节能基础•1.综合能耗2.节能量计算•3.能源计量器具配备1.1基本概念1.1.1能源定义:为人类生产和生活提供能量和动力的物质资源能源特性:(1)必要性和广泛性(2)一次性和辅助性(3)连续性和波动性(4)替代性和多用性(5)不易存储性和易损性概述1概述1能源的分类按来源来分二次能源一次能源按能源性质分按能源本身特征按能源污染程度核能(裂变和聚变1kgU235裂变相当于2000toe)和地热能潮汐能太阳辐射能(6×1017kW·h/a)可再生能源不可再生能源燃料能源:矿石\化工\生物非燃料能源:利用机械能\热能含能体能源/可储存(水库)过程性能源/不可储存(流水)清洁能源/太阳能,风能非清洁能源/煤炭石油化工生产的常用能源煤炭、石油、天然气、电力除此之外,太阳能、风能、生物质能、潮汐能、地热能等都可以通过发电转换成电能1.1.2节能定义就是应用技术上可行、经济上合理、环境和社会上可以接受的方法来合理有效地利用能源。分类狭义节能指的是直接节能,广义节能是包括直接节能和间接节能1.直接节能是指采用科学的管理方法和先进的技术手段减少生产和生活中直接消耗的能源,称为直接节能节能2.间接节能在生产相同数量产品或产值的条件下,降低直接投入的一次能源或二次能源的消耗3.技术节能是指通过改进利用率低的工艺、设备、操作等方面的技术措施来达到节能的效果称为技术节能4.结构节能是指通过适度调整经济结构的措施来达到节能的效果称为结构节能5.管理节能是指通过合理组织生产和运输、合理分配和使用能源及其他物质以及合理的管理制度等管理措施,收到直接和间接地节能效果1.1.3节能技术改造定义是以节约能源为目的,采用先进技术和先进工艺,对现有企业的生产进行节能技术改造或综合能源利用,以提高企业能源的有效利用率,降低企业的能源单耗,同时提高企业产品的产量和质量。类型1.增添型2.更新型3.替代型4.综合型前后的经济效果的比较1.1.4能量分析是指应用能量理论,参照能量平衡模型,对体系用能的全过程进行定性分析。全能耗为生产一定产品或完成一定作业所消耗的全部能源回收能重能和余能统称为回收能;余能:在损失的那部分能量中,还有一部分能量可以回收利用,这部分可回收利用的能量称余能。重能:在有效利用的能量中一部分能量可以重复利用,这部分可重复利用的能量称重能。节能量在生产一定可比条件下,采用了相应的节能措施之后,消耗的能源数量比先前的减少量。(表示节约能量的消费数量)节能率是指在一定的可比条件下,采取节能措施之后,节约能源的数量与未采取措施之前能源消费量之比。(表示节能措施对能源消耗的节约程度)1.1.5节能技术评价能量的转换效率能量的转换效率=输出能量输入能量×100%能量工艺利用率能量工艺利用率=工艺总有效利用能源总能耗×100%单位产品能耗单位产品能耗=产品总能耗产品产量×100%1.4.1化学工业的节能现状化学工业每年的能源消费量占全国能源消费的10%~12%;按重点行业分,消耗量占总行业60%左右化学工业的能源消耗主要以固体为主,煤炭占化工总能耗的50%,大大高于发达国家化工节能的潜力1.4.2化工产品能源消耗与国际先进水平的差距从提高能源利用率看节能潜力–全国能源利用效率约为32%,比发达国家低约10%。从主要产品单位能耗的差距–我国合成氨平均单耗比国际先进水平高了近一倍–乙烯平均单耗比国外高出大约一倍多–烧碱的吨产品能耗比国际先进水平高40%–每吨电石的耗电量比国外高20%主要耗能设备技术水平–工业锅炉的平均热效率为55~60%;发达国家80%以上1.4.2化工节能潜力巨大我国GDP增长率随能耗变化趋势世界主要国家能源利用经济效率世界平均水平是中国的2.6倍日本是中国的6.1倍②按二次蒸汽的利用情况可分为:单效蒸发和多效蒸发③按加热方式可以分为:直接加热蒸发和间接加热蒸发④按蒸发过程的操作方式可分为间歇蒸发和连续蒸发3.