节能降耗案例大全

节能降耗案例篇(1)

一、指导思想和原则

坚持以科学发展观为指导,以科学合理消费和提高资源效率为核心,全面贯彻《公共机构节能条例》;以建设节约型机关为目标,加大宣传强化管理,健全体制,创新机制;以节电、节水、节油为重点,在机关工作中厉行节约,杜绝浪费,提高资源利用率;以“节能降耗宣传月”活动为契机,推动我县公共机构节能工作深入开展。

二、活动主题**年XX县公共机构节能降耗宣传月活动的主题是:贯彻《公共机构节能条例》,推动公共机构节能工作。

三、活动时间和范围活动时间:**年6月1日至30日。活动范围:XX县公共机构。

四、活动内容

(一)能源紧缺体验日活动。为体验能源短缺给工作生活带来的不便,增强资源危机和节能意识,6月10日(星期三)全县公共机构统一开展能源紧缺体验活动。各公共机构、单直各单位要及早宣传动员,认真做好准备工作,6月10日全天,各单位要倡导干部职工绿色出行,停驶公务用车和私家车,采取步行、公交车、自行车等方式出行;办公楼6层以内不使用电梯;办公室禁止开空调;当天晚上全县公共机构办公区域内关闭景观照明。同时县公共机构节能工作领导小组将会同媒体对活动开展情况进行监督检查。

(二)举办县公共机构节能工作领导小组办公室组织的“节能降耗,科学发展”征文活动。各公共机构单位围绕贯彻《公共机构节能条例》,建设节约型机关中好的经验做法、建议、想法、经历、体会和国内外资源节约方面的技术创新成果等,通过记叙文、议论文、诗歌、散文等形式表现出来,字数在1000—1500字,题目自拟。各单位将稿件于6月24日前报送至县节能办。县节能办将从中推荐优秀稿件5篇,报送至市节能办,优秀稿件将刊登在“**省公共机构节能降耗网”上。

(三)主办节能宣传***片展。各公共机构要在宣传月期间根据实际情况,组织一次节能板报或***片展,内容包括:节能新产品、新技术和节能小知识,本单位在节能降耗工作方面取得的成效,节能降耗的重大战略意义、“xx五”期间尤其是后两年节能工作目标和任务,以及国家有关节能的方针***策、法律法规和标准规范等,使广大干部职工了解目前节能形势,掌握节能常识和方法,增强对节能工作的信心。

(四)开展青少年节能降耗活动。县公共节能工作领导小组办公室和各级教育系统要大力倡导节能降耗,以“节能降耗从青少年抓起,从小树立节能降耗思想”为出发点,在全县中小学校内掀起一股节能浪潮,在广大师生中开展形式多样的节能活动。

(五)悬挂节能降耗宣传标语。全县公共机构在活动月期间要在办公区内悬挂2条以上宣传标语。建议使用以下宣传标语:1.贯彻落实《公共机构节能条例》,推动公共机构节能工作2.落实《公共机构节能条例》,依法做好节能减排工作3.节能减排从我做起从机关做起4.从我做起争创节约型机关5.节能减排机关先行6.节能减排人人有责7.节能减排功在当代利在千秋8.节能珍惜资源减排保护环境9.能源连着你我他节能减排靠大家8.节约眼前一度电点亮后代一盏灯

五、工作要求

节能降耗案例篇(2)

一、指导思想和原则

坚持以科学发展观为指导,以科学合理消费和提高资源效率为核心,全面贯彻《公共机构节能条例》;以建设节约型机关为目标,加大宣传强化管理,健全体制,创新机制;以节电、节水、节油为重点,在机关工作中厉行节约,杜绝浪费,提高资源利用率;以“节能降耗宣传月”活动为契机,推动我县公共机构节能工作深入开展。

节能降耗案例篇(3)

2019年,中国的碳排放量达到92.29亿吨,超过了美国和欧盟的总和,占全球总排放量的近1/3,是世界上碳排放增量最大的国家[1]。为积极应对气候变化的战略要求,我国把应对气候变化作为国家重大战略和生态文明建设的重大举措。在2015年巴黎气候大会承诺我国碳排放将于2030年达到峰值,2030年单位GDP碳排放比2005年下降60%~65%[2]。2020年9月,在第75届联合国大会上我国提出,将努力在2060年实现“碳中和”。据联合国***府间气候变化专门委员会(IPCC)统计,建筑行业已成为全球三大温室气体排放源之一,排放了约40%的温室气体,且具有最大的节能潜力[3]。城市住宅建筑产生的碳排放占建筑行业碳排放的比例超过40%。2000年至2018年,中国城市住宅建筑产生的CO2排放量从2.891亿吨攀升至8.91亿吨[4]。目前已经有一些学者开展了社区层面的碳排放核算。例如,黄建等对苏州一个新建社区的碳排放进行核算,核算内容为建筑能耗、交通、废弃物处理、水资源四大系统在使用阶段所产生的碳排放,并且提出了一系列的碳减排方案[5]。陈莎等对北京既有社区的能源消耗(用电、用气、采暖)、交通出行、废弃物和绿地碳汇的碳排放进行了核算[6]。但是CarbonReductionPotentialAssessmentofOldResidentialTransformation老旧小区改造的减碳潜力评估较少有研究对老旧小区改造的减碳潜力进行量化评估。结合目前老旧小区改造工作的推进,在改造中增加低碳化目标并评估其减碳潜力,将对城市低碳发展有重要意义。

1研究方法

本文分别对老旧小区既有使用阶段的碳排放和技术措施的减碳潜力进行核算,核算清单如***1所示。首先从景观绿化、建筑单体、水资源、固废物和基础配套五个方面对老旧小区阶段的碳足迹进行核算,掌握老旧小区的碳排放现状。接下来,根据现场调研提出适用于老旧小区低碳化改造的技术措施,并基于生命周期理论对技术措施实施后可能实现的碳减排效益进行评估,评估内容包括施加减碳措施所增加的物化阶段碳排放(主要指新增建材生产、运输、施工)、拆除阶段所产生的碳排放(主要指新增建筑垃圾的处理)和所能降低的运行阶段碳排放量。核算采用排放因子法(Emission-FactorApproach)进行核算,排放因子法是IPCC提出的第一种碳排放方法,也是目前广泛应用的方法[7]。即温室气体排放量由排放源的活动水平与相对应的排放因子相乘得到。核算公式如下所示:E=∑Q×EF(1)其中,E为CO2排放量;Q为活动水平,活动水平数据量化了造成温室气体排放的活动,如居民生活电耗、气耗、水耗、绿地面积、焚烧处理的废弃物量等,该数据将通过实地调研进行采集;EF为排放因子,即每一单位活动水平所对应的CO2排放量,例如:kgCO2/kWh,kgCO2/m2草地面积等。各个阶段的具体核算公式和对应的碳排放因子主要参考住建部颁布的《建筑碳排放计算标准》GB/T51366-2019[8];部分碳排放因子来源于相关文献[9-12]。

2案例计算

2.1案例概况

研究选取位于浙江省杭州市的和睦新村作为研究对象。和睦新村建造于1988年,共有54幢住宅,现有3566户居民,建筑面积17万m2。以50年的设计使用年限为参照,该小区的剩余使用年限为16年。

2.2既有使用阶段的核算

本案例既有使用阶段的活动水平数据及其来源见表1。通过对住户进行抽样问卷调查获取居住建筑内部的电耗、气耗和水耗,共计咨询了64户;其他公共区域的活动水平数据通过总平面***、实地调研、咨询社区管理部门和参考行业统计值进行确定。按照所收集的活动水平数据进行核算,得到本案例改造前使用阶段的碳排放结果如***3所示。改造前使用阶段的碳排放为9721tCO2/年,单位建筑面积排放57.18kgCO2/(m2·年),人均碳排放为1155.1kgCO2/年。其中景观绿化碳汇抵消了-3.29%的排放;建筑单体耗能产生碳排放占比最高(84.17%),其次是固体废弃物处理(10.20%),水资源和基础配套的碳排放分别占8.62%和0.30%。从各活动水平的碳排放来看,最主要的碳排放源是居住建筑电耗、气耗和固体废弃物(大多数为生活垃圾)。

