节能评估报告书培训教材(DOC 117页)

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1、孟昭利黑龙江五常市人,清华大学教授,1960年毕业于清华大学核反应堆专业。19601975年参加我国第一代核武器理论研究与设计,1980年开始能源规划与管理领域的科研、教学工作。兼任中国节能教育中心教授。主要研究方向:企业能源管理。自19882002年共参加执行9项亚洲开发银行对华工业节能与环保、清洁生产和需求侧管理()技术援助和贷款项目(包括造纸、化工、炼油、纺织、水泥、钢铁、有色金属与交通等行业),编写与评审相关企业能源审计报告。同时参加了联合国开发计划署中国绿色照明工程与欧洲配合体小型建筑热电联供(CHP)项目。主要著作:节能与企业能源管理、节能知识竞赛问答读本、经济数学模式与方法手册、

2、企业能源审计办法。 徐培新物资节能中心副主任,高级工程师中国能源研究会理事,中国能源研究会节能与企业能源管理专业委员会委员中国节能协会理事,国家标准化委员会能量系统标准化技术委员会委员。2006年参加国家发改委环资司节能法工作小组办公室工作,并参加全国人大常委会对节约能源法的执法检查和节约能源法的修订起草工作以及修订后的节约能源法宣讲工作。2006年至今一直负责中日节能人才培训合作项目的组织、联络工作。樊文舫内蒙古呼和浩特市人,具有高级工程师、翻译、能源审计师等职称。曾在内蒙古自治区对外经济贸易厅外国投资管理处任处长工作多年,公派驻国外工作六年多.退休后从事节能降耗减排工作。现在北京动力源公司

3、任技术总监.自2006年以来,先后完成近20个项目的节能评估报告,其中有化工、轻工、建材、冶金、电力600MW超临界机组及集中供暖等行业,全部获得评审通过。在北京动力源公司工作期间,与同事合作完成青海省近10个大型生产项目的能源审计报告。撰写的能源奖励资金申请报告,其中一个项目获国家发改委财政部奖励金3125万元,另一个项目获内蒙古自治区经信委奖励资金100万元。能源统计方法 孟 昭 利一、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

4、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”。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。能源统计是以能量为统计单位。(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

5、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。我国节能法所称能源,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。(4)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、

6、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。(6)耗能工质耗能工质是指在生产过程中所消耗的那种不作原料使用,也不进入产品,制取时又需要消耗能源的工作物质。(GB/t25892008)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(GB258781)规定:燃料发热量取低位发热值(见表2.1)。表2.1一次能源的平均低位发热量低位发热量,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

7、热量:Qdw=Qgw-rW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GB258781)。当不能实测时,可根据燃料的工业分析结果的经验公式(见GB258981)计算求得。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,就必须采用配合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

8、对象所具有配合的属性。(3)能源统计中使用单位表2.2能源统计的原始单位这里指的是1 000kg。另外英美还使用长吨和短吨,1978年以前英国用长吨(1 016.05kg, 2 240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(3.785 4L)。图2.1 能源统计中的各种通用单位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

9、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2.3用于组成十进倍数和分数单位的词头表2.4常用带词头的能源单位(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10 000kcal)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。(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、

10、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/Kwh,其等价热值为0.404?70002828kcal其热功当量为860kcal,热电转换效率为860/28280.304。3. 折算标准煤系数表2.5 能源折算系数表 (1) 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,取下表数值。表2.6 各类燃气和生物质能折算系数表(参考值)(3) 热力单位采用百万千卡(1Gcal=142.9kgce,1Mcal=0.1429kgce)表2.7 蒸汽热焓参考值 蒸汽或热水产量取报告期内锅炉给

11、水量与排污等损失量之差。 闭路循环供热时热水 值取20kcalkg。 开路供热时热水 值取70kcalkg。上述情况的热水出口温度为90,回水温度为70,给水温度为20。(4)某些耗能工质的平均等价值与折算系数见表2.8。表2.8 某些耗能工质的平均等价值与折算系数4.能量单位换算1986年7月1日中华人民共和国计量法规定,我国采用国际单位(SI制)作为法定单位。取长度米(m),质量千克(kg),时间秒(s),电流安培(A),热力学温度开尔文(K),物质质量摩尔(mol)等。为了使用方便,国际单位制还有一些导出单位,例如:能量(功,热量)焦耳(J),力牛顿(N),压力帕斯卡(Pa),功率瓦特(

12、W)以及摄氏温度度(),等等,经常使用。国家标准GB258681规定热、功、能量单位为焦耳(J),其定义:1牛顿1千克米秒2(1N1kgms2)1焦耳从电学定义:1安培电流在1欧姆电阻上1秒钟内所消耗的电能,称为1焦耳。我国原有的热量单位“卡”有几种定义:1(20)卡4.1816焦耳1(国际蒸汽表)卡4.1868焦耳1(热化学)卡4.1840焦耳(1)英热单位(Btu)它是将1磅水温度上升1华氏度(F)所需的热量 1Btu1055J(2)千克标准煤(kgce)固体燃料的低位发热量等于29.27MJ(7 000kcal)计为1千克标准煤:1kgce29.27MJ7 000kcal(3)千克标准油

