙头可以克服上述缺点,且不需要人触摸操作,可用在多种场所,但价格较高。目前,光电控制小便器已在一些公共建筑中安装使用。

可见卫生器具和配水器具的节水性能直接影响着整个建筑节水的效果。所以在选择节水型卫生器具和配水器具时,除了要考虑价格因素和使用对象外,还要考察其节水性能的优劣。大力推广使用节水型卫生器具和配水器材是建筑节水的一个重要方面。

2.2 利用真空技术,真空节水技术为了保证卫生洁具及下水道的冲洗效果,可将真空技术运用于排水工程,用空气代替大部分水,依靠真空负压产生的高速气水混合物,快速将洁具内的污水、污物冲洗干净,达到节约用水、排走污浊空气的效果。一套完整的真空排水系统包括:带真空阀和特制吸水装置的洁具、密封管道、真空收集容器、真空泵、控制设备及管道等。真空泵在排水管道内产生40~50kPa的负压,将污水抽吸到收集容器内,再由污水泵将收集的污水排到市政下水道。据统计,在各类建筑中采用真空技术,平均节水率可超过40%.若在办公楼中使用,节水率则可超过70%,尤其适用。

2.3 完善热水供应循环系统。随着人们生活水平的提高,小区集中热水供应系统的应用也得到了充分的发展,建筑热水循环系统的质量也逐渐变得越来越重要了。大多数集中热水供应系统存在严重的浪费现象,主要体现在开启热水装置后,不能及时获得满足使用温度的热水,而是要放掉部分冷水之后才能正常使用。这部分冷水,未产生应有的使用效益,因此称之为无效冷水。这种水流的浪费现象是设计、施工、管理等多方面原因造成的。如在设计中未考虑热水循环系统多环路阻力的平衡,循环流量在靠近加热设备的环路中出现短流,使远离加热设备的环路中水温下降;热水管网布置或计算不合理,致使混合配水装置冷热水的进水压力相差悬殊,若冷水的压力比热水大,使用配水装置时往往要出流很多冷水,之后才能将温度调至正常。同一建筑采用各种循环方式的节水效果,其优劣依次为支管循环、立管循环、干管循环,而按此顺序各回水系统的工程成本却是由高到低。修订后的《建筑给水排水设计规范》GB 50015-2003第5.2.10条提出了两种循环方式,即立管、干管循环和支管、立管、干管循环,取消了干管循环,强调了循环系统均应保证立管和千管中热水的循环,对节水、节能有着重要的作用。因此,新建建筑的集中热水供应系统在选择循环方式时需综合考虑节水效果与工程成本,根据建筑性质、建筑标准、地区经济条件等具体情况选用支管循环方式或立管循环方式,尽可能减小乃至消除无效冷水的浪费。

2.4 发展利用中水技术。中水来源于建筑生活排水,包括人们日常生活中排出的生活污水和生活废水。生活废水包括冷却排水、沐浴排水、盟洗排水等杂排水。中水指的是各种排水经过处理后,达到规定的水质标准,可在生活、市政、环境等范围内杂用的非饮用水。我国的建筑排水量中生活废水所占份额住宅为69%,宾馆、饭店为87%,办公楼为40%,如果收集起来经过净化处理成为中水,用作建筑杂用水和城市杂用水,如冲厕所、道路清扫、城市绿化、车辆冲洗、建筑施工、消防等杂用,从而替代出等量的自来水,这样相当于增加了城市的供水量。

通常情况下,雨水通过地表径流而白白浪费。雨水利用就是将雨水收集起来,经过一定的设施和药剂处理后,得到符合某种水质指标的水再利用的过程。建筑物收集雨水的一般结构是,由导管把屋顶的雨水引人设在地下的雨水沉沙池,经沉积的雨水流人蓄水池,由水泵送人杂用水蓄水池,经加氯消毒后送人中水管道系统。为解决降尘和酸雨问题,一般将降雨前两分钟的雨水撇除。