2.3减碳措施的核算

对该小区进行了实地调研,认为可以实施的改造措施包括建筑单体层面的节能灯具更换、太阳能光伏利用、屋面保温增设;水资源方面的雨污分流改造、雨水回收利用;固废物方面的垃圾回收处理和基础配套层面的节能路灯更换。2.3.1分项核算(1)建筑单体(a)更换节能灯具老旧小区内的单元楼道内灯具光源还存在白炽灯的使用,更换为LED节能高效光源能够降低能耗。假设原本为12W的灯具,日工作时长为8小时;更换为自动感应节能灯具,功率为6W,日工作时长缩短为6小时。则每年能够节约电耗34MWh。考虑灯具的生产和拆除所产生的排放,案例更换节能灯具的碳排放影响如表2所示,合计能够降低384.5tCO2,拆除阶段的碳减排来源于建材的回收利用。(b)太阳能光伏增设太阳能光伏技术的发展和应用对于建筑节能减排有很大的现实意义,在居住建筑中应用太阳能光伏系统,对于整个生态城市的建设有巨大价值[13]。城镇老旧小区改造为推广建筑光伏系统提供了机遇[14]。假设屋面光伏可利用系数取0.5[15],铺设发电效率为15%的单晶硅发电组件,光伏发电系统的损失效率为25%[8],则使用阶段光伏系统的发电量可根据下式进行计算。(2)式中,Epv——光伏系统发电量(kWh);I——光伏电池表面的太阳辐射强度(kWh/m2);KE——光伏电池发电效率(%);ε——光伏系统损失效率(%);Ap——光伏系统面积(m2)。根据相关研究[16],1m2光伏组件在生产阶段和使用阶段分别产生160.86kgCO2和4.93kgCO2的碳排放,拆除阶段的碳排放为-9.88kgCO2。该小区的屋顶建筑面积合计为32684m2,经核算,案例增设屋面太阳能光伏的碳排放影响如表3所示。该项措施在物化阶段产生的碳排放比较高,但使用阶段的减碳效益也更加显著,能够降低小区生命周期碳排放量17867.9tCO2。(c)屋面保温增设既有建筑的围护结构热工性能较差,能耗损失严重。增设屋面保温将对住宅供暖、空调能耗产生较好的效益。根据相关研究,若既有住宅建筑的屋面增设40mm厚挤塑聚苯板(XPS),采暖制冷能耗能够降低12%左右[17,18]。基于此,若在案例小区的改造中,增设所有居住建筑的屋面保温,将能够取得很高的节能减排效果,核算结果如表4所示,实现生命周期碳减排4340.4tCO2。(2)水资源(a)雨污分流改造由于建设年代较早,老旧小区的排水系统大多为雨污合流系统,造成污水处理厂进水水质低下,降低了污水处理厂的运行效率[19]。对排水管网进行雨污分流改造,能够减少合流至污水处理厂时雨水处理所消耗的能耗,降低对环境的污染。本案例需要改造管网9000m,开挖、移除土方4648m3,回填764m3,当地年降水量1378.5mm。改造施工工艺,即开挖、移除土方和填土碾压平整的碳排放因子分别为1.05kgCO2/m3和0.99kgCO2/m3。经核算,案例进行雨污分流改造后能够降低小区生命周期碳排放368.6tCO2,见表5。(b)屋面雨水回用浙江省降水量较为充沛,具备雨水回用条件。此外雨水资源化还能提高城市的雨洪调节功能,具有良好的节水效能和环境生态效益。小区屋面雨水不直接与地面接触,污染小,并且可借助檐沟、雨落管直接收集利用[20],在雨水路径的末端增设蓄水池、雨水处理设备收集回用雨水,可以用于小区内绿化及路面浇洒[21]。雨水回用的计算方法如下[22]:(3)式中,Wya为雨水年径流量(m3);Ψc为径流系数,下垫面为硬质屋面,取0.9;ha为常年降雨厚度(mm);F为计算汇水面积(hm3)。根据计算,案例的蓄水池容积为215m3,采用混凝土浇筑;年雨水回收利用量为23350m3。计算得到案例中增设雨水回用系统后的碳排放影响如表6所示,使用阶段的碳排放能够降低112.1tCO2,考虑物化阶段和拆除阶段,最终实现减碳量为84.5tCO2。(3)垃圾回收利用小区内垃圾收集较为杂乱,且垃圾收集点破旧,垃圾桶放在外面供居民投放,管理不佳。如果能够增加小区内垃圾分类宣传,严格垃圾分类投放管理,规范垃圾处理点,将能够提高小区内垃圾回收率,降低垃圾处理能耗。对案例小区内的23处垃圾分类收集设施进行更新,预计消耗主要建材包括混凝土12.7m3,混凝土砖7.3m3,页岩砖14.0m3。预计实施改造后,生活垃圾回收利用率能够提升14.53%。核算结果如表7所示,该措施在生命周期能够实现2294.3tCO2的减碳量。2.3.2综合碳减排效益六项技术措施在本案例小区产生的生命周期碳排放影响如***4所示。屋面太阳能光伏增设能实现非常可观的减碳效果,超过17000tCO2,其次是屋面保温增设和垃圾回收利用,实现减碳量超过2000tCO2,更换节能灯具和雨污分流改造的减碳量约400tCO2,屋顶雨水回用实现的减碳量相对较少。基于生命周期理论,案例小区在实施这六项减碳技术后共能实现碳排放降低25340.2tCO2,措施在物化阶段和拆除阶段产生了2518.6tCO2。碳减排效益主要来源于建筑单体的减碳(22592.8tCO2),其次是固废物,减少2294.3tCO2,水资源方面共实现了453.1tCO2的减碳量。案例小区实施这六项减碳措施后平均每年能够降低碳排放1563.8tCO2,减碳率能够达到16.3%。

节能降耗案例篇(4)

中***分类号: TE08 文献标识码: A 文章编号:

随着国民经济的进一步发展,智能楼宇建筑面积和规模也在不断扩大。楼宇建筑作为人们日常生活学习的重要场所,其在使用过程中是一个典型的能源消耗大户,在社会能源消耗总量中占据很大比例。据大量统计文献资料和实际工作经验可知,楼宇建筑运行能耗约占全国发电总量的25%左右。因此,在能源供应紧张的今天,建筑节能已成为我国节能降耗和环境保护研究的一个重点。楼宇建筑能耗往往是使用过程产生的能耗,尤其对智能楼宇建筑而言,其内部暖通空调系统在运行过程中产生的能耗占据整个楼宇建筑能耗的60%以上,同时随着智能楼宇综合自动化水平的不断提高,暖通空调系统运行能耗在建筑能耗中所占比例还呈现上升趋势。我国城乡建设步伐的不断加快,新建建筑面积也在逐年增多(目前年增长率已超过15%),但由于受建筑行业传统建设理念、建设技术等方面因素的影响,我国智能楼宇建筑暖通空调系统标准较国外一些发达国家还存在很大差距,在运行能耗方面依然呈现增长趋势。建筑节能是我国各种节能技术方案中潜力最大、最为经济有效的节能措施,可以有效缓解我国能源紧张局面,解决社会经济快速发展与能源供应紧张间最有效节能技术措施之一。暖通空调节能是建筑节能的重要环节,在智能楼宇建筑节能中具有非常重要的战略意义,是建筑暖通空调工作人员研究的一个重要课题。

1 暖通空调系统负荷优化策略研究

智能楼宇建筑暖通空调系统负荷主要包括冷负荷和热负荷两大类,空调系统负荷统计计算的准确性、可靠性直接决定着整个暖通空调系统设计方案和运行管理过程中能否具有安全稳定、节能经济高效技术水平。在智能楼宇建筑暖通空调系统设计时,空调负荷统计计算量是确定空调系统设计方案和选择空调设备型号、容量、以及控制方案策略的最重要数据信息,而在暖通空调系统后期投运过程中,空调系统负荷量的大小、波动变化趋势等直接关乎到整个建筑暖通空调系统的综合运行管理费用。合理准确的空调系统负荷数据信息不仅可以保证整个设计方案满足智能楼宇建筑室内温度、湿度等具备良好舒适度,同时还可以采取合理的优化控制跳读方案,设计出科学合理的空调系统优化控制方案,降低建筑物内部暖通空调系统综合能耗,提高暖通空调系统能源综合利用效率,达到节能降耗的目的。长期以来,在楼宇建筑空调系统设计过程中,通常采用估算法进行暖通空调系统负荷量估计,这样在设计过程中往往采用最大负荷量来进行暖通空调控制方案设计和设备容量选型,从而造成所设计出的暖通空调系统与实际运行工况间出现较大偏差,整个空调系统经常运行在“大马拉小车”的低效运行工况中,从而造成整个楼宇建筑暖通空调系统实际运行过程中冷热负荷均较实际偏高,形成大量的电能资源浪费。也就是说,无论在设计阶段还是后期运行维护过程中,暖通空调系统的负荷优化分析统计均是系统节能降耗的关键。

