搜索
1能源的科学计量与能源节约全国节能监测管理中心张万路一、能源计量在工业企业中对科学用能的作用1、准确的计量是履行《京都议定书》的必要条件关于气候变化的政府间组织[IPCC］于2001年做出了关于全球气候变化科学的第三个评估报告。根据这一评估报告：在20世纪中，全球平均气温增高了约0.6℃，全球的平均海平面已升大了0.1至0.2米。造成平均气温升高和海平面升高的最主要原因是由于人类活动所造成的“温室气体”（如CO2气）的排放放量猛增。按照全球气温模型的预报，在21世纪中全球平均气温将冉升高为1.4℃至5.8℃，许多岛屿将不复存在，有大面积的海滩将被淹没。为了解决这一问题已经成立联合国关于气候变化的框架公约组织（UNFCCC）。1997年12月1日在日本京都召开UNFCCC的大会上已通过了著名和重要的京都议定书，（KYOTOPROTOCOL）。京都议定书的主要目标是减少温室气体的排放量，使之达到比1990年的排放量少5%。然而，京都议定书付诸实施的先决条件是有多于55个国家在此议定书上签字，而在这些国家中CO2的排放总量应大于全世界温室气体排放总量的55%。虽然到目前为止，已有84个国家在该议定书上签了字，但这些国家的CO2排放总量仅占个世界排放总量的44%原因是还有某些大国仍然拒绝在京都议定书上签字。2图l．过去140年和过去1000年地球表面气温的变化曲线（根据IPCC的第三号评估报告）在目前这种情况下，全人类都应该对未来的环境和能源技术作更加广泛和深入的研究，特别是开展新型的国际化合作研究。所以要这样作的原因是：将来一旦在某时由一些大国的签字而使京都议定书实质生效时，利用目前现有水平的技术而同时又不致使全世界的经济活动衰退，要想达到京都议定书所规定的目标将是十分困难的。因此现有就应立即研发以下的各项新技术，它上要包站：新的燃料电池，燃氢车辆，改进提高内燃机，更加有效（输出功率更大）的核电站，各种新材料等的广泛研发计量技术能为上述这些新技术的研发作出重要贡献，这是由于大多数的新技术都变求在十分苛刻的条件进行有效的计量过程，并且还要求有更加精确的计量结果。2、计量在国民经济中“四两拔千斤”的作用西方国家将仪器仪表纳人信息技术产业并采取优先发展的政策，例如、美国商业部指出；“信息技术（IT）生产行业，也就是计算机软、硬件生产者、通讯设备及服务提供者、计量仪器仪表生产者”。它把计量用工业仪表、电测仪器、实验室分析仪器，以及相关软件也属于信息技术生产行业。并把发展信息技术和信息产业摆在优先地位，同时加大了这方面的战略性投资。对于仪器仪表产业美国商务部分析说：“仪器仪表总产值仅占工业总产值的4%，但其对国民经济生产总值的影响却达到66%”，起到了四两拨千斤的作用。日本科学技术厅把测量传感器技术作为21世纪第一位的发展技术。近年来3发展迅速，平均以20-30%的速度增长。成为亚洲测量传感器生产第一大国。西欧发展最快的是德国，自动化测控仪器系统得到了大面积推广应用。欧共体第三个科技发展总体规划（20世纪90年代）将测量、检测技术列为15各专项之一。各行各业随着对仪器仪表的要求也趋向于要求快速、自动、准确地测控。投资费用在增加，并占设备投入的相当比例。例如重大工程项目的投入仪器仪表平均占15%的设备投资；运载火箭的试制费用一半用于购置仪器仪表；高科技奥运工程也要求10%投入自动测控技术装备，可以增加新的生产能力、降低成本。其对科技、经济社会和和国防带动作用是显而易见的。近年来，我国经济发展很快，出口旺盛，但计量仪器仪表外贸逆差是机械装备制造业中最大的行业，外贸逆差2000年为11.2亿美元，2001年为30亿美元，2002年为50亿美元，2003年为60.7亿美元，2004年预计100亿美元，将超过国内总产值。