2.5 有效利用太阳能太阳热水器是太阳能热利用中具有代表性的一种装置,它的用途广泛,形式多样。最常见的一种太阳热水器是架在屋顶的平板热水器,常常是供洗澡用的。其实,在工业生产中以及采暖、干燥、养殖、游泳等许多方面也需要热水,都可利用太阳能。太阳能热水器按结构分为闷晒式、管板式、聚光式、真空管式、热管式等几种。按安装方式分为单户设置太阳能热水器和单幢建筑或多幢建筑合用太阳能热水器。前者每户单独设置,控制方便,但热水器安装高度受用户水压限制,只适用于多层建筑;后者需设置热水箱,广泛使用于多层及高层住宅,可多人连续使用。以家庭为例,用水量按每人次淋浴热水量100L/人。次考虑,常年冷水平均水温10度,淋浴热水温度40度考虑,平均每人每次淋浴耗能=100L×(40度-10度)×(4.19×103J/kg度)=12570kJ,按每度电能热功当量3617kJ/KWH计算,考虑热水器加热效率0.9,则每人次淋浴用电量=12570/(3617×0.90)=3.86Kwh,按每人每月淋浴八次,每户三人,80%使用太阳能热水器中热水计算,每户家庭每年可节电=3人×8次×12月×3.86kwh/人。次×80%=889Kwh,节能效果相当明显。市场电价0.53元/Kwh,每年可节约费用471元。考虑部分维修管理费用,5-6年即可收回投资,节能性价比极高。

2.6 合理利用市政管网余压,注意给水管道的减压节流在城市供水中,根据城市供水规模大小不同,一般市政给水管网压力均在0.2~0.4MPa之间。合理利用市政管网压力,采用分区供水方式,可以减少二次加压能耗。某些工程设计中将管网进水直接引人贮水池中,白白损失掉了H0,尤其是当贮水池位于地下层时,反而把H0全部转化成负压,这样极不合理。因此当市政管网压力能保证0.3Mpa时,五层及以下楼层便可采用市政管网直接供水,五层以上采用无负压变频供水设备供水。这样即不浪费市政管网余压又不至于使低楼层管网压力过高,造成能耗及水量浪费。

即使在分区后,各区最低层配水点的静水压一般仍高达300~400kPa,而在给排水系统设计中,卫生器具的额定流量是在流出水头为20kPa~30kPa的前提条件下所得的。若不采取减压节流措施,卫生器具的实际出水流量将会是额定流量的4~5倍。随之带来了水量浪费、水压过高的弊病,而且易产生水击、噪声和振动,导致加速管件的损坏和破裂。因此,必须注意给水管道的减压节流。减压节流的有效措施是控制给水系统配水点的出水压力,可在配水点前安装节流孔板、减压阀等来避免部分供水点的超压,同时选用合适的水龙头,使竖向分区的水压分布更加均匀。所以在高层建筑给水系统竖向分区后仍应注意给水管道的减压节流的问题。

3 总结

建筑业作为我国经济发展的支柱产业,正在飞速发展。随着人民生活质量的提高,人们对建筑节能节水的要求不断提升。建筑给排水节能的利用是缓解水源危机、减轻环境污染、改善生活工作条件、促进经济持续发展的一项有效措施。同时实施水的可持续利用和保护,使水资源不受破坏,并能进入良性的水质、水量再生循环,也已经成为政府和广大人民群众关注的焦点。这一切都给建筑给排水工程的设计提出了许多新的要求,在建筑设计中将节能减排意识贯穿于设计的每一个环节,设计出更多具有时代气息、高效低耗的建筑作品,还要宣传节能减排的重要性,呼吁全民形成节能减排的良好习惯,保护日益减少的水资源。

参考文献

1 付婉霞.建筑节水技术与中水回用,2004.2,4~6

节能减排前景范文第4篇

关键词:工业碳排放;情景预测;节能减排潜力

中图分类号:F427 文献标识码:A 文章编号:1673-0461(2014)04-0069-06

河北省产业结构偏重、重化工产业特征突出,节能减排压力较大。2010年,全省工业能耗占全社会总能耗的80%左右,规模以上工业万元增加值能耗是全国平均水平的1.43倍。2011年,全省规模以上工业综合能源消费量占能源消费总量的比重为68%。在低碳经济发展背景下,实现工业绿色低碳转型是大势所趋。

国内学者关于碳排放情景预测的研究较多,例如宋杰鲲(2011)利用BP神经网络预测了我国的碳排放情景,张亚欣(2011)、马卓(2012)分别对吉林省2020年碳排放情景、碳排放峰值进行了预测,徐成龙(2012)从产业结构的角度研究了山东省的低碳情景,王志华(2012)对江苏省工业低碳化发展情景进行了展望。鉴于河北省是全国第一钢铁大省,所以,在上述研究成果的基础上,预测工业CO2排放的目标情景,分析高耗能行业的节能减排潜力,对于河北省实现工业低碳发展具有重要意义。