任意一种智能楼宇建筑暖通空调系统负荷优化节能措施的综合性能水平,均需从技术和经济两个方面进行全面的分析研究。负荷优化节能措施在技术因素不仅要满足整个楼宇建筑暖通空调系统的基本功能需求,同时还要符合国家或行业颁发的相关技术标准,以期形成一个科学合理的高效节能暖通空调系统方案;在经济因素方面,对于楼宇建筑空调系统前期投资过程中,设计人员要充分考虑系统综合投资的经济性能,并从后期运行维护方便性、可靠性、经济性等方案评估智能楼宇建筑暖通空调系统负荷优化节能方案的实施效果,从而利用较小投资获得较佳的节能降耗经济效益。

2 暖通空调系统节能降耗技术措施

2.1 冰蓄冷空调节能技术。

冰蓄冷空调节能技术是智能楼宇建筑暖通空调系统节能研究的一个重要研究课题,利用楼宇建筑夜间用电低谷的电能资源转换成冰冷量储存起来,在白天建筑用电高峰将其通过冷量释放出来,给整个楼宇建筑空调系统提供全部或部分冷量,从而降低白天空调系统负荷量,提高整个楼宇建筑电能综合利用效率,达到节能降耗的目的。冰蓄冷空调节能系统可以将夜间低谷电能资源向白天用电高峰转移,实现对整个智能楼宇建筑供配电系统移峰填谷的节能降耗作用,同时利用电力公司分时段电价刺激机制,有效降低整个楼宇建筑空调系统运行费用,节省了整个楼宇建筑电费开支。冰蓄冷空调节能系统是智能楼宇建筑转移高峰电能、开发低谷廉价电能资源、优化空调系统能源负荷、保护生态环境的一项重要节能降耗技术措施,在建筑行业中存在很大应用前景。虽然冰蓄冷节能空调系统的后期运行费用比常规中央空调系统要低,但是其一次性投资较大,系统综合自动化水平要求较高,在很多技术功能实际应用方面还有很多不成熟因素存在,因此,在进行冰蓄冷空调节能系统设计过程中,要充分结合工程的实际情况,制定完善合理、高效经济的节能降耗方案,以满足智能楼宇建筑暖通空调系统节能降耗高效经济优化设计要求。

2.2 变风量节能技术。

智能楼宇建筑暖通空调系统变风量节能技术,是通过合理自动控制策略改变送入建筑物内部各房间(或进入末端风机盘管)的风量和温湿度参数特性,来满足建筑物房间内工作、学习、起居人员对房间不同舒适度要求,同时根据建筑物室外环境条件自动调节整个空调系统控制策略,从而实现整个暖通空调系统按需自动调节控制,达到节能降耗的目的。据一些理论分析和实际运行统计数据信息可知,将一个定风量暖通空调系统改造成自调节变风量空调系统后,在一年运行过程中所产生的能耗会减少35%以上,其节能降耗效果十分明显,在智能楼宇建筑暖通空调节能改造建设过程具有非常强大的应用前景。

2.3 变频调速节能技术。

变频调速节能技术通过改变风机电机电源频率,实现整个暖通空调系统的节能降耗自动变频调节控制。变频调速节能技术、变频空调等在智能楼宇建筑暖通空调系统中的使用,可以利用内部自动控制策略当空调系统达到设定温度后,就会自动进入低频运转阶段,从而有效提高了空调系统的能效比,达到暖通空调系统节能降耗运行控制的目的。楼宇建筑暖通空调系统增加变频调速节能技术后,其可以实现超过30%的节能效果。

此外,智能楼宇暖通空调系统还可以通过热回收技术和系统自动调节控制系统改造等节能降耗技术方案,提高暖通空调系统电能综合利用效率,达到节能降耗的目的。

节能降耗案例篇(5)

42 USC 6295消费产品的节能标准

42 USC 6515某些工业设备的节能标准

10 CFR 450.52消费产品的节能节水标准

10 CFR 430.25消费产品的耗电量和用水量的测试程序

10 CFR 431采些商用和工业用设备的能效计划

对于电冰箱,美国能源部于2010年6月10日公布了G/TBT/N/USA/551通报,对现行的电冰箱测试程序10CFR 430的附录A1和B1进行修订,本次通报是在该通报生效基础上,对现行的DOE电冰箱(冷藏箱、冷藏冷冻箱和冷冻柜)年能耗值(限定值)进行修订。其DOE年能耗限定值于2010年10月27日公布,评议意见截止日期为2010年11月26日,将于2014年1月1日生效。

美国联邦强制性节能标准大部分是在2000年以前制定,只有少数产品为2000年后修订。早在2006年,美国就有15个州将能源部告上了法庭,要求其制定更为严格的节能标准。2009年2月5日,奥巴马总统更是下令能源部澄清节能标准长期滞后的僵局并公布长期拖延的电器节能标准。在总统令的督促下,能源部于2009年了6项新的节能标准,能源部管辖下的电器和商用设备的节能标准和测试程序也进入了集中修订期。

通报法规提案的主要内容

本提案主要是修订电冰箱(冷藏箱、冷藏冷冻箱和冷冻柜)DOE的年能耗值(限定值)。其中对电冰箱产品的分类,进行了细化;增加了IA、3-BI、3I、3I-BI、3A、3A-BI、4I、4I-BI、4-BI、5-BI、5I、5I-BI、5A、5A-BI、7-BI、9-BI、10A、11A、13A等分类。

对我国电冰箱产业的影响

电冰箱(冷藏箱、冷藏冷冻箱和冷冻柜)是我国重要的家用电器出口产品,从出口金额来说仅次于空调。2009年我国电冰箱出口数量2364.59万台,出口金额30.03亿美元,分别比上年减少4.86%和3.61%,出口金额占全部家电商品出口总额的9.27%。

我国电冰箱出口的主要类型是容积不超过500L的冷藏冷冻箱,其次为冷藏箱,传统的小冰箱出口占比逐年缩小。酒柜、半导体制冷冰箱以及大容量和高端冰箱出口呈逐年增加的趋势。

从出口国家来看,2009年,我国向美国出口冰箱3.96亿美元,仅次于日本的4.47亿美元,排在第二位,第三位的法国为2.01亿美元。从大洲来说,2009年我国向欧洲出口电冰箱10.68亿美元,亚洲9.6亿美元,拉丁美洲1.47亿美元。

经对本通报提案中的年能耗值的公式计算,从结果数据的比对中发现如下问题(数据见下表):

(一)主要在美国本土以外生产的产品,如第8、9、10、10A和13A类产品,通报规定DOE的年能耗值大幅低于现行DOE的年能耗值,甚至远远低于现行美国能源之星的年能耗限定值(maximum energy use)。如以av为400L的第10类产品为例,本通报的年能耗值为210.6kWh/yr,与现行有效DOE的年能耗值(283.7 kWh/yr)相比,下降25.8%;相应地,能源之星要求为现行DOE的年能耗值下降10%。我国企业为了达到美国新的DOE年能耗值要求,需要重新开发新的产品,改进生产工艺,增加大量的研发成本和设备改造成本,最终提高了产品的制造成本,降低了产品的竞争力,对我国电冰箱产品出口北美地区产生较大影响。

(二)主要在美国本土生产的主流产品,如第5A、6、7、7-BI类产品,本通报DOE的年能耗值与现行有效的DOE年能耗值相比没有明显降低,有的甚至上升。如以av为500L的第7类产品为例,本通报的年能耗值为581.1kWh/yr,与现行有效的DOE的年能耗值(586.0 kWh/yr)相比,基本持平;相应地,能源之星要求为现行DOE的年能耗值下降20%。本次通报对以上产品的DOE年能耗值总体而言,未作大的调整。

如通报所述,产品技术进步能降低电冰箱产品年能耗值,且对本草案涉及的产品影响应是基本一致。对以上数据分析的结果,我们认为美国在制定DOE电冰箱年能耗值的时候,存在两重评判标准,对自己本土企业生产的产品,要求较低;而对本土以外企业生产的产品,提出严格甚至苛刻的要求,带有明显的歧视性。

