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节能降耗计算方法

节能降耗计算方法

节能降耗计算方法范文第1篇

水利水电工程在施工期主要消耗的能源为燃油、电能以及焊接用气等,施工期年能耗量和能耗总量,需根据工程水工枢纽设计方案、施工组织设计方案及电站运行方式进行分析计算。能耗分析计算所需主要资料包括:工程总工程量及分年度工程量、施工组织设计方案、施工机械设备选型、辅助系统设备型号数量、生产管理和生活福利设施等资料。在分析和统计施工生产过程中施工设备、施工工厂及生产性建筑物的能耗总量和能源利用效率指标时,主要依据国家、地方颁布的最新版水电建筑工程、水电设备安装工程、水电工程施工机械台时费等定额,结合各项施工作业的施工方法、机械设备配套和选型、施工工厂工艺流程和设备选型以及施工总布置、施工总进度等情况进行计算。

1.1施工设备能耗计算

水电工程施工机械设备的能源消耗主要为燃油和电能,其中土石方开挖和填筑项目施工以油耗设备为主;喷锚支护、灌浆及基础处理等项目施工以电耗设备为主;混凝土浇筑项目施工既有油耗设备又有电耗设备。无论是油品还是电力能源消耗,推荐“五步法”进行能耗计算和统计。1)第一步:获取某项作业中主要施工设备的各种能耗量;2)第二步:将能耗量按种类分别汇总,可得出该作业的各种能耗总量;3)第三步:计算该项作业的每种能源的单位能耗指标,即该作业的各种能耗总量分别与该作业总工程量的比值;4)第四步:根据该项作业的分年度完成的工程量计算出分年度的各种能耗量;5)第五步:汇总分年度的各种能耗量,得到总能耗量。

1.2施工辅助能耗计算

水利水电工程的施工辅助能耗包括施工辅助生产系统能耗和施工辅助厂房仓库等能耗。施工辅助生产系统主要有砂石骨料加工系统、混凝土生产系统、机修汽修系统、综合加工系统及风、水系统等,其主要消耗能源为电能、油料。施工辅助厂房仓库的能源消耗主要为电能。将整套系统或一个厂房仓库看作一项作业,则施工辅助能耗计算类似于施工设备能耗的计算,步骤方法一致。

1.3营地能耗计算

营地能耗是指工程边界范围内的承包商、建设方等单位在办公、生活上的电能消耗。考虑配备必要的办公、生活电器,选取综合用电指标,根据分年劳动力人数、人均建筑面积指标和能耗指标可计算得出分年能耗量。在建设期内,分年能耗量统计汇总得出营地总能耗量。

2水电工程施工期节能

根据水电工程施工期能耗分析计算结果,找出能耗大的施工环节以及机械设备,在本工程或后续工程中进行施工技术改进、优化设备选型,以降低项目总能耗。

2.1施工技术与设备选型

通常施工技术决定了施工机械设备的选用,合理选择施工机械设备选型能有效提高施工效率,同时也是节能降耗的重要着力点。施工机械选用应根据单项工程特点、施工强度、施工方法等因素确定,确保满足工程进度、质量要求,降低施工期能耗。

2.2施工辅助生产系统及营地节能措施

施工辅助系统及工程营地是对主体工程的支持,其能耗通常占水利水电工程施工期间能耗的30%~40%,甚至更高。通过各种措施降低了施工辅助系统及工程营地能耗效益明显,而且实际操作中也是较容易实现的

3结论

节能降耗计算方法范文第2篇

关键词:绿色云计算 数据聚集 能耗 数据中心

中图分类号:TP393.02 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2016)10-0135-03

云计算(cloud computing)是一种借助网络平台集聚各类虚拟化计算资源,并通过数据中心供给多租客或单一用户性价比较高、动态、弹性规模扩展的信息存储、信息计算等服务方式[1]。云计算转变了传统信息架构,引进了全新的运作模式,逐渐成为国内外各领域、各行业争相关注的重要问题。据相关统计显示,云应用程序所部署服务器数量超出原有应用程序的4倍,在数据中心的运营成本中,能源消耗费用所占比重较大,约为43.35%。因此,云计算数据中心的节能降耗成为了重中之重,能耗管理应兼顾服务质量和“绿色”两项要求[2]。本文详细分析了云计算数据中心的相关工作,基于其运行模式,提出了面向绿色云计算数据中心的动态数据聚集算法。

1 动态数据聚集算法的相关概念界定

近年来,对云数据中心的研究已进入白热化阶段,目前已提出了三个阶段数据布局的策略,主要通过跨数据中心的数据传输、全局负载均衡及数据依赖关系三项指标,来优化、求解数据布局方案。与此同时,还总结了云计算数据中心所面临的资源管理问题,致力于网络宽带灵活性和吞吐量的有效提高。根据云计算数据中心的网络拓扑设计,以Fat-tree、BCube为主要结构,设计出了云计算方法,其具有直径小、连通性强的特征,逐步形成了一种可拓展性较强的拓扑网络结构。[2]

