能源管理体系培训-节能管理基础篇

二、节能管理基础篇沈龙海国家发展改革委能源研究所高级顾问中国节能企业联合会会长国际节能环保协会专家委员会主任二0一二年八月北京主要内容一、企业能源统计方法二、企业能量平衡模型三、企业能源审计方法四、固定资产投资项目节能评估方法五、节能量测量、验证和审核六、千家企业节能行动和万家企业节能低碳行动一、企业能源统计方法(一)基础知识1.基本概念1）能源统计统计的最基本概念是计数，它有两个基本要素，即对象和数量。要做好统计工作，必须明确统计对象是什么？为了正确表示统计对象需要统计什么？采用什么样方法进行统计？也就是说，首先要根据具体任务确定统计对象的统计体系、统计范围和表示统计对象基本特征的参量，对各统计项目之间的内在联系加以必要的说明，提出统计大纲，即通常所说的“统计指标体系”;一、企业能源统计方法其次，要对体系中各项具体指标计算范围、计算方式、统计数据采集、整理的方法等项均作明确的规定，即明确说明指标的涵义，这在统计学中称为“指标解释”。“统计指标体系”和“指标解释”组成了统计文件，它是进行统计工作的依据，以保证统计工作的准确性、统一性和完备性。一、企业能源统计方法能源统计:是运用综合能源系统经济指标体系和特有的计量形式,采用科学统计分析方法,研究能源的勘探、开发、生产、加工、转换、输送、储存、流转、使用等各个环节运动过程、内部规律性和能源系统流程的平衡状况等数量关系的一门专门统计。只有做好能源统计，才能做好能源原始记录（或原始凭证）、统计台帐、才能填报能源统计表，才能进行统计分析，才能使能源统计报表数出有据，真实可靠。能源统计是以能量为统计单位。一、企业能源统计方法能源统计报表制度：是由国家统计局制定的为完成能源统计任务定期收集和整理能源基本统计资料的调查组织形式，是各企业、各地方按国家统一规定的表格形式，统一的报送程序和报送时间，自下而上地向国家和各级领导机关履行的一种报告制度。具体可分为定期报表制度和年度报表制度。一、企业能源统计方法2）能（能量）能是一个物理概念，根据描述宏观物体基本运动特性的牛顿力学定义，能为作功的本领。能是物理运动的一种度量，并且是物质运动状态的单值函数。如机械能、分子内能、电能、化学能及核能等。3）能源能源是可以从其中得到热、光、动力之类的能量的物质资源，可以是燃料、自然能或能的载体。能源不是一种单纯的物理概念。也就是说，必须是技术经济上合理的那些可以得到能量的资源才能称之为能源。我国《节约能源法》所称能源，是指煤炭、原油、天然气、电力、焦炭、煤气、热力、成品油、燃料油、液化石油气、可再生能源和其它直接或者通过加工、转换而取得有用能的各种资源。一、企业能源统计方法4）一次能源一次能源是从自然界直接取得，并不改变其基本形态的能源。如煤炭、原油、天然气、水力、核能、太阳能、生物质能、海洋能、风能、地热能，等等。5）二次能源二次能源是一次能源经过加工转换成另一种形态的能源。主要有电力、焦炭、煤气、蒸汽、热水以及成品油、燃料油、液化石油。在生产过程中排出的余能、余热，如高温烟气、可燃气、蒸汽、热水、排放的有压流体等也属于二次能源。一次能源无论经过几次转换所得到的另一种能源，都称做二次能源。一、企业能源统计方法6）耗能工质耗能工质是指在生产过程中所消耗的那种作原料使用，也不进入产品，制取时又需要消耗能源的工作物质。（GB2589－1990）例如水、压缩空气等。7）燃料发热值我国1981年发布的国家标准（GB2587－81）规定：燃料发热量取低位发热值（见表1）。表1、一次能源的平均低位发热量类别单位平均低位发热量(kcal)统配矿煤地方矿全国平均kgkgkg540030005000油原油kg10000矿井气气天然气油田气m3m3m38000931010000一、企业能源统计方法低位发热量，即燃料完全燃料，燃烧产物中的水蒸汽仍以气态存在时的反应热，它等于从高位发热量中扣除蒸汽凝结热后的热量：Qdw=Qgw-r·W式中：Qdw,Qgw－燃料的低位与高位发热量(kcal/kg)；r－水蒸汽凝结热(kca/kg)；W－1kg燃料燃烧产物的水蒸汽量(kg/kg).