日照港（集团）有限公司合“同能源管理模式在港口节能技术改造中的应用推广材料”

——交通部节能减排专家工作组

    一、概况
    日照港位于中国海岸线中部，是国家重点发展的沿海主枢纽港之一，也是国家散货运输南部大通道的主要出海口，被誉为新亚欧大陆桥东方桥头堡。2003年5月，日照港与岚山港联合重组成立日照港（集团）有限公司。目前，拥有石臼、岚山两大港区，34个生产性泊位，年核定通过能力8000万吨，总资产170多亿元。日照港的战略定位，是以煤炭、矿石、油品和集装箱运输为主，兼顾其它件杂货运输的现代化、综合性主枢纽港。2006年，港口货物吞吐量完成11007万吨，历史性地突破亿吨大关，成为全国第九个亿吨大港。
    日照港近年来得到了快速发展，“十五”期间，日照港的吞吐量年均增长率为27％，而综合能耗的年均增幅为19％。2006年，全港综合能源消耗总量达到8.6万标准煤，能源成本已占到主营业务收入的7.9％。
    由于日照港近年来的快速发展，港口建设投入大、固定成本增长快，能源成本不断上升，在一定程度上制约了港口的发展。同时由于国家要求开展节能减排工作，提出把节约资源作为基本国策。要求采取技术上可行、经济上合理以及环境和社会可以接受的措施，合理地利用能源，提高能源利用效率和经济效益。
    为此日照港集团公司不断加大节能及节水技术改造的力度，有计划的实施了一批技术改造项目，“十五”期间完成多项节能技术改造项目，如废水除尘及间歇开泵节能方法、配电系统技术改造、翻车机定位车技术改进、集装箱场桥加装辅助发电机、供暖管线技术改造、太阳能与锅炉联集系统、地源热泵空调系统、采用节能新光源及灯具、皮带机启动后自动减载运行等。
    在投资进行节能技术改造的同时，日照港注重学习和借鉴国际、国内节能管理工作领域的先进理念、做法，结合自身实际加以推广应用。2006年以来，按照合同能源管理（EMC）模式开展节能技术改造工作，在项目运作模式上进行了有益的尝试，取得了良好的节能效果。

    二、项目原理
    EMC是一种新型的市场化节能模式。合同能源管理实质是一种以实施节能项目取得的节能收益来支付节能项目全部费用的筹资方式。这种节能筹资方式允许企业使用未来的节能收益实施节能技术改造，降低目前的运行成本，提高能源利用效率，并通过共同分享项目实施后产生的节能效益达到双赢。
    企业按照合同能源管理模式运作节能项目，由节能服务商预先向企业提供节能项目设计、原材料和设备采购、施工、监测、培训、运行管理等一条龙服务。在节能改造之后，企业可利用节约的能源费用来支付节能技术改造的成本。合同期后，企业将享有全部的节能效益。
    30多年前，合同能源管理模式在北美、欧洲等市场经济发达的国家发展起来。这种新型的模式一经出现，由于其灵活性、实用性，便迅速地推广开来。1998年12月，世界银行全球环境基金中国节能促进项目正式运行，将该模式引入我国，通过实践表明，合同能源管理在我国具有强大生命力和广阔前景。2006年8月，《国务院关于加强节能工作的决定》出台，明确将“加强推行合同能源管理，推进企业节能技术改造”作为建立我国节能服务体系的主要内容之一。修订后的《节约能源法》第六十六条明确规定“国家运用财税、价格等政策，支持推广电力需求侧管理、合同能源管理、节能自愿协议等节能办法”。
    合同能源管理根据企业付款方式的不同，可以分为节能效益分享型、节能量保证型、能源费用托管型。日照港采用的是节能效益分享型，用项目前三年的节能效益来支付节能技术改造和服务成本。其基本的流程如图1所示。
    从合同能源管理的运作方式可以看出，这种市场化的运作模式与我国传统的节能项目运作模式有根本性的区别。采用合同能源管理方式实施节能项目具有以下优点：节能技术服务商为企业承担节能项目的全部风险（经济和技术风险），企业有效规避了新节能技术本身的风险性。而利用节能获得的收益来支付项目成本，大大缓解了企业节能资金的压力。与此同时，节能技术服务商则可通过此种模式促进自身产品技术和服务水平的提高，提前占领市场份额。