结合云计算数据中心的实际情况,发现该系统的主要能耗来源有以下几方面的内容:(1)电源供应、服务器、互联网等设备所带来的能源消耗。这一系列设备能耗约占总能耗的23%;(2)温控设备,包括水冷、风冷设备等所产生的能源损耗;(3)云计算数据中心照明设备带来的能源损耗,此设备能耗比例小。电源使用效率会对云计算数据其中心能源使用情况产生影响。电源使用率(PUE)指的是数据中心所消耗的总能源和IT负载消耗呈现的比值,电源使用率越接近1,云计算数据中心的绿色化程度越强。温度控制设备负荷由计算机主机、外部辅助设备等所产生发热量组成,存储设备、服务器设备与网络设产生的发热量所占比重较大。云计算数据中心具有一定的优势,其充分利用了虚拟化技术,减少了物理服务器,进而实现节能减排。通过上述内容可得知,在相同任务的执行过程中,如何既有效确保QoS,还能够将数据中心总体能耗有效降低则是“绿色云计算”实现极为关键的条件。[3]因此,需要采取相应措施对云计算中心数据进行改进,在最大限度降低能耗的同时,提高工作效率与服务质量,实现云计算数据中心的可持续发展。其中,动态数据计算法作为减少能耗的有效方法,对于云计算数据中心的绿色发展而言起到了至关重要的作用。

2 动态数据聚集算法

2.1 能耗分析

在云计算数据中心的节能减排工作中,通常存在以下几点问题:

2.1.1 数据部署和任务调度

云计算数据中心的任务调度忽视了能源消耗问题。以Hadoop开源云算项目为例,该系统采用了多种调度方法,包括公平调度方法、先来服务算法、计算能力调度算法等,都忽略了系统能源损耗问题,太过侧重访问效率、存储空间、可靠机制等问题,忽视了数据访问规律。

2.1.2 温度控制

云计算数据中心缺乏有效的温度控制,无法根据运行设备的实际情况进行有效管理,造成各项资源的大量浪费。

2.1.3 认知问题

云计算数据中心所指定的节能措施仅针对设备本身的功能耗费,实际上设备功能消费与设备性能呈负相关,难以得到改进;同时,部分数据中心地处严寒地区,太过依赖于外界环境,为了引入室外空间,应尽量避免人工制冷。

2.2 云数据模型

从用户的视角来看,云计算系统可分为四种:

(1)当用户提出任务请求时,云计算服务器应主动提供相应程序、数据及信息等,与搜索引擎极为相似;

(2)若用户的任务请求中涉及相关程序,由用户主动提供,数据由云计算服务器提供。系统通过将用户所提供程序迁移到服务器客户端,在将客户端信息及数据进行利用与计算,在完成用户所请求任务后将结果发送至用户端;

(3)若用户的任务请求中涉及相关数据,由用户提供,相应程序可由云计算提供,系统通过将用户所提供数据迁移到服务器客户端,在将客户端信息及数据进行利用与计算,在完成用户所请求任务后将结果发送至用户端;

(4)若用户的任务请求中涉及相关数据及程序,均由用户提供,而存储、计算等设备由云计算系统提供,将程序、数据迁移后,完成指定任务,并反馈结果到客户端。

2.3 算法描述

系统的总功耗()主要由静态功耗(),动态功耗()、温控功耗()三个部分组成。虽然部分设备的具体功耗模型不同,但是大多能符合多项式分布:

静态功耗是指系统未执行任何任务时所消耗的能源;s是指任务执行点的工作速率,当系统的动态功耗发生变化时,s也会随之变化,可表示为(s)=>1。当工作中任务执行点负载加重时,其工作速率则会不断提高,任务执行点各部件温度随之显著升高。为了保证各部件温度处于安全范围以内,温控功耗无疑会大大增加。此外,温控功耗还会受到制冷能效比(eer)与空间因素(r)等影响。假设,t为现阶段环境温度,为安全温度上限,b为温控基本能耗。

则可得:

从上式可知,制冷能效比(eer)越高,(s)则越低;空间因素(r)越大,(s)则越高。设备的制造工艺决定着制冷能效比(eer)的高低,这一参数较为恒定。在制冷策略中,如果其环境温度控制具备较强的针对性与精确性,则可有效控制制冷能耗。[4]

由于降低功耗不等于降低总能耗,因此判断系统是否“绿色”不能仅依靠功耗这一个指标[5]。例如要减少系统能耗,可选择降低工作速率,但是相应会拖长事务处理时间,此时系统总能耗并没有发生较大改变。

因此,计算系统总能耗应当重视两个关键因素,即功耗与时间,计算式为:

为了使云数据中心能在服务高峰其稳定承受负载,保障系统稳定性,在对系统进行设计与构建时必须留有一定余量。但是在非高峰期,部分节点处于空转状态,仍旧浪费部分能源。在不同时间段,数据中心每个节点的负载情况有所不同,并不容易实现精确温控,致使有效制冷量低于50%。因而需进行热力学散热模型的构建,通过功耗分配策略及对集群功耗进行实时监控来实现对温控制冷环境的精准控制。

该算法是将数据与节点进行重新分布或有序聚集,进而实现云数据中计算存储节点的有效利用,同时还可使未得到利用的节点处于关机状态或休眠状态,温控设备则处于关闭状态或待机状态,从而最大限度的节省能源消耗,促进绿色节能目标的实现。这一算法具有明显的优势,1)数据和节点聚集之后,极易造成部分区域节点耗能与工作符合加大,另一部分区域可完全处于休眠状态,以避免整体能耗的降低;2)数据和节点聚集之后,节点在系统运行时达到高负载状态,从而实现资源利用率的有效提高,并且在相互备份的作用下,实现不间断访问数据,有效保障云计算数据中心的安全运行。除此之外,利用动态数据聚集算法,还可使各节点实现轮转运行,在极大程度上提高了意见设备的工作稳定性及其使用寿命。[6]