(三)国外产品技术法规的修订,一方面,其借保护环境和生命健康,提高能效标准和技术升级的理由明显具备了合理性。另一方面,国外产品技术法规的修订也存在很大的隐蔽性,其技术升级的背后势必给国外出口企业提出例如更新设备,增加研发费用,改进生产工艺,增加投入等新的要求,如达不到其新的技术法规要求,相关国家的出口产品很难进入通报国家的市场,形成了事实上的隐蔽性技术壁垒。比如此次美国修订电冰箱能耗值要求,就带来我国企业为了达到美国新的DOE年能耗值要求,需要重新开发新的产品,改进生产工艺,增加大量的研发成本和设备改造成本,最终提高了产品的制造成本,降低了产品的竞争力,对我国电冰箱产品出口北美地区产生较大影响。

另外,本通报的公告日期为2010年10月27日,通报评议截止日期为2010年11月26日,通报评议时间仅为29天。不符合TBT协定附件中“应给予有关各评议方的时间不少于60天”的要求。

我们应该通过这次评议,一方面让我国的电冰箱出口企业做好充足的技术储备工作,借助外力推动我国产业结构、技术升级。另一方面,在保护我国相关产业健康发展的同时,通过对美国此次通报的评议,提出维护我国行业或企业利益的评议意见,力求对美国该法规的修订内容施加影响,把该通报法规提案所带来的不利影响限制在最低限度。

经认真研究,我们就美国G/TBT/N/USA/583号通报提出如下评议意见,具体内容如下:

1.经对本通报法规草案(以下简称草案)中的表1.1认真研究,我方认为:

(A)本草案表1.1第8、9、10、10A和13A类家用电冰箱(冷藏箱、冷藏冷冻箱和冷冻柜)产品(以下简称电冰箱),草案规定的年能耗值大幅低于现行DOE的年能耗值,甚至低于现行美国能源之星的年能耗限定值。如以av为400L的第10类产品为例,根据本草案计算的年能耗值为210.6kWh/yr,与现行有效的DOE的年能耗值(283.7 kWh/yr)相比,下降25.8%;相应地,能源之星要求为现行DOE的年能耗值下降10%。美方的能源之星要求已代表了当今电冰箱行业先进的技术水平,满足能源之星要求,能达到本草案通报“保护环境和消费者”(protecfion 0fthe environment and consumers)的目的。我方建议,美方对以上产品宜采用不高于现行能源之星的要求。

(B)本草案表I.1第5A、6、7、7-BI类产品,草案规定的年能耗值与现行有效的DOE年能耗值相比没有明显降低,有的甚至上升,如以av为500L的第7类产品为例,本草案的年能耗值为581.1kWh/yr,与现行有效的DOE的年能耗值(586.0 kWh/yr)相比,基本持平;相应地,能源之星要求为现行DOE的年能耗值下降20%。正如草案中所述,产品技术进步能降低电冰箱产品年能耗值,且对本草案涉及的产品影响基本一致。我方认为,本草案中所涉及的产品,年能耗值下降的比例应相近。但在本草案中,本评议意见1(A)和本条款所述产品的年能耗值下降比例差异很大,请美方给予合理的解释。

节能降耗案例篇(6)

摩尔定律表明,每24个月(后来业界修正为18个月)IC上可容纳的晶体管数量增加一倍,性能也将提升一倍。2000年底网络泡沫破灭后,人们最为关心成本,其次是功耗和性能。这两年,随着便携式产品的异***突起和全世界节能环保的要求,降低功耗成为了业界普遍关注的大事。

近日,笔者采访了众多公司,看到他们非常重视节能和环保。西谚说“条条大道通罗马”,由此引申到节能环保,我们可以通过很多方法来实现节能。

模拟IC

节能的设计方法学

National Semiconductor公司(以下简称NS)全球伙伴关系市场行销经理Rick Zarr从多个角度谈了看法。

・我们有时从系统架构层面来实现节能。一个实例是半导体的性能、温度和电源电压的关系。我们的设计出发点是有效工作状态。半导体产品的性能各不相同,其中大部分是CMOS电路,其性能往往要高于你的设计目标。如果你能够适应各种产品的性能特性,就能实现产品的整体性能优化。

・在芯片层面上,也可以采用新的设计哲学。当前设计方面的一个挑战是,如何突破许多工程师在思路上的线性化框架。工程师们必须把思路延伸到机箱之外。NS现在具有可以在芯片级完成这一工作的产品,即电源电压可自适应缩放的产品。但我们还需要在更高层次上的产品,此时软件就将发挥作用。

・散热问题,这与电源转换效率有关。当接近理论极限时,设计的回报就很低。由于能量的转换必然伴随着发热,架构设计师和工程师研究我们消耗了多少能量,但是那部分能量又该如何去除?如果你的应用空间固定,而冷却的能力有限,即解决问题的方法受到了约束,因此,这是一个很大的挑战,对于那些要设法利用现有基础设施的人们来说尤为如此。

・微量节能。实际上,微量节能也能带来巨大的影响,因为其数量会随着用户数量增加而成倍增长。如果你能在保证性能的情况下挤出一点功耗来,无数的功耗累积起来效果巨大。据美国能源部的一个统计表明,如果美国的每一户家庭把一只灯泡用CFL(节能荧光灯)一其效率是白炽灯的两倍一来取代的话,节约下来的能量将足以供300万户家庭使用。这个例子说明,设计工程师们面临的挑战,不仅是那些巨大的挑战―如何用更低的功耗获得更高的性能,也包括如何实现环保等。

便携式电源转换拓扑结构经验

Intersil公司负责便携式业务的高级产品市场行销经理Andrew Bakerl说该公司把降低电源划分成为两个部分:

・系统级及软件性的功耗管理;

・硬件的功耗管理。

设计者需要把这两部分有机地组合起来,以实现优化的功耗特性。

从系统设计的角度来看,架构及其划分很重要,设计人员需要确定哪些功能是必需的。例如,手机在大部分时间里是处于待机状态的,因此可以把大部分与RF部分无关的电路关闭。你可以在架构上考虑电能是如何从电池转换为电路电源的,线性的还是开关式的,软件必须管理好这些。软件是确保何时应该按照何种模式工作的关键,有的软件工程师认为它就是宇宙的中心,在大多数情况下的确是这样。软件需要针对实时管理操作进行优化,考虑到全功耗、低功耗、休眠、深度休眠,这些就是人们目前所能想到的处理功耗问题的系统解决方案。我们还应把系统划分为多个微处理器,它们甚至可以在同一片芯片上,让他们能以不同的时钟速度工作。这也是一种优化系统性能的方法。

在硬件方面,你可以有多种选择。市场上有多家厂商、多种架构的解决方案。例如,开关式稳压器是手持式装置中常见的一种用于提高效率的手段,但市场上也存在一些线性的、成本更低的解决方案,有时它们更优化。因此架构的选择对于效率极为关键。电源管理方面,你可以采用多种模式。开关稳压器有两种模式:PWM(脉宽调制)和PFM(功率因子模块),PWM将为满负载条件服务,而PFM将用于轻负载条件。甚至还可以有第三种模式,如LDO(低压降)。事实上低压降的电源效率极高,可避免开关稳压器在开关中消耗的能量。例如,如果你的系统中已经有DC―DC变换器了,你还可以LDO作为第二级。例如,你可能希望系统的内存以1.8V工作,你现在已经有了1.8V的电压轨,而现在又需要为低压的内核供电,于是就可以用一个LDO来为其提供一个1.2V的电压。这就是一个将两种拓扑结构组合起来,以达到优化的例子。

FPGA

一整套方案实现节能

Actel公司的总裁兼CEO John East认为,节电是件很复杂的事,需要从上百个角度去考虑解决问题,例如噪声、散热、工艺、材料、封装等问题。

Actel公司作为FPGA芯片解决方案厂商,认为低功耗往往不仅是一个芯片低功耗,更涉及到一整套的解决方案。以Actel为例,采用的技术是Flash FPGA,产品有两类:IGLOO是FPGA家族中超低的功耗产品,静态功耗达到0.05mW/百万门,加入了智能系统和功率管理的Fusion可编程系统芯片是第二个产品线;除此之外,还有功率优化的设计工具Libero IDE、低功耗的ARM Cortex-M1核,智能功率IP,以及号称业界最小的FPGA封装。