进行能量平衡时，应以燃料的低位发热量为计算基准。由实测求得Qgw,并换算为燃料利用基低位发热量（公式见GB2587－81）。当不能实测时，可根据燃料的工业分析结果的经验公式（见GB2589－81）计算求得。一、企业能源统计方法2.所用单位1）原始单位计量各种能源的实物量所用的单位称为“原始单位”。2）通用单位能源统计要反映出多种能源的相互关系，就必须采用共同的单位去计量不同的能源。要找到一种通用的度量单位对不同对象进行计量，其先决条件是研究这些对象所具有共同的属性。3）能源统计中使用单位表2能源统计的原始单位燃料动力形式单位固体燃料吨①液体燃料原油吨①各种成品油桶②、升、加仑③气体燃料标准立方米、标准立方英尺电力千瓦小时吨这里指的是1000kg。另外英美还使用长吨和短吨，1978年以前英国用长吨（1016.05kg,2240磅）,美国用短吨（907.2kg,2000磅）。桶为容积单位，这里指的是石油桶，约等于159L。加仑为容积单位，有英国加仑（4.546L）和美国加仑（3.7854L）。能源所含热量高位热值低位热值热量单位换算成某种燃料量焦耳（J）或其倍数卡（cal）或其倍数英热单位（Btu）或其倍数煤当量——吨煤当量(我国称吨标煤)1tce=7×106kcal油当量能源统计中的各种通用单位吨油当量（toe）OECD各国：1toe=107kcal(NCV)UN统计1toe=1.02×107kcal(GCV)其他，如国际壳牌石油公司：1toe=1.0837×107kcal桶油当量（BOE）一、企业能源统计方法1969年国际计量委员会建议废除卡热量单位，采用国际单位制（SI）中焦耳作为能、功、热的单位，定义为1国际安培电流，在1国际欧姆电阻上，1秒钟消耗的电能。1984年3月，国务院发布了《关于在我国统一实行法定计量单位的命令》，命令指出：能量、功、热的法定计量单位为焦[耳]。1991年1月1日起，除个别特殊领域外，不允许使用非法定计量单位。表3用于构成十进倍数和分数单位的词头因数词头名称词头符号因数词头名称词头符号1018艾[可萨](exa)E10-1分(ceci)d1015拍[它](peta)P10-2厘(centi)c1012太[拉](tera)T10-3毫(milli)m109吉[咖](giga)G10-6微(micro)106兆(mega)M10-9纳[诺](nano)n103千(kilo)k10-12皮[可](pico)p102百(hecto)h10-15飞[母托](femto)f101十(deca)da10-18阿[托](atto)a表4常用带词头的能源单位带词头的能源单位能源单位带词头的能源单位能源单位Mt百万吨TW10亿千瓦Gt10亿吨kW·h千瓦小时Mtce百万吨煤当量或百万吨标准煤MW·hGW·h千千瓦小时百万千瓦小时Mtoe百万吨油当量TW·h10亿千瓦小时MW千千瓦mg毫克GW百万千瓦g微克一、企业能源统计方法4）当量热值低（位）发热量等于29.27MJ（或7000kcal)的固体燃料称为1kgce，在能源统计计算中采用tce。低（位）发热量等于41.82MJ（或10000kcal）液体或气体燃料称1kgoe或标准立方米气。按标准煤量（或标准油量），折算的热量值称为当量热值。一、企业能源统计方法5）等价热值等价热值是指为了得到一个单位的二次能源（如汽油、柴油、煤油等石油制品，焦炭、煤气、电力、蒸汽等）或耗能工质（如压缩空气、氧气、各种水等）在工业上实际要消耗的一次能源的热量。例如：发电煤耗为0.404kgce/Kw·h，其等价热值为0.4047000＝2828kcal一、企业能源统计方法其热功当量为860kcal，热·电转换效率为860/2828＝0.304。［例1］计算1kg焦炭的等价值。［例2］计算1kg低压饱和蒸汽的等价热值。