00水利工程-节能评价

阶段：可行性研究 类别：建筑 密级：秘密

aa市vv水库工程

可行性研究报告

第十二篇

节能评价

0000

二○一*年*月

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目 录

12.1概述 ............................................................ 1 12.2设计依据 ........................................................ 1

12.2.1相关法律、法规、规划和产业 ............................. 1 12.2.2相关标准和规范 ............................................. 2 12.3能耗分析 ........................................................ 2

12.3.1施工期能耗种类分析 ......................................... 2 12.3.2运行期主要能耗分析 ......................................... 3 12.4主要节能降耗措施 ................................................ 5

12.4.1水资源节能措施 ............................................. 5 12.4.2水力机械设备选型及节能措施 ................................. 6 12.4.3电气设备节能措施 ........................................... 6 12.4.4金属结构设备节能措施 ....................................... 8 12.4.5建筑节能措施 ............................................... 8 12.4.6水库运行管理节能措施 ....................................... 8 12.5节能效果评价 .................................................... 9

12节能评价

12.1概述

xx位于00省省中部，隶属aa市。gg水库位于11河中游河段，11河属珠江流域打帮河水系gg右岸一级支流库区地理位置为东经00，北纬00。坝址距离xx中心城区8.2km，距55镇6.0km，距55镇7.0km，44至22省道经过坝址附近，交通较为便利。

22河发源于xx33镇西北的66，河源分水岭高程1680m。河流由西北向东南流，自分水岭沿66镇驻地、7565，在3423转流向东北，流经3453河汇入，555，全流域面积221km²，主河道长26.9km，河道平均比降33.3‰。gg坝址以上主河道河长约19.2km，河道平均比降25.1‰，多年平均流量为1.03m³/s, 总控制流域面积为49.6km2。

gg水库的工程任务是县城供水、城镇供水、农村人畜供水及灌溉。工程建成后，向xx城供水量为1111.7万m3，可解决供水人口为69236人；向1镇5000人供水46.6万m3；向1集镇10000人供水96.8万m3；向上1边及灌区附近农村40人、1392大牲畜、3712小牲畜供水31.0万m；其供水总量为1286.1万m3。此外改善灌面2000亩，灌溉供水量为77.4万m3，净供水量为1363.6万m3。河道需下放生态水326万m3，总供水水量合计为16.6万m3。水库正常蓄水位1000.5m，相应库容1118万m3，死水位958m，死库容117万m3，总库容为1282万m3，兴利库容1001万m3。工程规模属Ⅲ等中型，

根据地形及地质条件将1河分四段河谷进行建坝河段对比分析，综合地形地质条件、水库淹没等因素推选新桥至沟边交汇口为建坝河段。本阶段在建坝河段拟选上、下坝址进行研究，根据地质勘探及野外地质调查，从地形地质条件、枢纽布置、水库淹没等方面对上下坝址进行比较，下坝址缺陷明显，推荐上坝址为推荐坝址。结合面板堆石坝和重力坝的综合比较，推荐重力坝作为本阶段的代表坝型。

12.2设计依据

12.2.1相关法律、法规、规划和产业

（1）《中华人民共和国节约能源法》（1997年）； （2）《中华人民共和国可再生能源法》（2005年）； （3）《中华人民共和国电力法》（1995年）；

（4）《中华人民共和国建筑法》（1998年）； （5）《中华人民共和国清洁生产促进法》（2002年）；

（6）《重点用能单位节能管理办法》（原国家经贸委令第7号）； （7）《民用建筑节能管理规定》（建设部令第76号）； （8）《节能中长期专项规划》（发改环资【2004】2505号）；

（9）《关于发布促进产业结构调整暂行规定的通知》（国发【2005】40号）； （10）《产业结构调整指导目录》（2005年本） (国家令 第40号 )； （11）《中国节能技术大纲》（计交能【1996】905号）； （12）《中国节水技术大纲》（2005年）；