蒸发的特点①溶液由挥发性溶剂和不挥发性溶质组成②传热与传质同时进行的过程,蒸发速率由热量传递速率决定综合能耗的计算综合能耗计算通则•3.2•能源的当量值energycalorificvalue•按照物理学电热当量、热功当量、电功当量换算的各种能源所含的实际能量。按国际单位制,换算系数为1。(无论何种能量形式单位相同,即1J的机械能=1J电能=1J热能)•3.3•能源的等价值energyequivalentvalue•生产单位数量的二次能源或耗能工质所消耗的各种能源折算成一次能源的数量。17综合能耗计算通则•3.2•能源的当量值energycalorificvalue•按照物理学电热当量、热功当量、电功当量换算的各种能源所含的实际能量。按国际单位制,换算系数为1。(无论何种能量形式单位相同,即1J的机械能=1J电能=1J热能)•3.3•能源的等价值energyequivalentvalue•生产单位数量的二次能源或耗能工质所消耗的各种能源折算成一次能源的数量。18能量的单位与换算•卡是热量的计量单位。•工程与能源统计用:120℃卡=4.1816焦尔。•相应的:1千克原煤发热量=5000千卡,5000×4.1816千焦=20908千焦。(不同煤炭实测数有所不同)•1千克标准煤发热量=7000千卡•=7000×4.1816千焦•=29271.2千焦。19当量热值与等价热值•当量热值是指某种能源本身所含的实际能量,按各种能源实际发热量计算的数量是能源的实物量(原单位数量)。根据能源的实际发热量、用标准煤单位表述该种能源的数量,就是当量值折标。当量值的换算符合物理学能量守恒原理。•当量热值应按实测数据计算。在无实测数据时,可取一些参考数据。•等价热值是指为了获得一个度量单位的某种二次能源(如汽油、柴油、电力、蒸汽等)或耗能工质(如压缩空气、氧气、各种水等)所消耗的以热值表示的一次能源量。这是当量能源折算成等价能源。•由于等价热值,实质上是除当量热值外,加上了能源转换过程中的能量损失,因此等价热值是个变动值,它与能源加工转换技术有关。等价热值可由下面的计算公式求得:•等价热值=当量热值÷转化效率。对于一次能源没有等价值,耗能工质不存在当量值。204综合能耗计算的能源种类和范围•4.1能源种类(一些情况不容易处理-低质能源/可再生能源/回收能源)•4.1.1综合能耗计算的能源指用能单位实际消耗的各种能源,包括:•一次能源,主要包括原煤、原油、天然气、水力、风力、太阳能、生物质能等;(煤层气/煤矸石/煤泥等)。•二次能源,主要包括洗精煤、其他洗煤、型煤、焦炭、焦炉煤气、其他煤气、汽油、煤油、柴油、燃料油、液化石油气、炼厂干气、其他石油制品、其他焦化产品、热力、电力等。•4.1.2耗能工质所消耗的能源也属于综合能耗计算种类。耗能工质主要包括新水、软化水、压缩空气、氧气、氮气、氦气、乙炔、电石等。•4.1.3综合能耗计算包括的能源种类,应满足填报国家能源统计报表的要求。各种能源不得重计、漏计。能源计量应符合GB17167的要求。214综合能耗计算的能源种类和范围•4.1能源种类(一些情况不容易处理-低质能源/可再生能源/回收能源)•4.1.1综合能耗计算的能源指用能单位实际消耗的各种能源,包括:•一次能源,主要包括原煤、原油、天然气、水力、风力、太阳能、生物质能等;(煤层气/煤矸石/煤泥等)。•二次能源,主要包括洗精煤、其他洗煤、型煤、焦炭、焦炉煤气、其他煤气、汽油、煤油、柴油、燃料油、液化石油气、炼厂干气、其他石油制品、其他焦化产品、热力、电力等。•4.1.2耗能工质所消耗的能源也属于综合能耗计算种类。耗能工质主要包括新水、软化水、压缩空气、氧气、氮气、氦气、乙炔、电石等。•4.1.3综合能耗计算包括的能源种类,应满足填报国家能源统计报表的要求。各种能源不得重计、漏计。能源计量应符合GB17167的要求。224综合能耗计算的能源种类和范围•4.1能源种类(一些情况不容易处理-低质能源/可再生能源/回收能源)•4.1.1综合能耗计算的能源指用能单位实际消耗的各种能源,包括:•一次能源,主要包括原煤、原油、天然气、水力、风力、太阳能、生物质能等;(煤层气/煤矸石/煤泥等)。