張智權(quán) 張偉江

上海碳索能源環(huán)境服務(wù)有限公司

0 前言

根據(jù)中國(guó)節(jié)能協(xié)會(huì)節(jié)能服務(wù)產(chǎn)業(yè)委員會(huì)截至2017年底的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，全國(guó)大約有6 000多家節(jié)能服務(wù)企業(yè)，從業(yè)人員近70萬(wàn)人，節(jié)能服務(wù)產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值超過4 100億元，合同能源管理投資額1 100多億元，所形成的年節(jié)能量超過3 800萬(wàn)t標(biāo)準(zhǔn)煤、減排CO2超過1億t。上述數(shù)據(jù)表明節(jié)能服務(wù)產(chǎn)業(yè)最近十多年了取得了長(zhǎng)足的發(fā)展和巨大的成績(jī)。隨著能源服務(wù)行業(yè)的深入發(fā)展和不斷創(chuàng)新，涌現(xiàn)出一大批新的技術(shù)、裝備和商業(yè)方案，其中包括覆蓋能源設(shè)備設(shè)施全周期的能源服務(wù)模式，通過專業(yè)第三方服務(wù)打通了從設(shè)計(jì)、建造、運(yùn)營(yíng)的職能壁壘，這種全過程、一站式能源服務(wù)模式對(duì)推動(dòng)行業(yè)深度發(fā)展有著積極的作用和深遠(yuǎn)的意義。

以冷凍、供熱、空壓作為最常見的三種公用動(dòng)力系統(tǒng)，常常集中布置于同一設(shè)施站房，為生產(chǎn)、辦公和生活提供冷源、熱源和壓縮空氣等能源介質(zhì)，稱為“能源站”。“能源站”通常是生產(chǎn)或商業(yè)設(shè)施中能耗占比最大或較大的部分，也是節(jié)能技術(shù)應(yīng)用和服務(wù)發(fā)展最為深入的領(lǐng)域之一?；凇肮?jié)能量保證”、“效益分享”的節(jié)能服務(wù)或其衍生形態(tài)是最常見的商務(wù)合同模式，貼合能耗基準(zhǔn)比較清晰、工況與負(fù)荷較為穩(wěn)定和節(jié)能量可計(jì)量的既有改造項(xiàng)目；“能效保證”是“節(jié)能量保證”模式的發(fā)展，具有更普遍的適用性，更適合“能源站”全周期能源服務(wù)。

1 模式內(nèi)涵

1）設(shè)計(jì)、建造和運(yùn)營(yíng)三者職能的分離和由此造成的壁壘、沒有形成設(shè)計(jì)建造-運(yùn)營(yíng)管理-改善迭代的閉環(huán)，是“能源站”和其他能源用能設(shè)備設(shè)施運(yùn)行效率低下、能耗成本高的根本原因之一。三者之中，“能源站”的設(shè)計(jì)者和設(shè)計(jì)企業(yè)最熟悉節(jié)能技術(shù)及其應(yīng)用方案，但其距離運(yùn)營(yíng)最遠(yuǎn)，無(wú)法切身體會(huì)、理解運(yùn)營(yíng)管理階段的成本之“痛”。設(shè)計(jì)企業(yè)往往為了經(jīng)營(yíng)效率和規(guī)避設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)追求保守、固化、標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)模式，以致系統(tǒng)和設(shè)備配置容量因較為保守的設(shè)計(jì)規(guī)范和設(shè)計(jì)習(xí)慣層層加碼、遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于實(shí)際需求的項(xiàng)目比比皆是，造成設(shè)備和系統(tǒng)的工作點(diǎn)嚴(yán)重偏離最佳效率點(diǎn)。此外，在設(shè)計(jì)建造階段一旦擇定規(guī)劃、工藝流程和設(shè)備，往往意味著在運(yùn)營(yíng)階段由于時(shí)間、空間、配套設(shè)施、安全消防等規(guī)范限制，導(dǎo)致很多節(jié)能項(xiàng)目無(wú)法實(shí)施。由此可見，設(shè)計(jì)毫無(wú)疑問是節(jié)能工作最重要但也是最缺失的環(huán)節(jié)。

目前，建造環(huán)節(jié)的承擔(dān)者即工程承包企業(yè)和業(yè)主單位代表在節(jié)能中也時(shí)常扮演著負(fù)面角色，經(jīng)常為控制工程成本想方設(shè)法降低標(biāo)準(zhǔn)甚至削減“不重要”配置(較典型的如取消能效和能耗計(jì)量裝置、忽視輔機(jī)質(zhì)量和效率標(biāo)準(zhǔn)等)，在工程實(shí)施過程中很少對(duì)能效或運(yùn)行能源成本的考量。

