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对于新建建筑要严格管理,必须达到建筑节能标准,目前在许多地区对于实行65%或者更高的节能标准都存在困难。在操作方面,我们要从建筑保温材料着手,加强管理,达到国家要求的技术标准来衡量。对于既有建筑,在逐步改造过程中,要按照先公共建筑、商业建筑,后住宅的顺序进行,房屋建造同时要主要解决窗门隔温、外墙保温等相关问题.另外,如果建筑能利用太阳能,应使用这一资源最大限度地利用,尽量实现建筑与太阳能一体化,重点节能考虑。建筑中节水考虑也是节能的一部分,在雨水以及中水的收集与利用上多做文章,还有已经废弃的建筑材料也可以进行加工再利用,充分节约能源。建筑节能工作空前艰巨,由于涉及到政府、企业以及每个公民,在建筑方面,涉及新建建筑和既有建筑,因此操作起来有一定的难度。国家大力倡导节能,建筑节能方面如果仅仅靠简单的操作或者办法就想完成国家要求的节能标准基本上是不可能的。所以我们一直在思索,不断的探索和研究,找出更好的办法来解决这一难题,那么当前形势下建立合同能源管理机制就很有必要。
2合同能源管理机制
随着生产力的发展,能源消耗不断增加,在全世界各国经济高速发展的今天,节约能源消耗问题已近成为全人类关注的首要问题。从上各世纪70年代中期开始,市场上出现一种新的投资机制,这是一种全新的节能模式,人们称为“合同能源管理”简称(EPC)。这种模式新颖独具创新,很快在许多国家中逐步发展起来。伴随着它的出现一种全新的非常专业化的“节能服务公司”简称(EMC)迅速的发展起来,尤其是在一些比如美国、加拿大等发达国家EMC已经遥遥领先,称为大家追捧的节能产业。
2.1关于EMCEMC又被称为能源管理公司,它是以合同能源管理机制为运作的、并且以赢利为目的专业化公司,通过这种运作方式可以使项目的节能效益提高很多占总效益的一半以上。节能服务公司与市场上很多亟待改造争取节能的建筑商或者其他用户签订合同。然后为客户制定相适应的节能方案。前期的调研,可行性研究,到后期的节能设计方案,甚至项目的实施过程材料的采购,施工的管理和节能的检测等等一系列的流程都由节能公司进行包装设计。最后产生的节能收益以此获得利润。节能服务公司要求在合同期内,他们拥有节能改造的设备,并且分享的足额效益。但是在合同结束以后,节能设备和全部节能效益都要全部移交给客户。
2.2节能服务公司带给能耗客户的效益(1)能耗客户不用任何资金投入,便可以完成节能技术改造;(2)节能工程施工完毕,便可以分享项目的部分节能效益;(3)在合同结束以后,节能的设备和全部节能效益全部归客户所有;(4)节能服务公司可以为能耗客户承担很多技术风险以及一定的经济风险。
2.3关于EMC的运作流程EMC在市场上与能耗客户签订节能服务合同以后,为客户提供节能服务。EMC在市场上运行有自己的特殊性,同样是企业它销售的却不是某种具体的技术或者产品,而是一系列的节能“服务”,换种说法是EMC向耗能客户销售节能量。节能服务公司在市场的上的全部服务内容:在项目前期准备中,根据用能诊断报告,提出项目建议方案,并且测出项目能耗基准线。在项目过程中,与客户签订合同并进行融资,同时工程设计,以及设备安装和调试,最后项目验收。项目效益分享、项目的维护以及设备的操作说明最后全部移交客户。
2.4示范工程上海浦江金融广场就是典型的示范工程,在其设计之初相关部门就建立最终的节能目标,并且在整个工程的施工过程中,后期的运营和管理中都始终严格执行。人们称之为“全生命周期”,这也是我国节能项目中首创此举的新建建筑工程项目备受瞩目。在这个基础上以这个项目为起始,周边很多新建的商业建筑、办公建筑都探索推行这种模式,使上海的北外滩成为我国领先的节能建筑示范区。从建筑设计角度,我们在前期策划阶段就把节能问题考虑进去,对于以后的节能举措将是一帆风顺。在上海浦江这个项目建设阶段,相关的生产和技术部门通过智能服务管理监控新建建筑的能耗,在运行中不断调整方案。在运营过程中采取同一时期同类建筑的能耗水平为准则,通过第三方托管服务的形式托管能源费用,最终实现在同类建筑中能耗最低为目标,从而建立完善的综合节能系统实现全面智能化的能耗监控。作为建筑设计从业人员我们应该在建筑设计初始阶段就应该联合不同的节能机构针对新建建筑的不同部分进行评测,然后根据国家要求的相关建筑节能标准还有美国绿色建筑委员会LEED标准来设计建筑方案。通过建筑能耗的数据模拟,最后来确定建设项目总体的节能标准和实施方案。
3合同能源管理机制相关问题
虽然我国的节能服务全面推行,但是合同能源管理机制还有很多问题:(1)国内信誉环境不利于EMC的发展。当前,在我国境内由于EMC作为一项新兴的产业还没有完全投入市场,没有有利的信誉知名度,对于这个问题很难扭转市场的尴尬局面,很多能耗企业怀疑EMC公司的承诺的真实性,然而EMC公司也怀疑客户能否真正按合同分享节能效益。(2)现行财务管理制度使EMC公司难于为政府机构实施节能项目。国内的财务管理制度与国外不同,EMC公司很难与政府分享节能效益,政府在EMC公司运营中如果不增加能源费用才能切实与EMC公司分享节能效益。另外政府机构关于节能效益没有建立奖励制度,从事相关管理人员没有工作积极性。(3)融资困难重重。EMC的融资过程困难重重,很多银行等金融机构不为合同能源管理的相关项目进行融资,他们认为原因是:在我国EMC都属于中小型企业,很难让金融系统信任;银行等金融机构的信贷评估部门由于不熟悉EMC公司的业务很难操作;节能项目不是形态物品,不能形成抵押物。但是在发达国家就不存在这些问题,发达国家的政府非常鼓励金融机构为节能项目融资。(4)节能服务产业运行不规范。EMC还是属于早期发展中的中小型产业,目前处于鱼目混珠的市场混乱状态,即使有很多方面的政策支持,我国建筑节能合同能源管理机制有很多经验,但是它毕竟没有非常成熟的行业规范和行业服务标准,节能多少的测量和方法都没有成型的管理规定。还有很多的EMC没有很强的专业化能力和市场经济下的运营能力,那么复杂的运营机制导致在市场上很难生存。如果加强相关的行业培训,增强市场的开拓能力,并且在财务和技术上进行严格的监督管理完全可以大大提高耗能客户的服务水平。规范行业运行轨迹使得EMC更容易在国内的市场条件下生存。
4结语
关键词 无线远程监诊系统 照明节电 LED
医院的节能改造,既需要结合实际情况充分利用现有的成熟技术,也需要开拓思路不断创新。目前,关于医院节能降耗方面的研究和实践较多,尤其是如何减少电力消耗。下面简要介绍无线远程监诊系统的特点以及照明系统节电的一些做法。
一、无线远程监诊系统
医院建成投入运行后,空调系统能否正常稳定运行直接关系着净化空气的质量及患者的身体健康,一些医院将售后维保工作委托有能力的维保单位,以确保空调系统稳定运行,而大多数医院是由医院的后勤或设备科等非专业人士来维护。净化空调系统是暖通、空调、给排水及自控等多个专业交叉的系统,在空调系统出现异常情况时,非专业维护人员一般很难直接找到故障原因并及时解决,因此无法确保净化空调系统的稳定运行。而无线远程监诊系统则可解决这一问题。
无线远程监诊系统由现场设备传感器、数据采集模块、无线通讯发送模块以及客户端的监诊软件组成。现场数据采集模块采集现场关键部门的传感器数据,无线通讯发送模块进行数据加密及压缩,通过无线发送到公网,找到指定端口的计算机,计算机安装的系统监诊软件,把数据进行解压缩及还原成原始数据,在远程显示信息。可以显示的内容包括:新风温湿度、回风温湿度、大楼供回水温度及压力、大楼蒸汽压力、初中效率亚高效压力、风机频率和转速、执行器的开度及反馈,等等。
无线远程监诊终端设备分为立体式客户端和笔记本客户端等形式。立体式监控终端适合摆放在会议室、中控室等,方便查看;笔记本式监控终端适合随身携带,可为工程维护人员和科长办公室配置,方便24小时实时监诊医院空调系统运行情况。
无线远程监诊系统的界面能够提供详尽的参数以及实时的动态连接,实时反映当前设备的运行状况;具有图文并茂及声音提示等完备的报警提示,让维保人员第一时间掌握报警信息,及时快捷地处理故障,确保设备有效利用率;报警在第一时间弹出在当前画面,同时根据不同报警级别有不同的报警声音,比如中效报警声音短而缓,提示监护人员有故障发生;防火阀等报警声音急促且声音宏亮,提示监护人员有大型故障发生。
通过无线远程监诊系统的数据查询系统可以查询实时的报警数据和历史数据,对实时的故障和历史数据变化进行分析判断。
整套系统安装费用仅仅是整个净化项目中很少的一部分,经过不断发展,不论空调自控系统控制器是PLC还是DDC,均可嵌入无线远程系统,同时对原有的空调系统不做任何改变,完全独立运行,在安装改造过程中不影响现有空调系统的正常运行。
该系统应用于医院建筑具有一系列优点:
(一)安全性、可靠性
对原有的净化空调系统不做任何变动,完全独立运行,安全可靠,运行稳定,同时采用无线GPRS数据模式,而不用公网INTERNET,避免了由于病毒或木马的攻击而造成的不可预知的严重后果。
(二)实时性
实时在线检测数据,能尽早反馈数据异常,及时处理故障,保护设备,从而保证设备安全运行,确保设备利用率。
(三)节省设备维护管理费用
无线远程监诊系统的灵活性意味着它能够节约大量成本开支,缩短设备失效时间和劳力,节省50%的维护时间。许多诊断测试能够让操作者更清楚地了解设备的运行状况及效率。传感器能够用来检测组件工作状态,因此每增加一个传感器就间接地缩短了设备失效时间。得到的信息越多,对故障维护的响应就越快。
(四)维护管理的拓展性
利用先进的传感技术,可以检测空调系统各个用电设备以及关键部位的详细参数、利用率、运行时间以及预估累计成本。
(五)为数字化建设做好基本数据基础
该系统可以对整个空调系统所有数据信息进行采集和集中处理,为医院提供有效可靠的数据源;具有多个通讯接口和第三方软件通讯,为以后医院数字化建设做好基本数据基础。