一、河北省工业能源终端消费的碳排放量

根据《中国能源统计年鉴》,最终能源消费种类包括9类,即煤炭、焦炭、原油、汽油、煤油、柴油、燃料油、天然气和电力。在计算工业能源终端消费的碳排放量时,采用能源消费总量乘以各自的排放因子或排放系数(排放因子来自于国家发改委气候司公布的数据,焦炭的排放系数来自于《2006年IPCC国家温室气体清单指南》)。

CO2排放总量的计算方法见(1)式,E为能源消耗量,A为排放因子。[1]

计算结果显示,2005年~2009年河北省工业能源终端消费碳排放量总量分别为33 361.5、36 908.7、41 824.9、43 163.7和45 767.0万吨,占当年全省能源终端消费碳排放量总量的比重分别为74.94%、76.89%、78.51%、76.69%和76.70%。各种能源消费的碳排放量以及总排放量在全国的排名情况见表1。

由于经济总量与工业总量较高、能源消费过分依赖煤炭、产业结构偏重、生产技术水平落后等原因,2005年~2009年河北省工业能源终端消费的碳排放总量“稳居”全国第2位(见表1),并占据了河北省CO2排放总量的主要份额,工业能源终端消费碳排放量占当年能源终端消费碳排放量总量的比重在全国的名次逐年上升。

鉴于工业节能减排面临的巨大压力,进行工业CO2排放情景预测,测算其应对气候变化的潜力,对于科学估算河北省工业未来时期节能减排空间、合理选择适合省情的工业节能减排路径具有重要意义。

二、2015年和2020年河北省工业CO2排放情景预测

在参考国际温室气体排放情景分析方法的基础上,本文从河北省工业经济发展目标、工业能效目标和环境目标三个角度对河北省2015年和2020年工业碳排放情景进行分析,三种目标情景分别称为E1(Economic)情景、E2(Efficient)情景和E3(Environmental)情景,统称3E情景。[2]

(一)基于河北省工业经济发展目标的E1情景

《河北省工业和信息化发展“十二五”规划纲要》中提出,到2015年末,河北省规模以上工业增加值年均增长率为13%。本文基于这一速度,将规模以上工业增加值年均增长率设为13%,分析在不考虑技术革新、经济结构和能源结构调整的情况下,河北省2015年和2020年的工业碳排放E1情景。

假设河北省单位规模以上工业增加值能耗保持不变(按照2011年规模以上工业综合能源消费量为19 996.3万吨标准煤、单位能耗为1.9吨标准煤/万元人民币计算),碳排放量亦将保持13%的年均增长率。2011年,河北省规模以上工业的碳排放总量为51 790.4万吨,万元工业增加值碳排放量为4.93吨CO2/万元,以此为基准进行2015年和2020年E1情景下河北省碳排放量测算,计算公式见(2)式。

E2015=E2011×(1+0.13)2015-2011

E2020=E2011×(1+0.13)2020-2011 (2)

E1情景下河北省2015年和2020年工业碳排放量分别为84 442.9万吨和155 580.6万吨,分别是2011年的1.63倍和3倍;万元工业增加值碳排放量分别为5.63吨和5.19吨,分别是2011年的1.14和1.05倍。基于经济发展目标的E1排放情景估值较高,因此E1情景是最高排放情景。

(二)基于河北省节能目标的E2情景

E2情景假设节能降耗的手段是依靠降低化石燃料使用强度,所以CO2排放强度降低水平与节能降耗目标一致。根据《河北省工业和信息化发展“十二五”规划纲要》,采取多种节能降耗措施后,2015年河北省单位工业增加值能耗比“十一五”末降低20%,年均降低4%;工业CO2排放强度降低20%以上,年均降低4%以上。2010年,河北省规模以上工业碳排放总量为46 925.4万吨,以此为基准进行2015年和2020年河北省E2情景下工业碳排放量测算,见(3)式。

E2015=E2010×(1+0.13-0.04)2015-2011

E2020=E2010×(1+0.13-0.04)2020-2011 (3)