（13）《国家鼓励发展的资源节约综合利用和环境保护技术》（国家2005第65号）；

（14）《gg省节约能源条例》；

（15）《关于公布gg省重点耗能产品单位产品能耗（水耗）限额的通知》。

12.2.2相关标准和规范

（1）《工业企业能源管理导则》（GB/T 15587-1995）；

（2）《用能单位能源计量器具配备和管理通则》（GB17167-2006）； （3）《节电措施经济效益计算与评价》（GB/T13471-2008）； （4）《公共建筑节能设计标准》（GB501-2015）；

（5）《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》（JCJ134-2010）； （6）《采暖通风与空气调节设计规范》（GB50019-2003）； （7）《外墙外保温工程技术规程》（JGJ144-2004）； （8）《建筑照明设计标准》（GB50034-2004）； （9）《建筑采光设计标准》（GB/T 50033-2001）； （10）《gg省居住建筑节能设计标准》（DB22/49-2008）； （11）《节水灌溉工程技术规范》（GB/T50363-2006）。

12.3能耗分析

12.3.1施工期能耗种类分析

工程建设所消耗的一次能源主要有煤、天然气、水能等，二次能源主要有煤气、原油加工品、火药、电能等。根据施工组织设计工程施工期所需主要能源物资有：水

泥、木材、钢材、爆破材料、煤炭、油料、房建材料、生活物资等。本工程导流及主体工程施工主要以油耗设备和电耗设备为主。其中土石方开挖和填筑项目以油耗设备为主，喷锚支护、灌浆及基础处理等项目以电耗设备为主，混凝土浇筑项目既有油耗设备又有电耗设备。

建设征地总面积1416.亩（陆地面积1317.10亩，水域面积45.亩）。工程建设征地涉及各类土地1416.亩，其中水库淹没区653.48亩，枢纽工程建设区382.97亩（永久征收134.08亩，临时用地248.亩），其他水利工程区380.19亩（永久征收25.45亩，临时用地3.74亩）。建设征地不涉及人口和房屋。涉及的专业项目设施主要有：影响小水电一座，影响通村公路0.6km。

大坝选用砂、石料场位于坝址右岸小王寨附近，dd～花江公路西侧，距坝址直线距离500m，交通便利，料场岩性为三叠系中统dd组第二段第四层（T2g2-4）中厚层至厚层灰岩、灰质白云岩。料场开采采用自上而下水平分层开采法，即用常规钻爆法揭顶、削帮、切脚后，采用自上而下的微差挤压爆破的梯段开采，梯段高度控制在6~8m以内。石方采用YQ100型潜孔钻配手风钻钻孔，人工装药预裂爆破，TY200推土机集料，1.0m3履带式挖掘机装挖经15t自卸汽车运输至附近砂石加工场，开采毛料运距约为200m。石料利用率高，开采程序简单，符合节能要求。

坝体混凝土施工在材料上采用低水化热或中水化热水泥配制混凝土，避免采用高水化热水泥，如高铝水泥；采取有效措施，对砂石骨料进行降温，以尽量降低水化热。混凝土的养护采取保温法，保温法是指采用保温材料养护混凝土，减少热量从混凝土表面向大气中流失，从而降低混凝土内部与表面的温度差，减小混凝土内外膨胀收缩的不均匀，避免裂缝的产生。保温材料中有许多保温效果很好，如岩棉被、防火草帘被等，但费用昂贵而且施工时费时费工，本工程考虑使用廉价的保温材料——“水”来养护，既经济又实用。

12.3.2运行期主要能耗分析

gg水库利用筑坝形成的库容蓄水，为县城、乡镇及农村人口提供生产、生活用水，该项目所用能源为可再生利用的清洁能源——水，在利用水资源的过程中产生一些其他能源消耗。在水库运行过程中，主要消耗的能源种类为电力、柴油和汽油。电力主要用于供水泵站日常运行。另外，坝区溢洪道闸门启闭、泵站内桥机运行、电站厂区的用电、管理区生活照明、主变压器和主母线产生的电能损耗也消耗部分电力。柴油