13、(kgoe)液体燃料的低位发热量等于41.82MJ(104kcal),计为1千克标准油:1kgoe41.82MJ10 000kcal则0.7kgoe1kgce(4)电能量(千瓦时kWh)1kWh3 600kJ(5)机械作功(马力小时)1英制马力小时1HPh2 686kJ1公制马力小时1PSh2 648kJ1kgfm9.807J(6)巨大能量单位(Q)1Q1018Btu1.0551021J(7)制冷量单位(Jh)国外有时采用冷吨(RTRefrigerating Ton)。1冷吨相当于在24小时内,将1吨0水冻成冰的每小时制冷量。1RT1.39107Jh3.86kW(8)液体容积换算:1英加仑Im

14、p.gal4.546L1美加仑US.gal3.785L,1桶159L(9)大量石油计量单位(MBPDY)MBPDY(Million Barrel Per DayYear)即每天使用100万桶石油的一年用油量。其发热量为:1MBPDY2.251018J6.21011kWh1MBPD Y365?7.315Mto/Y=49.898Mto/Y?50Mto/Y表2.9各种能量单位换算表二、企业能源统计企业能源统计是企业能源管理的重要内容,又是政府监管企业科学、合理用能的重要根据,是进行企业能源审计的依据和主要的手段。1.企业能源统计的基本任务(1)便于国家对企业用能进行监督和管理,为国家制定能源政策,编

15、制和实施能源计划,保持能源供需平衡提供依据;(2)调查企业执行能源政策和能源计划的情况,进行统计分析,发现问题,查明原因,提出改进意见;(3)加强企业能源管理,挖掘节能潜力,制订节能技术改造方案,为提高企业能源利用率,节约能源保护环境、持续提供必要的信息。(4)企业利用能源统计数据,可以科学合理用能,提高能效降低能耗,节约能源、保护环境,又提高了企业自身的竞争力发展生产,推动社会进步。2.企业能源统计工作准备(1)明确调查目的,它决定统计的内容和方法。调查的明确,要求具体,统计的内容和指标体系就容易确定,也保证了统计资料的完整性。(2)统一统计单位,保证统计数据可比性,这样也统计数据的整理、综

16、合分析提供方便,减少了工作量。(3)确定统计项目,设计统计表格,保证统计数据的完整性、统一性和可靠性。3.企业能源统计范围企业能源统计范围应遵照国家统计局制发的统计表格规定,不得漏项,也不能随意增加,以保证能源统计的可比性和统一性。4.企业能源计量考核指标国家对企业能源计量工作进行考核,可以评价企业能源管理水平,衡量企业能源统计数据的准确性与可靠性。三、企业能源统计指标体系1.企业能源购入贮存量统计我们将企业用能体系看作一个系统,作为研究对象进行能源消费统计分析与评价,首先必须搞清真正投入系统的能源总量,并计算出它们的等价值与当量值。有了投入能源的等价值和当量值,方可对不同种类能源量进行比较、

17、加减和综合平衡。其等价值是用来反映国家对企业投入的能源资源量;而在企业能量平衡工作中,对企业用能过程的分析是基于热力学第一定律,做热量平衡;所以在企业能量平衡工作中,一切能源量只取其当量值,而不可取能源的等价值与当量值混用。表2.10某企业投入能源量表表2.11 企业能源投入总量统计指标2.企业能源加工转换量统计各类投入企业能源,有的直接使用,有的还要经过加工、转换,转变成二次能源和耗能工质,供企业用能系统使用。各种站房生产的二次能源与耗能工质如下。自备电站: 电力,蒸汽锅炉房: 蒸汽(高、低压蒸汽)炼焦厂: 焦炭,煤气制氧站: 氧气煤气站: 煤气制冷站: 冷媒质(耗能工质)空压站: 压缩空气

18、(耗能工质)水泵房: 水(耗能工质)企业内加工转换的二次能源(包括耗能工质)总量是本企业使用购入能源加工、转换出的二次能源量,而不包括本企业购入的二次能源量。表2.12能源加工转换统计指标3.企业能源输送分配量统计企业能源输送分配分两大类:一类是管道输送的能源与耗能工质:有燃料油、天然气、煤气、蒸汽、热水、压缩空气、氧气、乙炔气、液化气等;另一类是输配电线路。(1)管道输送能源统计指标:输送量Q(i)输送有效能量Q1(i)输送损失能量Q2(i)输送效率计算输送能源损失量,企业必须装有足够的、准确的、可用的二次能源计量仪表,二次能源的计量率必须达到国家标准,对各类能源做好统计期内统计记录,所取得

19、的统计数据(累计读数)必须具有一定的可靠性。饱和蒸汽的输送损失输送损失Q2(i)(进入管网蒸汽热管网输出蒸汽热)输送蒸汽量Q(i)如果使用等速取样管测量蒸汽热焓值时,在测点附近要装有蒸汽流量计。蒸汽热值i计算公式为:其中:i蒸汽热;C水的比热;G0冷凝水流量;G冷却水流量;t冷凝水温度;t1,t2冷却水进、出口温度。过热蒸汽的输送损失利用蒸汽特性图,根据过热蒸汽的流量、压力与温度,查出蒸汽热值,再取出进、出口两点的热值差,计算过热蒸汽的输送损失。用热流计直接测量热力管网的散热损失。耗能工质的输送损失量,当前是以漏失量代替输送损失量。总之,能源输送效率可以用下列公式计算:输送损失Q2管网各段损失