例如,在陕西某家医院有18间手术室,一个ICU区域,总共15台空调机组,需要6名维护人员全年24小时进行维护,在安装该系统后,两个人就可以完成维护工作,相当于医院每年少支出4人的人力成本。
二、照明系统节电
医院现阶段最主要的能耗为电能,无论是空调、仪器设备、手术室照明还是蒸汽锅炉、办公照明等都需要用电。
节电应从两方面考虑,一方面要从管理入手,加大管理力度,提高医护人员的节电意识。这需要全体医护人员以及患者的相互配合、监督才能做好。另一方面就是从根本上解决能耗大户用电问题。
优良的照明系统不仅能促进治疗,帮助医务人员顺利完成工作,而且能够缓解医院工作者精神压力及身体疲劳,从而提高工作效率。但过分追求照明效果会大大增加医院开支,因此,要结合不同场所的要求,从照明设计、灯具选取、后期照明设备的维护等方面对照明系统进行节能改造。
(一)合理的照明设计
医院照明设计要根据不同场所或治疗区对照明的需求,并充分考虑照明环境对患者的影响,避免不合理的照明设计和照度设置使患者产生不良反应。医院建筑的照明设计要参照《建筑照明设计标准》(GB50034-2004)中的相关规定。
(二)合理的布局和控制
充分利用自然光,合理设计控制开关。根据医院特殊场所的要求,可采用一般照明和局部照明相结合的方法以节省电能。有条件者也可选用智能照明调控系统,该系统安装和使用方便,无需专人值守和维护,可有效降低照明用电量,减少能源损耗,提高使用效率与光源寿命。
(三)灯具的选取
在条件允许的情况下,LED是医院建筑照明不错的选择,其发光效率不断提升并且节能、环保,可以在医院中照明用电量大的场所替代传统光源。
LED灯特点――
冷光源:由于LED是冷光源,在检查与治疗的过程中没有温升,患者没有不舒适的感觉,同时避免了由于光源照射产生的脱水风险。
寿命长:LED不存在灯丝发光易烧、热沉积等缺点,在恰当的电流和电压下,使用寿命可达60000到100000万小时(传统卤素灯泡800~1000小时),比传统光源寿命长10倍以上,按每天工作10小时计算,LED灯10年无需更换灯泡,大大降低了灯具的维护成本。
关键词:清洁能源;能源效率;消费弹性;状态空间模型;卡尔曼滤波
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一、引言
中国的崛起,日本、韩国的振兴,俄罗斯的复苏,使东北亚地区成为了目前世界上经济最为活跃的地区之一。2011年世界银行的最新统计数据显示,在全球GDP总排名中,中国、日本、俄罗斯、韩国分别位列第二、第三、第九和第十五,占世界总GDP的22.7% ;能源消耗总量则分别位列第一、第三、第五和第八,占世界能源消耗总量的32.4%。能源需求速度的快速上升,已逐渐成为制约该地区经济发展的主要瓶颈,东北亚各国加强新能源的开发利用以减轻能源供应不足对经济发展的约束显得极为迫切。清洁能源相比于传统化石能源,具有可再生、分布广、低污染等优点,大力发展清洁能源不仅能够调整能源消费结构,更有助于防范国际能源价格波动造成的不确定性风险,增强本国的能源安全。作为世界能源消费大国,韩国和日本的化石能源储量极度短缺,两国清洁能源的开发利用起步较早,在能源多元化、能源技术开发、清洁能源利用、提高能源效率、节能减排等方面成效显著。我国的能源消费结构与俄罗斯大致呈互补关系。有鉴于此,通过对东北亚各国的清洁能源利用现状进行比较,分析各国发展清洁能源的经验和不足,无疑可为我国清洁能源的发展提供有益的借鉴。
学术界对能源与清洁能源的研究颇为广泛,大致经历了以下几个重要阶段:20世纪70年代为起步阶段,此时的研究主要围绕能源消费与经济增长的互动关系展开。KraftJ和 KraftA(1978) [1] (401-403),Akarca 和Long(1980)[2] (326-331),Yu 和Hwang(1984)[3] (168-190), Yu和Choi(1985)[4] (249-272)分别以不同的国家研究发现能源消费对经济增长确实产生了影响。90年代初期,随着能源消耗的迅速增长,能源消费强度和效率问题逐渐成为人们关注的焦点。Birol和Keppler(2000)[5] (457-479)证实提高能源价格对于提高能源使用效率、降低能源强度具有积极作用。Chien和Hu (2007)[6] (3606-6315)利用数据包络分析法发现增加清洁能源的使用能够提高经济的技术效率。Sari et al. (2008)[7] (2302-2313)利用美国数据也得出类似的结论。在经济全球化的背景下,更多的学者开始对能源区域合作问题进行探索。对于东北亚地区的清洁能源问题,国内如佟新华(2009)[8] (74-78)基于清洁能源发展机制对于东北亚地区的清洁能源的合作进行分析,并提出通过开发高效的技能技术和利用碳基金降低潜在风险的对策。徐海燕、鲍建军(2011)[9] (81-87)从合作意义的层面分析了东北亚地区能源合作的重要性。景跃军、杜鹏(2011)[10] (35-40)以中日两国为例研究发现在低碳技术领域里中日两国的合作空间巨大。
目前针对东北亚能源的研究还主要停留在理论阶段,对该区域清洁能源的研究相对较少,且大多是从单个国家出发,缺乏可比性,对各国不同时期的差异性研究不足。为此,本文拟从以下几个方面进行改进和拓展:首先对东北亚各国的能源结构和清洁能源利用现状进行总体分析;在此基础上建立状态空间模型,从实证的角度考察区域内各国清洁能源利用对能源消费结构的影响;最后通过卡尔曼滤波结果作为时期划分依据,研究不同时期各国能源消费弹性的变化规律,为我国清洁能源的利用提供参考。
二、东北亚各国能源消费结构及清洁能源利用比较分析
(一)单位GDP能耗的比较
东北亚地区各国的能源自然禀赋具有很大差异。受经济快速增长、工业化进程推进、国际原油价格攀升以及全球气候变暖等诸多因素的共同影响,各国能源瓶颈的制约效应不断增强,在提升能源利用效率的同时积极开发清洁能源已成为各国缓解能源供应压力的重要手段。单位GDP能耗是衡量经济发展对能源依赖程度、反映能源消费水平与节能降耗状况的主要指标,通常以该指标作为评价经济结构和能源利用效率变化的依据。表1为各国单位GDP能耗统计,可看出相比于日本、韩国,我国的能源利用效率水平较低,下降幅度不明显,单位GDP能耗的居高不下与我国粗放型的经济增长方式有着很大关联。相比韩国和日本的0.182和0.123(2008年),我国能源效率为0.278,还有很大的提升空间,发展清洁能源的潜力巨大。
(二)能源消费构成比较
能源消费构成是影响单位GDP能耗的主要因素,因此我们通过对各国能源消费构成进行分析,试图探明影响我国能源效率的主要障碍,为降低我国单位GDP能耗提供参考和借鉴。从表2可以看出,日本、韩国的能源消费结构中石油占较大比重,分别为40.25%和41.41%;而我国则更多地依赖煤炭。俄罗斯天然气储量丰富,其消费比例高达53.94%。煤炭的热能值较低,燃烧不充分造成的资源浪费严重,同时燃烧释放的二氧化碳、二氧化硫等气体还会污染大气。煤炭资源主导的能源消费结构是造成我国能源效率低下的关键因素。石油资源能量大、热值高,因此以消费石油为主的日本和韩国能够保持较低的GDP能耗。虽然天然气为俄罗斯的主要供能资源,但由于它的天然气资源过于丰富,会造成节能意识薄弱而导致资源浪费严重;加之科研投入不足,可再生能源利用率不高,导致俄罗斯GDP能耗水平高出世界平均水平近两倍之多。
各国的单位GDP能耗与本国清洁能源的使用也存在很强的关联效应。日本、韩国拥有世界先进的核能技术,核能消费比例保持了较高水平;中国的南方地区水资源丰富,为其利用水能提供了便利条件;俄罗斯核能和水电占比例相当,但技术落后、资源浪费等问题使得清洁能源的消费并没有带来较低的单位GDP能耗,国际能源署在《2011世界能源展望》中更明确建议俄罗斯节约能源以提高能效。
(三)清洁能源利用比较
气候问题使得人类生存和发展面临严峻考验,在经济发展合力的承受范围内,各国必须尽可能地减少煤炭、石油等高碳能源的消费,大力开发清洁能源,提高能源利用率。虽然各国清洁能源的使用比例不同,但大都呈现稳定增长的趋势(如图1)。不过,我国清洁能源的使用比例和增长幅度均为最低,因此加大对传统能源的替代,完善能源消费结果更为紧迫和必要。
三、东北亚四国清洁能源对能源消费结构影响的比较分析
(一)状态空间模型
传统的经济学模型通常是以反映过去经济活动的历史数据为基础,利用回归或者时间序列分析法对特定参数进行估计和分析,这决定了研究变量必须具备可观测性,因此某些不可观测的经济变量(状态变量)也就无法利用此模型进行估计。状态空间模型通过建立可观测变量与系统内部状态之间的关联,利用强有效的递归算法—卡尔曼滤波完成对非观测变量的估计,可以更好地反映系统的真实状态。运用状态空间模型研究国家能源结构,不仅能更好地解读能源结构的动态变化,还能对能源之间的动态替代关系进行模拟。模型通常由以下两个部分构成,一是量测方程,反映可观测变量与不可观测变量之间的关系;二是状态方程,用来描述动态的状态变量。
为研究清洁能源对能源结构的影响作用,本文将状态空间模型的量测方程和状态定义为:
其中i为国家类别,因此gdpi、coali、oili、gasi、cleani分别对应为第i国的国内生产总值、原煤消耗量、原油消耗量、天然气消耗量、清洁能源消耗量 。c(1)为常数项,[var = exp(c(i)]为残差。同时采用最小二乘法对模型初始值进行设定。能源消费弹性是衡量国内生产总值对能源消耗量的变动敏感程度的指标,能够反映能源消耗与经济增长的互动关系。量测方程中sv1、sc2、sv3、sv4代表不同国家原煤、原油、天然气和清洁能源的消费弹性。通过比较sv1、sc2、sv3、sv4的变动规律,可以研究不同能源之间的替代或协同效应。
(二)变量设定及来源