图1  合同能源管理流程图

    三、实施方案
    （一）项目概要
    2006年9月，日照港（集团）有限公司在广泛的市场调研和深入分析的基础上，首先在第三港务公司开始试点，选择该公司场地照明节电改造项目，按照EMC模式拟订协议书，向有关厂家进行招标。该项目共改造高杆灯45座，总功率达592kW，占该公司高杆灯总容量的89%。合同主要包括如下三方：
    甲方：日照港第三港务公司
    乙方：设备供应及施工方
    丙方：日照港（集团）公司科研检测中心
    在协议中明确：第三港务公司为节电改造项目的业主和协议期满后资产接收方，节能企业为项目的实施者和协议规定期限内的节能收益方，项目牵头的集团科研检测中心作为第三方，负责项目的监督实施与节电指标的测试。
    该项目通过调整功率、无功补偿和高精度稳压等方式降低了电能消耗，延长了灯具使用寿命。安装运行以来，节电器使用正常，经三次现场实测，节电率达到25%，预计年可节约电费40余万元。在此基础上，2006年底又在第一港务公司推广实施了该模式，共改造高标灯6座，总功率49kW，同样取得了明显的节能效果。
    日照港（集团）有限公司采用合同能源管理模式进行节能技术改造的典型工程——第三港务公司堆场高杆灯照明系统改造工程介绍如下。
    （二）具体内容
    1、项目实施范围
    此工程主要是针对45根高杆灯进行节能工作的改造，其分别为：4杆10盏、15杆12盏（19台RLT型3相20kVA），14杆12盏（2台RLT型3相132kVA）和3杆20盏（3台RLT型3相46kVA），9杆18盏（9台RLT型3相33kVA），共33台节能设备。高杆灯情况如表1所示。

表1  场地照明系统配置节电器实施范围表

    2、节电设备选择及安装
    本工程节电设备采用RLT智慧型补偿式路灯节能控制系统，该系统是专为照明系统设计的节电器，主要由智慧型有级功率调节器和可编程节能控制系统组成。利用先进的微电脑技术对灯具的电源进行优化调控，对灯具电能和照度进行动态智能化管理，有效地延长灯具寿命、减少电能浪费。通过适量调整输出电压，同时补偿功率因数，提高电能效率来实现节电。节电设备如图2所示。

图2  节电设备例图

    该工程共33台节能设备，其中19台3相20kVA、9台3相33kVA、3台3相46kVA的节能设备安装固定位置均在高杆灯旁边，节能设备进线端接配电室进入高杆灯内控开关下端，然后经过节能设备出线端接到高杆灯控制开关或交流接触器上端。安装简略图如图3所示。

图3  节电器安装简图（高杆灯旁）

    2台3相132kVA的节能设备接线，需要从变电所配电柜引出电缆（线）到配电房外面固定，然后再引回电缆（线）到原配电柜，再输出到高杆灯上（每台7根）。安装简略图如图4所示。

图4  节电器安装简图（配电柜旁）

    3、技术要求
    （1）节电率
    该项目实施后，在规定照度情况下，节电率不低于20%，节电器输出端工作电压不低于200V。此项指标须经过现场实测，并由三方代表书面签字确认测试结果。节电率测算方法如下：
    采用安装前后对比测试的方法对节电设备的节电效果进行测试，以测得数据的平均值作为计算依据。
    安装前后对比测试的步骤：
    第一步：实施改造之前，由甲方配合乙方人员在测试点安装有功电度表，每日记录电度表数值和运行时间，并测试记录电压值，连续测试记录5天。
    第二步：安装节电器后，连续测试记录该系统5天的耗电数值、运行时间以及电压值。
    第三步：将改造前后10日测试数据进行处理，换算成单位时间耗电量平均值。
    第四步：以单位时间耗电平均值为基础，计算节电率，计算公式如下：