3 仿真实验分析

3.1 仿真实验

本文模拟构建的数据中心为廉价节点构成,其功耗实测情况及节点性能参数如表1所示。

所有节点功耗总和在待机状态下为84W;在正常关机状态下为2.5W;在节点开关技术的关机状态下为0W;在最大负荷工作状态下为138W;在负载50%以下为124W。

节点通常反复处于三种状态,即待机、工作、关机。其中,待机状态是指机器仅通过主板维持内存数据的保存和记录机器其他设备状态,此时CPU、硬盘等没有工作。然而,即使处于待机状态,节点功耗仍然较大。在传统技术中,仅从避免“由于数据无法访问,导致用户满意度下降”的角度对任务调度和数据部署的数据中心进行设计,而忽视节能问题,导致大量节点处于空耗的待机状态。在关机状态下,节点功耗非常低,空耗部件主要是电源线等,可忽略。

在数据中心的温控系统中,区域是温控系统覆盖的最小控制单位。1个区域由4个机架构成,1个机架上存放8个节点。每个区域的制冷量由温控系统设定,一般为8kW,其制冷能效比可达到“能源之星”标准,制冷功耗在2.5kW左右。[7]

本次实验将数据中心划分成4个Section,并将数据中心数据在聚集前后所产生的不同能耗进行对比,将24h作为1个实验周期。节点能耗和温控系统的能耗为数据中心4个Section的主要能耗组成部分,合计为773.72kW・h(如表2所示)。

每一个机架的节点能耗情况都有所不同,如表3所示Section 1中某一个机架的节点能耗情况。

当数据聚集并且运行一段时间以后,数据中心的能耗情况会产生较大化(如表4所示),主要包含温控系统能耗与节点能耗,合计为476.44kW・h。

3.2 性能分析

上述实验结果表明,节点上所部署数据聚集前因部署不规范导致访问热点过于散乱,从而致使系统中大部分节点都没能得到有效利用。尤其是当许多节点长时间处于待机状态却不能关闭时,仍然占有较大功耗,不仅形成热负荷环境,温控系统还需对其进行持续降温,以避免更大能源浪费。若系统总能耗达到773.72kW・h,仅制冷能耗便远超300kW・h。

数据、节点聚集之后可以发现,部分节点工作负荷显著上升,而功耗也随之快速上升。部分时段即使未加制冷消耗,部分Section其节点总功耗依然与峰值极为接近。同时,部分Section一定程度上消除服务器的待机空转状态,仅剩电源线等设备或造成少量能源消耗,从而减少了较大热负荷,并且温控设备不用持续对Section实施降温,进行成功实现对大量能源的节约。经过对比我们可以发现,在数据和节点聚集之后,1周期内的系统总能耗仅达到聚集前的58.8%,节约大量能耗。[8]

3.3 资源利用率与服务质量

基于用户请求规模一致,数据中心在应用数据聚集算法前后总资源利用率差别不大。但以具体节点为基础,数据聚集后,开机运行时节点达到高负载状态,可得以充分利用;若波态运行达到低谷时段,则节点负载状态相应降为0。

若波态运行达到高峰时段,则节点负载明显上升,此时若运用传统的时间片轮转调度算法则会知识用户响应时间延长。若用户设置了节点访问量阈值β则影响较小,且此时系统不会由于部分节点产生变化而出现诸如数据无法访问等现象,上述现象主要是由于动态数据聚集算法对运行规律相反节点互补现象的充分利用得以实现的。[9]

3.4 硬件设备稳定性

“服务器必须具备2h*7d的不间断运行能力”,在传统数据中心的性能中,这一性能被反复强调,同时要求数据中心一直处于低温状态,这就对服务器各部件的制造技术有较高要求。但是现阶段,大量云计算数据中心以成本角度为基础,侧重廉价节点的应用。但廉价节点难以保持长时间的稳定运行,因而构建时需要通过系统云计算数据中心节点故障、节点损坏来将其设置为常态。动态数据聚集算法使数据中心节点可进行间歇性轮转运行,有助于设备使用寿命的有效延长、提高系统稳定性、保护用户长期的投资。[10]

4 结语

综上所述,云计算数据中心的节能降耗作为一项十分重要且复杂的工作,涉及到多个层面、多方面因素,需要相关部门和技术人员的积极配合和共同努力,从数据中心任务部署或调度入手,逐步实现数据中心各项数据或节点的集聚,统筹管理和规划,进而准确控制云计算数据中心的能源消耗,使云计算数据中心逐步走向绿色节能的道路。笔者希望,更多专业人士能够投入该课题的研究,文中不足之处,望指正。

参考文献

[1]FRIGIONI D,MARCHETTI-SPACCAMELA A, NANNI U. Semidynamic algorithms for maintaining single-source shortest path trees [J]. Algorithmica, 1998, 22:250-274.

[2]FRIGIONI D,MARCHETTI-SPACCAMELA A, NANNI U. Fully dynamic output bounded single source shortest path problem [C]//Proceeding of ACM-SIAM Symposium on Discrete Algorithms (SODA’96). Atlanta, Georgia: ACM, 1996:212-221.

[3]Castelluccia C,Mykletun E,Tsudik G. Efficient aggregation of encrypted data in wireless sensor networks.In:Proc. of the 2nd Annual Int’l Conf.on Mobile and Ubiquitous Systems.San Diego: IEEE Press,2005.109-117.

[4]徐小,杨庚,李玲娟 等.面向绿色云计算数据中心的动态数据聚集算法[J].系统工程与电子技术,2012,34(9) 1923-1929.