本文以1990-2010年中国、俄罗斯、日本和韩国历年的原煤、原油、天然气和清洁能源的消耗量为自变量,以国内生产总值作为因变量进行状态空间估计。其中各国国内生产总值的样本数据来源于世界银行数据库,以百亿美元表示;能源数据取自《2011BP世界能源统计年鉴》。为保证序列的可比性同时消除可能存在的异方差,我们对原始数据进行了对数化处理。数据处理软件为eviews6.0。
(三)数据处理与计算
1.平稳性检验
状态空间模型要求各变量必须是平稳协整的,因此在进行模型估计前,采用ADF单位根检验和Johansen检验分别对各时间序列进行平稳性和协整性检验。检验结果显示各变量序列的一阶差分结果,除GDPc在10%的显著性水平下拒绝单位根存在的原假设外,皆通过了5%显著性水平下检验。即各变量均为一阶单整序列。Johansen检验结果如表3所示,在5%的临界值水平不存在协整假设被拒绝,各变量之间存在长期协整关系。因此,运用状态空间模型对变量的估计是有效的。
2.状态空间模型主要参数估计
将数据代入到量测方程和状态方程中,使用eviews6.0软件进行操作,并通过卡尔曼滤波一期向前预测法完成能源消费弹性变化趋势的估计。状态空间模型主要参数估计结果如表4所示:
通过表中数据可以发现,中国的能源利用效率较低,即各弹性系数值普遍偏小,过多的能源消耗并没有迅速转变成经济效益,能源浪费现象较为严重。除俄罗斯外,韩国、中国和日本的清洁能源消费弹性系数均为正数,表明清洁能源的消耗确实起到了推动经济增长的作用。韩国清洁能源的利用率最高,中国其次,表明随着一次能源开发空间的逐步缩小,政府加大对清洁能源的开发力度取得了一定的成效。
3.分阶段性能源消费弹性
为更好地描述不同能源之间的动态替代关系,本文通过卡尔曼滤波一期向前预测法测算出SV1、SV2、SV3和SV4的各期期参数值。通过对结果汇总,以2000年为分界点,对不同阶段能源替代关系进行研究。详细结果如表5所示:
(1)1990-1999年:这一阶段各国能源驱动力更多地呈现出资源导向型特征,即能源消费弹性受本国自身能源储备的影响效果显著。中俄两国煤炭资源丰富,主要依靠煤炭资源提升本国的工业化进程;日本煤炭、石油资源匮乏,较多地以天然气作为支撑;韩国的清洁能源消费对本国经济的推动作用更为明显,这与1988年政府出台《新能源和可再生能源研究与发展长远计划》有密切的关系。中国清洁能源的消费弹性最低,说明中国在清洁能源利用上还处于初级阶段。虽然政府自九十年代初逐步加大了对水电、核能、风能等清洁能源的投资,但由于清洁能源的建设进入到商业化成熟期之前,周期长、成本高,无法与化石能源相抗衡,因此其对经济增长的贡献并不显著。
(2)2000-2010年:在全球发展低碳经济的浪潮下,东北亚各国的能源消费弹性变化较大:原煤的经济推动作用下降,原油的替代效应开始凸显,对中国经济的支撑效果开始加强。化石能源的过度消耗和能源供求不对称的瓶颈效应,使清洁能源的使用量增大,清洁能源消费弹性提升明显。俄罗斯作为世界天然气资源最为丰富的国家,天然气的消费量在一次能源消费总量中所占比例高达53.9%。以天然气为主的能源消费结构,导致原煤、原油和清洁能源的消费逐渐减少。从上表中可以看出,原煤、原油和清洁能源的消费弹性都出现了不同程度的下降。日本与韩国的能源消费弹性变化情形大致相似,原油的消费弹性都有不同程度的提升。但与日本相比,韩国的清洁能源消费弹性不降反升,表明韩国为降低本国对石油需求的过分依赖,加大对清洁能源使用的做法开始奏效。由于日本一次能源消费构成中,石油约占50%,也使短期内能源弹性改变成效并不显著。
四、东北亚四国能源消费弹性的周期变化分析
(一)东北亚国家清洁能源的替代效果比较
在前文分析的基础上,我们对卡尔曼滤波结果中各国清洁能源消费弹性加以分离,进而研究其周期性变化及对化石能源的替代效应(如图2和图3所示)。东北亚地区能源结构存在较大不同,清洁能源对化石能源的替代效应也不尽相同(图2)。在20世纪90年代,各国清洁能源的消费弹性变化具有一致性,中国和俄罗斯的高消耗、低产出的消费模式使清洁能源的替代效果并不明显,日本、韩国更为集约的发展模式降低了能源的消耗,替代效应开始加强。2000年之后,替代效应发生了较大改变:由于日本、韩国的清洁能源的消费比例趋于稳定,清洁能源的替代效果也基本保持不变,中国政府在可持续发展理念的主导下,更加重视清洁能源开发利用,替代效应开始表现出上升趋势;俄罗斯过分依赖天然气的状况则没有改善,清洁能源的替代效应不增反降。
(二)中国能源消费弹性的周期变化分析
从中国的清洁能源与煤炭、石油和天然气的消费弹性变化趋势来看(图4),清洁能源与原油的消费对原煤呈现出明显的替代效应。随着1995年《新能源和可再生能源发展纲要》的颁布,新能源的利用逐渐受到人们的重视,原煤的消费弹性开始逐步下降,同时清洁能源与原油的消费弹性开始上升,一定程度降低了对原煤的依赖;天然气消费常年保持较低水平,阻碍了其对原煤的替代效应。这说明政府的节能减排措施起到了积极效果,但对于天然气这种优质能源的利用仍待加强,天然气消费仍有较大提升空间。
(三)小结
清洁能源的利用对于改善能源结构,提高能源效率具有积极作用,对分析结果进行归纳后(表6),可以得到以下结论:
1.资源禀赋的不同对于各国能源消费结构具有重要影响,而能源消费结构的合理化程度直接关系到本国能源效率的高低。相比于日本、韩国,中国的能源消费结构仍需改进,要降低煤炭在能源消费总量中的比重,继续提高清洁能源的使用比例。
2.不同的经济发展方式对于本国能源效率的影响同样重要,粗放型的经济发展方式会造成资源的严重浪费,降低能源的利用效率。应该借鉴日本、韩国的发展经验,优化产业结构、加快经济结构调整,提升我国能源效率,降低单位GDP能耗。
3.除俄罗斯外,清洁能源的消费弹性均呈现出上升趋势,表明在全球低碳背景下,各国已采取积极措施应对,清洁能源的使用比例逐渐增加,对传统化石能源的替代效应不断增强。
4.中国原油和清洁能源对原煤的替代,在一定程度上降低了原煤在能源消费中的比重,但由于我国石油缺口较大,仍需大量依靠进口,为降低由此带来的能源安全风险而加大与俄罗斯的天然气合作就更具可行性。
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关键词:水球; 游动能力;关节肌力
中图分类号:G861.314文献标识码:A文章编 号:1007-3612(2010)03-0136-03
A Study on the Correlation between the Swimming Ability of Excel lent Water Polo Players and the Main Joint Muscles’ Strength
XU Xinxia1, SUN Xiaohua2, YANG Shengli1
(1.Sport College, Hunan University, Changsha 410079, Hunan Chi na;
2. Guangdong Vocational Institute of Sports,Guangzhou 510663,Guang dong China)
Abstract: 27 Chinese excellent water polo players’ swimming ability and their main joint muscles’ strength has been tested in a correlation study by spot test method,laboratory test and statistical method. The results show that there is a signif icant correlation between the ability ofChina’s excellent water polo players ’ in 400metres speedendurance swimming and the strength and work ability ofshoulder flexion/extension muscles , between the ability of 50meters sprint s wimming and the strength and work ability of the left shoulder flexion/extensionmuscles. There is a negative correlation between the ability of 50meters spri nt swimming and the dynamic strength and work ability of waistback flexion/e xtension muscles. There is no strong correlation between keen flexion/extensionmuscles and swimming ability.
Key words: water polo;swimming ability;jointmuscle strength
2005年国际游泳联合会(FINA)对水球规则进行了比较大的修改,使得水球运动向着更 加激烈、更具观赏性方向迈进了一大步。实践表明,新规则实施后,体能与游动速度成为比 赛获胜的基础和关键因素,特别是高强度对抗后的游动冲刺能力是我国水球运动员现今急需 解决的问题[1]。本文针对中国国家水球队队员及有关省队的优秀水球运动员的游 动能力和主要关节肌力进行了相关性研究,旨在为我国水球训练,尤其为体能和游动能力的 有效突破提供理论依据和参考。
1 研究对象与方法
1.1 研究对象 我国优秀男子水球运动员27人,其中包括中 国国家水球队队员14人和广东队队员13人,均为健将级运动员,研究对象的详细资料见下表 。