2）目前國(guó)內(nèi)的運(yùn)營(yíng)管理是最遭忽視的一個(gè)環(huán)節(jié)，為了控制運(yùn)行操作人員費(fèi)用開支，常常壓縮人數(shù)和忽視人員資質(zhì)和素質(zhì)的重要性，從而造成了待遇低-企業(yè)經(jīng)營(yíng)效益差-待遇更低的惡性循環(huán)，最終形成了目前運(yùn)行管理人員群體總體素質(zhì)較低、流動(dòng)性極大的困局，由于運(yùn)營(yíng)管理人員缺乏足夠的專業(yè)素養(yǎng)和能力，不能對(duì)技術(shù)和管理改善進(jìn)行主動(dòng)作為，以至成為第三方服務(wù)的障礙。

綜上所述，雖然設(shè)計(jì)、建造和運(yùn)營(yíng)職能分離是社會(huì)分工的必然結(jié)果，但也在很大程度上阻礙了新節(jié)能技術(shù)的轉(zhuǎn)化應(yīng)用，造成了潛在的巨大的投資和能源開支浪費(fèi)，由此也給第三方專業(yè)能源服務(wù)企業(yè)帶來了機(jī)會(huì)和挑戰(zhàn)——如何以專業(yè)化能力打通三者壁壘、形成閉環(huán)——作為社會(huì)分工和產(chǎn)業(yè)的進(jìn)化，將“能源站”設(shè)計(jì)、建造和運(yùn)營(yíng)三個(gè)獨(dú)立過程轉(zhuǎn)變?yōu)橛蓪I(yè)能源企業(yè)以服務(wù)的形式為客戶提供一站式服務(wù)乃至由能源服務(wù)商變?yōu)槟茉垂?yīng)商(協(xié)議生產(chǎn)和供應(yīng)冷、熱、氣、電等)。如此，專業(yè)能力、責(zé)任和利益才會(huì)集于一身，才能由結(jié)果倒逼過程，從源頭導(dǎo)入節(jié)能的理念和技術(shù)，取得從源到流的效果。

影響節(jié)能量的因素較多，其中關(guān)于節(jié)能量的計(jì)算公式“節(jié)能量=基準(zhǔn)能耗×節(jié)能率”，由于能源系統(tǒng)的寬廣多變的負(fù)荷與工況，以及強(qiáng)烈的非線性特性，基準(zhǔn)能耗和節(jié)能率在大部分節(jié)能項(xiàng)目中難以精確評(píng)估，尤其是缺乏運(yùn)行數(shù)據(jù)的新建項(xiàng)目。因能效所含變量更少、變化范圍更窄，能源服務(wù)商提供能效保證的服務(wù)模式在一定程度上可以緩解這個(gè)難題，可以衍生形成多種方案。

2 項(xiàng)目實(shí)踐

2.1 上海天馬有機(jī)發(fā)光顯示技術(shù)有限公司“能源站”項(xiàng)目

“上海天馬有機(jī)發(fā)光顯示技術(shù)有限公司第5．5代AM-OLED量產(chǎn)線能源站節(jié)能項(xiàng)目”，是為天馬微電子股份有限公司上海浦東基地設(shè)計(jì)建造的新建能源站項(xiàng)目，包括冷凍、供熱、空壓三大公用動(dòng)力系統(tǒng)的深化設(shè)計(jì)和建造，基于基本功能要求和設(shè)計(jì)單位提供的基本功能設(shè)計(jì)集成了LCD/LED/OLED顯示面板工廠常見的具有經(jīng)濟(jì)性的節(jié)能措施(在半導(dǎo)體相關(guān)產(chǎn)業(yè)，如集成電路、分立器件等行業(yè)中也具技術(shù)復(fù)制性)，在商業(yè)模式上綜合了“BT+EMC”的方式，為專業(yè)第三方能源服務(wù)企業(yè)參與新建能源站項(xiàng)目的技術(shù)和商業(yè)模式進(jìn)行了有益的探索和實(shí)踐。

項(xiàng)目集成了中低溫雙溫級(jí)冷凍系統(tǒng)和干濕盤管技術(shù)、自然分層水蓄冷、原水冷量回收利用、冰機(jī)和空壓低溫梯級(jí)熱回收與MAU低溫雙級(jí)加熱噴淋加濕技術(shù)、中低溫冷凍負(fù)荷遷移、空調(diào)循環(huán)系統(tǒng)局部增壓、廠務(wù)監(jiān)控系統(tǒng)(含冰機(jī)和空壓智能化節(jié)能群控系統(tǒng)以及其它節(jié)能系統(tǒng)的控制策略)與能效能耗管理分析系統(tǒng)等節(jié)能技術(shù)和系統(tǒng)，見圖1、見圖2。