•二次能源,主要包括洗精煤、其他洗煤、型煤、焦炭、焦炉煤气、其他煤气、汽油、煤油、柴油、燃料油、液化石油气、炼厂干气、其他石油制品、其他焦化产品、热力、电力等。•4.1.2耗能工质所消耗的能源也属于综合能耗计算种类。耗能工质主要包括新水、软化水、压缩空气、氧气、氮气、氦气、乙炔、电石等。•4.1.3综合能耗计算包括的能源种类,应满足填报国家能源统计报表的要求。各种能源不得重计、漏计。能源计量应符合GB17167的要求。234综合能耗计算的能源种类和范围•4.1能源种类(一些情况不容易处理-低质能源/可再生能源/回收能源)•4.1.1综合能耗计算的能源指用能单位实际消耗的各种能源,包括:•一次能源,主要包括原煤、原油、天然气、水力、风力、太阳能、生物质能等;(煤层气/煤矸石/煤泥等)。•二次能源,主要包括洗精煤、其他洗煤、型煤、焦炭、焦炉煤气、其他煤气、汽油、煤油、柴油、燃料油、液化石油气、炼厂干气、其他石油制品、其他焦化产品、热力、电力等。•4.1.2耗能工质所消耗的能源也属于综合能耗计算种类。耗能工质主要包括新水、软化水、压缩空气、氧气、氮气、氦气、乙炔、电石等。•4.1.3综合能耗计算包括的能源种类,应满足填报国家能源统计报表的要求。各种能源不得重计、漏计。能源计量应符合GB17167的要求。24•5.2.2单位产值综合能耗的计算•单位产值综合能耗按公式(2)计算:•式中:•eg------单位产值综合能耗;单位为千克标准煤每万元总产值或增加值(kgce/万元);•G------统计报告期内产出的总产值或增加值。万元。GEeg25•5.2.3产品单位产量综合能耗的计算•某种产品(或服务)单位产量综合能耗按公式(3)计算:•式中:•ej-----第j种产品单位产量综合能耗;•Ej-----第j种产品的综合能耗;•Pj-----第j种产品合格产品的产量。•对同时生产多种产品的情况,应按每种产品实际耗能量计算;在无法分别对每种产品进行计算时,可折算成标准产品统一计算,或按产量与能耗量的比例分摊计算。jjjPEe/26•5.2.4产品单位产量可比综合能耗的计算•产品单位产量可比综合能耗只适用于同行业内部对产品能耗的相互比较之用,计算方法在专业法规和相关的能耗计算办法中,由各专业主管部门予以具体规定。(例如钢铁)27实物单耗与综合单耗•实物单耗:单位产品h对某种能源j的消费量其计算公式如下:••式中:Nhj––––h产品对第j种能源的单耗;•Ehj––––h产品对第j种能源的消耗量;•Ph––––h产品的产量;h是产品品种的代号•实物单耗直观地反映了所耗能源的种类、品位和结构。它是研究产品能耗的构成,改进生产工艺、节约优质能源,制定单项消耗定额的依据,是计算单位综合能耗的基础。/()hjhjhENP能源原始单位量单位产品28•综合单耗与实物单耗的关系如下:•各符号的意义分别为:h产品的综合单耗,h产品的j种能源实物单耗,j能源的折标系数。•式中:•Nhr-----h产品的综合比能耗•Nhj-----h产品对j能源的实物单耗•rj-----j能源的折标系数1*jhrhjjNNr293030节能量与节能量计算国家发改委能源研究所辛定国研究员3131学习有关节能量与节能量计算意义国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要提出的“十一五”期间单位国内生产总值能耗降低20%左右的约束性指标。首次把节能指标纳入经济社会发展规划,并规定为约束性指标。正确理解与表述这一指标,是分解落实这一责任目标,对相关因数进行必要分析,寻求完成这一指标的有效途径,是完成节能目标的的基础。对节能量指标进行科学的、统一的解释,也是进行节能量目标科学管理与正确计算主要要求。3232与节能量有关的政策措施:2007年开始实施的节能量“以奖代补”政策;2007年11月,节能工作监