制程提到40nm

Altera业界首款40nm FPGA和HardCopy ASIC,命名为Stratix IV FPGA和HardCopy IV ASIC都提供收发器,在密度、性能和低功耗上遥遥领先。尽管40nm时漏电流是个挑战,但是由于采用了应变硅技术,使功耗大大降低,Stratix IV预计比上一代产品功耗降低了1/2。“原来我们计划08年推出45nm制程”,Altera资深市场副总裁Jordan S.Plofsky说,“由于代工厂T***C的工艺进步,今年初T***C已把工艺提高到40nm”。与此同时,Altera还了QuartusⅡ软件8.0,支持其40nm FPGA/结构化ASIC,延续了该公司在设计软件性能和效能上的领先优势。 不过,等待新产品需要一些耐心。Altera计划于2008年第4季度提供Stratix IV器件系列第一个型号的工程样片,HardCopy IVASIC将于2009年第三季度开始接受客户投片。

加入IP核

Xilinx公司CEO Wim Roelandts说,Xilinx一直在把越来越多的硬核和软核加入FPGA之中,包括第三方的IP核。因为IP核

改进性能、提高速度且降低功耗。软IP和硬IP是相辅相成的,当软件的效率没有足够高,用硬件实现,硬件效率虽高,但成本高一些。因此选择硬核还是软核需要综合考虑成本、效率等问题。

例如,08年3月底Xilinx推出了Virtex-5的第四个平台一FXT家族,是基于PowerPC440处理器模块、高速RocketIOGTX收发器和专用XtremeDSP处理能力。尽管Xilinx也有MicroBlaze软IP核,但是其产品的有力补充。

存储器

DRAM节能与可扩展性

“人们可能会觉得存储器与功耗方面的挑战并无多大关系”,Qimonda(奇梦达)公司的高级市场行销总监Tom Till认为,“但存储器与功能间的关联性取决于所用的平台。”现在IT业大量采用了服务器。有文献表明,DRAM的功耗在服务器群(farm)的功耗中的比重为10%~40%,这里可用一个平均值25%来表达。关于数据中心的运行成本,2005年有一个数据,全球的服务器群在电能方面的支出达到了72亿美元,而其中DRAM所占的25%的功耗,就足以证明其与这个行业的关联性。设计者首先考虑的问题是如何安排DRAM在服务器中所占的空间面积,但如果他能设法利用可以轻松获得的技术一这实际上是个设计中的选择问题―将功耗降低20%,就可以节省约3.5亿美元的成本。考虑到IT市场的繁荣景象,就不难想象电力方面的成本支出在过去3年中出现了多大幅度的增长。

从DRAM的角度来看,目标就是设法设计出标准的低功耗DRAM,并在其中集成部分自刷新等功能。这种核心技术和集成的功能集将让DRAM从以待机模式为中心的设计转移到以有效工作模式为中心的设计文化上来。这再次说明,这既不是技术,也不是设计,而是设计中的取向问题。

存储器的可扩展性也是非常重要的。在未来不能升级扩展的系统,会阻止存储器方面的人员运用可以降低功耗包络的功能和部件。不久前,我们还处在μm时代,现在则达到了nm时代,而pm节点也并非遥不可及。因此,可扩展性极为重要。目前,Qimonda正在从基于沟槽的技术转向混合型的技术。Qimonda的可扩展性已经超越了50nm和40nm节点,达到了约30nm的节点。这种可扩展性,使得Qimonda能够开发出核心平台,保证DRAM的低功耗特性。由于具有该平台,Qimonda现在能把产品放入各种具有音/视频功能的产品中。

EDA工具

产业合作促SoC功耗巨大降低

系统级设备是能耗的最终体现者。但是设计时需要从多个层次考虑。Cadence公司低功耗市场行销总监Mohit Bhatnagar认为功耗需要从4个层次设计:服务器中心和绿色电网,系统和软件;半导体技术;SoC设计。

其中SoC是重中之重。因为每在服务器上节约1W,如果考察一下AC-DC、DC-DC变换中出现的损耗、冷却,则总的系统能量的节约可以达到2.73W的水平。因此,SoC可以带来将近3倍的功耗降低。

多电源电压、关机功能、电源电压缩放等方面可以带来10~20倍的功耗降低。那么它是否会带来一些不利影响?我们考察系统架构到RTL级的SoC设计,它可以揭示系统的影响。但在2-4年前,所采用的设计流程方法影响是很强的。所以设计者要问的一个基本问题是,我们如何获得所需的时序、性能和功耗,而不至于降低产出率和延长上市时间?如何避免不必要的风险。好消息是,多种类型的公司们联手起来了。Cadence就发起组织了Power Forward Initiative(PFI)联盟,它是由IP公司、EDA工具厂商、Foundry(代工厂)公司、IC用户组成的联盟。许多成功案例告诉我们,我们可以在SoC设计中实现巨大的功耗降低。例如,联盟中的一家日本公司发现通过附加3种产出率的改进措施,功耗可以降低40%。NXP、Freescale、NEC、T***C等公司都是该联盟的成员,而且设计出了先进的电源部件。我们是否能获得真正绿色的电子产品、真正的SoC?其功耗降低30%,总的系统成本可以降低40%~50%?我们的回答是,完全可以克服相应的风险,并实现巨大的功耗降低。

SoC功耗设计的黄金模型

在SoC系统设计方面,现在还有一些人们几乎未涉足的领域,而这些领域将对降低功耗产生最大的推动作用。幸运的是,人们现在已经拥有大量针对这一领域的设计工具。Mentor Graphics的ESL(电子系统级)-HDL(硬件描述语言)部门总经理Glenn Perry介绍了系统级设计需要考虑的方方面面。

系统架构方面的改进将带来巨大的好处,不过在EDA界,人们只有在设计的较晚阶段才使用功耗仿真工具,如门级和物理实现级。那为何不在系统级进行这些工作?原因主要包括:

第一,这样做所花费的成本和相应的折中。要实现这一点,就需要一个运行速度极快的仿真平台,足以运行所需的软件,因为我们也提到了软件、硬件和系统设计的影响和相互关系。

第二,关系到模型的精度。如果你不能精确地预测其功耗特性,则世界上最快的仿真也没有多大裨益。你无法或者很难知道你的器件的功耗,除非具体地将其实现,因为功耗与许多实际因素有关。近年来,技术也取得了巨大进展,可以提供transaction(事务)层次直至ESL层次的精确模型。有些工具可以帮助用户提取非常精确的模型,在门级和transcaction级可以达到5%~10%以内。这是一个巨大的进展。没有人愿意对其设计两次建模,一旦在svstemC和标准C中建模后,还要在RTL中建模。

第三,我们的机会是如何利用这些模型来作为“黄金”模型,进行测试平台的校验。如今在市场上进行的验证方法学方面的进展,都采用了某种“黄金”模型,而这些模型是系统分析方面的需求推动下生成的。

处理器

DSP算法和架构的优化

由于动态功耗的公式是p=Cv2f,低功耗是否意味着低电压既可?安森美高级听力/音频解决方案总监Michel De Mey认为功耗的高低不仅取决于你是否用1.0V还是1.2V,更取决于算法的速度。如果你采用了运算密集的算法,使内核达到50%-60%的负载,可以让性能提高3倍;如果你对内核进行20%的加载,则性能也可以提高2倍。

另外,功耗也取决于整体架构。例如为耳机等靠极少的电池供电的微型音频用低功耗DSP,在设计滤波时,你可以在时域或频域滤波。如果你能在频域实现滤波,就可以将功耗降低10倍。这可不是从哪里挤出20%来,而是从体系架构上进行创新,从而达到如此之高的比例。

按此原则,安森美的第二代DSP―Belasigna 300与前代产品Belasigna 250比较(如***2),两种产品的硬件都执行同样的功能,区别在于分属不同的技术节点,采用了不同的DSP架构,另外,安森美还优化了内存技术,降低了内存的电压,而且让存储变得更为分布化一些;采用了新的模拟和数字IP、新的设计方法学、以及新的EDA工具。