20、(2)输配电损失电能是企业内主要动力,各种用电设备中有电力拖动、电加热设备等,例如电热、电解、电焊,还有照明、自动控制、检测、显示和通信装置都需要电力。发电厂通过电力网将电能送到用户。电力网按其效用分为输电网和配电网两部分。输电网一般是由电压在35kV以上的输电线路和与其相连的变压器组成,它的作用是将电能输送到各个地区的配电网或直接向工业用户送电;配电网则是由电压在10kV及以下的配电线路和配电变压器组成,它的作用是将电能分配到各类用户。在企业内部应实行严格的计划用电制度,降低电耗保证电能更好地为生产与社会服务,统筹安排,保证重点,合理用电,节约用电,安全用电,提高我国的电能利用率。图2.2

21、电能输送徐径及其转换效率4.企业最终用能统计最终用能是企业能源系统中最为复杂的一个环节,各类企业的能源消费形式千差万别。我们参照国家标准企业能源平衡通则(GB/T 3484-93),可以将企业的最终用能环节划分为如下几个主要部分:主要生产,辅助生产,采暖(制冷),照明,运输,生活及其他。由于企业能源系统所包含的用能设备种类繁多,能耗量有大有小,所以我们要把精力集中在能源消费量大的用能环节和单元, 作为进行企业能量平衡计算与分析的重点。图2.6企业总综合能耗组成图5.非生产用能统计(1)非生产用能总量;(2)生活用能量,系指厂区外用于生活目的的能源量,包括输送,热传导损失;(3)基建用能量,企业

22、内新建厂房所需能源量,也包括输送损失;(4)医院、俱乐部等非生产设施用能。四、企业节约能源量统计1.基准线选定企业节约能源量简称节能量,是指在一定的统计期内,企业实际消耗的能源量与某一个基准能源消耗量的差值,通常是实际消耗的能源量与某一能源消费定额之差值。所以,随着所选定的基准量(或是定额)不同,其节能量也有所不同。企业节能量可分为:企业节能总量,单位产品节能量,单位产值节能量,节能技术改造项目的节能量和单项工艺的节能量。企业节能量又可分为当年节能量和累计节能量。当年节能量是前一年与当年的能源消耗量的差值;累计节能量是以某一确定的年份与当年的能源消耗量的差值,实际上等于这一期间内各年的节能量之

23、和。又可分为企业总产量节能量与企业总产值节能量,其计算关系式:其中:企业节能量;E(0)上一年(或某一确定年份)企业能源消耗量;E当年企业能源消耗量。2.单位产量节能量其中:i种产品单位产量节能量;i种产品在基年(0)单位产量能源消耗量(或定额);i种产品当年单位产量能源消耗量3.企业总产量节能量 (i=1,2, ,I)其中:企业总(产量)节能量i企业产品种类总数;i种产品的当年产量4.单位产值节能量其中:i种产品单位产值节能量;i种产品在基年(0)单位产值能源消耗量(或定额);i种产品当年单位产值能源消耗量。5.企业总产值节能量其中:企业总(产值)节能量;i 企业产品种类总数;企业i 种产品

24、的当年产值。6.节能技术改造项目节能量其中:某项技术改造项目节能量;技术改造项目实施前的能源消耗量;技术改造项目实施后的能源消耗量。节能技术改造项目包括大型的技术改造项目,也包括单一的工艺改造项目和技术管理项目。7.节能率节能率是节能量与比较基准(或定额)能源消耗量比值的百分数。其中:节能率。节能率一般是以年为单位计算,如果取E为当年的节能量时,其节能率就用上式进行计算。如果取E为n年的累计节能量(如记为E(n)时,其平均年节能率用下式计算:企业能量平衡一、企业能量平衡模式1.目的企业能量平衡是以企业为对象,研究各类能源的收入与支出平衡、消耗与有效利用及损失之间的数量平衡,进行能量平衡与分析。

25、企业能量平衡的目的是掌握企业的能耗情况,分析企业用能水平,查找企业节能潜力,明确企业节能方向,为改进能源管理,实行节能技术改造,提高企业能源利用率和进行企业用能的技术经济评价提供科学依据。企业能量平衡是对企业用能过程进行定量分析的一种科学方法与手段,也是企业能源管理中一项基础性工作和重要内容。企业能量平衡是我国开创的一种企业能源管理方法,为提高我国企业能源科学管理水平,节能降耗工作做出了重要贡献。企业能量平衡作为企业能源管理的基础性工作,也是一种科学管理方法。它自身也在不断地发展、完善与提高,其应用范围也在不断地扩展,我们开展企业能源审计、企业能源监测,建立企业能源管理信息系统等项工作,都要以

26、企业能量平衡为基础。直接研究企业用能系统内部各用能环节和单元之间的能量平衡关系。对各用能单元、环节的能源投入量、有效利用能和损失量之间的平衡关系。进行综合分析与评价,掌握企业的耗能情况,分析企业用能水平,查找企业的节能潜力,明确节能方向。1997年7月1日开始实施的国家标准企业能源平衡统计方法(GB/T166141996)。2.企业能量平衡模式任何企业用能系统都可简化成这样一种标准形式,系统由能源供入企业,按照能源流向依次划分为购入贮存、加工转换、输送分配和最终使用四个环节,以外供能和各类能量损失流出系统。图3.1 企业能量平衡系统图其中: Q0 供入系统能源总量等价值;Q 供入系统能源总量当