表1 研究对象基本情况(X±s)
人数年龄/岁 身高/cm体重/kg训练年限/a2724.8±4.0186.8±6.1887.6±14.48.0±3.0 1.2 研究方法
1.2.1 实验室测试法于2005年9月,在运动生物力学实验室利用美国进口的BIODEXШ等速测试系统,严格依 照BIODEXШ(美国)等速测试系统操作手册,按照水球运动员游动时主要关节肌群的运动形 式,选取60°/ s和240°/s两种角速度下的峰力矩、总功、平均功率作为评价关节肌力的主 要 观测指标,对影响水球运动员游动能力的主要关节肌力(肩关节、腰腹关节、膝关节)进行 向心等速力量测试。一般来说,等速测试速度在30~90°/s角速度范围内的峰力矩,主要反 映肌肉最大发力能力,代表肌肉慢速最大力量或最大力量,本文用60°/s角速度下的峰力矩 来代表肌肉的慢速最大力量;等速测试速度在180~300°/s角速度范围内的峰力矩,反映肌 肉的快速发力能力,代表肌肉快速收缩能力[2],本文用240°/s角速度的来代表肌 肉快速力量。
具体测试方案:60°/s角速度下向心收缩连续重复5次,中间休息2 min(使肌肉充分 恢复以保证不影响下一组测试),240°/s角速度下向心收缩连续重复15次;然后休息2 min ,接着准备另一侧的测试(测试方案与对侧同)。按顺序依次测试膝关节伸/屈、肩关节伸/ 屈、腰腹关节屈/伸。膝关节在矢状面内做屈伸运动,大小腿伸直为180°,小腿向后
投稿日期:2009-08-28
作者简介:许新厦,讲师,硕士,研究方向运动人体与运动训练科学化 。 运动为屈,向前运动为伸,膝关节活动范围为80~180°;肩关节在矢状面做屈伸运动,自 然下垂为0°,由下向前至上举180°为屈,相反过程为伸,肩关节活动范围为60~180°; 腰腹关 节在矢状面内做屈伸运动,躯干正直状态为0°,在矢状面由0°向前运动为屈,相反过程为 伸,腰腹关节活动范围设为0~110°。受试者在完成同一关节左右测试后,换另一受试者, 以保证充分休息,力求不影响下一关节的测试。
1.2.2 现场测试法同期,在水球馆对研究对象进行50 m快速游动和400 m速度耐力测试(均采用25 m短池往 返游),利用秒表计时并记录下成绩(目前中国水球队通常使用这两项指标来评价运动员的 游动能力)。
1.2.3 数理统计法利用Excell2003及SPSS13.0统计软件包对测试指标的相关数据进行统计分析。将游动 能 力成绩作为因变量,完成游动能力的各主要关节肌力的峰力矩、总功、平均功率作为自变量 ,进行相关分析。
2 结果与分析
2.1 主要关节肌力测试数据严格依照BIODEXШ(美国)等速测试系统操作手册,按照完成水球专项技术动作的运动形式 进行向心等速力量测试,选取60°/s和240°/s两种角速度下的峰力矩、总功、平均功率 作为评价关节肌力的主要观测指标[3],肩关节屈伸肌群、膝关节屈伸肌群及腰腹 关节肌群肌力测试结果分别见表2、表3。
表2 膝关节、肩关节伸屈肌群肌力指标测试结果(X±s)
指标左侧伸肌群右侧伸肌群左侧屈肌群右侧屈肌群60°/s峰力矩(N•m)138.1±21.5142.1±21.660.0±17.366. 7±22.1(膝关节)总功/J1 104.8±232.31 185.9±205.4378.7±130.2429.4±115.9平均功率/W96.5±16.6100.0±18.535.1±9.837.9±8.2240°/s峰力矩(N•m)125.5±23.5130.4±23.543.1±11.948 .3±10.8(膝关节)总功/J2 556.9±538.52 628.1±502.6618.5±231.3709.4±223.7平均功率/W236.9±52.2243.7±51.957.0±22.264.1±19.5 60°/s峰力矩(N•m)263.9±44.5275.7±41.0140.3±25.0145 .1±23.0(肩关节)总功/J1 244.6±242.71 273.6±232.9750.7±144.6779.5±154.1平均功率/w151.4±27.7156.2±22.792.8±17.896.1±16.8 240°/s峰力矩(N•m)154.7±23.7*158.7 ±27.3101.4±18.2**103.8±17.4(肩关节)总功/J2 188.6±433.52 195.6±369.21 350.3±270.8 1 371.4±248.1平均功率/w289.5±53.2290.2±41.3173.2±32.2180.7±30 .7注:* 左肩伸肌与右肩伸肌比较,P≤0.05;** 左肩屈肌与右肩屈肌比较,P≤0.01 。
表3 腰腹关节肌力指标测试结果(X±s)
角速度指标腰 背伸肌群腰背屈肌群60°/s峰力矩(N•m)421.2±109.9267.3±52.8总功/J2 452.5±543.61 421.8±225.2平均功率/W262.1±58.3153.3±31.7240°/s峰力矩(N•m)321.9±88.8142.7±35.1总功/J3 936.2±1 547.41 520.2±64.1平均功率/W421.6±202.6157.5±68.9 2.2 游动素质测试数据
表4 游动能力测试结果(X±s)
人数50 m成绩/s 400 m成绩/s2720.0±1.9284.7±26.0 2.3 游动能力与主要关节肌力的相关性统计分析结果
将研究对象的主要关节肌群等速力量测试指标(包括60°/s和240°/s两种角速度下的峰 力矩、总功、平均功率)与各自50 m及400 m的游动成绩进行相关分析,其中呈显著或非常 显著相关的指标见下表5。
表5 游动能力与主要关节肌力指标相关性分析结果
游动能力主要 关节肌力指标相关系数50 m游动成绩左肩伸肌慢速总功0.561左肩屈肌慢速总功0.542腰背伸肌快速总功-0.478腰背伸肌快速平均功率-0.468400 m游动成绩左肩屈肌慢速峰力矩0.438右肩屈肌慢速峰力矩0.457左肩伸肌慢速总功0.644左肩屈肌慢速总功0.593右肩屈肌慢速总功0.444左肩伸肌快速总功0.472左肩屈肌快速总功0.461注:上表只列出与游动成绩具有显著差异性的关节肌力指标; 游动能力与关节肌力相关 指标比较,P≤0.05; 游动能力与关节肌力相关指标比较,P≤0.01。
2.4 分析与讨论
等速技术的发展始于20世纪60年代后期,首先由Hishop和Perrine提出等速运动的概念 ,被认为是肌力测试和训练的一项革命[4]。目前国外已普遍将等速肌力的测试结 果用来评 价被试者肌肉系统的机能状态。在运动生理学中,主要用来评价不同专项运动员完成主要技 术动作所需肌肉的功能状况以及受伤肢体的康复情况[5]。等速测试评价指标较 多,本文 选取用来评价关节肌力的指标分别为峰力矩、总功和平均功率。峰力矩是指在一组多次重复 测试中的最大力矩值,单位为牛顿•米(N•m);总功是指一组所有重复次数中,肌肉所做 功之和,单位为焦耳(J);平均功率是指单位时间内肌肉所做的功,其值等于总功与时间 的比值,单位为瓦特(w)。本文针对水球运动员的肩关节屈伸肌群、膝关节屈伸肌群及腰 腹关节屈伸肌群的肌力进行了等速力量测试,其测试结果分别见表2和表3。
游动能力的好坏是获取水球比赛胜利的基础和关键,现今世界强队在比赛中的往返游动 速度明显要比弱队快,而且在搏斗后的游动能力非常好。尤其是水球新规则于2005年实施后 ,每次进攻时间由40 s缩短为30 s,大大加快了比赛的节奏,明显增加了攻防转换的次数, 同时整场比赛时间延长了4 min,这无疑对水球运动员的快速游动能力和体能提出了更高的 要求。
水球运动员的游动能力是在神经―体液的调节下依赖全身各关节肌肉的收缩来获得的。 从运动生物力学角度来分析,在泳姿确定的情况下,水球运动员在水中的游动动力主要来源 于手臂划水和下肢蹬水、打水的反作用力,手臂和下肢施加于水的力量越大,水的反作用力 越大,人体获得向前的动力也越大。众所周知,游进的速度快慢不仅与各关节的力量有关, 也与游泳的姿势、游泳技术的优劣相关。中国水球队常采用50 m和400 m自由泳的成绩来评 价水球运动员的游动能力,其中50 m成绩反映快速游动及冲刺能力,400 m成绩反映游动的 速度耐力,研究对象的游动能力见表4。将游动素质与主要关节肌力的各项评价指标进行相 关分析,与游动素质有显著相关性的各主要关节肌力指标见表5。从表5可以看出,50 m游动 成绩与左肩屈伸肌群的慢速总功的显著水平分别为0.036和0.045(p
同时,从表5可以看出水球运动员50 m快速游动能力与腰背屈伸肌群快速做功能力及功 率呈显著负相关,表明腰腹肌群的动力性工作能力与快速游动能力成负相关,结合水球运动 员游动时的姿势可知,腰腹肌力在游动时主要表现为静力性固定作用,因此加强腰腹肌力的 静力性力量对维持游姿、提高水球运动员游动能力有重要作用。
从表5可知,水球运动员400 m速度耐力游动能力分别与左肩屈肌慢速峰力矩、右肩屈肌 慢速峰力矩、右肩屈肌慢速总功、左肩伸肌快速总功、左肩屈肌快速总功显著相关(P< 0.05 ),与左肩伸肌慢速总功、左肩屈肌慢速总功有着非常显著相关(P
总之,影响水球运动员游动能力的因素很多,本文仅从关节肌力对游动能力的影响进 行了相关分析和探讨。除关节肌力影响水球运动员的游动能力以外,泳姿及游泳技术对游动 能力也有重要影响,有待进一步研究。
3 结 论
我国优秀水球运动员400 m速度耐力游动能力与肩关节屈伸肌群力量及其做功能力显著 相关;50 m快速游动能力与左肩关节屈伸肌群力量及其做功能力显著相关;腰腹关节屈伸肌 群快速动力性工作能力与50 m快速游动能力成负相关;膝关节屈伸肌群力量与游动能力无显 著相关。
4 对策及建议