E2情景下河北省2015年和2020年工业碳排放量分别为72 200.5万吨和111 089.4万吨,分别低于E1情景下的84 442.9万吨和155 580.6万吨;万元工业增加值碳排放量分别为4.81吨和3.7吨,分别是2010年的84%和65%。E2情景充分考虑了河北省各级政府和企业对能源供应和CO2排放量不断上升做出的反应,包括已采取的节能降耗措施,所以,可以认为E2情景是基于应对气候变化目标的、具有较高可实现性的未来情景。

(三)基于河北省节能与环境目标的E3情景

E3情景综合考虑河北省工业节能和环境保护目标。根据《河北省节能减排“十二五”规划》,到2015年,全省规模以上工业企业万元增加值能耗力争比2010年下降22%以上,SO2和NOx排放量则分别削减25%和30%以上。考虑到工业增长和应对气候变化的需要,本文以2010年为基数,取25%与30%的算术平均值27.5%作为2015年河北省温室气体排放量需要降低的百分比,并设定2020年温室气体排放量需要降低的百分比仍为27.5%,年均降低5.5%。2011年,河北省规模以上工业的碳排放总量为51 790.4万吨,以此为基准,根据(4)式可测算E3情景下规模以上工业碳排放量。

E2015=E2010×(1+0.13-0.04-0.055)2015-2011

E2020=E2010×(1+0.13-0.04-0.055)2020-2011 (4)

E3情景下,2015年和2020年河北省规模以上工业碳排放总量分别为59 430.7万吨和70 585万吨,万元工业增加值碳排放量分别为3.47和2.24吨,分别是2011年的84%和45%。

(四)基于“斯特恩报告”的综合情景

世界银行前首席经济师尼古拉斯・斯特恩领导的小组完成的《从经济学角度看气候变化》报告(又称“斯特恩报告”)认为,要使全球温室气体浓度小于或者稳定在550 ppm(濒临危险的水平),则全球温室气体排放在未来(以2005年为基准)10~20年达到最高峰,并且在此之后应以每年1%~3%的速率下降,到2050年,全球温室气体排放量控制在2005年水平的75%以下。根据前文的计算结果,河北省2005年工业碳排放总量为33 361.5万吨,2006年为36 908.7万吨,碳排放增长率为10.63%,在此基础上,若碳排放增长率以固定降幅降低,至2020年增长率降为0,设定2020年前碳排放增长率的递减率为x,则有:

0.1063×(1-x)150 (5)

如果取0.1063×(1-x)151×10-4,则(5)式变为0.1063×(1-x)15=0.0001,

可得2020年前碳排放增长率的递减率为x=37.16%,根据(6)式计算可得综合情景下的工业碳排放量。

E2015=E2011×(1+0.13-0.3716)2015-2011

E2020=E2011×(1+0.13-0.3716)2020-2011 (6)

综合情景下,2015年和2020年河北省规模以上工业碳排放总量分别为17 133.4万吨和4 298.7万吨,万元工业增加值碳排放量分别为1.14和0.14吨,分别是2011年的23%和3%。

(五)情景比较分析

河北省规模以上工业CO2排放情景预测结果见表2。

基于河北省工业发展和节能、生态环境保护目标的E1、E2和E3情景以及基于“斯特恩报告”的综合情景可以分别看作是河北省工业未来高排放、中等排放和低排放情景。基于工业经济发展目标的E1排放情景是一种经济上激进、环境上保守的排放情景,将导致河北省面临巨大的生态、环境、资源风险。基于提高能效、保护大气环境目标的E2、E3排放情景则是把控制温室气体排放、能源消耗与提高工业发展水平相结合,是一种可持续发展情景。基于“斯特恩报告”的综合情景是从“斯特恩报告”中所选择的温室气体减排方案,对于处在发展中国家的工业大省河北省来说,体现了环境激进思想。

综合以上分析,可以判断河北省工业未来的温室气体排放量将处于环境保守的E1情景和环境激进的综合情景之间,并与E3情景接近。

三、河北省高耗能产业节能减排潜力分析

从河北省工业行业内部来看,煤炭开采和洗选业、石油加工炼焦及核燃料加工业、化学原料及化学制品制造业、非金属矿物制品业、黑色金属冶炼及压延加工业以及电力热力生产与供应业等六大高耗能行业,其能源消费量占全省规模以上工业综合能源消费量的比重高达89%以上,2011年则达到90.48%,是工业碳排放和影响气候变化的主要来源。因此,要推进并顺利实现“河北省工业未来的温室气体排放量处于环境保守的E1情景和环境激进的综合情景之间”的既定目标,关键是加快六大高耗能行业的节能减排进程。