27、量值;k 企业用能环节k的能源利用率(k1,2,3,4);k,i 企业用能环节k中第i单元能源利用率(i1,2,I);Xk,i 供入企业用能环节k中第i单元能源量占投入系统能源总量Q的占比;Xk 供入企业用能环节k能源量占投入系统能源总量Q的占比:即:同时显然,企业用能系统的能量流,是一个以各用能环节串联,各用能单元并联的混合联结系统。从这个系统可以直接求出企业能源利用率0和企业能量利用率分别为:3.企业能量平衡系统(1)购入贮存能源的购入贮存环节是企业能源的进口,一般包括企业的供销、计划、财务、储运等部门,是了解企业能源消耗总量的关键环节。企业购入贮存的能源种类一般包括一次能源和二次能源,即

28、煤炭、原油、天然气、电力、焦炭、蒸汽、煤气、石油制品等。首先必须搞清真正投入系统的能源总量,并折算它们的等价值与当量值,这样便可能对不同种类的能源量进行综合平衡。其等价值反映国家对企业投入的能源资源量;目前,我国大力开展企业能源审计,其目标是将我国能源总需求量降下来,减少对企业投入能源量,要取等价值;而在企业能量平衡工作是依据热力学第一定律,对企业用能过程做能量平衡与分析,因此,在企业能量平衡中,一切能源量只能取其当量值,而不可取其等价值,这是我们建议的企业能量平衡模式中最基本的一点。企业的影响很大,同时也增加了节能效益。特别是企业购入、贮存能源要占用很大一笔流动资金,企业为了加速资金周转,合

29、理使用购入能源费用,必须强化企业购入贮存环节的统计分析与管理。为了讨论方便,我们将外购电力的进厂变电站看作企业能源购入贮存环节中一个用能单元,这样可以为今后编制企业能量平衡表带来许多方便,这是要特别提醒大家注意的,企业内部的自备电站是作为加工转换环节的用能单元处理。(2)加工转换加工转换是企业工艺所需直接消耗的能源转换环节,包括一次转换和二次转换。一次转换部门有发电站(或热电站)、锅炉房、炼焦厂、煤气站等;二次转换部门有变电站、空气压缩站、制冷站等。要特别注意,一次转换部门是一个企业耗能大的部门,是企业能量平衡与节能工作的重点。加工转换环节中重大耗能设备多,也是节能潜力大的环节,应注意它们的负

30、荷、运行,加强计量与管理是很重要的。(3)输送分配输送分配是将企业用能送到各终端用能部门的一个重要环节,如各种输电线路,蒸汽、煤气管网等,均可列入输送分配系统。对大多数企业来说,能源的输送分配损失并不组成企业总能量损失的主要部分,因此,在考察企业能源利用的过程中,输送分配系统是一个相对次要部门。但是,热力管网保温是十分重要的节能部分。我国企业管道漏失现象严重,特别是对水资源重视不够。这些年由于水资源严重短缺,资源费用增加,有些企业开展无泄漏活动十分有效。各企业应该加强这方面的计量与考核。(4)最终使用最终使用是企业能源系统最为复杂的一个环节,对不同的企业,特别是不同部门之间的企业组成差异很大。

31、一般地说,可以将企业的最终用能环节划分为如下几个主要部分:主要生产,辅助生产,采暖(制冷),照明,运输,生活及其他。更进一步细分,还可将主要生产和辅助部门细分成各生产车间,生产车间又可按重大用能设备细分。如钢厂可以按烧结、球团、炼铁、炼钢、轧钢来分;电厂可以按锅炉、汽轮发电机组、厂内用电,外供电来划分。与日常考核格局一致,指标一致,使于取得数据,便于管理。4.企业能量平衡方法以统计计算为主的企业能量平衡方法,是采用系统工程的方法,将企业划定为一个用能系统作为研究对象,而不是以耗能设备的能量平衡作为研究重点。即将企业能量平衡系统划分为能源购入贮存、加工转换、输送分配直至最终使用四个环节,沿着企业

32、用能的流程进行系统平衡与分析;企业能量平衡期选为企业用能的全部期间,而不是测试时间;选用统计数据是全部运行期间的数据,而不是测试期间的典型、抽样数据;把企业能量平衡工作与企业日常能源管理工作结合起来,更准确地反映出企业用能状况。以统计计算为主的企业能量平衡方法,是采用系统工程的方法,将企业划定为一个用能系统作为研究对象,而不是以耗能设备的能量平衡作为研究重点。即将企业能量平衡系统划分为能源购入贮存、加工转换、输送分配直至最终使用四个环节,沿着企业用能的流程进行系统平衡与分析;企业能量平衡期选为企业用能的全部期间,而不是测试时间;选用统计数据是全部运行期间的数据,而不是测试期间的典型、抽样数据;