1) 以肩关节为主的上肢各关节肌群力量素质状况及其做功能力是影响我国水球运动员游动 能力的主要因素,发展肩关节屈伸肌群力量及做功能力对于提高我国水球运动员的游动能力 有重要作用;我国优秀水球运动员左右肩关节伸肌肌群快速力量及做功能力表现不平衡,且 右侧明显大于左侧,因此发展左肩关节伸肌肌群的快速力量及其做功能力对于提高快速游动 能力及冲刺能力有重要影响。
2) 腰腹肌群在游动过程中主要起静固定作用,研究如何发展腰腹肌群的静力性工作能力对 于提高我国水球运动员游动能力有重要作用。
3) 利用等速测试仪对影响水球运动员游动能力的主要关节肌力进行定期评价并进行有针对 性的训练,对改善水球运动员游动能力和提高水球项目训练科学化水平有显著效果和意义。
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慢性肺源性心脏病(肺心病)急性发作期常发生呼吸衰竭或心力衰竭,同时或继后还可发生脑、肾、肝、胃肠等多器官功能衰竭综合症(MODS),有文献报道肺心病并发MODS者为30%-50%,且为肺心病的主要死亡原因(1)。现将我院近3年70例肺心病并发MODS者的临床特点,护理观察介绍如下。
1 临床资料
1.1一般资料 70例中,男50例,女20例,年龄52-80岁,平均61.2岁。均符合1997年全国肺心病会议修订的诊断标准,MODS诊断参照文献标准。
1.2 器官衰竭的发生率 70例中呼吸衰竭69例次,占98.61%,心力衰竭57例次,占81.94%,脑衰竭46例次,占66.67%,肾衰竭25例次,占37.50%,消化功能衰竭17例次,占26.39%,肝功能衰竭15例次,占23.61%,凝血功能衰竭1例次,占4.17%
2 多脏器衰竭的观察及护理
2.1 呼衰观察及护理 肺心病肺心功能失代偿期临床上要以呼吸衰竭为主,出现呼吸困难、紫绀动脉氧分压低于60mmHg或伴有二氧化碳分压高于50mmHg。因缺氧导致呼吸中枢兴奋,表现为呼吸费力伴呼气延长,或浅快呼吸,辅助呼吸肌活动加强。呈点头或提高呼吸。二氧化碳潴留并发二氧化碳麻醉时则出现浅慢呼吸或潮式呼吸。故在临床上密切观察病人呼吸情况。如:呼吸的频率、节律、深浅、困难的程度。并及时采取有效措施,及时给予吸氧,应用呼吸兴奋剂,根据血气分析的结果调整给氧浓度。对II型呼衰给予持续低流量吸氧(浓度<30% )。对 I型呼衰给予高浓度吸氧(浓度>30-50%)定时更换鼻导管,及时清除呼吸道分泌物,避免因分泌物堵塞导致缺氧加重,呼衰加重。
2.2 心衰的观察与护理
CO2潴留使外周体表静脉充盈,皮肤充血、湿暖多汗、血压升高、心排血量增多、脉搏洪大、心率增快;严重缺氧,酸中毒引起心肌损害、心律失常、肺动脉高压出现心衰。此时在心电监护下注意心率及心律的变化,同时观察病人的临床表现,如病人出现呼吸困难、心率120次/分以上,有头晕、乏力、烦躁或嗜睡常提示心衰,应嘱病人绝对卧床休息,低盐饮食,控制液体速度,记出入量,观察用强心剂及利尿剂后是否出现酸碱失衡及电解质紊乱,洋地黄中毒现象。在MODS初期液体复苏时注意观察中心静脉压及尿量的变化,根据实际情况调整液体输入速度。
2.3 肺性脑病的观察与护理 慢性缺氧表现为智力或定向功能障碍,CO2潴留常表现为先兴奋后抑制现象。观察病人有无失眠、烦躁、躁动、夜间失眠而白天嗜睡现象,是否有神志淡漠、肌肉震颤或扑翼样震颤、间歇抽搐、昏睡、昏迷等。一旦出现肺脑的症状与体征要保持呼吸道通畅,持续低流量吸氧,躁动不安者应加床档,防止坠床。慎用镇静剂,做好气管切开的准备。
2.4 肾衰的观察与护理 严重呼衰时可合并肾衰,早期应注意观察有无夜尿增多、少尿、面部浮肿,如有上述情况应急查肾功能,严格记录液体入量、尿量、低盐、低蛋白、优质蛋白饮食随时复查血生化,并积极做好透析的准备。
2.5 消化道出血观察及护理 因胃肠道粘膜屏障功能损害导致粘膜充血水肿、糜烂、渗血、应激性溃疡、引起上消化道出血。此时,观察呕血和黑粪情况,及时备血输血,安慰病人,消除恐惧心理,严密观察病情及血压的变化。
2.6 酸碱失衡的观察及护理 严重缺氧可抑制细胞能量代谢的中间过程,如三羧酸循环,氧化磷酸化作用和有关酶的活动,这不但降低产生能量效率,还因产生乳酸的无机磷引起代谢性酸中毒。由于能量不足,体内离子转运的钠泵功能障碍,使细胞内K﹢转移至血液,而Na﹢和H﹢进入细胞内,造成细胞内酸中毒和高血钾。所以,肺心病加重并发MODS出现,酸碱失衡早期最常见的是呼吸性酸中毒合并代谢性酸中毒。根据上述发病机理制定护理措施如下:(1)建立重症护理记录,严格交接班。(2)仔细寻找代谢性酸中毒的原因。(3)严密观察病情变化,监测生命体征,注意心、肝、肾功能损害情况,观察皮肤有无淤血点,紫绀及干湿情况。(4)严格执行医嘱时间,注意补液速度及副作用。
3加强基础护理、心理护理
肺心病并发MODS的病人除做好上述合并症的护理外,还应保持室内的清洁卫生,保持适当的温湿度。注意口腔和皮肤护理,定时清洁口腔、翻身、防止口腔炎和褥疮。饮食宜清淡,少食多餐,保持大便通畅。在做好基础护理的同时也应做好心理护理。由于病情危重,病人极易产生恐惧、焦虑、悲观心理。护理人员首先要有强烈的同情心,给予病人关心体贴,耐心疏导,实施有效的心理护理,清除患者心理上的各种障碍,使其积极配合治疗。
综上所述,肺心病并发MODS时病情危重,死亡率高。病情变化可能在短时间内同时出现,因此护理人员必须熟悉肺心病的病理生理,掌握并发症的发病机制,掌握护理观察重点,及时给予相应的治疗护理,方能取得满意的治疗效果。
【关键词】 高原;慢性肺心病;心力衰竭;尿酸
尿酸(Uricemia,UA )是嘌呤代谢的最终产物,近年来研究发现血尿酸与多种心血管疾病有着密切的关系,高尿酸血症 (hyperuricemia,HUA)对心血管疾病的影响已逐渐受到了关注。本研究对我院近年来的116例老年慢性肺心病心衰患者进行血清尿酸水平进行了回顾性分析,以探讨高原慢性肺心病心衰患者HUA的发病率及血清尿酸水平与心功能分级的临床关系。
1 资料与方法
1.1 一般资料
总结2005年1月至2009年5月于我院住院的慢性肺心病心力衰竭患者116例,男性78例,女性38例;年龄49~79岁,平均65.46±6.97岁。心功能分级按NYHA标准分为Ⅱ级组37例,Ⅲ级组42例,Ⅳ级组38例。另随机选取同时期本院门诊健康体检老年人120例作为对照组,男性76例,女性34例,年龄51~82岁,平均69.56±9.32岁。两组均排除原发性痛风、糖尿病、肿瘤、肾脏疾病、血液系统疾病。
1.2 检测方法
采用日立7020全自动生化分析仪尿酸酶-过氧化物酶偶联法测定血清尿酸水平,正常参考值160~420μmol/L。
1.3 统计学处理
采用SPSS12.0统计软件包进行数据分析,计数资料比较采用χ2检验,计量资料两组间比较采用t检验,P
2 结 果
2.1 心衰组与对照组的HUA检出率、平均尿酸水平
两组高尿酸血症检出率分别为50.0%、26.7%,心衰组HUA发病率高于对照组;差异显著(χ2 =13.61,P<0.01) ;心衰组的平均尿酸水平明显高于对照组(t=7.69,P<0.01),见表1。表1 心衰组与对照组HUA检出率、UA平均水平比较 (略)注:两组平均血尿酸水平比较,P<0.01
2.2 心衰组心功能分级与尿酸水平
心衰组按不同心功能分为:心功能Ⅱ级组(A组)、Ⅲ级组(B组)、Ⅳ级组(C组),对照组为N组。A组、B组、C组的HUA检出率均较高,分别为A组:43.2%,B组:47.6%,C组:57.9%,但各组高尿酸检出率无差异(χ2=1.71,P>0.05)。心衰组血清尿酸水平A组与B组、C组、N组比较之间差异均有显著性(tAB=7.54,P
3 讨 论
尿酸是人体内嘌呤代谢的终产物,主要由肾脏排泄。当尿酸的生成增多,排泄减少,均可引起尿酸水平的增高。越来越多研究表明血尿酸水平与血压、胆固醇、甘油三酯等危险因素存在明显相关性,且高尿酸血症与肥胖症、高脂血症、高血压病、糖尿病、动脉粥样硬化等心血管疾病疾病呈显著正相关[1,2],近年发现心力衰竭患者常伴高尿酸血症,不同高尿酸水平与心力衰竭死亡有等级关系,尿酸可提供心力衰竭的预后信息[3],Anker等也认为尿酸是慢性心力衰竭患者独立的预报因子,可以作为评估慢性心力衰竭预后的代谢标志物[4]。
本研究回顾性分析了我院的116例肺源性心脏病心衰患者的血尿酸水平与心功能相关性,结果显示慢性肺源性心脏病心衰患者各组血清尿酸水平均显著高于对照组,且心衰患者心衰越重,血尿酸越高,血尿酸水平与心功能级别密切相关。我院地处高原(海拔3000m),是肺源性心脏病高发区,高原慢性缺氧不仅引起红细胞增多,嘌呤代谢产物尿酸增多,同时也使体内乳酸浓度增高,抑制了血尿酸的排泄,从而引起血尿酸增高[5]。因此,高原肺心病心衰患者的高尿酸应引起重视,心衰患者血尿酸增高可能有以下原因:一是心衰患者氧的摄入量降低,尤其是高原低氧环境加肺心病患者肺功能差,氧分压下降使黄嘌呤氧化酶基因表达增强,黄嘌呤氧化酶被激活,促使腺嘌呤降解为肌苷、黄嘌呤、次黄嘌呤和尿酸[6]。二是心衰患者心排血量减少,肾灌注不足,肾小囊内压下降,球旁感受器兴奋,引起肾素-血管紧张素系统(RSA)激活,肾脏对尿酸和钠的重吸收增加,使尿酸排泄减少。三是肺心病心衰患者存在严重的低氧血症,无氧代谢增高,糖原酵解增加,乳酸产生增多,抑制肾小管分泌尿酸,尿酸排泄减少;同时ATP 生成减少,ATP 的耗竭促使腺嘌呤降解为肌苷、黄嘌呤和尿酸,也使血尿酸浓度升高。
总之,我们的研究可以看出,高原慢性肺心病心力衰竭患者血清尿酸水平明显升高,且随心衰加重尿酸明显升高,是心衰危险程度的一个标志。因此,在治疗高原慢性肺心病心衰时,应同时注意控制高尿酸血症。
参考文献
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[5]牟信兵,李素芝.高原病学[M].拉萨:西藏人民出版社,2001.312~313.