采用可配置的特殊应用处理器

通常认为,多核设计与单核的性能优化二者协同作用,才能带来处理器能耗大幅降低(***3)。因此Tensilica多年来一直倡导在SoC中进行可配置多核设计,并且致力于单核优化,据Tensilica公司的总裁兼CEO Chris Rowen博士称,该公司处理器核功耗是其竞争对手的1/3。

Tesilica采取的具体方法是:

・优化指令。Tensilica每个优化指令效率相当于普通的5~50个RISC指令;

・处理器核数量增加,每个核是“特殊应用处理器”,其尺寸更小,每个小核完成专门的功能,例如有的做无线通信、有的管协议,有的处理视频,有的执行音频……;在整体SoC设计时,如果需要一个主处理控制功能,主处理控制核可以是Tensilca的,也可以是其它公司的,例如ARM或MIPS等公司的。

除此之外,在处理器核接口方面,Tensilca的Xtensa处理器核有更多的指定内存(memory-mapped)I/O和直接连接选择。建模和模拟工具Xenergy Energy Explorer在结构上进行了突破,融合了建模和分析,软件开发和调试等。

燃料电池及材料

燃料电池即将在便携式产品中出现

随着每个便携式电子产品的功能越来越多,因此耗电量也越来越大。普通电池容量已经成为捉襟见肘,同时带着电池充电器和导线也很麻烦。此时,燃料电池浮出水面,它的续航时间更长,充电时用一个燃料筒定期补充甲醇既可。目前燃料电池正在着手商品化,并有望于2009年在手机等手持产品中出现。

节能降耗案例篇(7)

1 背景

冰堵和冻胀一直都是天然气场站生产经营中的难题。从生活自用气调压撬、燃料气调压撬到分输调压撬,受调压阀节流降温的影响,各站场不得不投用电加热器、加热炉以预防冰堵、冻胀和满足燃气使用温度的要求。本着“求同存异”、“换位思考”的基本思想,本文从压力调节引起温度变化的原理出发,分析了几种缓解伴随降压而出现的低温的应对方案。

2 原理分析

2.1 节流现象分析

目前普遍使用的调压阀均是利用节流膨胀的基本原理工作的。流体在流动过程中,受到局部阻力作用,使流体压力降低;同时由于这一过程极快,还来不及跟外界进行大量的热交换,因此可以简化为绝热节流模型[1]。以多孔塞为例,由焦耳-汤姆逊效应可知:绝热节流是一个强烈不可逆的焓值相等、压力下降的现象;节流后的气流温度依据不同情况,可能上升、下降甚至不变。

众所周知,热力学能包括化学能、原子核能、内动能和内势能。在无化学反应及原子核反应的过程中,化学能和原子核能都不变化,可以不考虑,热力学能的变化只是内位能和内动能的变化。

在节流膨胀时:

(1)流体既未对外输出功;

(2)过程极快,看做绝热过程。因此,根据能量守恒,节流前后的流体内部总能量不变。

能量的组成有三部分:分子运动的内动能、分子相互作用的内位能和宏观上的动能和势能。

节流后,体积增大,分子之间的距离增大,分子相互之间的内位能增大。而宏观动能和势能变化不大,所以只能靠减小分子之间的内动能来转换成内位能。

而温度与分子运动的动能有关,内动能减小,外在表现为温度下降。

从另一方面也可以这样解释:

天然气组分各分子间的作用力为引力。分子间距增大,则可以看做分子内动能克服引力对分子做功。因此节流后温度下降。

但有时候气体分子之间的作用力为斥力(如高压氢气、氦气),在一般情况下节流后温度上升。

理想气体忽略分子间的作用力,因此节流后温度不变。

由此可得:天然气节流膨胀的时候一定会降温,这是无法违背的客观规律。

2.2 天然气降压的可行性

回到问题的出发点:为什么要使用调压阀?

——为了降低天然气的压力,以适应灶台、锅炉/热水器、燃气发电机、燃驱压缩机组以及分输用户的需求。

由2.1节可知:只要使用节流的方式来降低天然气的压力,必然会伴随温度下降。一旦气温过低,就必须投用加热器、加热炉、电伴热等耗能设备对天然气加热。要减少对调压阀的依赖,就必须找到其他降压的方式。

换言之,如果能够找到其他措施降低调压阀两侧的差压就可以避免温度的剧烈下降。

譬如,如果能够找到某种措施,使天然气在调压阀之前就已经处于一个较低的压力水平(例如燃机需要3.8兆帕的燃料气,那么可以首先将压力由干线压力6.8兆帕下降至4或者4.5兆帕),然后再利用调压阀精确的调节至设备或用户所需要的压力,这样就能大大的减缓由于调压节流引起的温降,减少电加热器等其他辅助热源的使用。

当然,新的降压手段不能大量消耗外部能量,否则就无法达到节能降耗的目的。

仅从热力学第一定律和第二定律的角度来讲,少用甚至不用外部能量进行做功、传热等手段从而使天然气压力降低的手段有很多。——这只是让系统的能量减少而不是增大。

但是,由于天然气是真实存在的可压缩气体,所以诸如调压阀节流降压这样的手段不能使用。而对外传递热量将直接导致温度下降,只有考虑其他办法。

既然天然气降压不降温在理论上可以说通,那么接下来就可以将理论转化为现实。3.1 方案一

关于气体对外做功,最常用的莫过于透平了。

于是有了方案一:透平+发电机+电加热器其优点是:

该方案能够实现通过透平做功来降低天然气压力,并利用透平做功带动发电机运转产生电能,然后使用加热器等手段恢复气流的温度。而且加入相应的控制系统,还可以实现压力的可控调节。

其缺点是:

投资大,运行维护成本高;最终温度严重依赖于透平、发电机、加热器等诸多环节的效率;天然气在透平做功后温度剧烈下降,易发生气液两相转换及造成冰堵等安全隐患。

3.2 方案二

正常输气的过程中,需要尽量减小压力损失。因此,逆向可知:调节压力的时候,只要根据需要增大阻力增大压降就能达到到目的。

以后空冷器为例:正常输气中,压降损失应控制在较小的可接受的范围内,同时使用翅片等手段增大与冷却空气的热量交换。但反过来,如果对设备进行改造——更换为大阻尼的管束,去掉散热翅片,增加保温材料等等,也可以实现压力的下调。

由此,方案二的基本思路就出来了:

利用阻尼器加大压降,利用摩擦生热对介质进行加热。

那么,如何加大压降以满足需要呢?这还得从天然气流动的基本方程进行分析。

该方案能够实现通过克服摩擦力做功来降低天然气压力,并利用摩擦生热来恢复气流的温度。一次性投入相对较小,不需要过多的运行维护。

其缺点是:

压力调节困难,针对不同的压降需求的用户必须进行定制;随着压降和流量的增大,所需设备也越加庞大。

3.3 其他方案探讨

现有的调压撬均采用加热调压前的天然气的方式来避免调压后过低的气温。但这种加热需要大量消耗电能等额外的能量。如果能利用已有的热源来对天然气进行预加热,那就可以减少电加热器等设备的耗能,从而达到节能降耗的目的。

当然,一般的分输站是没有额外的热源。但压气站,特别是燃驱压气站,却有两处存在多余的热源,即燃机烟道处的高温废气、空冷器处较高温度的热天然气。由此可得另外两种方案:

方案三:余热利用。新增一组换热器,将燃机的高温废气引入换热器对天然气进行预热。

方案四:空冷器改造利用。将空冷器改造为换热器,压缩机出口汇管中的温度较高的天然气引入换热器对即将调压的温度较低的天然气进行预热。

两者的优点是:

利用已有热源对需要调压的天然气进行加热从而降低调压撬自身的能耗;运行维护成本较小。

其缺点是:

局限于压气站,受机组运行情况影响较大;受距离限制,燃机和空冷器与调压撬相距不能过远,否则加热效果不佳;余热利用方案需要较高的安全保障水平;空冷器改造难度较大。

另外,方案四由于空冷器改造利用的方案受限于压缩机出口天然气温度且空冷器改造难度较大,不建议单独使用,应在设计初期与空冷器选型一并考虑。

3.4 效益预测

下面,分别以分输设备和燃机为例,分析各方案可能带来的效益。

例一:

某分输调压撬使用功率为160kW的电加热炉。假设其使用方案二或方案一,可降低其50%的耗电;一年仅仅折算为冬季运行100天,那么年节能量为

160×50%×24×100=192000 千瓦时

按1度电1.08元人民币计算,产生经济效益

192000×1.08=207360 元

例二:

某燃驱压气站调压撬加热器功率00kW。假设其使用方案二或方案三,可分别降低其30%、50%的耗电;一年仅仅折算为冬季运行100天,那么年节能量分别为

方案二200×30%×24×100=144000 千瓦时

方案三200×50%×24×100=240000 千瓦时

按大工业用电1度电折算均价0.662元人民币计算,产生经济效益

方案二:144000×0.662=95328 元方案三:240000×0.662=158880 元

由此也能清楚的看到:对于燃驱压气站,选用方案三将获得良好的效益。

4 结论

去除方案四后,将其他三种方案汇总可得以下表1所示.

