内容简介
本书以用电设备能效和降损节电为主题,以国家标准为准则,阐述用电设备电能平衡建模、能耗计算、能效贯标与评价、核心能效指标动态展示,以及节电技术和管理措施等内容。
本书共6章,分别为能效诊断和电能平衡、变配电系统(变压器、配电线路)、电动机及其拖动系统(异步电动机、风机、泵类、空气压缩机)、建筑用电系统(中央空调、照明)、电加热设备系统(电阻炉、电弧炉、感应炉)和电化学工业系统(电解铝、化肥、制碱、电石、黄磷)等能效的分析、评价与展示。
本书为用电能效分析、贯标与评价的专业参考书,它将为当前国家“3060双碳”目标的实施提供节能降碳与挖潜提效的有效方案和碳足迹基础大数据的有力支撑。
本书可作为能源管理机构、节能减排有关部门、工业企业节能降碳的相关工作人员和高校师生的参考用书,也可作为能源监控平台分析与评价的实用工具和能源管理师、双碳规划师的培训教材。
目录
前言
第1章能效诊断和电能平衡1
1.1用电设备的能效诊断1
1.1.1能效诊断的目的1
1.1.2能效诊断的内容1
1.1.3能效诊断的分析2
1.1.4能效诊断的实践2
1.2用电设备的电能平衡3
1.2.1电能平衡的概念3
1.2.2电能平衡的实施3
1.2.3电能平衡的三级能效模型4
参考文献6
第2章变配电系统7
2.1变压器能效诊断分析、贯标评价与节能7
2.1.1变压器能效模型7
2.1.2变压器综合功率损耗率计算8
2.1.3变压器能效的静态定性分析与评价9
2.1.4变压器能效的动态定量分析与评价9
2.1.5变压器能效的关联分析与评价10
2.1.6节电技术与管理措施26
2.2配电线路能效诊断分析、贯标评价与节能26
2.2.1配电线路能效模型27
2.2.2线路阻抗与电能损耗计算27
2.2.3配电线路能效的静态元件分析与评价28
2.2.4配电线路能效的动态运行分析与评价31
2.2.5配电线路能效的关联分析与评价34
2.2.6节电技术与管理措施37
参考文献40
第3章电动机及其拖动系统41
3.1异步电动机能效诊断分析、贯标评价与节能41
3.1.1异步电动机能效模型41
3.1.2异步电动机工作特性42
3.1.3电动机损耗与效率计算43
3.1.4异步电动机能效的静态定性分析与评价46
3.1.5异步电动机能效的动态定量分析与评价48
3.1.6异步电动机能效的关联分析与评价49
3.1.7节电技术与管理措施58
3.2风机系统能效诊断分析、贯标评价与节能58
3.2.1风机系统能效模型59
3.2.2风机的基本特性60
3.2.3风机损耗与效率计算62
3.2.4静态、动态和关联分析与评价63
3.2.5节电技术与管理措施70
3.3泵类系统能效诊断分析、贯标评价与节能71
3.3.1泵类系统能效模型71
3.3.2泵类系统的基本特性72
3.3.3泵类的损失与效率计算75
3.3.4静态、动态和关联分析与评价77
3.3.5节电技术与管理措施84
3.4空气压缩机系统能效诊断分析、贯标评价与节能84
3.4.1空气压缩机系统能效模型84
3.4.2空气压缩机的基本特性85
3.4.3空气压缩机能耗与效率计算87
3.4.4静态、动态和关联分析与评价88
3.4.5节能技术与管理措施98
参考文献100
工业企业能效诊断与节能
目录
第4章建筑用电系统101
4.1中央空调系统能效诊断分析、贯标评价与节能101
4.1.1中央空调系统概述101
4.1.2中央空调系统能效分析结构102
4.1.3中央空调系统的能耗与效率计算103
4.1.4静态、动态和关联分析与评价107
4.1.5节电技术与管理措施112
4.2照明系统能效诊断分析、贯标评价与节能113
4.2.1照明系统概述113
4.2.2照明系统能效分析结构116
4.2.3照明系统主要性能参数117
