细说合同能源管理的节能诊断方法

一、节能诊断的含义

节能诊断通常是指组织有关专家，到用能单位现场进行深入调查，详细掌握工艺流程、技术、设备、措施等的现有情况、原始资料、运行历史记录等信息，并通过对用能系统或设备的监测，以企业或用能系统为研究对象，分析发现节能机会，为用户提供提高能效管理和设备优化改进方案的咨询服务过程。

本书中的“节能诊断”等同于合同能源管理项目要素中的“用能状况诊断”［见《合同能源管理技术通则》（GB／T24915－2010）］，是指节能服务公司（ESCO）在对客户企业进行初步审计的基础上，针对能耗较高的系统（生产系统、供用电系统、热力系统、水系统等）、车间、设备以及可能存在节能改造潜力的部位进行调查，采集现状数据和历史统计数据，并进行必要的现场测试，了解能源成本的管理和控制情况，对数据进行检查和能量平衡分析计算，分析查找用能不合理的环节和原因，制订切实可行的节能措施和具体方案，并综合考虑项目的投资成本、节能减排效果和经济效益。这个过程在一定程度上与能源审计的部分内容相一致。

目前，绝大多数ESCO开展的节能诊断只是针对用能单位重要的用能系统（电机系统、热力系统等）和设备（如锅炉、泵与风机等），或是根据自身拥有的技术、设备、产品情况进行的专项节能诊断（专项能源审计）。

二、节能诊断的方法与内容

节能诊断汇集能源核算体系、合理用能评价体系和能源利用状况核查体系为一体，通过科学规范地对用能单位能源利用状况进行定量分析，对企业能源利用效率、消耗水平、能源经济与环境效果进行审计、监测、诊断和评价，寻求节能潜力和机会。

对用能单位进行节能诊断首先要明确诊断的对象，即要划定用能单位能源系统的边界，并以此来确定用能单位能源系统和能源流程，如对于工业企业，要了解其主要产品的生产工艺及构成其生产线的主要工序，辅助生产系统、附属生产系统的构成等信息，以便开展后续的诊断、计算和分析工作。

开展用能单位节能诊断，首先必须遵循的一条基本原理是物质和能量守恒定律。利用物质和能量守恒原理对用能单位用能过程进行定量分析是节能诊断的一项重要工作内容。对用能单位进行能源统计、平衡、分析计算一般是按能源流转过程中的购入贮存、加工转换、输送分配和最终使用四个环节进行的。而对于每一个环节，都要嵌入能源利用效率低和能源浪费在哪里产生、为什么会产生能源利用效率低和能源浪费、如何解决能源利用效率低和能源浪费这三个层次；在每一个层次中都要嵌入能源流入流出、技术工艺、设备、过程控制、管理、员工、产品、损失能这八个方面。节能诊断就是要从四个环节出发，利用三个层次，从八个方面入手弄清位置，找准原因，解决问题。任何一个节能方案，必然是循着这八个方面中的一个方面和几个方面找到的。

在进行能量平衡和物料平衡计算分析时，除了进行必要的数据收集、整理、计算、分析外，通常还要辅以必要的测试手段，以补充一些缺少计量的重要数据，以及对一些数据进行核实、验证。只有在数据完全准确可靠时，才能进行能耗指标、物耗指标的计算分析，进而查找节约潜力，提出合理化整改建议和措施。

节能诊断的基础是统计，统计的基础是计量。对用能单位进行节能诊断，必须要求用能单位具备较健全的计量设施，或在节能诊断前安装必要的计量器具仪表，这样才能保证ESCO能够全面地采集用能单位的用能数据。此外，用能设备的能效测试报告是用能单位能源统计数据校核和平衡的重要依据，也是节能诊断中一些重要指标计算（如设备有效能计算）的主要依据。

节能诊断的目的就是要针对某一用能系统、工序、设备提出具体的节能技改方案。节能技改方案的提出主要是通过对用能单位综合能耗指标体系的计算和分析，尤其是对一些主要耗能工序或设备（工业企业）的综合能耗指标的计算和分析，并与行业内的相关指标进行对比来发现差距。一般来讲，差距即可视为节能潜力。节能技改方案的提出，一方面，要依赖于诊断人员或相关专家对行业内技术发展水平、节能技术和产品信息的充分了解，以及对相关系统、工序或设备运行参数指标的进一步测试分析。另一方面，通过与用能单位内部相关人员（如设备管理操作人员等）进行充分的沟通交流，也可以让诊断人员更快、更全面的了解有关设备和系统的运行情况，从而使提出的节能技改方案更具针对性和可操作性。