和汽油主要用于备用的柴油发电机和平时维持管理区正常运行所用车辆、机动船等产生的消耗。

1、水力机械运行期能耗分析

本工程在运行期水力机械设备主要能耗为水泵配套电机、桥机、电动阀门的工作耗能。水力机械主要耗能设备、年耗能数量见下表。

表 12.3.2-1 水力机械主要设备年能耗数量表 序号 1 2 3 4 设备名称 水泵电机 水泵进出口阀门电机 桥机运行及起吊电机 工作设备年能耗数量（万kw.h）总计： 单位 台 台 台 数量 2 4 1 电机总功率 (kW) 1420 2 15 年使用时间（h） 6738 30 50 956.88 工作设备年能耗数量（kw.h） 60 750 通过以上计算分析可知：整个工程系统水力机械的主要耗能设备为水泵配套电机，其装机容量相对较大，年运行时间长。在运行过程中需通过调度方式和水泵较优运行工况的配合，以希能达到设备配置合理、投资较省、设备运行能耗低的要求，从而满足规程、规范的节能设计要求。

2、电气部分能耗分析

本工程耗能的主要电气设备有：主变压器和照明灯具等，其概略能耗指标如下： (1)变压器

在整个配电系统中，变压器的能源消耗所占比重较大，因而选用低损耗变压器可以 降低能源消耗。本工程选用 2 台SZ11型低损耗变压器。其空载损耗约为3.23kW，负载损耗约为24.71kW。

(2)照明灯具

建筑照明系统能耗计算按单位面积功率法和单位指标法计算。办公及辅助用房照明能耗指标现阶段暂按 50W/m计、生产性建筑物照明能耗指标现阶段暂按 80W/m计， 生活福利性建筑物，除照明负荷外尚考虑一定数量的生活电器负荷，综合能耗指标暂取75W/m2。 主要室外道路照明能耗指标约 13W/m，庭院照明能耗指标约 10W/m。

(3）泵站

工程至普安县供水线路共设 1座泵站，一级泵站布置三台深井泵（ 2 主 1 备），单台水泵配套电动机功率710kW。 3、金属结构能耗分析

2

2

本工程运行期金属结构设备的能耗主要为各部位启闭设备的工作耗能。金属结构主要耗能设备、年耗能数量见下表。

表 12.3-4 金属结构主要设备年能耗数量表 序号 1 2 3 4 设备名称 取水兼放空隧洞出口弧形工作闸门 取水兼放空隧洞进口拦污栅 取水兼放空隧洞进口事故检修闸门 导流洞封堵闸门 工作设备年能耗数量（kw.h）总计： 单位 台 台 台 台 数量 1 1 1 1 电机功率 (kW) 15 13 15 15 年使用时间（h） 15 13 15 15 2800 工作设备年能耗数量（kw.h） 50 100 50 50 通过以上计算分析可知：整个工程系统金属结构及其操作机构的型式、规模和数量配置合理，设备投资较省，设备运行能耗低，满足规程、规范的节能设计要求。

12.4主要节能降耗措施

12.4.1水资源节能措施

（1）选取合适的水库蓄水水位

xxgg水库的工程任务是县城供水、城镇供水、农村人畜供水及灌溉。根据确定的供水、灌溉设计保证率，结合本工程受水区分布及各种用水分析，根据坝址区的地形、地质条件，结合水库兴利调节计算及泥沙淤积计算，分析供水区及灌区的分布高程，综合确定水库特征水位。

xxgg水库坝址以上集雨面积49.6km2，多年平均径流量1.03m3/s，最枯流量0.09m3/s，设计50年一遇洪峰流量327m3/s，校核500年一遇洪峰流量536m3/s，多年平均径流总量3262万m3，但雨量分配极不均匀，多集中在5～9月。所以，枯水期水量严重不足，而丰水期弃水过多，因此，选取较高的水库蓄水水位，增加调节库容，尽量减少弃水，合理利用水资源，是有必要的。

本工程综合考虑库区淹没、调节水量、水库工程地质条件、工程投资等因素，推荐水库正常蓄水位为1000.5m，相应库容为1118万m3，供水、灌溉水量利用系数43.1％。

2）用水节能措施

根据水利部1998年4月4日发布，1998年5月1日实施的《节水灌溉技术规范》SL207-98，新建、改建、扩建供水工程要考虑节水措施，水资源紧缺，干旱经常发生，是发展节水供水的主要对象。节水包括工程节水、田间节水、管理节水三个方面，现提出如下节水措施：