3、能源计量是企业节能工作的基础中华人民共和国《节约能源法》第二十二条明确规定了“用能单位应当加强能源计量管理”，作为《节约能源法》的配套法规，原国家经贸委第七号令《重点用能单位节能管理办法》中第十三条规定“重点用能单位应健全能源计量、监测管理制度，配备合格的能源计量器具、仪表，能源计量器具的配备和管理应达到《用能单位能源计量器具配备和管理导则GB17167》规定的要求”。能源计量与节能监测、能源审计、能源统计、能源利用状况分析是企业能源管理和节能工作的基础，而能源计量是基础中的基础。如果企业没有合理配备能源计量器具，能源管理部门就难以获得准确可靠的能源计量数据，对企业的节能监测、能源审计、能源统计、能源利用状况也就难以进行科学的分析和统计。从而无法为企业的能源管理和节能工作提供可靠、准确的指导方向，可能造成企业能源严重浪费，增加生产成本。由于企业能源的浪费，随之也会带来对环境的污染和破坏。自改革开放以来，国家的经济出现了快速发展，随着经济的快速发展，国家对企业的节能降耗工作提出了更高更新的要求，企业能源计量工作就显得更为重要，必须与国家对企业节能、环保的要求相适应。随着科学技术的不断进步，能源计量器具的种类不断增加；能源计量器具的4数字化、自动化、智能化不断提高；能源计量器具的准确度也不断提高。有些企业由于经济效益的提高，提升了对能源计量器具水平要求，使不少企业引进了一些国外先进的能源计量器具。同时也有些企业特别是一些承包性的企业和民营企业，承包人和民营老板的短期行为，不重视能源计量器具的管理工作，能源计量器具的配备率、准确度又远达不到相关标准的基本要求。而能源的节能约和合理的使用是经济、社会可持续发展的关键因素，关乎经济安全、国家安全。一般的说，能源的消耗与污染物（包括二氧化碳）的排放有着直接的关系，利用现代化的手段准确定量的感知能源的消耗量和污染物的排放量，有的放矢的节约能源是保护环境最基本的手段。事实上，目前世界上温室气体的排放量多是通过能源消耗量推算得来的，这就更需要准确定量的计量用能单位的能源消耗量，从而达到节约能源、履行《京都议订书》义务之目的。二、我国企业的能源计量现状根据国家质量检验检疫总局的统一要求，国家计量相关部门于11月初开始赴广东、广西、天津、河北、河南进行计量工作专题调研，重点了解冶金、有色、建材、石油石化、电力、化工等重点耗能行业的能源计量状况。调研组走访了韶钢、唐钢、天津钢管有限责任公司、广东坚美铝材、广东新明珠陶瓷、唐山惠达陶瓷、广西三环企业集团、广西玉柴机器、中石油华南公司、中石化广东分公司、渤天化工、唐山三友碱业、中铝郑州分公司和中州分公司、托肯衡山科技（广州）有限公司、广州羊城科技实业集团有限公司等二十余家重点耗能企业和能源计量器具生产企业，召开了十余次重点耗能企业、行业主管部门和质检部门代表座谈会，听取了有关部门关于能源计量、取水计量工作情况的汇报，取得了大量第一手材料。广西质监局积极开展能源计量试点工作，针对陶瓷行业高耗能、高污染的特点，选取全国最大的日用陶瓷企业----广西三环集团股份有限公司作为节能降耗试点企业，运用标准、计量手段开展节能、节水、节材工作。据初步统计，该企业通过完善计量保证体系和技术改进后，吨瓷耗（标准）煤下降4.5%，耗气下降1.87%，耗电下降3.53%，耗水下降9.52%，耗泥下降7.4%，节能降耗工作取5得显著效益。该局为推动节约用水、积极开展试点工作，争取重点取水企业的计量器具配备率达到100%，用水计量器具配备率达到90%，检定率达100%，水资源利用率达到85%以上。同时，积极开展工业企业的取用水计量工作，选取广西有代表性的制糖企业----广西贵糖（集团）股份有限公司作为试点企业。在试点工作中，贵糖集团对水资源的使用严格计量管理，在各独立核算单位安装了水表、超声波流量计、电磁流量计等计量器具，增加了计量监控点，进行成本核算，促进各分厂、车间改进工艺流程，充分循环利用水资源。仅对蒸汽凝结水的回收利用一年就可产生约1500万元的效益。广东韶钢在企业发展过程中始终把计量管理作为提升企业管理水平、节能降耗、提高质量、增加效益的重要基础工作，该公司1991年荣获“国家一级计量合格单位”，1996年通过“完善计量检测体系”确认，今年11月又率先通过中启计量体系认证中心的现场审核。