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本研究回顾性分析了我院的116例肺源性心脏病心衰患者的血尿酸水平与心功能相关性,结果显示慢性肺源性心脏病心衰患者各组血清尿酸水平均显著高于对照组,且心衰患者心衰越重,血尿酸越高,血尿酸水平与心功能级别密切相关。我院地处高原(海拔3000m),是肺源性心脏病高发区,高原慢性缺氧不仅引起红细胞增多,嘌呤代谢产物尿酸增多,同时也使体内乳酸浓度增高,抑制了血尿酸的排泄,从而引起血尿酸增高[5]。因此,高原肺心病心衰患者的高尿酸应引起重视,心衰患者血尿酸增高可能有以下原因:一是心衰患者氧的摄入量降低,尤其是高原低氧环境加肺心病患者肺功能差,氧分压下降使黄嘌呤氧化酶基因表达增强,黄嘌呤氧化酶被激活,促使腺嘌呤降解为肌苷、黄嘌呤、次黄嘌呤和尿酸[6]。二是心衰患者心排血量减少,肾灌注不足,肾小囊内压下降,球旁感受器兴奋,引起肾素-血管紧张素系统(RSA)激活,肾脏对尿酸和钠的重吸收增加,使尿酸排泄减少。三是肺心病心衰患者存在严重的低氧血症,无氧代谢增高,糖原酵解增加,乳酸产生增多,抑制肾小管分泌尿酸,尿酸排泄减少;同时ATP 生成减少,ATP 的耗竭促使腺嘌呤降解为肌苷、黄嘌呤和尿酸,也使血尿酸浓度升高。
总之,我们的研究可以看出,高原慢性肺心病心力衰竭患者血清尿酸水平明显升高,且随心衰加重尿酸明显升高,是心衰危险程度的一个标志。因此,在治疗高原慢性肺心病心衰时,应同时注意控制高尿酸血症。
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关键词:合同能源管理;节能减排;融资;秦岭水泥
节能减排是深入贯彻落实科学发展观,加快经济增长方式转变、推进经济结构战略性调整的突破口,也是高能耗企业降低能耗费用、开源节流的必要途径。做好这项工作不仅需要高端的技术支持,而且需要大量的资金投入。在传统模式下,无论节能项目是否成功,项目所需资金全部由耗能企业承担。节能项目本身存在的巨大不确定性和风险让众多高耗能企业裹足不前,也制约了这些企业经济效益与核心竞争力的提高。新型金融机制“合同能源管理”的出现,很好地解决了这个问题。本文以秦岭水泥为例,在介绍该公司通过合同能源管理成功解决节能项目资金需求实践的基础上,深入分析了合同能源管理的基本模式,并对如何更好地发挥这一机制的作用提出了几点建议。
一、秦岭水泥引入合同能源管理的实践
陕西秦岭水泥股份(集团)有限公司(简称秦岭水泥)筹建于1956年,至今已有半个多世纪的发展历史。迄今,公司已是国家多年的水泥重点骨干企业,也是全国重点支持的60家水泥企业之一。
近年来,随着社会环保意识的增强和国家环保要求的提高,以及市场竞争压力的加剧,秦岭水泥不断在节能减排上增加投入、加强管理,以提高生产运行质量和经济社会效益,其2007年进行的节能改造项目最为典型。
2007年,秦岭水泥的经营形势非常十分严峻。公司不仅连续两年巨额亏损,并被证交所列为有退市风险的“*ST”公司,而且面临着淘汰传统旧工艺、引进新工艺的市场趋势,需要对新技术、新工艺进行投资。水泥价格的波动、经营成本的压力也迫切要求企业节能降耗,尤其需要对公司6号窑新型干法水泥生产线窑尾高温风机进行变频节能改造。此种背景下,如果按照传统思路进行节能改造,不仅前期一次性投入大(300多万元资金),而且短期回报率低,企业资金存量难以满足。在强大的资金需要与现实的有限资金存量面前,公司管理层一度焦虑不安,不知如何融资以完成节能改造项目无米之炊。合同能源管理的出现就像及时雨,让困顿中的秦岭水泥看到了希望,并解决了公司节能项目所需的资金问题。
在对6号窑的窑尾高温风机进行节能改造之前,秦岭水泥并没有接触过合同能源管理,更不清楚什么是合同能源管理。正是在此项目的改造初期,由于设备投资价值不菲,企业资金有困难,公司在西门子的推介下,在陕西省发改委、铜川市委、市政府的支持下,经过相关专业技术人员缜密的技术论证和工艺测算以及可行性论证,最终与第三方西安某节能服务公司正式签署了合同能源管理合同。
根据合同,西安市的这家节能公司投资购置一台PH-6型1250千瓦的西门子-罗宾康完美无谐波高压变频器,然后租赁给秦岭水泥用于启动调节高温风机电机运行,秦岭水泥仅需投入30万元用于变频器室建造及高低压电缆铺设。通过对项目实施前后窑尾高温风机电机的电耗对比,以严谨的方法计算节能效率和节能收益。节约的电费一部分付给节能服务公司,剩下的是秦岭水泥的收益。能源管理合同结束后,这台变频器设备的所有权无偿归属秦岭水泥。2008年7月,在土建、电气、自动化等部门的紧密协作下,秦岭水泥6号窑新型干法水泥生产线窑尾高温风机的变频节能改造项目顺利完成,前后只用了一个月的时间。项目完成投入运行后,秦岭水泥节每年节电l70多万度,节约电费折合人民币80多万元,节能效果相当显著。
二、合同能源管理的基本模式分析
(一)合同能源管理的基本原理
合同能源管理(Energy Performance Contracting,简称EPC),是20世纪70年代在发达国家兴起的一种新型的市场化节能机制,其实质是一种以减少的能源费用来支付节能项目所需全部资金的节能投融资方式。
在合同能源管理机制下,节能服务公司与具有节能改造需求的能耗企业(客户)签订节能服务合同,明确规定合同期限、改造成本投入比例、利益风险比例等。根据合同规定,节能项目改造初期,节能服务公司为能耗企业提供能源审计、项目设计、项目融资等服务;改造过程中,节能服务公司向能耗企业提供包括设备采购、工程施工、设备安装调试、人员培训、节能量确认和保证等服务;改造完成后,节能服务公司从客户进行节能改造后获得的节能效益中收回投资和取得利润。在合同能源管理模式下,节能服务公司推销的不是产品或技术,而是一种减少能源成本的财务管理方法。
(二)合同能源管理的基本模式
合同能源管理有两种最基本的合同模式:节能量保证型(Guaranteed Saving Contract)和节能效益分享型(Shared Saving Contract),二者的区别主要是借贷风险的承担者不同。
节能量保证型,是指能源管理合同中节能服务公司向能耗企业承诺最低节能指标,保证其项目在改造后的节能收益。在项目实施后的合同期内,由能耗企业归还进行节能改造的金融机构贷款。如果实施节能措施后的合同期内项目的节能收益没有达到合同中承诺的数字,节能服务公司就必须将这部分收益差额退还给能耗企业。节能收益超出合同规定的部分,则在双方同意的基础上按合同中事先确定的比例分配。在这一模式下,能耗企业是节能改造金融贷款风险的承担者。
节能效益分享型,是指能源管理合同中商定,工程初期进行工程改造的款项由节能服务公司单独融资或者与能耗企业分担融资,项目运行后所得的节能收益在节能服务公司和客户之间按比例分配,其中节能服务公司分得的节能收益足以偿还其进行节能改造的贷款以及保证其合理利润率。在这一模式下,借贷风险全部或绝大部分由节能服务公司承担,能耗企业不承担风险,或仅仅承担小部分的风险。
与节能量保证型相比,节能效益分享型具有以下优势:一是能耗企业不用资金投入即可完成节能技术改造,能耗企业“零投入”;二是节能服务公司承担技术风险和经济风险,其投资的收回或利润的赚取全部来自能源节约所带来的项目效益,能耗企业“零风险”;三是合同结束后,节能设备和后续全部节能效益归能耗企业,能耗企业“高回报”。也因为如此,在节能服务市场发展的初期,能耗企业对节能效益分享型合同能源管理模式更为偏爱。秦岭水泥2007年的节能改造项目使用的就是此种模式。
(三)合同能源管理的优势
对高能耗企业而言,合同能源管理的优势十分明显。
1、资金投入少,风险低。按照能源管理合同的规定,能耗企业无须投资大笔资金即可引入节能产品、节能技术和专业化服务,而无需承担节能项目上的技术风险和经济风险,不仅资金投入量小,而且风险水平低。这可能也是2007年身处困境中的秦岭水泥敢于引入合同能源管理对其6号窑新型干法水泥生产线窑尾高温风机进行变频节能改造的主要原因。
2、节能有保证且效率高。在合同能源管理模式下,节能服务公司向能耗企业提供的是涵盖事前、事中、事后,包括能源审计、项目设计、项目融资、设备采购、工程施工、设备安装调试、人员培训、节能量确认和保证等在内的一整套服务,而且有国内外最先进的节能技术和产品作支持,能够保证项目的成功运行。单从节能效率看,合同能源管理模式下进行的节能改造项目,其节能率一般为10%-40%,最高可达50%。以秦岭水泥为例,其2007年节能改造项目的节能率就远远超过当初节能服务公司承诺的25%。
3、改善现金流,提升企业竞争力。能耗企业借助合同能源管理实施节能减排,不仅可以节约节能改造初期所需的资金投入,而且可以将有限资金投入到其他更优先的投资领域,进而改善企业现金流动状况。同时,能耗企业还可以减少能源成本支出、提高能源使用效率,改善环境品质、建立绿色企业形象,并从节能服务公司处获得专业的节能资讯和能源管理经验,提升管理人员素质,促进内部管理科学化,增强市场竞争优势。
三、思考与启示
综上,合同能源管理既能减轻高耗能企业节能减排的融资压力,又能克服传统模式下节能项目的大部分风险由能耗企业独自承担的问题,并能帮助能耗企业降低运行成本、提高能源利用效率,最终实现盈利和可持续发展。但合同能源管理毕竟是一种新型机制,也可能面临失败的风险,其成功运行需要政府、企业乃至整个社会的扶持与保驾护航。对此,笔者建议:
(一)政府在政策和财政上支持合同能源管理
融资是能耗企业,尤其是中小能耗企业在进行节能减排时需要首要面对的问题和难题。政府应充分发挥政策导向作用,持续加大对合同能源管理的投融资政策支持力度,对符合相关规定的合同能源管理项目及其所在企业给予资金补助、奖励、税收减免,并鼓励银行向节能减排企业提供优惠利率贷款。
(二)建立健全合同能源管理风险控制机制
合同能源管理是个长效的项目,投资回报率高,但如果能耗企业停产、转产或破产,合同能源管理就面临失败的风险,节能服务公司也会因此而承受巨大的损失,进而影响其他能耗企业乃至全国节能减排工作的开展。因此,应通过建立健全合同能源管理风险控制机制予以预防。具体来说,能源管理合同签署前,能耗企业要向节能服务公司提供企业的经营管理、财务状况、发展前景、可供选择的担保抵押措施等方面的详实情况,以增强节能服务公司投资的信心。节能服务公司也应在能耗企业的帮助下,弄清节能改造项目的原始运行和耗能情况,并在专家的指导下选好改造方案、技术与配套设备。此外,节能量的具体计算方法、生产要素价格波动等因素对节能量的影响等细节,都要在能源管理合同中定义清楚,以防范于未然。
(三)营造有助于合同能源管理成功运行的市场环境
市场环境是合同能源管理能否顺利实施的一个关键因素。我国应加快培育发展节能技术服务市场,为合同能源管理这一创新机制在中国的可持续发展营造良好的市场环境。具体来说,可通过电视、报纸等舆论媒体以及节能减排的专项宣传活动,提高全民、尤其是高能耗企业及其职工的节能减排意识;培育和提高节能服务企业的自主创新能力,着力研发节能减排新技术、新工艺,提高节能服务企业的科技水平;建立环境工作问责制,将节能减排效果纳入能耗企业及其领导的业绩评估系统,并与企业领导、职工的薪酬挂钩;对节能减排效果显著的能耗企业予以奖励,对未有效进行节能减排的企业予以处罚。