（1）工程节水方面：

本工程采用管道输水，从工程上减少水资源的损失和浪费以提高水的利用率。 （2）田间节水方面：

①水稻灌溉采用“薄、浅、湿、晒”的灌溉制度，并完善田间配水渠系，由农毛渠直接配水至田块，改变传统的串灌方式。该设计阶段采用“薄、浅、湿、晒”的灌溉制度进行需水量计算时，节水率为20%。

②大力推广旱作物节水灌溉技术，发展旱地灌溉。旱地应根据输水情况及现有水利设施等，适当发展滴灌、喷灌等。另外应采取一些农业措施如坡改梯等提高旱地的蓄雨保水能力减少灌水量。

（3）管理节水方面：

①健全管理制度合理征收水费以减少用水浪费。 ②水资源合理调度优化利用。

③进行节水宣传，提高人民节约用水的意识。

12.4.2水力机械设备选型及节能措施

为了更好的落实国家节能降耗，提高工程效率，在泵组选型方面考虑如下： （1）根据泵站的运行扬程范围和特点，选用效率高，稳定性好的泵组。 （2）要求厂家根据本泵站运行条件，通过CFD设计，选择效率高的水泵。在泵组采购文件中规定原型水泵的额定效率不低于75%，最高效率不低于82%。

（3）水泵采用合理的结构设计，叶轮均采用优质钢材制造，以保证泵组安全稳定运行，确保不因泵组检修频繁而影响供水。

（4）结构密封采用合理的结构设计和密封性能好，使用寿命长的材料，减少漏水量，达到节约水能的目的。

（5）电动机采用节能高效电动机。

泵组进水口阀门选用结构设计合理，制造工艺高的阀门，减小水力损失，以达到节能降耗的效果。

12.4.3电气设备节能措施

（1）变压器选择

变压器均按照低能耗11或者13型变压器的效率要求进行参数选择；变压器按泵站正常运行最佳负载比配置，选择低能耗的变压器。初选两台SZ11-3150/35及两台厂

用变压器能降低运行期损耗，从而较大的降低运行成本。

（2）厂用电供电系统设备

厂用电供电系统的节能设计除选择节能型的厂用变等配电装置外，对于负荷相对集中的部位（如坝区），采用高电压等级将电能送到负荷中心经降压后向负荷供电。避免了低电压大电流长距离输电而造成的损耗。

（3）提高功率因数的措施降低能耗

异步电机在运行过程中会在电网中吸取大量的感性无功功率，使电网中的功率因数被恶化，系统运行效率下降。本工程设置1组450kvar户内静止动态无功补偿装置提高泵站功率因数。功率因数提高后，在保证有功功率恒定的前提下使系统的视在电流有所减小，降低了供电系统的损耗，从而有效的实现了节能。

（4）照明系统降低能耗措施

尽量避免采用白炽灯作为照明光源，通常采用荧光灯、金属卤化物灯、高压钠灯等高效气体放电光源，或采用节能灯，以降低光源耗电量。

不需要长时照明的场所，照明开关的设置应尽量考虑做到人走灯灭。大功率气体放电灯的功率因数应补偿到0.9以上，以降低无功电流带来的电能损失。

主要照明场所应做到灯具分组控制，使得工作人员可根据不同工作的需要调整照度。对照明变压器应尽量避免运行电压波动过大，提高灯具的运行寿命。主要照明场所应做到灯具分组控制，根据不同工作环境的照明需要调整照度，不需要照明的时候应随时关掉电源，以达到全厂节能运行。

（5）防雷接地节能措施

各水工建筑物的防雷接地装置设计尽量利用各水工建筑物的地上地下的结构钢筋（自然接地体），以节省钢材。

接地体采用镀锌扁钢或镀锌圆钢，延长接地材料寿命，避免时常更换带来的不便。 （6）通风、空调节能评价

本工程泵站和配电房主要采用自通风，设备保护房采用空调温控。房屋建筑物实际使用过程尽量采用自然通风，减少通风设备的的电能损耗。

（7）辅助设备控制系统

辅助设备控制系统指：通风空制系统、水泵启动控制设备和公用设备控制系统。该系统的控制对象主要是电动机，电动机是直接的大容量耗能设备。为了使电动机处于节能降耗的运行方式，根据流程控制要求，选择相应的自动化原件和控制核心