33、把企业能量平衡工作与企业日常能源管理工作结合起来,更准确地反映出企业用能状况。5.技术评价指标通过能量平衡来改善能源利用,目前有三类技术指标:能耗、利用率和回收率。其最重要的是单位综合能耗,主要设备效率和系统能源利用率。(1)能耗它是考核生产单位产量产品或单位产值产品所消耗的能源量。能耗分为单项能耗、综合能耗、可比能耗三类。 单项能耗: 综合能耗: 可比能耗:式中各种能源的总消耗量是指所消耗的各种能源,按等价热值折算成相当于一次能源的能量。这里强调一次单位综合能耗,是考核能源利用水平的重要指标,不断地降低单位综合能耗是能源管理的中心环节,在计算时要注意三个问题:产值计算应取净产值,而不是总产值

34、;产量计算时应是合格品,而不包括次品、等外品和废品;对于生产多种产品的企业应考虑实际情况,合理分摊能源消耗量。这样才能有力地推动能源的节约和合理使用。综合能耗与单项能耗比较: 更全面地反映企业能源利用水平;反映出能源互相替代的影响;便于同类产品能耗的互相比较。总之,采用综合能耗指标便于能源的定额管理,又便于能源的统计和计划管理。但是也要注意到单项能耗指标的优点和作用,它可以直观地反映出所用的能源种类、品位和结构,又可了解企业能源的消费组成,节省优质能源,发现耗能过大的环节。单项能耗是制定综合能耗的基础,综合能耗又是各项单项能耗的综合反映,因此,它们在企业能源管理中,是相辅相成的两个方面。(2)

35、能源利用率设备热效率:即对于用能设备:Q有效 为工艺有效热;Q供入 为供入设备的所有能量;Q损失 损失能量。企业能源利用率:即其中: 企业总综合能耗量QQ1Q2Q3Q4Q5;Q1 一次能源消耗量;Q2 二次能源消耗量;Q3 耗能工质的能源消耗量;Q4 生活用能消耗量;Q5 非能源转换企业自产外销的二次能源消耗量。企业能源利用率是一项综合性技术指标,它不仅是每个设备状况的反映而且反映了包括管理、运行、操作、负荷、工艺、原料、产品、环境等多种因素与环节的情况,它是企业真正用能水平和实际能力的集中表现。系统效率购入(贮存)效率转换效率传输效率使用效率串联系统效率:系统购入转换输送利用1234i并联系

36、统效率:其中: 用能单元i的能源消耗总量;i 用能单元i的能源利用率。由上述可以看出,和i大的单元对系统影响显著。回收率回收率表示企业由于采取余热回收和重复利用所带来的节能效果。综合起来,这些技术指标各有特点,是从不同角度来反映企业用能水平。能耗直观性强,适用于考核产品的耗能水平,还便于比较;利用率体现企业和设备用能水平,通过对它的测试分析,可找出节能潜力与方向;回收率则反映企业余热利用程度。可以初步衡量一个企业的能源管理水平,为制订节能技术改造措施提供科学的依据。6.有效利用能计算企业有效利用能量系指企业实际消耗的各种能源中,终端利用所必需的能量。它的计算十分复杂,这里不详细讨论。通常要计算

37、主要生产、辅助生产、采暖(制冷)、照明、运输、生活及其他几项的有效利用能量,也可以有其他的分类方法,综合起来就是企业的有效利用能量。7.主要结果整理我们通过企业能量平衡工作,取得了大量的统计与测试数据和资料,我们用什么办法去整理、分析这些能源数据呢?又要用什么方法把它们集中表示出来呢?要做到对企业能源系统进行简明、科学地描述用能状况,方法简单、概念清楚、结构灵活、使用方便,同时也为进一步使用电子计算机技术,建立企业能源管理信息系统提供方便。建议采用国家标准GBT348493企业能量平衡通则所规定表格以外,再增加两个图形和一个表格,即企业能源网络图、企业能流图和企业能量平衡表,它们的绘制原则和编

38、制方法将在下面几节专门讨论。二、企业能量平衡表1.用途企业能量平衡表是企业能源系统进行综合分析的一种有用工具,也为改进企业能源管理,编制企业能源计划提供科学依据。(1)分析企业能源系统状况、能量平衡关系,为企业能源管理、编制能源计划提供科学依据。(2)分析企业节能潜力,明确节能方向,能源相互替代,确定节能技术改造方案。(3)计算企业能源利用率。(4)为绘制企业能源网络图与企业能流图提供了详细、可靠的数据。1997年开始实施的国家标准企业能量平衡表编制方法(GB/T166151996)。2.编制原则(1)企业能量平衡表采用矩阵形式表示,大部分是纵向排列(栏)表示能源项,横向各行表示能源的流向(来

39、源去向)。(2)企业用能包括一次能源、二次能源和耗能工质,特别是要区分购入能源、自产能源与耗能工质。(3)平衡表内数据关系应符合能量守恒定律,即热力学第一定律。不得漏项,不得重复计算。对企业自产的二次能源与耗能工质应特别注意这一点。(4)设计企业能量平衡表的内容应尽可能详细,如因数据不足,暂时不能考虑的项目在以后加进表格时,应不改变平衡表的基本结构与布局。(5)企业能量平衡表格应和国家标准(GB/T166151996)、上级主管部门统计口径一致。(6)在企业能量平衡表内,要对某一局部做详细填写时,可以编制企业能量平衡表分表,作为总表的补充与说明。3.填写说明由于受表格的限制,企业能量平衡表不能