转换效率二次能源具有的能量等价热值)/(823585.070001kgkcalkg焦炭的等价热值)/(90072.06501kgkcalkg值低压饱和蒸汽的等价热一、企业能源统计方法3.折算标准煤系数见表51）煤炭类原则上应采用企业实测单位重量的发热值；2）各种燃气和生物质能的发热量应采用实测值，再折算成标准煤当量。如无条件实测，取表6数值。表5能源折算系数表能源品种平均低位发热量实测或参用折标系数原煤5000（kcal/kg）20908（kJ/kg）0.7143（kgce/kg）洗精煤6300（kcal/kg）26344（kJ/kg）0.9000（kgce/kg）洗中煤2000（kcal/kg）8363（kJ/kg）0.2857（kgce/kg）焦炭6800（kcal/kg）28435（kJ/kg）0.9714（kgce/kg）原油10000（kcal/kg）41816（kJ/kg）1.4286（kgce/kg）汽油10300（kcal/kg）43070（kJ/kg）1.4714（kgce/kg）煤油10300（kcal/kg）43070（kJ/kg）1.4714（kgce/kg）柴油10200（kcal/kg）42652（kJ/kg）1.4571（kgce/kg）重油10000（kcal/kg）41816（kJ/kg）1.4286（kgce/kg）液化石油气12000（kcal/m3）50179（kJ/m3）1.7143（kgce/m3）炼厂干气11000（kcal/m3）46055（kJ/m3）1.5714（kgce/m3）天然气9310（kcal/m3）38931（kJ/m3）1.3300（kgce/m3）焦炉煤气4300（kcal/m3）17981（kJ/m3）0.6143（kgce/m3）电力当量值860(kcal/kW·h)等价值2828(kcal/kW·h)3600（kJ/kW·h）11838（kJ/kW·h）0.1229（kgce/kW·h）0.4040（kgce/kW·h）热力按热焓计算0.03412（kgce/MJ）0.1429（kgce/Mcal）煤泥2000～3000（kcal/kg）8374～12560（kJ/kg）0.2857～0.4286(kgce/kg)泥炭1500～2500（kcal/kg）6280～10467（kJ/kg）0.2143～0.3571(kgce/kg)煤焦油8000（kcal/kg）33453（kJ/kg）1.1429(kgce/kg)粗苯10000（kcal/kg）41816（kJ/kg）1.4286(kgce/kg)表6各类燃气和生物质能折算系数表（参考值）能源种类平均发热量折标系数气田气8500（kcal/m3）1.214（kgce/m3）油田伴生气9300（kcal/m3）1.329（kgce/m3）煤矿瓦斯3500～4000（kcal/m3）0.5～0.571（kgce/m3）焦炉煤气4300（kcal/m3）0.614（kgce/m3）焦炭制气3900（kcal/m3）0.557（kgce/m3）发生炉煤气1250（kcal/m3）0.179（kgce/m3）压力气化煤气3600（kcal/m3）0.514（kgce/m3）重油催化裂解气4600（kcal/m3）0.657（kgce/m3）重油热裂解煤气8500（kcal/m3）1.214（kgce/m3）水煤气2500（kcal/m3）0.357（kgce/m3）生物质能人粪4500（kcal/kg）0.643（kgce/kg）牛粪3300（kcal/kg）0.471（kgce/kg）猪粪3000（kcal/kg）0.429（kgce/kg）羊、驴、马、骡粪3700（kcal/kg）0.529（kgce/kg）鸡粪4500（kcal/kg）0.643（kgce/kg）大豆秆、棉花杆3800（kcal/kg）0.543（kgce/kg）稻杆3000（kcal/kg