[5]郭建波.动态数据聚集算法探究--以绿色云计算数据中心为研究方向[J].中国信息化,2013,(4) 108-109.

[6]肖艳文,王金宝,李亚平等.云计算系统中能量有效的数据摆放算法和节点调度策略[J].计算机研究与发展,2013,50(z1) 342-351.

[7]肖艳文.云计算系统中能量有效的数据摆放算法和节点调度策略的研究[D].2013.24-30.

[8]RAMALINGAM G, REPS T. An incremental algorithm for a generalization of the shortest-path problem [J].J. Algorithms, 1996, 21:267-305.

[9]He W,Liu X,Nguyen H,Nahrstedt K,Abdelzaher T.PDA:Privacy-Preserving data aggregation in wireless sensor networks.In: Proc.of the 26th IEEE Int’l Conf.on Computer Communications. Alaska:IEEE Press,2007.2045-2053.

[10]Yang Y, Wang X, Zhu S, Cao G. SDAP: A secure hop-by-hop data aggregation protocol for sensor networks. ACM Trans. on Information and System Security, 2008,11(4):18.

收稿日期:2016-09-08

节能降耗计算方法范文第3篇

成本是商品经济的产物,是商品经济的一个经济范畴,是产品价值的重要组成部分。马克思在《资本论》中分析资产主义商品生产时,对成本的含义进行了科学的分析,指出:“按照资本主义方式生产的每一个商品W的价值,用公式来表示就是W=c+v+m。如果我们从这个产品价值中减去剩余价值m,那么,在商品中剩下的,就是一个在生产要素上耗费的资产价值c+v的等价物或补偿价值。”很多人都认为:成本就是产品的成本,其实不然,产品成本属于成本,但成本并不等于产品成本。成本涵盖了产品成本、期间成本、固定成本、变动成本、相关成本、可控成本等各种具体概念。

随着社会经济的发展和企业管理要求的提高,成本的概念和内涵也在不断完善与发展。因此,经济学家将成本的定义进一步拓展,认为凡是经济资源的牺牲都是成本。成本包括支出成本和机会成本。支出成本是指现在、过去、未来的现金流出或实物消耗。机会成本是将所放弃的资源用于可能实现的收益。因为机会成本不能被很好地确定和计量,会计系统重点还是记录支出成本,但是机会成本不可或缺,在制定决策上要认真予以考虑。

综上所述,成本是一个动态发展的概念。从事经济活动的内容不同,管理的需要就不同,相应的成本含义也会随之变动。但是在成本的演变进程中,有两个基础特征始终不变:一是成本是以某种特定目的为对象的。目标满足于管理需要,可以是有形或无形的成品,也可以是某种特殊的服务。二是成本是为了实现这种特定目的而发生的消耗,没有目地的消耗是一种损失,不能称之为成本。另外基于一个重要的会计特征,即会计的货币计量假设,成本还必须是可以用货币计量的,否则就无法进行成本的核算。

一、传统成本会计系统中存在的问题

成本会计系统是指构成成本要素的有机组合,以及由这些要素相互作用所形成的整体。但传统的会计系统存在许多弊端。

1.成本信息失去了相关性。这是因为传统的成本会计系统无法对经营决策者提供充分的成本信息,即经营者手头的成本数据与现场的经营活动变得不对称。因此,最需要成本会计信息的经营者,反而对成本管理数据产生了一种不向荣的感觉,从而使这些数据失去了相关性。

2.传统的成本会计系统难以观察到制造环节的成本形成过程。

3.从传统产品成本中无法获得制造缓解的信息。

4.无法有效地将成本信息应用于管理。

5.成本信息的“质”不明确。传统成本核算系统提供的成本数据,其提供的是置换成了货币价值的定量信息而不是质量信息。因此,需要对成本状况进行判断时,经营者不得不依赖于金额的高低来做质量好坏的评价。

6.难以计算出正确的成本。

7.业务活动、数据处理系统以及与财务会计的协调的不充分。

8.经理人员的不懂行导致对成本信息的不理解。

二、成本会计发展的新趋势

成本会计发展的新趋势之一:时间驱动作业成本法这个方法的特点就是采用估计的工作时间来计算作业成本,而不是以调查确定的工作时间来计算基础。其做法就是,在实施将一个责任中心的成本分割为若干作业时,放弃追踪而采用估计,这种估计与上述的方法不同。它仅向经理人员进行估测,不是像过去那样,按员工调查来确定分割比例。

成本会计发展的新趋势之二:弹性边际成本法这种方法和前种方法有许多相同之处,不同之处主要在于该方法下的成本中心的划分和成本分配更能够反映出一个部门的责任,从而有利于加强责任控制。

成本会计发展的新趋势之三:资源消耗会计这种方法的特点就是,它在非金额方面,应用基于量化的产出消耗、因果关系的关联性,将成本对象所消耗的资源成本归于“结集点”;为了与计划数量或者标准数量相比,财务与非财务信息相结合,有助于负责业务活动的经营者进行成本管理。

三、成本会计发展的对策

对策之一:效益成本法所谓的效益成本法,是从经济效益的角度出发来确定成本是否发生、发生范围、额度及其分配去向的一种现代成本计算方法。它的内容如下:

1.分析成品生产过程中各种消耗对企业内部可剂量的直接经济效益的关系,确定各种效益成本和投资成本等。

2.确定耗费效益系数控制支出,同时确定效益奖励率提高效益。

3.采用经济效益剖析法确定立项核算的效益成本。

4.确定效益成本的支出方式。

5.设置专门账户汇集各种效益成本,然后按现行会计制度规定的支出进行结转。

它的主要特征有五点:

1.耗费同效益挂钩。

2.成本核算对象既不是产品,也不是责任单位,而是立项的成本性效益。

3.核算具有阶段性。

4.核算具有辅助性。

5.核算对象与管理目标相统一。

对策之二:节能降耗法控制成本、降低成本是成本会计管理的一项目标,而节能降耗又是降低成本的重要方面。所以,节能降耗是解决企业能源效率低下的首要问题,是优化企业产业结构的重要选择,会计人员应从节能降耗的必要出发,对节能降耗的会计主体、会计核算、核算方法进行系统设计,尤其是要对节能讲好成本的核算的内容和方法、节能降耗效益的核算内容分方法进行深入的设计。

它的主要内容有两部分:一是采用节能降耗措施所花费的代价——节能降耗成本会计:二是节能降耗所带来的效益——节能降耗效益成本。

对策之三:使用软件管理方法使用会计软件如会计电算化,进行电脑操作,减少人工的投入,就是减少成本的支出,还有就是方便快捷,减少失误。因为会计电算化是一种必然的发展趋势。实践证明,成本会计电算化是实行新的成本会计方法的技术前提。没有会计电算化,新的成本会计方法就难以取得实际效果。

对策之四:总结、完善和推广我国行之有效的成本会计方法现代成本会计的实施并不意味着对传统成本会计的全盘否定,完全照搬照抄西方成本会计方法,更不是要求成本会计高等数学化。我们认为,只要是适应我国企业生产发展和经济体制改革的要求,这必然有利于提高经济效益的会计方法,都应视为现代成本会计方法。

参考文献:

[1]朱学义。会计改革热点研究。中国经济出版社,2009。

节能降耗计算方法范文第4篇

论文关键词:建筑,节能降耗效益成本法

 

能源是指煤炭、石油、天然气、电力、焦炭煤气、热力、成品油、液化石油气、生物质能和其他直接或者通过加工、转换而取得有用能的各种资源。它是国民经济发展的基础资源。随着我国现代化建设的进展、科学技术的进步和人民生活水平的提高、对能源的需求也迅速增长,能源已成为制约我国国民经济的重要因素。然而,我国能源发展依然面临着许多严峻的问题,必须进行合理的节能。所谓节能,是指加强用能管理,采取技术上可行、经济上合理以及环境和社会可以承受的措施,减少从能源生产到消费各个环节中的损失和浪费,更加有效合理地利用能源。

1.建筑节能降耗的必要性和重要意义

所谓建筑节能,就是在满足居住舒适性要求的前提下,在建筑中使用隔热保温的新型墙体材料和高能效比的采暖空调设备,达到节约能源、减少能耗、提高能源利用效率之目的。

能源是发展国民经济、改善人民生活的重要物质基础。随着我国经济发展,人民生活水平的提高,建筑能耗约占社会总能耗的1/3成本管理论文,而且我国建筑能耗的总量逐年上升,在能源总消费量中所占的比例已从上世纪70 年代末的10%,上升到近年的27.45%。而国际上发达国家的建筑能耗一般占全国总能耗的33%左右。以此推断,国家建设部科技司研究表明,随着城市化进程的加快和人民生活质量的改善,我国建筑耗能比重最终还将上升至35%左右。如此庞大的比重,建筑耗能已经成为我国经济发展的软肋,这加大了我国能源压力,制约着国民经济的持续发展,国民经济要实现可持续发展,推行建筑节能势在必行、迫在眉睫。

我国建筑用能浪费极其严重,而且建筑能耗增长的速度远远超过我国能源生产可能增长的速度,如果听任这种高耗能建筑持续发展下去,国家的能源生产势必难以长期支撑此种浪费型需求,从而不得不被迫组织大规模的旧房节能改造,这将要耗费更多的人力物力论文开题报告范文。在建筑中积极提高能源使用效率,就能够大大缓解国家能源紧缺状况,促进我国国民经济建设的发展。因此,建筑节能是贯彻可持续发展战略、实现国家节能规划目标、减排温室气体的重要措施,符合全球发展趋势。

建筑节能是缓解我国能源紧缺矛盾、改善人民生活工作条件、减轻环境污染、促进经济可持续发展的一项最直接、最廉价的措施,也是深化经济体制改革的一个重要组成部分。

2.效益成本法

效益成本法是由中国矿业大学经贸学院财会科研组朱学义教授提出,并于 1993年4月25日发表在《成本与价格资料》上(1994年获得江苏省政府哲学社会科学优秀成果三等奖),此后天津财经学院会计系瞿文莹教授和华南理工大学李定安分别编著研究生教材《高级成本会计学》和《成本管理研究》,瞿文莹教授在《高级成本会计学》第十五章第三节中做了介绍,李定安先生在《成本管理研究》第七章第五节对此进行专门介绍。

综上所述,所谓效益成本法,是从经济效益的角度出发来确定成本是否发生、发生范围、额度及其分配趋向的一种现代成本计算方法。

2.1效益成本法的效益分类

(1)按耗费产生效益的期间可分为当期效益、滞后效益(包括投资性滞后效益和决策性滞后效益)、延期效益三种。

(2)按耗费产生效益的行为层次可分为决策效益、挖潜效益和投资效益三种。如下图所示:

决策效益

节约效益成本管理论文,如节水、节电、节料、节费、节资等

降损效益,如降低废品损失、盘亏毁损等

成本性经济效益 挖潜效益 质量效益,如提高产品质量,增加收入等

扩展效益,如增加生产、扩大销售等

投资效益

(3)按耗费产生效益的单位可分为内部单位效益和全厂综合效益两种。

(4)按耗费产生效益的对象可分为直接效益和间接效益两种。

2.2效益成本法的内容

它主要包括以下几个内容:(1)分析产品生产过程中各种耗费对企业内部可计量的直接经济效益的关系,确定各种效益成本。(2)确定耗费效益系数控制支出;同时确定效益奖励率提高效益。所谓耗费效益系数,是指每元耗费可取得多少可计量的经济效益,常用成本效益分析、专家调查、历史数据测定等方法确定,一般应用于决策效益成本和投资效益成本两方面。(3)采用经济效益剖析法确定立项核算的效益成本。所谓经济效益剖析法,是指利用实际核算资料剖析经济效益关系中的各项因素,并通过实际调研,揭示其中最薄弱、最有潜力的项目作为主攻方向的一种方法。(4)确定效益成本的支出方式。有两种支出方式:①全额挂钩支出,即全部耗费都从所创效益额中支付。②单项奖励支出,即对承包单位或承包人按项进行专门奖励,正常耗费仍按现行办法进行。(5)设置专门账户汇集各种效益成本,然后按现行会计制度规定的支出途径进行结转。

2.3效益成本法的主要特征

(1)耗费同效益挂钩。即从耗费上计算效益;从效益上反省耗费,效益奖励反过来又列作追加的工资费用。

(2)成本核算对象既不是产品,又不是责任单位(责任人),而是立项的成本性效益。这是区别于传统成本法和责任成本法最主要的特征。

(3)核算具有阶段性。虽然该方法也按现行成本计算期进行费用的归集与结转,但核算项目上的更替和时间上的断续已呈现出阶段性的特征论文开题报告范文。

(4)核算方法具有辅助性。一方面它在现行成本计算方法的基础上补充使用;另一方面它又借助于管理会计中决策成本等方法。因而核算有帐内、帐外之分。

(5)核算对象领域管理目标相统一。效益成本法从单项效益的核算入手,最终是要提高企业的综合经济效益,这同企业管理的分目标和总目标一致。因此,该方法的应用过程也是经济效益的提高过程。

3.效益成本法在建筑节能降耗中的应用

3.1科目和账簿的设置

为了集中反映建筑节能降耗所需的费用同效益的关系,效益成本法在现行核算的基础上还要在资金占用类增设“效益成本”一级科目。该科目借方反映创造建筑节能降耗效益耗费的直接材料、直接人工和直接费用以及计提的效益成本奖,贷方反映结转的效益成本,月终一般不留余额。该科目按效益成本的种类进行明细分类核算,其明细账采用多栏式成本管理论文,格式如下:

效益成本明细账

账户:挖潜效益成本

 

凭 证

摘 要

借 方

贷方转出

节约效益成本(效益额:元)

降损效益成本(效益额:元)

质量效益成本(效益额:元)

扩展效益成本(效益额:元)

合计

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

节能降耗计算方法范文第5篇

关键字:电网 措施 线损

Loss of power grids and Loss Reduction Measures

Anyang Iron and Steel Group Co., Ltd.

Li quan liangsuo zhang miao

Abstract: distribution network in the loss many reasons, one line loss and net loss is the most important two. This paper first introduced the line losses and loss of theoretical calculation methods, from different angles and then put forward measures to reduce the distribution network.

Keyword: Power Grid measures loss

一、损耗分析

1.1理论线损计算法

线损理论计算方法主要有均方根电流法、平均电流法、最大电流法、最大负荷损失小时法等。平均电流法、最大电流法是由均方根电流法派生出的方法,而最大负荷损失小时法主要适用于电力网的规划设计。比较有代表性的传统方法是均方根电流法。

均方根电流法的物理概念是线路中流过的均方根电流所产生的电能损耗,相当于实际负荷在同一时期内所消耗的电能。其计算公式如下:

应用均方根电流法计算10kV配电线路线损主要存在以下问题:

①由于配电变压器的额定容量不能体现其实际用电量情况,因此对于没有实测负荷记录的配电变压器,用均方根电流核与变压器额定容量成正比的关系来计算一般不是完全符合实际负荷情况的。

②各分支线和各线段的均方根电流根据各负荷的均方根电流代数相加减而得到,而在一般情况下,实际系统各个负荷点的负荷曲线形状和功率因数都不相同,因此用负荷的均方根电流直接代数相加减来得到各分支线和各线段的均方根电流不尽合理。这是产生误差的主要原因。

1.2网损计算法

1.2.1均方根电流法

均方根电流法原理简单,易于掌握,对局部电网和个别元件的电能损耗计算或当线路出日处仅装设电流表时是相当有效的,尤其是在0.4-10kV配电网的电能损耗计算中,该法易于推广和普及,但缺点是负荷测录工作量庞大,需24h监测,准确率差,计算精度小,日由于当前我国电力系统运行管理缺乏自动反馈用户用电信息的手段,给计算带来困难,所以该法适用范围具有局限性。