(一)高耗能行业2005年~2011年碳排放现状

河北省六大高耗能行业中,黑色金属冶炼及压延加工业的碳排放量持续增长,且每年位于六大行业之首,远高于其他行业。位于第二位的为电力、热力的生产和供应业,变动幅度较小,在稳定中有所增长。其他四大行业碳排放量比较稳定,所占比重较小,石油加工、炼焦及核燃料加工业所占比重最小,见图1和2。

“十一五”期间,六大高耗能行业的能源碳排放强度基本上呈现下降状态,但是从绝对数量来看,黑色金属冶炼及压延加工业以及电力热力的生产和供应业能耗高、碳排放量大,并基本上呈现上升趋势。

(二)高耗能行业节能减排潜力分析

中国科学院《我国低碳经济发展框架与科学基础》研究组的研究成果(2010)表明,我国工业尚有较大的节能减排潜力,各主要工业部门的单位综合能耗水平比发达国家先进水平高20%-35%,如果综合使用技术节能和结构节能手段,2015年和2020年存在一定的节能减排空间。[3]

根据《河北省工业和信息化发展“十二五”规划纲要》,采取多种节能降耗措施后,2015年河北省单位工业增加值能耗比“十一五”末降低20%,年均降低4%;工业CO2排放强度降低20%以上,年均降低4%以上。若六大高耗能行业的工业增加值的年均增长率也为13%,2015年和2020年的单位工业增加值能耗与CO2排放强度也按照年均4%的百分比降低,以2010年的数据为基准,则2015年和2020年河北省高耗能工业部门的节能减排潜力(计算依据见7式)见表3,CO2排放强度预测结果见表4。

E2015=E2010×(1+0.13-0.04)2015-2010

C2015=C2010×(1+0.13-0.04)2015-2010

E2020=E2010×(1+0.13-0.04)2020-2010

C2020=C2010×(1+0.13-0.04)2020-2010 (7)

(三)2015年与2020年工业碳排放变化趋势

根据河北省工业化和城镇化现状,到2020年以前,河北省经济仍将保持较快增长水平,平均保持在8%~9%,河北省能源消费与CO2碳排放还将继续增长。

1. 产业结构演变与调整趋势

截止到2011年,河北省国民经济中服务业比重只有34%,远低于全国平均水平,工业所占比重较高,其中重化工业比重超过80%。根据《河北省工业和信息化发展“十二五”规划纲要》以及《河北省国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》,一方面,河北省服务业比重将不断提高,重化工业比重将有所下降,另一方面,根据河北省经济发展现状,随着工业化和城镇化的不断推进,工业主导特别是重化工业主导经济发展的局面不会根本转变,工业用能和碳排放总量仍将保持一定增长。

2. 高耗能行业节能减排空间

根据表5和表6的预测结果,可以确定2015年和2020年河北省高耗能行业节能空间、减排空间、碳排放强度降低空间,分别见表5、表6和表7。

3. 工业节能减排难度的行业差异

将“节能难度”、“控制碳排放难度”作为衡量指标,可以构建河北省工业节能减排状态矩阵图(如图3),用于衡量工业内部不同行业节能减排的困难程度。[4]

以2010年的数据为基准数值,根据2011年的数据和减排空间进行测算,通过技术手段和结构调整,2015年和2020年,河北省能够实现节能目标的行业是石油加工、炼焦及核燃料加工业、黑色金属冶炼及压延加工业和非金属矿物制品业,煤炭开采和洗选业、化学原料及化学制品制造业、电力热力生产和供应业实现节能目标有一定难度;将碳排放总量控制在既定目标之内有相当大的难度、在降低碳排放强度方面也面临着巨大压力的行业包括石油加工、炼焦及核燃料加工业、黑色金属冶炼及压延加工业、煤炭开采和洗选业;可以将碳排放总量和碳排放强度控制在既定目标之内的行业包括化学原料及化学制品制造业、非金属矿物制品业、电力热力生产和供应业。所以,石油加工、炼焦及核燃料加工业和黑色金属冶炼及压延加工业处于D难度区,非金属矿物制品业处于A难度区,煤炭开采和洗选业处于C难度区域,化学原料及化学制品制造业和电力热力生产和供应业处于B难度区。