节能诊断通常参照执行的国家标准有《企业能量平衡通则》（GB／T3484－2009）、《用能设备能量平衡通则》（GBT2587－2009）、《节能监测技术通则》（GB／T15316－2009）、《企业能源审计技术通则》（GB／T17166－1997）等。

三、节能诊断案例

（一）工业锅炉的节能诊断

工业企业能源系统往往包含一些公用的能源子系统（或称通用系统），如供配电系统、锅炉及蒸汽管网系统、空气压缩机系统、流体输送系统（泵与风机）、电机拖动系统等。以下以工业锅炉为例，对节能诊断的主要内容和方法做一简要说明。

低效锅炉的主要症状包括：锅炉压力达不到额定值；锅炉效率低、能耗高；排放超标；锅炉故障多，连续运行周期短等。(www.xing528.com)

当锅炉出现上述症状时，往往要进行节能诊断，通常包括以下的步骤：

1．调查收集锅炉的相关资料，包括：锅炉设计资料、历年运行日志和维修记录、故障情况、锅炉经历过的技改项目情况等；

2．对锅炉进行现场测试，包括：锅炉效率和各项热损失；锅炉蒸发量（供热量）和蒸汽（热水）参数；锅炉排放水平等；

3．与历史数据进行对照分析，通过热平衡计算分析，寻找存在的问题，判断造成问题的主要原因；

4．通过检查和调整（配风分布和风煤比、给煤均匀性和给煤速度、煤质和粒度、炉墙炉拱、控制系统等），制定初步方案；

5．确定改造方案，如燃烧系统、燃料替换、辅机、控制系统改造等。

一般地，改造方案实施后，要进行复验性测试，以验证改造效果和预期实现的节能量。

（二）既有建筑的节能诊断^[1]

对既有建筑进行节能诊断，首先应通过查阅存档的建筑物竣工资料和能源消耗量记录表，了解建筑物的基本信息资料和能源消耗状况，并与建筑物工程管理人员就建筑物使用过程中存在的问题进行充分的交流沟通。针对建筑物能源使用系统、设备中存在的问题进行详细的测试和分析计算，测试和分析计算应包括典型工况，以及根据运行记录分析出的不同季节、时期的各种运行工况。在此基础上，提出节能改造方案，对改造方案预期实现的节能效果、投入产出等进行分析计算。

既有建筑节能诊断的范围一般包括：外围护结构、空调采暖系统、通风系统、照明系统、供配电系统及各类用电设备等。这里以空调和通风系统为例，对其诊断内容进行简要说明。

对建筑物来说，空调负荷通常由三部分组成：围护结构（外墙、窗户、屋顶）、新风处理、室内热扰（照明、设备散热、人体散热），其中围护结构和处理新风均与房间的空调温度直接相关，当夏季室内空调温度设置过低，或冬季室内温度设置过高，必然导致能耗过高。

建筑物的空调机组和新风机组尽管单台电机功率不高，但是数量众多，其电耗在建筑物总能耗中的占比较大。空调箱的节能主要是降低风机的运行电耗，可通过测试风系统的压力分布、空调箱各段的阻力找出相应的问题，寻求对应的解决方案。

空调风系统诊断内容主要包括：空调箱的压力分布（可判断过滤器、表冷器的阻力和混风段压力是否合理）、送风系统的压力分布（可检验消声设备、风道布置和末端风口阻力是否合理）。对空调箱送风机的节能诊断，可通过直接测试风机风量、风压、电功率等参数，分析得出风机实际运行工况与设计工况的偏离状况，提出调整改进方案。

排风系统的节能诊断主要是对建筑物的地下车库、厨房、卫生间的现状排风机运行功率和运行时间等进行测试统计，计算排风系统电耗，分析是否可采用间歇排风、分档排风或变频调速技术以降低排风机运行电耗。