40、填写许多文字来说明复杂的用能过程,它必须附有一些必要的解释与说明,甚至要加一些附表。(1)说明企业能量平衡表的填写方法与表中各项的意义;(2)说明原始数据来源与数据处理;(3)说明平衡表正、负号的含义;(4)说明库存量变化;(5)企业平衡表的每一纵列应保持平衡,当出现不平衡时,把不平衡部分放入统计误差项,并加以说明;(6)标明能量折算系数表;(7)标明统计期。4.企业能量平衡表格式(1)企业能量平衡表的横行划分为购入贮存、加工转换、输送分配、最终使用四个环节。纵行是能源的供入能量、有效能量和损失能量、回收能量和能量利用率等项。(2)具有购入贮存、加工转换、输送分配与最终使用四个环节,并填有实际

41、数据的企业能量平衡表格式见表3.4。(3)最终使用划分为主要生产系统、辅助生产系统、采暖(空调)、照明、运输及其他等六个用能单元。(4)企业能量平衡中只在购入贮存环节中有等价值栏和当量值栏,企业能量平衡表中其他环节只采用当量值。5.编制企业能量平衡表的数据(1)企业能量平衡表的基础数据来源于企业能源统计资料。(2)企业能量平衡表的数据,除标明的各种能源的实物量及等价值栏外,均是能源的当量值。(3)企业能量平衡表的结果应符合能量守恒定律。各种能源的当量值收支总量应保持平衡;供入能量与有效能量及损失能量之和保持平衡。(4)非平衡项数值应使用方括号括住。(5)购入贮存栏内数据,已扣除库存增量及外销量

42、。(6)各种能源的折算应符合国家标准GB258981。(7)能源利用率按下式计算:6.文字说明(1)说明原始数据来源。(2)计算结果出现不平衡时,应说明原因。(3)标明能源折算为标准当量的折算系数。(4)标明统计期。(5)计算出企业能量利用率,按下式计算:表3.1 某(毛纺)企业能量平衡表统计期1989年 单位:tce三、企业能源网络图它是用网络的形式描述企业能源系统的图形,我们根据企业能源管理国家标准规定,运用网络的形式,由左向右描述企业能源系统的能源流动过程;其中包括物质流和信息流,而且满足热力学第一定律。企业能源网络中,每一个用能单元的能源都假定从左侧流入,其数据中上面标注的数字表示投入

43、能源量,下面括号内的数字表示占投入企业能源总量的百分比。从用能单元右侧出的箭头上方数字表示该单元的有效能量。下面括弧内数字表示占投入企业能源总量的百分比。1.企业能源网络图的作用它和企业能量平衡表一样,也是企业能源管理的基础性工作,和它配套的有企业能量平衡表和企业能源网络图数据表,它在企业能源管理工作中的作用如下:(1)形象直观地描述了本企业能源系统的基本平衡关系,集中了企业能源物流和信息流;(2)反映企业使用的各类能源在各节点上的流入量与流出量平衡关系;(3)反映了企业能源系统各环节、各用能单元的能源量平衡关系;(4)标明各用能量占投入企业总能源量的比例,可以看出这份能量在企业用能系统的重要

44、性;(5)系统地表明企业能源体系各环节、各用能单元的能源消费结构;(6)根据各环节的能源投入产出平衡关系,可以计算出各环节的能源利用率,直至推算出企业能源利用率和企业能量利用率;(7)通过能源网络图各环节、各用能单元的能源利用分析,可以摸清企业节能潜力,明确节能技改方向;(8)能源网络图本身就是能源系统的一种描述模型,它可以发展成为各种能源数学模型以及建立能源数据库,为利用计算机技术建立企业能源管理信息系统打下了基础。图3.2某厂能源网络图(1989年)某(毛纺)企业能源网络图统计期1989 单位:tce2.企业能源网络图绘制方法(1) 遵照国家标准企业能源网络图绘制方法(GB/T166161

45、996)。(2)企业能源网络图把企业的用能系统划分为购入贮存、加工转换、输送分配与最终使用四个环节,按网络的形式由左向右绘制,每个环节又可分为一个或几个用能单元,其中购入贮存、加工转换与最终使用各环节内的用能单元分别以圆形、方形和矩形表示;在能源系统中回收的可利用能源单元可用菱形表示,以示区分。(3) 能源网络图中能源流向规定由左向右。购入贮存环节的各种能源,在圆形图上半部标注能源名称,下半部标注供入能源实物量的数字和单位。圆形图左侧的箭头方向,指向圆形图表示购入或期初库存,离开圆形图表示外供或期末库存,箭头上方数字表示购入、外供或出入库存数量和单位。从圆形图右侧绘出的箭头上方数字表示供入能源

46、的等价值和当量值的标准煤量,箭头下方括号内数字表示占供入企业总能量的百分数。等价值和当量值之间用双线隔开,左侧数字为供入企业能源的等价值,右侧数字为当量值。购入贮存环节下部列出供入企业能源的总量。加工转换环节中,在方形图上部标注转换单元名称,下部表示其加工转换效率。左侧的箭头表示供入的能源,右侧表示供出的能源。箭头上方的数字表示供入或供出能源的标准煤当量值,下方括号内数字表示占供入企业总能量的百分数。每个用能单元左侧箭头上方标注投入能源的数量,下方括号内数字表示占供入企业能源总量的百分数。从右侧绘出的箭头上方数字表示该单元的有效能量,数字右侧括号内数字表示该有效能量占供入企业总能量的百分数。从