部件（如PLC）对电机进行启停控制，达到节能的目的。在通风和供水泵系统设计中采用软启动器启动，既有利于改善电动机的启动特性，又较大的降低了电动机的启动电流，满足了电站节能降耗的运行要求。

（8）电力电缆

选用低损耗、防火性能好的交联聚乙烯绝缘铜芯电力电缆。

12.4.4金属结构设备节能措施

根据枢纽布置，合理确定金属结构设备的设置及功用，选定各部位闸门、栏污栅及启闭机的总体布置方案。闸门设计尽量优化，减轻闸门重量，埋件的设计合理，减少埋件及二期混凝土的量。

合理确定闸门的启闭方式，对于启闭力的计算尽量准确，避免设计过大，造成启闭机大机小用。启闭设备的选型尽量重点采用十多年节能工作中已经证明技术成熟、效益好、见效快、运行稳定的节能设备，和淘汰效益低、落后的工艺技术设备。保证电站运行期间运行良好，检修维护方便，性能稳定，提高水能利用效率。

12.4.5建筑节能措施

（1）大坝建筑节能

挡水大坝布置时结合坝区地形地质条件，经技术经济比较后确定推荐坝型为工程量较省的上坝址重力坝方案，有利于施工布置，工程进度快，投资节省；泄水建筑物为坝身溢流表孔、取水兼放空洞、取水泵站及灌溉、供水输水等建筑物结构尺寸均参照其它工程和详细的分析计算后确定的，结构布置合理，工程量省。同时由于采用当地材料筑坝，节约大量能源及投资。

（2）配套民用建筑节能

配套民用建筑建于gg夏热冬冷地区，含居住建筑和办公建筑。居住建筑的建筑节能设计按《gg省居住建筑节能设计标准》（DB22/49-2008）执行。办公建筑的建筑节能设计按《公共建筑节能设计标准》（GB501-2015）执行。适度选用外窗墙面积比和材料，保证了足够的采光和通风需要，又能减少外门窗的无谓能量损耗。屋面、墙面的保温隔热材料选用：屋面为倒置式保温隔热屋面，墙面选用外保温隔热砂浆；建筑总平面的布置和设计，宜利用冬季日照并避开冬季主导风向，利用夏季自然通风。

12.4.6水库运行管理节能措施

根据工程的功能和分布，结合建设期管理任务，设置管理机构及人员编制。

岗位设置及岗位定员以“因事设岗、以岗定责、以工作量定人”原则，积极推行“一人多岗”、合理兼职、优化人员结构、精简高效的集约化管理。参照《水利工程管理单位定岗标准(试点)》及《gg省中小型水利工程管理单位编制定员参考标准》编制工程建设期岗位及定员。

水库管理及生产事务采取现场工作制，形成统一的管理和生产体系，力争实现“无人值班，少人值守”，节省人力资源。

12.5节能效果评价

本工程在资源综合利用方面，水库充分利用天然水能资源，通过选取较高的水库蓄水水位，大大提高了水资源的利用率。根据径流调节计算成果，gg水库建成后水量利用系数为43.1%（不含生态），新建工程对天然来水的水质也不会造成直接影响。下放环境水仍可用于下游其它用水需求，综合利用价值高。

gg水库工程建成后，供水、灌溉年总供水量将达到1363.6万m3，可满足xx城69236人、jj集镇10000人、ff集镇5000及灌区覆盖的农村人饮人口4639人；同时解决2000亩灌溉需水（全部为水田）。

在机电设备、建筑节能、金属结构设备设计及选型、可再生能源的利用、能源管理机构及人员设置也按有关设计规范要求充分考虑了节能措施，提高能源利用效率。在实施过程中还可建立节能目标责任制和评价考核体系等手段予以强化。

gg水库工程的建设投产，可优化用能结构，减少地下水的肆意开采，节约其它资源，提高水资源利用的合理性，同时减少环保投入、节约社会资源。