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关键词:合同能源管理;节能服务;电力需求侧管理
作者简介:张裕(1983-),男,湖南邵阳人,贵州电网公司电网规划研究中心,工程师。(贵州 贵阳 550002)
中图分类号:F270.7 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)29-0152-02
“十二五”期间,电源性缺点的紧张局面日益严重,并且国家对“十二五”期间的节能减排提出更高要求。加强电力需求侧管理,为电力用户提供节能服务,是缓解日益增长的电力需求与常规能源越来越短缺之间矛盾的有效办法之一,也是促进电力可持续发展和满足国家技术节能与结构节能要求的战略措施。合同能源管理给电网公司加强电力需求侧管理从而提供节能服务提供了一条切实可行的道路,电网公司引进和推广合同能源管理对节能减排工作以及企业自身的发展有着重要意义。
2010年国务院办公厅转发了国家发展改革委等部门《关于加快推行合同能源管理促进节能服务产业发展的意见》,它的出台是节能服务行业的福音,为节能服务企业实施合同能源管理提供了广阔空间。
节能服务产业发展纳入《“十二五”国家战略性新兴产业发展规划》和《节能减排“十二五”规划》,合同能源管理推广工程被列为五大重点节能工程之一,并明确了发展的目标:“到2015年,建立比较完善的节能服务体系,专业化节能服务公司进一步壮大,服务能力进一步增强,服务领域进一步拓宽,形成政府引导、企业主导、协会协调、用户参与、金融支持的节能服务产业发展大格局”。合同能源管理机制的推广已经上升为战略性新兴产业培育和发展,节能服务产业迎来了千载难逢的机遇,也吸引了社会各界的关注。
《能源发展“十二五”规划》中也明确提出:深入开展能源审计和能效水平对标活动,实行能源利用状况报告制度,建立企业能源管理体系,实行万家企业节能低碳行动,加快推行合同能源管理等市场化节能机制。
一、合同能源管理应用现状
1.合同能源管理概念、经营方式和类型
合同能源管理(简称EPC-Energy Performance Contracting)是一种基于市场的、全新的节能新机制,一种以节约的能源费用来支付节能项目全部成本的节能投资方式。基于这种机制运作的专业化公司被称为“节能服务公司”(在国外简称ESCO-Energy Service Company,在国内简称EMCO-Energy Management Corporation)。20世纪70年代中期以来合同能源管理在市场经济国家中逐步发展起来。“节能服务公司”的发展也十分迅速,尤其是在美国、加拿大,节能服务公司已发展成为一种新兴的节能产业,带动和促进了这些国家的能效投资和节能项目的普遍实施。
合同能源管理的经营方式就是专业化的节能服务公司与愿意进行节能改造的客户签订节能服务合同,按照合同采用先进的节能技术和设备、全新的服务机制来为客户实施节能项目。在实施过程中,节能服务公司为客户提供能源系统诊断、节能项目可行性分析、节能项目设计,帮助项目融资,选择并采购设备、安装调试、进行项目管理、培训操作人员、合同期内系统设备维护、节能量监测等一条龙服务,然后与客户共同验证项目的节能效果、环境效益与经济效益。最后,与客户分享项目实施后取得的经济效益,回收项目的投资和获得应有的利润。合同能源管理作为一种新兴的节能管理机制,对于推进整个社会的节能工作、建设节约型社会和实施可持续发展有着重要的现实意义。
合同能源管理主要有以下3种基本类型。
(1)节能效益分享型。ESCo/EMCo提供资金和全过程服务,在客户配合下实施节能项目,在合同期间与客户按照合同约定比例分享节能收益;合同期满后,项目节能效益和项目所有权归客户所有,客户的现金流始终是正的。
(2)节能效益保证型。客户提供节能项目资金并配合项目实施,ESCo/EMCo提供全过程服务并保证节能效果,客户向ESCo/EMCo支付服务费用。如果项目没有达到承诺的节能量,ESCo/EMCo按照合同约定赔付未达到节能量的经济损失。
(3)能源费用托管型。客户委托ESCo/EMCo进行能源系统的节能改造和运行管理,并承包能源费用。如果ESCo/EMCo不能达到合同中规定的能源服务质量,应按合同给予赔偿。ESCo/EMCo的经济效益来自能源费用的节约,客户的经济效益来自能源费用(承包额)的减少。
2.合同能源管理在我国的发展现状
合同能源管理机制是由全球环境基金项目、世界银行于20世纪90年代引入我国。在1996年,国内建立了三家示范性节能服务公司:山东省节能工程有限公司、辽宁省节能技术有限公司和北京源深节能技术有限公司。截至2006年6月,三家公司已为400余家用能单位提供了相应的475个节能项目,总投资额约13.3亿元,获得净收入总共约4.8亿元,产生了巨大经济效益。
我国政府从 2000年开始大力推广合同能源管理这一节能新机制。2004年4月3日在北京召开中国节能协会节能服务产业委员会(简称 EMCA)成立大会。EMCA是世界银行/全球环境基金中国节能促进项目二期 EMCo服务子项目的执行机构,它建立专项担保资金,实施节能服务公司的贷款担保计划。
据EMCA统计,截至2012年底,全国从事节能服务业务的企业4175家,从业人员突破40万人,达到43.5万人。其中,国家发展改革委/财政部备案节能服务公司2339家。节能服务产业总产值从2011年的1250.26亿元增长到1653.37亿元,增长32.24%;合同能源管理投资从2011年的412.43亿元增长到557.65亿元,增长35.21%,实现的节能量达到1828.36万吨标准煤,相应减排二氧化碳4570.9万吨。
二、贵州电网合同能源管理SWOT分析
1.贵州能源消费现状
贵州煤矿资源丰富,地下矿物质储量大,拥有全国磷化工基地、煤化工、铝化工、火电厂、大中型水泥厂、冶金等高耗能、高污染企业,工业比重占70%以上,既是耗能大省,也是全国节能减排滞后的省份。从表1可知,2011年贵州省生产总值能耗在全国除、香港、澳门、台湾以外省份的排名为27位,仅高于山西、青海、宁夏。相对于全国能耗最少的北京,贵州省能耗约为北京的3.73倍。与国内其他地区相比,贵州省仍旧有很大的节能减排的潜力可以挖掘。
据统计,贵州省2012年贵州省全社会用电量为1046.72亿kWh,第一产业用电总量约为3.95亿kWh;第二产业用电总量约为796.29亿kWh,其中,工业用电总量约为782.96亿kWh;第三产业用电总量约为76.50亿kWh;居民生活用电量约为169.98亿kWh。可知,贵州省工业用电量占全社会用电量的76%,其中高耗能用户用电量占全社会用电量的50%左右,大多为感性负荷且功率因数偏低。
因此,贵州作为落后地区,生产总值能耗高,工业用电与高能耗产业占总用电比重大,节能潜力巨大,节能服务行业将具有巨大的市场潜力,适合开展合同能源管理。
2.贵州电网节能工程试点情况
针对贵州省高耗能企业大多为感性负荷且功率因数偏低的问题,贵州电网公司选择中国五矿(贵州)铁合金有限责任公司、龙里龙腾铁合金公司等6家高耗能企业开展“大容量集中感性负荷无功补偿试点工程”的节能新技术示范项目。在示范工程中,采取“一厂一策”的策略进行实际调研、现场数据实测,邀请专家对6家高耗能企业的补偿方案进行逐一研究、论证,确定了低压测动态补偿、低压侧消谐型无功补偿、SVG+FC低压侧动态无功补偿3种就地无功补偿改造方案。目前已完成6家企业无功补偿设备的安装,并有2家进入了试运行。从这2家实际运行的效果来看,功率因数可从0.72~0.75提高到0.92~0.95,功率因数约提高了0.2%;产品单耗约降低了170千瓦时/吨,日产量约提高了6吨,直接为企业降低成本每吨约100元。预计项目完成后,6家高耗能企业每月将减少耗电254万千瓦时,一年将减少耗电3000万千瓦时,折合成标准煤1.1万吨。
3.SWOT分析
对贵州电网公司开展合同能源管理进行SWOT分析,分析情况如表2所示。
从SWOT分析中可知,贵州电网公司开展合同能源管理具有优势和机会,但风险和挑战并存。尽管经济效益具有风险,但社会效益是很显著的。贵州电网公司可成立节能服务公司,一是能促进节能服务行业的发展,二是加强自身企业的竞争力,三是体现了公司的社会责任感。
2011年几部委联合制定的《电力需求侧管理办法》中明确规定:各省级电力运行主管部门会同有关部门和单位制定本省、自治区、直辖市电网企业的年度电力电量节约指标,并加强考核;指标原则上不低于有关电网企业售电营业区内上年售电量的0.3%、最大用电负荷的0.3%;电网企业可通过自行组织实施或购买服务实现,通过实施有序用电减少的电力电量不予计入。电网企业要实现节能指标,合同能源管理是重要途径。参考国外的成功案例,集合行业优势、资金充足、电网企业的优质信誉、电网企业的长期发展,贵州电网公司逐步建立附属的节能服务公司,并且首先开展针对高能耗企业和政府机构的节能服务及合同能源管理项目,是一个非常有效的节能措施。
三、合同能源管理在贵州省的运作分析及发展建议
1.运作分析
从贵州地理位置和经济状况来看,合同能源管理在贵州的推广应用必须以贵州省政府为主导,贵州电网公司和其他电力企业为主体,中大型节能服务公司逐步进入,用户积极参与。
在建立、健全相关法律法规的基础上,贵州省政府提出具体强制性能耗标准,为能源企业参与实施合同能源管理提供政策支持和激励机制,对节能服务公司、生产和制造节能节电设备和产品的企业实施一定的优惠政策,制定合理的能源价格体系,主导合同能源管理的开展、推广。
凭着自身的资源和融资能力以及南方电网公司“十二五”节能减排的具体要求,贵州电网公司积极开展节能服务,进行合同能源管理先试点后推广应用。贵州电网公司利用在需求侧管理上的经验,提升节电服务技能和合同能源项目管理技能;通过比较技术优势、客户节电潜力、节电项目可操作性等因素,选取优势项目进行合同能源管理试点。贵州电网公司加强沟通,争取政府部门的支持、节能服务公司的合作、客户的响应,利用供电服务平台资源,搭建节能服务平台,逐步推广合同能源管理,促进合同能源管理在贵州的发展。
贵州发电企业与电力辅业公司组建节能服务公司,是在贵州开展合同能源管理的生力军。中央发电集团大都有自己的节能服务公司在运营,这些节能服务公司技术实力、经济实力雄厚,发挥着重要的节能减排作用,如国电科技环保集团有限公司、中电投远达环保工程有限公司等。贵州发电企业可借助所属发电集团的资源优势,在贵州开展和推广合同能源管理。
只要省政府创建良好的行业市场环境,面对贵州巨大节能潜力,中大型节能服务公司将会逐步进入到贵州的合同能源管理项目中,共同促进节能服务行业的发展。争取到2015年,贵州省建立比较完善的节能服务体系,合同能源管理成为用能单位实施节能改造的主要方式之一。
2.发展建议
合同能源管理在贵州的推行和发展,需要政府、电网企业、能源公司、节能服务公司、客户共同努力。前景光明,但任重道远。为了节能服务产业的发展,推进合同能源管理,必须加大能源审计力度,建立能源利用和节能经济效益评价机制;率先推进公共机构的节能改造;搞好高能耗企业、重点用能单位和大型公共建筑的节能改造;鼓励电网企业、大型能源企业、能源设备制造企业、大型重点用能单位组建专业化的节能服务公司,为用能单位提供节能服务,推动节能服务公司做大做强;合同能源管理项目应通过公开招标等竞争性方式,选择节能服务公司,营造公开、公平、公正的节能服务市场环境。