节能降耗案例篇(8)

全寿命整体规划

中兴通讯绿色解决方案的基石在于通过基于全寿命整体规划的一系列技术实现在确保基站覆盖和演进能力前提下功耗大幅降低,从而确保高质量移动网络与绿色环保的和谐共存。

中兴通讯GreenSpeed方案主要包括以下关键技术,综合目标是达到最佳服务/付出比=载频数X每载频输出功率/(每平方米×每瓦特功耗):

1.设计理念――综合性能、功耗、演进能力的全寿命低功耗设计

为最大程度地保护运营商投资,中兴8000基站设计之初就基于全寿命低功耗设计。

高性能低功耗的新一代绿色RoHS芯片解决方案,且具有动态频率调整技术,能根据业务量符合动态调整芯片运行频率,从而保证高性能表现与低功耗节能的平衡。

中兴通讯率先在业界将符合RoHS标准的绿色环保理念引入管理体系、架构设计、制造工艺、生产流程、物料选用、基站施工等贯穿基站生命周期的全流程,目标是提供全面的绿色环保移动网络,保护人类健康和环境。

整机优化设计:通过整机机柜优化设计和材料选取达到整体功耗降低的同时保证基站性能的卓越发挥。中兴通讯新一代微基站突破传统风扇设计的局限,淘汰了室外设备中的风扇,采用了如下新技术:导热盲孔设计、新型热管技术、PCB大板设计技术等,这样在同样体积下,热容量增加至少20%。全寿命低功耗设计不仅保证了基站性能完全发挥条件下的的节能降耗,而且确保基站留有足够冗余度满足增强EDGE以及GERAN进一步演进带来处理需求。

2.降功耗关键――PA功耗智能控制,业界领先的功放效率

作为BTS中的关键部件,载频功放模块的功耗占据了整机功耗的大部分。基于此,中兴通讯采用PA功耗智能控制技术,在提高功放效率的同时,有效降低PA功耗。通过先进的功放设计,中兴通讯将PA静态功耗降低到业界领先水平。同时,在承载话务时,整个PA功耗随发射时隙的数量和发射功率动态调整,避免无谓损耗,充分降低整机功耗。PA系统电压随着负荷的变化而变化,保证低功耗的同时延长单板寿命。

此外,中兴通讯双密度载波模块DTRU具备业界最小的体积和基带处理能力,能够降低基站体积的同时满足GERAN进一步演进需求。

3.智能降耗技术

话务优先级分配及载频智能下电:中兴通讯的话务优先级分配与载频智能下电技术相结合,可以进一步降低基站的24小时平均功耗。在中兴通讯G***网络中,BSC对小区话务量进行实时统计,对于一定时间粒度内话务量低于预设门限值的小区,BSC将话务集中分配到高优先级TRX(如BCCH载频),并关闭处于空闲状态的低优先级TRX,从而大幅降低话务闲时的基站功耗。对于S666站型,以24小时内1/3时间满负荷,1/3时间50%负荷,1/3时间25%负荷的话务分布为例,智能下电开启后可大幅度节省电力消耗。并且,智能下电可激活的时间段,话务量统计时间粒度,以及上下电的高低门限值都可在后台设置,运营商可根据实际话务分布情况灵活控制。

不连续发射和智能温控技术:不连续发射根据语音通话的实际特点,在语音激活期间进行正常的13kbps编码发射,而在话音非激活期间进行500bit/s编码,每480ms传输一帧(每帧20ms),仅传送舒适噪声SID,从而有效降低了PA的功耗。智能温控技术可以根据基站散热情况智能调整基站散热系统工作负荷,不仅能降低功耗而且大大提高基站可靠性。

4.降低基站数目的Netspeed技术

中兴通讯支持各种先进的增强技术,确保增强EDGE网络覆盖和容量的均衡,节约运营商投资。

创新的ZTENetworkSpeed无线增强技术确保卓越的增强EDGE无线链路性能,实现上下性链路平衡,使运营商降低网络拥有成本(TCO)成为可能。采用Netspeed技术以后,实现相同区域的高质量覆盖基站数目减少30%,这样也就降低了至少30%以上的能耗。

引入AMR、宽带AMR、增强IRC等为了进一步提高语音容量,无线覆盖和话音质量,支持MBMS等增值业务;

5.业界最完备的绿色环保基站家族

Informa报告指出,多样化的完备基站系列能降低运营商建网成本的的30%。目前中兴拥有业界最完整的GERAN化解决方案,满足运营商从覆盖到容量的所有需求,并可以平滑演进到增强EDGE网络和多无线电融合网络。

中兴全系列基站产品包括业界集成度最高的18载频室内基站、覆盖性能卓越的紧凑型12载频室外型基站、业界最轻最小的6TRX微基站、2TRX微基站和双模全IP家庭通信中心S8001HomeBTS。并且,中兴具备业界处理能力最强大的全IP架构基站控制器,该产品基于全IP架构设计,高集成度,智能化设计可轻松通过软件升级至RNC功能,超越同类产品30%以上的容量,轻松满足增强EDGE和HSPA时代复杂的无线资源管理与调度。

此外,业界首创的G***分布式融合基站系统,基于领先的多载波构架,充分考虑了用户在业务、容量、传输、电源、安装、维护和演进等方面的需求,采用标准的模块化架构设计,集成度高。

绿色运动保障G***价值最大化

节能降耗案例篇(9)

然而,对一个典型企业的数据中心而言,环保意味着什么呢?它意味着最大限度地减少数据中心活动对全球环境的影响。要做到这一点,必须清楚地了解数据中心能耗如何影响耗电和碳排放等方面,然后,必须改变数据中心运营方式,使其更加环保。走向环保的过程

走向环保需要考虑以下三个方面:

了解当前能耗水平

确认能重新分配或节省能耗的领域,从而减少总体耗能

创造实时优化环境

要认清这些,你需要研究数据中心如何耗能或排放废气,并确定衡量方法。你可以创建一个目录,以此衡量所消耗以及生成的能源。许多公司会从衡量CPU工作耗能开始。

在了解能耗水平后,可开始寻找使用最少资源完成有用工作量的方法。例如,如果你的系统在未做有用工作的情况下24小时运转,那么你就是在浪费资源。找到那些非关键系统或使用率不高的应用程序所耗能的领域,会易于助你实现环保。

迈向一个实时优化环境,过渡到一个自动化的、基于流程的闭路循环。这包括监测能耗并根据监测结果降低能耗,然后再次监控,再次降低能耗,如此反复。这是一个永远进行的闭路循环,主旨在于:“只为有用工作消耗能源。”

在你的环保***策中,可以列出那些能够使数据中心保持节能的流程,具体注明如何在流程中节约能源,并不断减少废弃排放。此外,你可以制定***策,为数据中心的耗能限定具体数量,据此将这些能源用于高优先级的应用中。

当你制定好***策后,问自己:“这些***策是否符合节能需求?”,如果答案是否定的,你还需寻求其他方法,以减少能源消耗和碳排放。

降低成本

IT专业人士倾向于预留系统容量,为预期需求做准备。他们的行为与一些城市规划者非常相似。这些城市规划者考虑到未来道路交通需求可能会变大,所需的资金和工程量也会更多,所以他们支持建设一条更宽敞的公路。

IT行业中,这种行为已造成大量系统容量过剩。削减这种过剩容量是提升环保战略的一个好方法。你的目标应当是将容量降低至实际所需水平,具体表现为能耗降低和电费减少。

此外,其他方法也能降低能耗成本。例如,当计算机开启后,磁盘会一直运转,风扇就需要消耗电力降低CPU温度,磁盘运转系统也会消耗电能。因此,当CPU未做有用工作时,就是在浪费能源。采用低功耗装置,如高效设计的电脑和磁盘驱动器等,能够以较低功耗完成相同数量的工作,从更长远的角度看,这将帮助你节约成本。