上海碳索能源環(huán)境服務(wù)有限公司（簡(jiǎn)稱“碳索公司”）作為專業(yè)第三方服務(wù)單位，提供了包括深化設(shè)計(jì)、設(shè)備供應(yīng)、安裝調(diào)試、維保在內(nèi)的整體綜合性服務(wù)。通過上述優(yōu)化設(shè)計(jì)和節(jié)能措施，相對(duì)基本設(shè)計(jì)，可以節(jié)約“能源站”運(yùn)行能源開支約522萬(wàn)元/年(較常規(guī)設(shè)計(jì)能源費(fèi)用下降30%～40%)，節(jié)能量折合標(biāo)煤1 145t/年。雙方靈活運(yùn)用和結(jié)合“BT+EMC”組合型商務(wù)模式，約定在達(dá)到承諾能效指標(biāo)(在一定計(jì)價(jià)參數(shù)基礎(chǔ)上的單位冷量、熱量、壓縮空氣的成本)的基礎(chǔ)上，先期由“碳索公司”全額投資，與基本功能系統(tǒng)相關(guān)的投資和服務(wù)費(fèi)用以BT(建設(shè)-移交，Build-Transfer)的方式固定分期支付，節(jié)能措施相關(guān)的增量投資和服務(wù)費(fèi)用按照EMC能源服務(wù)費(fèi)支付方式與節(jié)能效益掛鉤并浮動(dòng)。

圖1 上海天馬能源站項(xiàng)目蓄冷水池、管廊和冷凍站照片

圖2 上海天馬能源站項(xiàng)目控制系統(tǒng)和空壓站照片

2.2 紫江集團(tuán)磁懸浮冷水機(jī)組應(yīng)用項(xiàng)目

紫江集團(tuán)是上海老牌的飲料生產(chǎn)及飲料食品包裝印刷材料制造的代表性企業(yè)集團(tuán)，旗下?lián)碛?00多家控參股企業(yè)，這些工廠運(yùn)營(yíng)時(shí)間大都在十五年以上，設(shè)備技術(shù)代次和水平落后以及老舊因素造成其能效水平遠(yuǎn)低于現(xiàn)在全新裝備的性能指標(biāo)。目前“碳索公司”針對(duì)紫江集團(tuán)上海地區(qū)工廠的冷凍站做了全面綜合性改造，應(yīng)用磁懸浮離心式冷水機(jī)組、輔機(jī)最佳工作點(diǎn)選型匹配和更替、智能群控等在內(nèi)的節(jié)能措施，各個(gè)冷凍站節(jié)能率達(dá)到20%～40%之間。結(jié)合各個(gè)項(xiàng)目的實(shí)際情況，雙方采取了以下能效保證或衍生模式。(1)保證型方案：服務(wù)方承諾能效比保證值，用能單位支付服務(wù)費(fèi)額度與實(shí)際測(cè)定的能效比掛鉤和變動(dòng)。(2)單位成本核算方案：雙方根據(jù)歷史數(shù)據(jù)商定單位冷量或單位產(chǎn)品的供冷成本基準(zhǔn)數(shù)據(jù)，節(jié)能效益按冷量或產(chǎn)品產(chǎn)量×服務(wù)方取得實(shí)際單位成本與基準(zhǔn)單位成本差額，服務(wù)方取得其中的一部分作為服務(wù)費(fèi)收益。(3)總成本承包和運(yùn)營(yíng)托管方案：雙方商定一個(gè)總成本基準(zhǔn)數(shù)據(jù)(低于系統(tǒng)改造前的運(yùn)行成本)，由服務(wù)方進(jìn)行技改并負(fù)責(zé)冷凍站的運(yùn)行操控和維保，實(shí)際運(yùn)行成本低于總成本基準(zhǔn)數(shù)據(jù)的部分作為服務(wù)方的收益。

2.3 合肥視涯顯示科技有限公司能源站項(xiàng)目

合肥視涯顯示科技有限公司主要生產(chǎn)微型OLED顯示器器件，用于VR等消費(fèi)電子終端，本項(xiàng)目以基于能效保證的BT方式為客戶設(shè)計(jì)和建造能源站(冷凍、供熱和空壓)和廠務(wù)監(jiān)控系統(tǒng)，集成了包括冷凍智能群控、空壓智能群控、冰機(jī)和空壓熱回收在內(nèi)的節(jié)能措施。