47、用能单元右侧流出向下的箭头表示损失能量数字,括号内数字表示该损失能量占供入企业总能量的百分数。用矩形图表示的用能单元,其中标注用能单元名称,括号内数字是该用能单元的能量利用率。(4)表示在生产过程中回收可利用能源的菱形框图,上部标注回收能源名称,下部标注回收能源实物量的数字及单位。菱形框图右侧绘出的箭头上方的方括号内标注回收能源的标准煤当量数值。(5) 在各用能环节右方向下的箭头表示各环节的损失能量,并标注出该环节的能源损失总量,括号内数字表示占供入企业总能量的百分数。(6) 网络图右侧绘出箭头表示总有效能量,并标注表示有效能源总量的数值,括号内标注总有效能量占供入企业总能量的百分数。(7)

48、绘制网络图的数据绘制企业能源网络图的基本数据,来自企业能量平衡表。企业能源网络图中各类能源(如煤、燃料油、焦炭、煤气、电力、蒸汽等)由实物量折算为等价值和当量值,应按国家标准GB2589综合能耗计算通则计算。根据企业能量平衡结果,列出绘制企业能源网络图数据表,本标准推荐采用附录A的表格格式。各类能源的流入量与流出量应当平衡;各过程相互衔接的节点处,流入能量总和应等于流出能量的总和;各用能单元的流入能量与流出能量应当平衡。图中方括号内标注的数据,不参与总量的平衡计算。(8)文字说明标明统计期和计量单位填写必要的文字(9)附录四、企业能流图1.企业能流图及其用途企业能源图是表示企业内部能量流向与平

49、衡的图形,它直观、简洁、形象地概括企业能源系统的全貌。国家技术监督局1986年5月27日发布了国家标准GB642186流图绘制方法。2.企业能流图绘制原则(1)企业能流图由图形、数据和必要的文字组成。(2)企业能流图的基本数据来源于企业能量平衡表。(3)按照企业能量流程特点,分成能源的购入贮存、加工转换、输送分配和最终使用等环节;每个环节由一个或几个独立的能源使用单位(称为单元)组成,如用能设备、装置、动力站房、车间等。(4)企业能流图中,包括常规一次能源、二次能源、耗能工质、化学反应热、物料物理热等能量。各类能源(煤炭、原油、电力等)均按当量热值计算,计算方法见GB258981综合能耗计算通

50、则。(5)必须绘出回收利用能量,回收利用能量是指已被利用能量的重复利用部分和已计入损失的能量而又回收利用的余热。3.企业能流图绘制方法(1)把企业用能过程从左至右划分为购入贮存、加工转换、输送分配和最终使用四个环节。每个环节包括一个或几个用能单元。每个用能单元用矩形框图表示。(2)能流方向从左至右。每个环节或单元,左边表示能量流入,右边表示能量流出。损失能量是从右边流出并转向图形的下方流出。(3)化学反应热量均在反应单元绘出,化学反应放热为本单元的流入能量,化学反应吸热为本单元的流出能量。(4)能源消费总量是确定各种能源量百分比的标准,其宽度取为100。各环节、各单元的能流图宽度尺寸,按该种能

51、量所占比例绘制。(5)能流图中各种能量形式必须标注清楚,可用不同的颜色或剖面符号加以区别。(6)能流图中要标出流入的各类能源的当量值和百分比。(7)要标出进入企业的各类能源的实物量及其综合能耗量。(8)某一种类能源流入量小于能源总量2者,可与其他能源合并一项绘出。(9)根据需要可按能源种类、用能单元或某种产品绘制局部能流图。局部能流图是企业能流图中某一部分的详图,其绘制方法同上。4.文字说明(1)要标出进入企业的各类能源的实物量、总综合耗能量、各类能源的当量值与百分比。(2)标明统计期和计量单位(J, kJ, tce等)。(3)标出企业能源利用率与企业能量利用率。(4)说明各种图形剖面符号与彩

52、色的意义。(5)进入企业各项能源的实物量,可在能流图的左侧用列表方法标出。5.实例图3.3 某钢厂能流图图3.4 某啤酒厂能流图图3.5 造纸企业能流图固定资产投资项目节能评估方法一、法律法规、能源标准与设计规范1.节能法(2008年4月1日实行)(1)第十五条规定:国家实行固定资产投资项目节能评估和审查制度。不符合强制性节能标准的项目,依法负责项目审批或者核准的机关不得批准或者核准建设;建设单位不得开工建设;已经建成的,不得投入生产、使用。(2)第二十二条:国家鼓励节能服务机构的发展,支持节能服务机构开展节能咨询、设计、评估、检测、审计、认证等服务。(3)第六十八条:负责审批或者核准固定资产

53、投资项目的机关违反本法规定,对不符合强制性节能标准的项目予以批准或者核准建设的,对直负责的主管人员和其它直接负责人员依法给予处分。固定资产投资项目建设单位开工建设不符合强制性节能标准的项目或者将该项目投入生产,使用的、由管理节能工作的部门责令停止建设或者停止生产使用,限期改造;不能改造或者逾期不改造的生产性项目,由管理节能工作的部门报请本级人民政府按着国务院规定的权限责令关闭。2.国家发改委关于加强固定资产投资项目节能评估和审查工作的通知(发改投资(2006)2787号)(1)加强固定资产投资项目节能评估和审查工作深入贯彻科学发展观、落实节约资源基本国策、建设节约型和谐社会的一项重要措施,国民