    式中：
        为节电率，%；
        e0为改造前测试期电耗量；
        e1为改造后测试期电耗量。
    （2）照度
    改造后，照明灯具照度必须满足现场安全生产作业的要求，不低于原场地设计照度的下限值。
    （3）可靠性
    乙方保证项目实施后运行正常。设备须经过防盐雾处理，防尘防水性能适合现场工况，运行寿命不低于8年；设备运行安全，无漏电事故发生；系统不产生谐波干扰。
    （4）其他
    乙方提供的节电设备须能够自动记录累计有效工作时间，具有远程监控接口。节电器投入运行后，不得降低电网的功率因数。
    4、结算方法
    （1）项目自验收之日起，每满一年结算一次，期限为三年，如果三年内达不到本协议约定的节能收益，甲方亦不再支付不足部分。
    （2）节电量的测定：丙方根据测定的节电率、节电设备记录的累计工作时间和实际负荷计算节电量，节电量以kWh为单位。
    计算公式

    式中：
        Q为单台节电器的节电量，kWh；
        S为年累计工作时间，h；
        W为耗电设备功率，kW。
    （3）节电收益约定：约定协议期内，以总节电量乘以电费单价算节电收益。
    （4）完成测算后，丙方向甲方出具付款通知单，甲方应在十五个工作日内向乙方支付费用。
    四、主要创新点
    1、日照港注重学习和借鉴国际、国内节能管理工作领域的先进理念、做法，结合自身实际加以推广应用。在交通系统率先采取合同能源管理模式实施节能技术改造，有效降低了企业采用节能新技术新方法的风险并减缓了节能资金压力，为解决目前交通行业节能任务重、节能资金缺口大的困难提供了一个良好的途径。
    2、日照港是在全国港口企业中首家应用合同能源管理模式的单位，在项目运作模式上进行了有益的尝试，是节能管理工作的一项创新。并引入第三方进行能源审查工作，由集团科研检测中心负责项目的监督实施与节电指标的测试，有效避免了服务商和企业有关节能量的计量争议。
    3、合同能源管理作为一种节能机制，将该机制引入港口企业简化了能源管理工作，可以实现节能项目的全过程管理，减少了能源管理方面的人员培训、技术管理、维护保养等的投入，减轻了企业负担。
    五、项目成效
    推广利用节能新技术新方法是当前港口企业节能降耗的主要途径之一，但节能新技术新方法的推广应用面临两大问题：一是资金压力；二是技术风险。合同能源管理模式在日照港的成功应用，对于在港口行业推广应用该模式具有很好的引导作用。该模式可以有效规避采用节能新技术新方法给企业带来的风险，缓解了企业进行节能技术改造的资金压力，并能有效促进节能新技术新方法的推广应用，同时可有效地节约能源，减少污染物排放，保护环境，具有很好的经济效益和社会效益。
    （一）社会效益
    合同能源管理在日照港的实施具有很好的社会效益，以日照港第三港务公司为例，采用合同能源管理模式进行节能技术改造后可有效减少污染物排放。以项目投入设备寿命八年计算，节约的电能相当于减少排放粉尘约129.3吨，二氧化硫约142.6吨，二氧化碳约4737.7吨。该工作的顺利实施有助于完成国家提出的节能减排工作目标，符合中央提出建设和谐社会的总体要求。
    （二）节能效益
    合同能源管理模式的实施，往往由节能效果显著的新技术新方法作为支撑。以日照港为例，在堆场高杆灯照明系统中采用了先进的节电技术。通过实际测算平均可实现节电25%。第三港务公司改造项目总功率为592kW，高杆灯每天平均照明时间为11小时，年节电量可达59.4万kWh，节能量达240吨标准煤，该项目节电设备寿命为八年，累计节电可达475.2万kWh，节能量达1919.8吨标准煤。
    （三）经济效益
    1、降低节能技改项目实施的成本
    采用合同能源管理模式，一方面企业可以“零成本”实施节能技改项目，另一方面，节能技术服务公司也可利用自身的技术优势降低项目成本。
    以日照港第三港务公司项目为例，其初投资为零，项目投资共计120万（含利润、银行贷款利息等），均为节能技术服务公司提供，降低了投资风险。
    2、有效提高经济效益
    在可行性较强的节能技术的前提下，合同能源管理模式是一种可以实现双方共赢的节能筹资机制。以日照港第三港务公司技术改造项目为例，年可节电59.4万kWh，节约费用48万元。按照此计算，乙方三年后便可收回全部成本，并有可观利润。而第三港务公司在支付了三年节能费用之后，每年可节约48万元，以设备寿命8年计算，总共可节约240万元，降低了运行成本，提高了企业的经济效益。