另一种降低成本的方法是采用更严格的扩展标准。例如,如果在扩展系统后能够将你的***证券交易由每小时5万元股票交易提高到每小时10万元股票交易,那么这一系统扩展势在必行。但是,如果扩展系统后,结果只是方便了员工下班后上网,那么很显然这并不是一个有效的业务收益。制定扩展***策应同时注重法规需求和业务需求。

环保的IT解决方案

能够监视ITT作流程,并检测环保数据中心潜在问题的解决方案已经问世,其中包括可监督实际工作需要的绩效管理解决方案,以及能够最大限度地减少系统容量过剩的容量管理系统。

虚拟化。这种更为无缝的资源共享方式,对管理具有更深的含义。目前,虚拟环境管理解决方案已经上市,相信在未来可为我们带来更大的收益。市场上还将出现服务器与存储虚拟解决方案,帮助我们减少物理设备数量,从而节省电耗和冷却设备所需的能耗。这些方案能够利用与能源相关的信息,加强对整合虚拟化IT环境的管理。

可持续环保数据中心

保持环保与实现环保同样重要。监测是实现可持续环保数据中心的关键。解决方案应能提供实时监测,并对超出能源限制的情况进行预警。这些方案还应通过多种方式(如服务器整合与虚拟规划、容量规划、变更规划等)使用历史能耗信息,从而不断改进流程。

节能降耗案例篇(10)

1优化电网改造方案,降低线路损耗。针对线路老化严重、负荷分布不合理、网损过高、电量损失严重的实际情况和问题,本着“短线路、轻负荷”的原则,结合水电,主动与地方变电所配合,积极参与线路施工改造方案的优化设计。

2强化能耗治理措施,降低电泵生产井数。针对电泵井耗电量高的实际,采取减少电泵开采井数,提高螺杆泵井应用比例,对有杆泵井实施全面泵升级,实施低能耗提液。在保证产量完成的前提下,减少电泵开井数,增加70、95泵及大排量螺杆泵的应用比例。

3加强低效井治理,降低无效井、低效井运转时间。对于因井下管杆泵等问题导致的生产不正常的待作业油井,采取停开,避免无功耗电。对于因地层原因造成的供液不足油井,根据具体供液情况,安装间开控制柜,采取间开措施,在保障油井产能的情况下,有效节约电能。

4增加油井沉没度的控制力度,实施上提泵挂的治理措施。一方面,把好设计优化关,开展上提泵挂工作。成立油井设计优化运行小组,分月度制定油井沉没度控制规划,从单井设计优化运行入手,加大了油井沉没度的控制力度。另一方面,由用电管理项目组和地质组结合油井沉没度控制标准,每月对采油队油井作业时的沉没度控制情况进行统计考核,加大了油井沉没度的控制力度。

5增加变频设备使用与管理力度,降低设备能耗。结合实际,在高耗能注水设备安装使用变频控制柜,按照生产的需要合理调整频率,有效降低设备能耗。

6增加办公管理用电的监控力度,提高全员节能意识。强化后勤用电及冬季取暖用电管理。为了强化大家的节电意识,对后勤用电全部实行了单表计量,制定了相应的管理措施和考核办法。

立足节能降耗,持续推进全员成本目标管理工作的方向及目标

1优化年度降电方案,制定切实可行措施,抓好用电治理工作

要完成年度成本控制指标,年初对全年的降电方案进行统筹安排非常重要。只有做到思路明确、规划具体、措施切实可行,才能保证用电指标的顺利完成。¹要合理确定上年度采取、下年度受益措施的降电量;º初步确定下年度降电措施;»对油气提升系统、注水系统电量控制实施方案优选,确保完成年度降电指标。

2深剖降电潜力、找准挖潜方向,确保用电指标顺利完成

2.1优化工作方式,多措并举,深挖潜力。紧紧抓住设备、电路、井筒这三大潜力点,全面做好用电设备的最优化,机型设备的最优化,井筒配置的最优化三方面的工作。进一步优化油井的工作参数,提高机采设备的利用率。对供液充足,有提液潜力的油井采用“泵径升级、上提泵挂,保持合理沉没度”的方式提液,提高杆、管、泵的利用率,降低吨液耗电;对供液不足井采用“小泵深抽、降低冲次”的方式缓解供排矛盾。

抽油设备选择及工作参数不合理,影响了产液单耗的控制。在总产液量保持不变的情况下,电泵井所占总开井数的比例越高,平均产液单耗就越高,耗能就越大。在油井条件允许的情况下,尽可能采用螺杆泵来代替电泵井的生产。

2.2优化注水系统,提高注水效率。注水设备陈旧老化,运行效率低,能耗大。结合生产实际,在满足注水量的前提下,通过优化注水系统、合理匹配注水泵、合理应用变频,电量电费将会有显著降低。

节能降耗案例篇(11)

在我们学校,加工实训室对电力的需求量几乎占了全校用电总量的60%。因此做好机械加工实训室的电力节能工作有着极其重要的现实意义。

我校是一所创办较早的技工学校,其供电系统陈旧,随着学校发展壮大,陈旧的供电线路和设备早已不适用。以致线路、设备经常出现因供电系统陈旧发生故障,耗电量也十分严重。

对于本校的供电系统首先应该从高压输入配电说起,进而将电降压后输配给各用电区。按我国电压标准,高压配电端为110KV,35KV,10KV和6.3KV使用较为广泛。在高压线的电压等级选择上存在不同观点,其实其理由实际上就是一次投资和回报问题,选择低的电压,可以使一次性投资减少,但线路损耗加大。选择高的电压档次一次性投资较大,但线路损耗减少。我们知道,线路损耗可以用PL=RLI2来表示,而功率可以用P=UICOSΦ来表示,当线路电阻RL一定的时候损耗的大小就取决于I2了。因此,如何降低电流I是我们必须解决的问题。根据功率的计算公式可知,提高电压是降低电流的唯一途径。例如输送1000KVA的电能,在10KV的时候(假设线路电阻为1Ω为便于计算)那么我们可以方便的算出此时线路损耗。此时线路电流为I= =×=58安。那么此时线路损耗为P=×R×I=×1×58=5.82KW。如果我们选择了35KV的电压情况就大不一样了,仍以上述为例,此时线路电流I= ==16.5安。线路损耗为P=×R×I=×1×16.5=0.47KW。可见差距是非常巨大的,后者仅为前者的12%,可见其节能效果十分显著。当然,作为一次性投资35KV线路要比10KV线路要高出许多倍,但是从长远的利益出发,仍然是一项值得提倡的举措。尤其是一些历史悠久的学校往往注重于技能培训,而忽略了培训过程中电力输配方面的损耗,只知道提高教学质量而不注意教学成本。只知道从实习材料上降低成本,却不知道降低能源消耗。

此外对于新规划在建的学校进行输配电方案上也有许多选择。如果一切从节能降耗的原则出发,应该考虑灵活多变的配电一次主结线路方案。例如我们仍从输送1000KVA的电力来说,降压变压器可以选择1000KVA一台,这种方案应该说是简洁又省钱。(其实大多数学校都乐于选择这种方案)。我们再仔细分析负荷情况,在众多的学校用电负荷中,连续三班作业的,选择这种方案应该说是合理的。但是据统计在许多的学校中,只在白天进行教学。这样电力能源也就存在一个浪费的机率,我们知道任何电气设备本身都存在着空载损耗,而且设备容量越大此项损耗就越大,变压器也不例外。目前我国生产变压器其效率大多在97∽98%这样的水平,就本例而言也就意味着有20∽30KW的损耗的客观存在。这部分损耗不管何时,只要带电就一直在消耗,如果变压器处于满载运行情况尚好一些,如果变压器在轻载运行或者还不到额定容量的一半,这种损耗亦是相当惊人的。那么,有没有办法去减少这一项损耗呢?回答是肯定的,我们必须将着眼点放在让变压器尽量满载的条件下运行,实际操作时可以使用2台500KVA的变压器交互使用和并联使用,这样就大大加强了用电的灵活性,从而从最大限度保证变压器的满载运行。因为校园内用电负载不断变化,尤其是上完课下班后,机械加工实训室等动力基本就停止了,此时变压器负荷最轻,可以将一台变压器退出运行。

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