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摘 要:阐述了合同能源管理的基本类型及适用范围,分析了我国合同能源管理服务模式运行中存在的问题,展望了我国合同能源管理服务模式的发展与创新趋势。
关键词:合同能源管理;节能服务公司;合同能源管理服务模式
合同能源管理(国内简称EMC,即Energy ManagementContract,国外一般简称CEM,即Contracting EnergyManagement),是指由专业的节能服务公司通过能源服务合同为用能企业提供能源诊断、方案设计、技术选择、项目融资、设备采购、安装调试、运行维护、人员培训、节能量检测、节能量跟踪等系统化服务,并从用能企业节能改造后获得的节能效益中,按合同约定收回投资和取得利润的一种市场化节能机制和商业运作模式。
经过十几年的发展,合同能源管理这种节能新模式在我国有了长足的进展。中国节能服务产业年度报告显示,截至2011年底,我国节能服务产业产值达到1250.26亿元。其中合同能源管理项目投资额从2010年的287亿元增加到412.43亿元,同比增长43.45%。根据国家发改委等四部委联合的《关于加快推行合同能源管理促进节能服务产业发展的意见》,我国节能服务产业的发展目标是到2012年,“扶持培育一批专业化节能服务公司,发展壮大一批综合性大型节能服务公司。到2015年,建立比较完善的节能服务体系,使合同能源管理成为用能单位进行节能改造的主要方式之一。”
1 合同能源管理模式的基本类型及适用范围
合同能源管理,最重要的就是合同内容的确定。根据能源用户和节能服务公司在合同中各自所承担的责任、能源用户向节能服务公司付款方式的区别,可将可以将节能服务合同划分为不同的类型。当今国际上主要的合同能源管理模式包括以下三种基本类型,即:节能效益分享型、节能量保证型、能源费用托管型。
1.1 节能效益分享型
是一种在节能服务项目期内能源用户和节能服务公司双方共同分享节能效益的合同类型。这种类型的合同内容要求节能改造项目的投入按照节能服务公司与用户共同承担或由节能服务公司单独承担。项目完成后,经双方共同确认节能量,合同双方按合同中约定比例分享节能效益。合同执行结束后,节能设备所有权无偿移交给用能户,合同结束后所产生的节能效益全部归能源用户所有。在目前的能源管理项目中,节能效益分享型所占比重较大。该类型项目主要应用在建筑节能领域;在时间上,该类型项目的分享期限有延长的趋势,平均超过4.5年,最长超过10年。该模式适合节能效益大、回报期短的项目。
1.2 节能量保证型
此种模式是在项目合同期内,用户提供全部或部分项目资金,节能服务公司向能源用户提供节能服务并承诺保证项目能达到节能数量的合同类型。合同中对节能指标及检测和确认节能量(节能率)的方法进行规定,项目结束后,合同双方确认达到合同承诺的节能数量,用能户应一次性向节能服务公司支付节能服务费用。如果没有达到合同规定的节能率或节能效果,按照合同约定由节能服务公司承担相应责任和损失;如果实现的节能效益超过项目还款额,客户和节能服务公司可以共享超额收益。合同实施结束,节能设备应无偿移交给用能企业使用,以后产生的全部节能收益归企业享有。在目前的能源管理项目中,该类型项目所占比例增长较快,该模式项目主要集中在工业节能领域。该模式的优势是于融资成本低,适用于实施周期短、技术含量高,能够快速支付节能效益的节能项目。
1.3 能源费用托管型
此种模式是指用能企业委托节能服务公司出资进行能源系统的节能技术改造和运行管理,并按照合同约定将该能源系统的能源费用交节能服务公司管理,系统节约的能源费用归节能服务公司所有。合同规定能源管理和改造服务标准及其检测和确认方法。如果没有达到合同规定的服务标准和节能效果,节能服务公司应赔偿客户的相应损失。合同结束后,改造后的节能设备应无偿移交给用能企业使用,以后所产生的节能收益全归用户。该模式项目主要应用在具有一定规模的医院、宾馆饭店和商业卖场。项目的托管期普遍较长,平均超过10年,最长为15年。
根据中国节能协会节能服务专业委员会(EMCA)统计,目前国内市场上,节能量保证型处于主导地位,占57%,节能效益分享型占32%,其余类型总共占比约10%。
2 合同能源管理服务模式运行中存在的问题
由于合同能源管理在我国发展的时间较短,节能服务市场不够成熟。因此在合同能源管理模式选择上还存在发展模式单一、融资困难、信用风险等问题,难以适应不同领域对于节能服务的多样性需求。
2.1 节能效益分享模式项目的融资的问题
以国家当下给予财政奖励的节能效益分享型合同能源管理模式为例,项目资金由节能服务公司承担,节能服务公司的收益就要从节能项目当中慢慢地收回来。该类型项目的分享期限平均超过4.5年,最长超过10年。如果节能公司同时承接多个项目,就会导致资金方面的困难。而节能企业试图通过银行等渠道进行融资时,由于目前节能企业多为中小企业,他们很少拥有银行所看重的土地、厂房等抵押物,加之自身也存在较大的不稳定性,因此并不容易从银行获得贷款。此种模式的局限性在于,节能服务公司有可能因资金问题而影响公司业务的扩展。
2.2 节能效益分享、节能量保证模式项目节能量的确定问题
不同的客户需要不同的模式,实施节能效益分享、节能量保证模式项目,首先必须对基础能耗进行清楚的界定,获得准确的节能量。此外还需要解决企业和节能服务公司之间的节能效益的分配问题。现在多数合同能源管理方面的纠纷,都是因为双方在节能量上存在分歧而造成的。想要对于基础能耗、节能量进行专业、精确的界定,就需要有成熟的第三方能源审计公司,而这在目前的国内恰恰是非常欠缺的。在节能量测量方法方面,怎样定义基线?如何核实客户提供的数据?遇到工作负荷和基线变化时如何处理?是目前节能服务公司在项目实施中经常遇到的问题。
2.3 政府机关、公用事业单位现行财务管理制度障碍
我国现行政府机构财务管理制度规定,政府机构的能源费用实行实报实销制。因此节能服务公司难以从政府机构的节能项目中分享节能效益,例如在某一城市开展的节能效益分享型项目中,该城市市政机构路灯每年电费100万元,开展LED路灯改造节能服务后,每年电费降至20万元,但是根据政府财务管理制度规定,电费实行实报实销,节省下来的80万元电费无法与LED路灯企业分享。不仅节能服务企业无法收回投资,而且市政单位也没有开展LED路灯节能改造的积极性。
2.4 节能服务企业与用户的信誉环境尚待改进
目前我国节能服务的信誉环境尚待改进,无论是节能服务企业还是耗能企业(用户),都存在这个问题。因节能服务企业原因形成的信用风险主要表现在:不能达到承诺的节能效益;因资金不足导致项目工期延误;降低设备使用年限(节能服务企业在合同签订以后,有可能通过购买质量不符合要求的设备,造成设备使用年限缩短,导致设备在节能受益年限内运行良好,达到节能受益年限之后就过早报废)等。因节能用户原因形成的信用风险主要表现在:拒绝支付或迟延支付节能收益;节能用户主体变更、主体消灭以及项目中途转让引来的合同履行风险等。
3 合同能源管理服务模式的发展与创新
2010年4月2日,国家发改委等部门《关于加快推行合同能源管理促进节能服务产业发展意见的通知》,对我国合同能源管理及节能服务产业的发展作出了明确规定,正式将合同能源管理纳入国家能源发展政策,为我国节能服务市场的发展壮大提供了政策支持,促进了我国合同能源管理服务的成熟和发展,出现了一些创新的合同能源管理模式。
3.1 融资租赁模式
近年来,融资租赁型是一些节能服务公司正在探索的合同能源管理新模式。融资租赁简单来说就是节能服务公司或租赁公司将节能设备租赁给用能单位,用能单位用节能设备产生的节能效益支付租金。一般来说,节能技术改造项目中,节能设备的投资费用大,要占到项目总投资的50%以上。如果采用节能设备租赁方式,与融资租赁公司合作,可以分散和规避投资风险,降低节能服务公司的投资风险。
融资租赁在合同能源管理领域的应用,主要是以项目业主作为承租人,根据节能服务企业的节能诊断和建议,以节能服务企业作为出租人,就特定节能技术、节能设备等进行融资租赁,节能服务企业以向业主单位收取租金的形式获得收益。针对客户不同的融资需求,融资租赁公司在介入合同能源管理项目时主要采取直接租赁和售后回租两种模式。直接租赁模式:在合同能源管理项目开工建设前或者项目建设的过程中,尚未竣工验收之前,如果有融资需求,一般采用的是直接租赁模式。售后回租模式:是指承租人将自有物件出卖给出租人,同时与出租人签定融资租赁合同,再将该物件从出租人处租回的融资租赁形式。在合同能源管理项目竣工验收并且由节能服务公司向其客户(承租人)交付后,如果有融资需求,一般会采用售后回租的模式。融资租赁在实践中还可采取杠杆租赁、委托租赁、银租节能等方式开展交易,这取决于实际情况需要与具体交易安排。
3.2 股权融资和未来收益权质押融资模式
为了避免金融机构对能源管理项目及其预期效益的不确定性和风险预估,金融机构可以采取金融机构持股的模式实质性介入能源管理项目中。可以分为两类:一是金融机构入股节能服务企业,从而对能源管理项目进展及其收益享有决策权和收益权;二是金融机构直接入股业主单位,或者要求项目业主单位以股权作担保,从而保证节能服务企业和金融机构的项日收益。
未来收益权质押融资即远期收益变现融资,也不失为一种合同能源管理融资模式创新举措。据了解,浦发银行推出的合同能源未来收益权质押融资产品,是以“未来实现的收益”质押的方式向企业提供专项贷款,按照该项目未来收益的一定比例、提前将该项目未来的收益以贷款的形式发放给企业。通过这个专项产品,节能环保企业可以提前获得未来数年才能全部收回的项目收益,并投入到企业承接的新项目中。
3.3 “节能超市” 服务运营模式
“节能超市”模式,就是建立一个像超市一样的节能服务综合平台,整合国内节能服务产业的节能产品、技术、项目、资金、人才、服务等优质资源,打通产业服务链条,为用能企业提供系统化、多样化、可定制的“一站式”节能服务综合平台,满足不同用能企业的节能需求。企业可像居民在超市买菜一样,在“节能超市”里订购自己的节能产品。这一模式能解决传统模式下,信息不对称、客户与节能产品和技术供应商之间的对接耗时过长、交易成本较高、无法实现规模效应等问题。
“节能超市”模式提出了整合资源、集成服务、可定制式服务的节能服务新理念,解决了耗能企业找技术、找产品、找服务、找资金等诸多难题,提高了节能服务的效率。
3.4 “四二二合同能源管理运行模式”
“四二二合同能源管理运行模式”,即四个平台:为发改委、财政部提供监督平台、为投资人提供监管平台、为合同能源管理运行提供监控平台、为质量保障提供监督支付平台;二个捆绑:产品质量与生产企业收益捆绑、用能单位分享收益与服务公司收益捆绑;二个提升:通过服务提升了节能服务收益权、融入信用产品提升了合同价值。该合同能源管理运营模式独特、合理,技术节能和管理节能方面先进、成熟,既完成了节能减排的目标,又使用能单位和节能服务公司受益,能实现经济效益和社会效益的双丰收。
我国节能服务产业市场空间巨大,在我国政府强力推进节能工作的政策背景下,合同能源管理必然在节能服务中发挥重要作用,各种类型的合同能源管理服务模式也将在其中得到广泛应用。
参考文献
[1]陈柳钦.合同能源管理创新节能商业模式[J].经济界,2011,(5).