该公司从2003年起分两期共投资3100万元，完成了“计量数据采集管理系统”建设，该系统由分布在公司内的43个采集子站、1319个采集点对公司的一、二次能源量、物资量进行实时采集，将采集到的水、电、气、蒸汽和煤、焦炭等能源的供应（生产）、消耗情况随时统计、贮存、分析、处理后，组成了生产调度、节能监督管理等16个子系统，实时在局域网发布，供公司各部门应用。据统计，2004年与2003年相比，吨钢耗水下降6.5m³，年降低成本5166万元，吨钢耗电下降12.9kwh，年降低成本2483万元，可利用剩余氧气资源3000万m3³，可创效1405万元，其他利用实时计量数据改进技术与工艺，提高产品质量等取得的间接效益也在亿元以上，该系统的建立和应用在企业节能降耗、清洁生产、增加效益等方面发挥了非常显著的作用。唐钢、唐山建龙、广东珠钢、广西柳钢等钢铁企业也都建立功能相似的能源计量信息管理系统，把能源的生产、消耗情况及时反馈给有关部门，为生产决策提供依据，使能源的调度更加及时合理，为减少能源消耗、降低成本奠定了基础。广东新明珠陶瓷集团有限公司是我国专业生产陶瓷墙地砖及卫生洁具的大型企业，也是高耗能企业，能源成本约占生产成本的三分之一。近几年来，该公司采取了一系列节能降耗措施，一是使用煤转气代替燃油，能源利用率大大提高，降低能源成本约50%，又减少了废气排放，降低了环境污染；二是开展技术革新，对机电设备全面使用变频装置，节电约20%；三是采取使用大吨位球磨机、加宽6窑炉宽度、余热利用等技术，提高了能源的综合利用率。唐山惠达陶瓷等陶瓷企业能源计量和节能降耗工作十分重视，不但建立了比较完善的计量检测体系，而且注重技术进步与改造，通过改建燃气隧道窑、采用高压注浆、低压快排水、机器手施釉等技术来提高能源利用效率和工效，达到节能降耗的目的。天津渤天化工是具有近七十年历史的老化工企业，企业把完善计量基础工作作为企业节能降耗的技术基础，多年以来每年计量投入都在百万元以上，建立了比较健全的计量管理体系，在企业节能降耗方面发挥了重要作用。2000年公司年耗水1500万吨，到2004年公司产量翻一番，而年耗水下降到了1400万吨，2005年前十个月烧碱综合耗能达到了1413kg/吨标准煤，居全国领先水平。焦作万方铝业公司利用我国“九五”重点科技攻关成果，于2001年建立了我国第一条280KA大型预焙电解槽，使吨铝直流电耗下降1046kwh，吨铝节约电费约345元，其技术指标居全国前列。中铝中州分公司利用国家“九五”科技攻关成果在2002年6月至2004年底先后建成了两条“选矿拜尔法高新技术产业化示范工程”，形成了年产145万吨氧化铝生产能力，不仅降低能耗约35%，还为我国低品位一水硬铝型铝土资源的利用找到了途经，可使我国现有铝土矿资源服务年限提高三倍以上。中铝郑州分公司是亚洲最大的氧化铝厂，年耗能200万吨标准煤，能源动力占生产成本的40%左右，属高耗能行业，公司把计量工作作为企业科学管理的基础，建立了完善的计量检测体系，建立了24项企业最高标准，其计量校准实验室通过了国家实验室认可委员会的认证，该公司也是我国首家通过4A级标准体系良好行为示范企业，氧化铝产量2004年比2001年增加了38.32%，而耗能仅增加21.02%，能源利用率逐年提高。特别是世界一流技术装备的70万吨氧化铝项目2005年底全面建成投产，公司的能耗水平还将大幅下降。在调研中也了解到企业在能源计量管理、节能降耗方面存在一些问题，主要表现在以下几个方面：第一，大中型企业虽然普遍重视能源计量工作，建立了比较完善的计量检测保证体系，但信息化程度普遍不高，能源计量数据没有充分发挥作用。只有韶关钢铁、珠江钢铁、唐钢等钢铁企业建立了功能比较先进的能源计量、统计、实时监控的计算机网络，在其他行业能源计量信息化建设水平还比较低，远远不能适应目前建立资源节约型社