54、经济和社会发展一项长远战略方针和紧迫任务。加强节能工作的重要组成部分,对合理利用能源、提高能源利用效率,从源头上杜绝能源的浪费,以及促进产业结构调整和产业升级具有重要意义。(2)国务院关于加强节能工作的决定报送国家发展改革委审批、核准和报请国务院审批、核准的固定资产投资项目,可行性研究报告或项目申请报告必须包括节能分析篇(章)。否则,将不予受理。咨询评估单位的评估报告必须包括对节能分析篇(章)的评估意见。国家发展改革委的批复文件或报国务院的请示文件必须包括对节能分析篇(章)的批复或请示内容。节能分析篇(章)的编写、咨询评估机构的评估和国家发展改革委的审查都要本着合理利用能源、提高能源利用效率的

55、原则,依据国家合理用能标准和节能设计规范进行。3.国家发展委关于印发固定资产投资项目节能评估和审查指南(发改环资200721号)(1)相关法律法规节能法,可再生能源法,电力法,建筑法,清洁生产促进法。重点用能单位、民用建筑、公路工程、节能管理办法。铁路、交通实施节能法细则节能中长期专项规划(2)产业政策与准入条件产业结构调整指导目录,中国节能技术政策大纲,铁路节能技术政策,煤矸石综合利用技术政策要点。钢铁、水泥工业发展政策,电石、铁合金、焦化、铜冶炼与电解金属锰行业准入条件。关于铝、铅、锌、水泥行业结构调正指导意见。加强热电联产项目管理规定。鼓励发展资源节约综合利用和环保技术。(3)工业类能源

56、标准与管理规范设计与管理标准与规范产品能耗(限)额标准合理用能标准工业设备能效标准(4)建筑设计标准与规范建筑节能设计标准采暖通风与空调设计与运行管理规范城市热力网设计规范外墙外保温工程技术规程民用建筑热工设计规范建筑照明、城市道路照明设计标准宾馆、饭店合理用电与民用建筑电气设计规范(5)交通运输节能标准与规范水运工程设计节能技术规定交通部关于交通行业基本建设和技术改造项目工程可行性研究报告增列“节能篇(章)”暂行规定及实施细则交通行业能源节约工作通知水运工程设计节能规范港口企业能量平衡导则港口基本建设(技术改造)工程项目设计综合能耗评价办法铁路工程节能设计规范(6)农业节能标准与规范被动式太

57、阳房热工技术条件与测试方法微型水力发电设备技术要求、试验方法、质量检验与安装技术要求风力发电机组技术规范生物质能,秸秆气化装置建设标准测试方法农村能源生态工程设计、施工和使用规范(7)终端用能产品能效标准4.固定资产投资项目节能评估和管理(1)内容项目节能评估定义,适用范围和内容;申报审查、监督管理与法律责任。(2)项目节能评估对固定资产投资项目用能的科学性、合理性进行分析与评估,提出提高能源利用效率,降低能源消耗的对策与措施,为项目科学决策提供依据。(3)项目节能评估适用范围符合下列条件者应进行节能评估与审查建筑面积2万平方米以上(含)的大众建筑项目建筑面积20万方米以上(含)的居住建筑项目

58、其它年耗能2000tce以上(含)的项目其它项目进行节能登记管理(4)节能篇(章)内容项目概况项目所在地能源提供条件合理用能标准和节能设计规范项目消费能源种类、数量及使用项目节能措施和效果分析。(5)项目节能评审重要性要求有关部门和地方人民政府对固定资产投资项目(含新建、改建、扩建项目)进行节能评估和审查。强调固定资产投资项目可行性研究报告必须开展合理用能专题论证。达不到合理用能标准和节能设计规范要求的项目,审批机关不得批准建设;项目建成后,达不到要求者,不予验收。 节能评估与审查是从项目源头控制能源消耗,提高能源利用效率的重要手段。二、节能奖励办法1、新节能法把握了三个方面的原则(1)完善节

59、能基本制度实行节能目标责任制和节能考核制度、固定资产投资项目节能评估和审查制度、重点用能单位报告能源利用状况制度等。(2)市场调节与政府管理通过财税、价格、信贷、政府采购等政策鼓励和引导节能。生产高耗能产品必须符合单位能耗限额标准,用能产品实行能效标识管理,对能源利用效率低的重点用能单位实施强制性能源审计等。 (3)增强法律的可操作性国务院有关部门也正在组织制定有关配套制度、标准和管理办法。2、为了适应节能减排的需要,节能法突出以下几个方面(1)国家实行节约资源的基本国策,实施节约与开发并举,把节约放在首位。(2)强调中央(地方)政府管理节能工作部门的职责。(3)建立节能基金。(4)加大节能奖惩力度,增加激励政策和可操作性。(5)加强人材培养,重点用能单位设立企业能源管理岗位,聘任能源管理负责人,负责组织用能状况进行分析、评价,编写能源利用报告,提出节能措施,并组织实施。(6)明确节能指标为指令性指标,各级政府必须向同级人民代表大会报告节能降耗工作,国家实行目标责任制和节能考核评估制度。(7)通过能源价格、税收、融资以及奖惩手段推动节能减排工

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