四、河北省高耗能行业节能减排路径

为了在2020年实现工业CO2排放的E3情景,根据六大高耗能行业的节能减排空间,河北省需针对以上四类难度区,分行业采用不同的节能减排路径。

(一)BA和DA的单边突破路径[5]

河北省处于B和D难度区的行业包括化学原料及化学制品制造业、电力热力生产和供应业、油加工炼焦及核燃料加工业、黑色金属冶炼及压延加工业,在过渡到A难度区时,应以产业在节能和减排方面的“短边”作为突破口,以实现节能减排目标。具体而言,化学原料及化学制品制造业和电力热力生产和供应业更应注重结构节能、管理节能和技术节能,石油加工、炼焦及核燃料加工业和黑色金属冶炼及压延加工业更应注重从调整能源结构、采用低碳技术、削减过剩产能等方面减少CO2排放。

(二)CBA和CDA的渐进式提升路径

河北省煤炭开采和洗选业处于C难度区域,在节能和减排两个方面均面临巨大挑战。首先,要加大原煤洗选力度,提高商品煤质量;其次,通过改进技术以提高煤炭的燃烧利用效率,在此基础上降低燃煤污染物排放;第三,要综合利用遗留在煤炭生产区域的废弃物,消纳处理废弃资源。总之,在双重压力下,煤炭开采和洗选业应发挥优势、弥补劣势,经过B或D区域的过渡,最终到达A区域。

(三)CA的跨越式发展路径

煤炭开采和洗选业要实现从C难度区到A难度区的跨越式发展,需在经济发展和技术进步的基础上推动制度变革,具体包括:在制度上,形成中央节能减排政策与地方经济利益、地方政府政策与企业利益的激励相容机制;深化地方政府绩效考评机制改革,将能源经济效率和环境绩效指数作为考察地区节能减排工作成效的重要指标,以改变现存的地方政府GDP目标与节能减排目标之间的博弈均衡结果。

(四)处于A难度区的自我提升路径

非金属矿物制品业处于A难度区,需在现有的节能减排基础上实现自我提升,发展高效节能技术和装备,采用清洁生产技术减少污染物排放。

总之,由于能源结构不合理、产业结构偏重等原因,河北省工业能源终端消费碳排放量和单位工业总产值碳排放量在全国排名比较靠前,在淘汰落后产能、应对气候变化方面面临一系列挑战。鉴于“经济增长需求”和减少碳排放量的压力同时存在,河北省应明确工业温室气体排放情景,兼顾工业经济发展目标、工业能效目标和环境目标,在保持工业增长的前提下降低CO2排放强度,实施相对减排。结合河北省六大高耗能行业节能减排空间和工业节能减排状态矩阵图,不同行业应分别沿着“单边突破”、“渐进式提升”和“跨越式发展”等路径,通过调整结构、改进技术和变革制度,在京津冀协同发展的大格局下实现工业自我提升,强化生态保障功能,构建现代产业发展新体系,推进科学发展和绿色崛起。

[参考文献]

[1] 宋红印. 基于DEA的中国节能减排视在潜力分析方法研究[D].浙江大学硕士学位论文,2013.

[2] 于新文. 我国应对气候变化政策中若干减排情景的经济评估[D].南京信息工程大学博士学位论文,2009.

[3] 刘卫东,等. 我国低碳经济发展框架与科学基础[M].北京:商务印书馆,2010.

节能减排前景范文第5篇

一是通过实地调查发现,我县的石材原材料采掘所毁坏的自然地貌、农民耕地等现象不容忽视;

二是通过“行风热线”以及石材企业主反映,石材加工企业所产生的石沫泥渣等废料很让令人头疼,这些废物不仅污染了环境,占压了大量土地,还对环境造成污染,浪费了许多宝贵资源;

三是个别石材企业因加工区位设置不当,产生噪音污染,严重影响了居民的正常生活。

原因分析:

节能减排问题是一个事关大局的问题,在当前全球变暖、部分地区癌症发病率居高不下、沙尘暴袭击等严峻形势下,如果忽视了以上这些问题的解决,不仅会导致严重的社会问题,还必将影响我县经济社会等各项事业的发展进程。针对于此,×××人民非常有觉悟,纷纷行动起来,积极采取节能降耗、限制企业污染物排放总量等行之有效的措施,做了大量的工作。诸如对地方国际罐头城的治理等,都充分体现了我县在节能减排方面的决心和工作力度。为了×××能够实现山青水秀的生态环境,摆脱“资源--产品--环境污染”的“直线型”生产套路,逐步形成低耗高效经济发展模式,特提出以下几点建议。