1.2.2节点等值功率法

节点等值功率法方法简单,适用范围广,对运行电网进行网损的理论分析时,所依据的运行数据来自计费用电能表,即使不知道具体的负荷曲线形状,也能对计算结果的最大可能误差作出估计,并且电能表本身的准确级别比电流表要高,又有严格的定期校验制度,因此发电及负荷24h的电量和其他运行参数等原始数据比较准确,且容易获取。这种方法使收集和整理原始资料的工作大为简化,在本质上,这种方法是将电能损耗的计算问题转化为功率损耗的计算问题,或进一步转化为潮流计算问题,这种方法相对比较准确而又容易实现,因而在负荷功率变化小大的场合下可用于任意网络线损的计算,井得到较为满意的结果。但缺点是该法实际计算过程费时费力,且计算结果精度低。因为该法只是通过将实际连续变化的节点功率曲线当作阶梯性变化的功率曲线处理或查负荷曲线形状系数的方式获取节点等效功率近似地考核系统状态。

二、降损措施

1.简化电网的电压等级.减少重复的变电容量城市电网改造工程要求做到:从500kV到380/220V之间只经过4次变压。除东北部分电网采用500kV、220kV、63kV、10kV、380/220V5个等级外。其它电网采用500(330)kV、220kV、110(或35)kV、10kV、380/220V5个等级。即高压配电电压在110kV或35kV之间选择其中之一作为发展方向。非发展方向的网络采用逐步淘汰或升压的措施。

2.提高输电容量,优化利用发电资源

建设新的交流或直流输电线路,升级现有线路和使现有线路的运行逼近它们的热稳定极限,是提高输电容量的三种主要方法。

当采用架空输电线路,远距离大容量传输电能时,高压直流输电线路(HVDC)的效率比高压交流输电线路更高一些。在同样的电压等级下,HVDC系统的输电容量是交流线路的2到5倍;而当传输的功率相同时,由于直流线路不传输无功功率,换流器的损耗仅为传输功率的1.0%~1.5%,因此HVDC输电系统的总损耗要小于交流系统。

提高现有线路的输电容量,可以提高电压等级,增加导线截面积及每相的分裂导线数,或采用耐高温线材。最近耐高温线材技术的进步,为减轻中短距离输电线的热稳定极限的限制提供了一条有效途径。采用耐高温线材的输电线传输的电流是普通线材输电线(例如铝包钢增强型导线)的2到3倍,而它的截面直径与普通导线相同,不会增加杆塔等支撑结构的负担。在许多情况下,由于电压约束、稳定性约束和系统运行约束的限制,输电线路的运行容量远低于线路的热稳定极限。许多技术即针对如何提高输电容量的利用程度而被发明出来。例如,当发生“并联支路潮流”或“环路潮流”问题时,调相器常被用来消除支路的热稳定限制。串联电容补偿是另一种远距离高压交流输电线路常用的提高输电容量的方法。现在人们利用大功率电力电子技术开发了一系列设备,统称为柔性交流输电设备,它可以使人们更好地利用输电线、电缆和变压器等相关设备的容量。据估计,柔性交流输电设备的推广应用,可以将现在受电压约束和稳定约束限制的线路的最大输电容量提高20%~40%。

3.合理进行无功补偿,提高电网的功率因素

无功补偿按补偿方式可分为集中补偿和分散补偿。

3.1集中补偿:

在变电站低压侧,安装无功补偿装置(电容器),安装配置容量按负荷高峰时的无功功率平衡计算,安装电容补偿装置的目的是根据负荷的功率因数的高低而合理及时投切电容器,从而保证电网的功率因数接近0.9,减少高压电网所输送的无功功率,使输电线路的电流减少,从而降低高压电网的网损。

3.2分散补偿:由于电力用户所使用的电器设备大多都是功率因数较低,例如工厂的电动机、电焊机的功率因数更低,为提高功率因数,要求大电力用户的变压器低压侧安装电力电容器,其补偿原理与变电站的无功补偿大致相同,不同的是用户就地补偿采用随机补偿,利用无功补偿自动投人装置及时、合理地投切无功补偿电容器,保证10kV电网的功率因数符合要求(接近0.9),从而减少10kV配电线路的电能损耗。例如:10kV线路末端进行无功补偿,如补偿前0.7到补偿后功率因数达到0.9,经过补偿后,电能损失减少了39.5%,节能效果可见一斑。

4.抓紧电网建设,更换高耗能设备

导线的电阻和电抗与其截面积成反比.因此,截面积小的线路电阻和电抗大,在输送相同容量负荷情况下,其有功和无功损耗大。目前,配电网,特别是农网中,部分线路线径截面小,负荷重,导致线损率偏高。此外,配电网中还存在相当数量的高耗能配电变压器,其空载损耗P、短路损耗P、空载电流百分值I%、短路电压百分比U%等参数偏大.根据这些情况,应抓紧网架建设,强化电网结构,并按配电网发展规划,有计划、有步骤地分期分批进行配电设施的技术改造,更换配电网中残旧线路、小截面线路以及高耗能变压器。

5.降低输送电流、合理配置变电器

5.1提高电网的电压运行水平,降低电网的输送电流。若变电站主变采用有载调压方式调压,调压比较方便,根据负荷情况,随时调节主变压器的分接开关保证电网电压处于规程规定的波动范围之内,最好略为偏高,避免负荷高峰期电网的电压水平过低而造成电能质量的下降,同时也可提高线路末端的电压,使线路电流下降,从而达到降损目的,例如:电压水平从额定值的95%升到105%时,线路所输送的电流降低9.5%,电能损耗下降18.2%。同样道理,对于用户配电变压器及10kV公用配变,可根据季节的变化,在规程规定电压波动范围内可合理调节配变的分接开关,尽量提高配网的电压运行水平,同样达到降损的目的。另外,可根据负荷的大小,利用变压器并列经济运行曲线分析负荷情况,合理切换,实行并列运行或是一单台主变运行,减少变电站的主变变损。