2.4 江南造船(集團(tuán))有限公司長(zhǎng)興基地供熱系統(tǒng)改造項(xiàng)目

江南造船長(zhǎng)興基地原使用長(zhǎng)興島熱電廠的管網(wǎng)蒸汽，用于噴涂車間新風(fēng)空調(diào)箱除濕轉(zhuǎn)輪再生、冬季新風(fēng)加熱和廠區(qū)生活供熱，因輸配距離長(zhǎng)達(dá)20km，且管網(wǎng)年久失修、總運(yùn)行負(fù)荷較低，以至管網(wǎng)損失嚴(yán)重，導(dǎo)致蒸汽費(fèi)用遠(yuǎn)高于正常系統(tǒng)所需運(yùn)行成本。該項(xiàng)目由集中式管網(wǎng)蒸汽供熱改為分散式、個(gè)性化的供熱系統(tǒng)：食堂和浴室熱水利用空壓機(jī)余熱、噴涂車間轉(zhuǎn)輪再生使用電加熱作為熱源、噴涂車間新風(fēng)空調(diào)箱加熱使用燃?xì)鉄犸L(fēng)爐、局部小流量蒸汽使用小型電或燃?xì)庹羝l(fā)生器、宿舍區(qū)和賓館采暖及熱水采用空氣源熱泵系統(tǒng)，相當(dāng)于完整重建該生產(chǎn)線的供熱系統(tǒng)。經(jīng)測(cè)算，項(xiàng)目節(jié)能量達(dá)到6 000噸標(biāo)準(zhǔn)煤/年?！疤妓鞴尽必?fù)責(zé)項(xiàng)目設(shè)計(jì)、投資、建造和運(yùn)維，以合同能源管理的方式執(zhí)行。

3 問題分析

綜上所述，能效保證應(yīng)以設(shè)計(jì)為“源”，專業(yè)綜合性能源服務(wù)公司應(yīng)同時(shí)兼具節(jié)能和其它相關(guān)技術(shù)應(yīng)用和評(píng)估的廣度和深度，不然則無(wú)法達(dá)到有效和顯著節(jié)能效果，甚至給項(xiàng)目評(píng)估結(jié)果帶來不確定性和風(fēng)險(xiǎn)。

以能效替代節(jié)能量為考核依據(jù)的方式可以免除或削減掉負(fù)荷參數(shù)帶來的不確定性影響，但影響能源系統(tǒng)效率的變量仍然較多，包括負(fù)荷、工況參數(shù)和設(shè)備本身性能等，且非線性特性強(qiáng)烈，因此能效的測(cè)量和驗(yàn)證是一個(gè)比較復(fù)雜的問題。一般選取單個(gè)或多個(gè)工況點(diǎn)作為考核基準(zhǔn)工況點(diǎn)，使用一個(gè)或某種加權(quán)平均的效率指標(biāo)作為考核指標(biāo)；比較復(fù)雜的方式也可采用效率曲線作為考核依據(jù)，把主要影響因素涵蓋進(jìn)來，并對(duì)次要影響變量偏離基準(zhǔn)點(diǎn)的情況下加以修正。在特殊情況下，某些不確定性因素可能帶來實(shí)際工況嚴(yán)重偏離或超出考核基準(zhǔn)工況范圍導(dǎo)致無(wú)法有效修正，例如產(chǎn)能的巨幅減少，此時(shí)應(yīng)對(duì)這些特殊情況在合同中給予例外約定，協(xié)商某種明確的支付方式和額度。

運(yùn)營(yíng)和維保管理工作對(duì)能效和節(jié)能率能否達(dá)到預(yù)期水平至關(guān)重要，而且這是一個(gè)長(zhǎng)期和持續(xù)的過程，如不能得到良好的運(yùn)行操控和維保，足以對(duì)項(xiàng)目的預(yù)期收益產(chǎn)生嚴(yán)重甚至致命的影響。為此，應(yīng)建設(shè)一支專業(yè)和運(yùn)行良好的運(yùn)營(yíng)和維保隊(duì)伍，保障設(shè)備得到良好的操控和及時(shí)的維修、保養(yǎng)；在技術(shù)上可應(yīng)用遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)的能源管理和分析系統(tǒng)，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)掌握系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)和能效，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決潛在和已發(fā)生的問題，并可通過長(zhǎng)期的數(shù)據(jù)積累和分析挖掘潛在的節(jié)能效益。

4 結(jié)論

本文提倡能源服務(wù)企業(yè)向全周期能源服務(wù)模式轉(zhuǎn)變，打破和貫穿“能源站”設(shè)計(jì)、建造、運(yùn)營(yíng)的職能壁壘，提供面向全周期的一站式服務(wù)，讓專業(yè)能源服務(wù)企業(yè)轉(zhuǎn)變?yōu)樨?zé)任主體和利益主體，構(gòu)筑實(shí)施-改善的閉環(huán)，從“源頭”和“全周期”視角開啟能源服務(wù)行業(yè)發(fā)展的新里程。