对策建议:

节能减排,没有退路,难在出路。要想打开出路,企业是主体,科技创新是支撑。

一、转换思路视角,通过循环经济模式“变废为宝”,可实现“节能”、“减排”的双赢。

在循环经济理念下,所谓废物,不过是放错了位置的资源。“欲生环境美,先断污染源”,在石材等加工企业生产过程中所产生的“石沫泥渣等废料”,在人们惯常印象里是导致环境污染和生态灾害的“废物”,而通过资源化处置的途径,却可变“废”成金,通过实现无害利用和产业开发,使废料变身为创造效益的宝贵资源。让企业得到切身实惠,由此产生的“减排”热情必然也就能更加持久,“减排”成果也将更加巩固。

二、加快先进适用技术研发推广和设施改造,让企业由“泥山”变“金山”的前景预期及利益回报得到实现,是节能减排的关键。

应当看到,尽管从中央到地方各级都对节能减排给予高度重视,且包括问责制、区域限批等政策措施纷纷出台实施,但实际的“减排”成效却差强人意。这其中的一个根本症结是部分企业畏于“减排”成本过高,不是不想“减”,而是不敢“减”,或者无力“减”。要从根本上激发企业节能减排的积极性和动力,重要的是要依靠科技,通过先进适用技术的研发和推广应用,使企业在加大环境投入的同时,又能实实在在地尝到“节”和“减”所带来的“甜头”。否则,一些企业的排污设施仍将是“聋子的耳朵”,诸如地方国际罐头城曾经存在的一些令人头疼的现实,其实多部分是环境执法部门与违法企业间“猫鼠游戏”的尴尬写照。如果实现了由“泥山”变“金山”的前景预期及利益回报就能从根本上彻底消除这些问题。

三、协调引导企业变只靠自身“单打独斗”式的内部节能减排,走多企业、跨行业、区域间循环经济之路,有利于广领域、大幅度提升节能减排的成效。

通过统筹区域产业结构布局,整合拉长产业链条,引导、协调相关企业走跨行业循环、区域间循环的路子,可实现参与企业多方得利、区域经济联合发展和生态环境建设共赢。通过技术改造和区域循环助推节能减排,是实现环境友好与可持续发展的重要途径。为让“石泥(渣)山”加快向“金山”和“青山”转变,具体方法有以下几点:

一是坚持“结构节能”和“技术节能”两手抓,当前尤其要突出抓好“技术节能”。尽管根据发达国家经验,调整产业结构带来的节能潜力高于技术进步。但从平邑的实际情况看,我们正努力推进人口大县向人力资源强县跨越,由资源加工型产业向资源高新型产业跨越,内向型经济向开放型经济跨越,农业大县向工业强县跨越。为实现平邑经济的快速、健康、有序发展,发展好第二产业,特别是重工业还是我们招商引资工作的重点,如何实现好“高标准起步,跨越式发展”,在发展的同时不忘节能减排,积极调整产业结构,实现能耗指标的科学、限期、有序下降,是我们当前各项工作的重中之重。针对于此,必须把“技术节能”提到突出位置上来抓紧抓好。

二是推行“石泥(渣)等废料”双向治理模式,密切合作,加快节能减排先进技术研发推广和重点项目实施。节能减排单靠单个企业自身往往力量不足、收效不大。针对于此,建议政府有关部门应成立企业技术研究中心,积极为企业与高等院校、科研机构、企业与企业间牵线搭桥,支持其开展科研合作与项目共营,统筹推动企业间、行业间、区域间的循环经济发展。当前,应重点组织实施一批节能降耗和污染减排行业共性、关键技术开发和产业化示范项目,在重点行业中选择一批节能潜力大、应用面广的重大技术,加大推广力度,促进企业摆脱高投入、高消耗、高污染的粗放型生产方式。要积极推广金矿工业景区示范项目建设模式,把石材原材料采掘后遗症彻底消除。要积极发展第三产业,使旅游景点建设成为我县的绿色产业龙头,积极打造文化名城并做大做强,做出特色。