5.2提高输配电网效率的另一项关键技术,就是提高电气设备的效率。其中,提高配网变压器的效率尤其具有重大意义。从节能的观点来看,因为配网变压器数量多,大多数又长期处于运行状态,因此这些变压器的效率哪怕只提高千分之一,也会节省大量电能。基于现有的实用技术,高效节能变压器的损耗至少可以节省15%。

通常在评价变压器的损耗时,要考虑两种类型的损耗:铁芯损耗和线圈损耗。铁芯损耗通常是指变压器的空载损耗。因为需要在变压器的铁芯中建立磁场,所以不论负荷大小如何,它们都会发生。线圈损耗则发生在变压器的绕组中,并随负荷的大小而变化。因此它又被称为负荷损耗。

变压器的空载损耗可以通过采用铁磁材料或优化几何尺寸来减少。增加铁芯截面积,或减小每一匝的电压,都可以降低铁芯的磁通密度,进而降低铁芯损耗。减小导线的截面积,可以缩短磁通路径,也可以减小空载损耗。降低负荷损耗有多种方法,比如采用高导通率的线材,扩大导线截面积,或用铜导线来替代铝导线。采用低损耗的绕组相当于缩短了绕组导线的长度。更小的铁芯截面积和更少的匝数,都可以减少线圈损耗。

从以上的分析可见,减少空载损耗可能导致负荷损耗的增加,反之亦然。因此,降低变压器的损耗是一个优化的过程,它涉及物理、技术和经济等各方面因素,还要对变压器整个使用寿命周期进行经济分析。在大多数情况下,变压器的设计都要在考虑铁芯及绕组的材料、设计,以及变压器的业主总费用等各方面因素后,得到一个折中的方案。合理配置配电变压器,对各个配电台区要定期进行负荷测量,准确掌握各个台区的负荷情况及发展趋势,对于负荷分配不合理的台区可通过适当调整配电变压器的供电负荷,使各台区的负荷率尽量接近75%,此时配变处于经济运行状态。在低压配电网的规划时,也要考虑该区的负荷增长趋势,准确合理选用配电变压器的容量,不宜过大也不宜过小,避免“大马拉小车”的现象。另外严格按国家有关规定选用低耗变压器,对于历史遗留运行中的高损耗变压器,在经济条件许可的情况下,逐步更换为低损耗变压器,减少配电网的变损,从而提高电网的经济效益。

6.降低导线阻抗

随着城区开发面积不断扩张,低压配电网也越来越大,10kV配电网也不断延伸,如何规划好各个供电台区的供电范围将至关重要,随着居民生活水平的不断提高,用电负荷与日俱增,为了解决0.4kV线路过长、负荷过重的问题,在安全规程允许的情况下,将10kV电源尽量引到负荷中心,并且根据负荷情况,合理选择10kV配变的分布点,尽量缩小0.4kV的供电半径(一般为250m左右为宜),避免迂回供电或长距离低压供电。目前,研究人员正在研究高温超导体,用它制成的高温超导输电线所能传输的电能是普通铜质线材的3到5倍。即使算上用于超导材料冷却的消耗,采用高温超导线材的输电网的损耗,也要远小于普通的架空输电线和电缆。与普通线材的5%到8%的电网损耗相比,采用高温超导线材的电网损耗仅为0.5%。而且,如果用超导线材替代传统变压器绕组中的铜导线,还可以进一步降低网损。以一个100兆瓦变压器为例,超导线圈变压器的总损耗(包括线损,铁耗和线圈冷却消耗)一般是普通变压器的65%到70%。

无论高低压的线路截面选择都对线损影响极大,在规划时要有超前意识,准确预测好该处在未来几年内的负荷发展,不得因负荷推测不准而造成导线在短期内过载。在准确推测负荷发展的前提下,按导线的经济电流密度进行选型,并留有一定裕度,以保证配电网处于经济运行状态,实现节能的目的。

7.降损的管理措施

由管理因素和人的因素造成的线损称为管理线损。降低管理线损的措施有多种,而定期展开线损分析对于确保取得最佳的降耗目标和经济效益起着非常重要的作用。首先要比较统计线损率与理论线损率,若统计线损率过高,说明电力网漏电严重或管理方面存在较多问题.其次理论线损率与最佳线损率比较,如果理论线损率过高就说明了电力网结构或布局不合理,电力网运行不经济,最后如果固定损耗和可变损耗对比,若固定损耗所占比例较大,就说明了线路处于轻负荷运行状态,配电变压器负荷率低或者电力网长期在高于额定电压下运行。总之展开定期线损分析工作不仅可找出当前线损工作中的不足,指明降损方向,还可以找出电力网络结构的薄弱环节,发现电力网运行中存在的问题,并可以查找出线损升、降的原因,确立今后降损的主攻方向。

降损节电是复杂而艰巨的工作,既要从微观抓好各个环节具体的降损措施,又要从宏观上加强管理:从上到下建立起有技术负责人参加的线损管理队伍,定期进行线损分析,及时制定降损措施实施计划;搞好线损理论计算工作,推广理论线损在线测量,及时掌握网损分布和薄弱环节;制定切实可行的网损率计划指标,实行逐级承包考核,并与经济利益挂钩;搞好电网规划设计和电网改造工作,使网络布局趋于合理,运行处于经济状态;加强计量管理,落实有关规程。

虽然降低损耗的方式多种多样,但我们不应盲目模仿,而应按照具体要求来采取不同的降损措施。

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