4.2.4照明系统的能耗与效率计算120
4.2.5静态、动态和关联分析与评价121
4.2.6节电技术与管理措施138
参考文献140
第5章电加热设备系统141
5.1电加热设备系统分类141
5.2电阻炉设备系统能效诊断分析、贯标评价与节能141
5.2.1电阻炉设备系统概述141
5.2.2电阻炉装置热平衡模型143
5.2.3能耗计算与能效等级144
5.2.4电阻炉能效的关联分析与评价146
5.2.5节电技术与管理措施148
5.3电弧炉设备系统能效诊断分析、贯标评价与节能150
5.3.1电弧炉设备系统概述151
5.3.2电弧炉热平衡模型152
5.3.3电弧炉炼钢过程的能耗与效率154
5.3.4损耗计算与能效等级155
5.3.5电弧炉能效的关联分析与评价157
5.3.6节电技术与管理措施158
5.4感应炉设备系统能效诊断分析、贯标评价与节能160
5.4.1感应炉设备系统概述160
5.4.2感应炉热平衡模型163
5.4.3电耗参数计算与电耗等级165
5.4.4感应炉电耗的关联分析与评价170
5.4.5节电技术与管理措施172
参考文献175
第6章电化学工业系统176
6.1电化学工业概述176
6.2电解铝工业能效诊断分析、贯标评价与节能177
6.2.1电解铝工业生产简介177
6.2.2电解铝工业能源平衡模型179
6.2.3电解铝的性能参数180
6.2.4能耗计算与能效评价181
6.2.5电解铝能效的关联分析与评价184
6.2.6节电技术与管理措施185
6.3化肥工业能效诊断分析、贯标评价与节能186
6.3.1化肥工业生产的简介186
6.3.2生产特性和用电特点187
6.3.3化肥合成氨能源平衡模型188
6.3.4能耗计算与能效评价188
6.3.5化肥工业能效的关联分析191
6.3.6节电技术与管理措施192
前言/序言
当今世界,能源问题日益突出,环境污染不断加剧,全球气候变暖已成不争的事实。人类社会正面临着重大挑战,建设资源节约型、环境友好型社会已成为实现可持续发展的必然选择,也是全人类共同的认知与责任。
2024年,国家发展改革委办公厅发布《关于深入开展重点用能单位能效诊断的通知》,为积极响应“二氧化碳排放力争2030年前达到峰值,争取2060年实现碳中和”的“双碳”目标,我们撰写了本书,以赋能节能降碳专项行动,助力推进提升能源利用效率和精准开展降损减排技术改进工作。
本书共分为6章,主要介绍了能效诊断和电能平衡、变配电系统、电动机及其拖动系统、建筑用电系统、电加热设备系统和电化学工业系统。能效诊断设置如下流程:设备与系统能效建模,能耗和效率计算及贯标,能效的静态、动态和关联分析、量化评价,关键节电技术和主要管理措施等。本书呈现以下4个创新亮点:①“承前启后”之作——首推三级(节点、区块与系统)建模,把复杂用电能效系统进行简单化分级处理;②“关联分析”之全——除静态、动态能效分析外,博采众长、整合加工、精准优化,并提供量化计算分析评价;③“概率游标”之法——应用核心能效指标的概率(百分数)游标的动态计算与展示,设置超限预警,及时监控与调整用电负荷情况,确保设备安全经济运行;④“异曲同工”之效——在最大需量与基本电费优选课题上,本书使用数字化“容需临界点”(或称容需临界系数)方法,相比“盈亏分界点”方法,其原理功效相同,仅方法各异,各有千秋。
在本书的撰写初期,得到了同仁好友杜光、王景南、曹瑞平、徐善庚、吴弘彬,以及杨鹏远等的指导与帮助,凝聚了行业智慧,在此一并表示感谢。
本书可作为能源管理机构、工业企业节能降碳的相关工作人员和高校相关专业师生的参考用书,也可作为能源管理师和双碳规划师的培训教材。能效诊断分析评价与节能内容涉及众多学科领域,内容难免有疏漏和不尽确切之处,殷切希望广大读者批评指正。