能源基础知识.ppt

云南省计量测试技术研究院能源检测技术研究中心,能源管理相关基础知识,云南省计量测试技术研究院 能源检测技术研究中心 陈丹晖 2009年4月,云南省计量测试技术研究院能源检测技术研究中心,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”。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,云南省计量测试技术研究院能源检测技术研究中心,节约能源法第二十七条对能源统计工作做了规定。 能源统计，是指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、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项专门统计。 能源统计是国民经济核算的重要组成部分。建立能源统计制度，完善能源统计指标体系，规范能源统计方法，确保能源统计数据真实、完整。,云南省计量测试技术研究院能源检测技术研究中心,1. 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。 2. 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。所以，能源的内容随时间在变化。包括： 天然矿物燃料（煤炭、石油、天然气和铀）；生物质能（薪柴、秸秆、动物干粪）；天然能（水力、地热、风力、潮汐能、波浪能等）；以及这些能源的加工转换制品，如焦炭、各种石油制品、煤气、蒸汽与电力，等等。,能源及其种类,云南省计量测试技术研究院能源检测技术研究中心,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、石油、天然气、水力、核能、太阳能、生物质能、海洋能、风能、地热能，等等。 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、热水以及汽油、柴油、重油等石油制品。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,3. 一次能源和二次能源,云南省计量测试技术研究院能源检测技术研究中心,4. 商品能源与非商品能源 商品能源是指进入市场，在国内或国际市场上正规买卖的能源，如煤炭、焦炭、石油、电力等。非商品能源是指那些一般不通过市场交换的能源，如风能、太阳能或柴草、秸秆等。 5. 常规能源与新能源 当前被广泛利用的一次能源叫常规能源，像煤炭、石油、天然气、水力和核裂变能等。 目前尚未被大规模利用、正在积极研究、有待推广的一次能源叫做新能源，如太阳能、生物质能、风能、海洋能、地热能、核聚变能等。,云南省计量测试技术研究院能源检测技术研究中心,6. 再生能源与非再生能源 能够循环使用、不断得到补充的一次能源叫再生能源，如水力、太阳能、生物质能、风能、海洋能、地热能等。 亿万年形成的、短期内无法恢复的一次能源叫做非再生能源，像煤炭、石油、天然气、核燃料等，它们都是用一点少一点，总有枯竭之时。 清洁能源与非清洁能源 清洁能源是指开发使用过程中，对环境无污染或污染程度很小的能源，如太阳能、风能、水能、海洋能等。 非清洁能源是指在开发使用过程中，对环境污染程度较大的能源，如煤、石油等。,云南省计量测试技术研究院能源检测技术研究中心,能源系统,生产系统：企业内生产车间 辅助系统：是指企业中直接为主要生产系统提供生产条件的生产车间，如机修、运输、锅炉房、变配电站、空压机站、抽水站、仓库等。 附属生产系统：是指企业中不直接参与生产但与主要生产系统和辅助生产系统有密切联系的部门，生产指挥系统（如厂部办公室）、厂区内为生产服务的部门（车间浴室、开水房、保健站等）。,云南省计量测试技术研究院能源检测技术研究中心,1. 原始单位（实物量单位） 计量各种能源的实物量所用的单位称为“原始单位”。,能源统计所用单位,云南省计量测试技术研究院能源检测技术研究中心,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（1 01605kg, 2 240磅）,美国用短吨（9072kg,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（4546l）和美国加仑（3785 4l）。,能源统计中的原始单位（实物量单位）,云南省计量测试技术研究院能源检测技术研究中心,原油比重与容积重量换算系数,* 联合国估计值： 世界原油平均按7.3桶折算为一吨，我国近似按7桶折算为一吨。 资料来源： 联合国世界能源供应,云南省计量测试技术研究院能源检测技术研究中心,部分石油制品的比重和重量体积换算(折合每一吨的量),云南省计量测试技术研究院能源检测技术研究中心,2. 能量单位 能量的单位有许多种，具有确切定义的单位主要有3种，并且它们之间可以相互换算。 焦耳（j） 千瓦小时（kwh） 卡（cal）,能源统计所用单位,云南省计量测试技术研究院能源检测技术研究中心,3.当量单位 不同能源的实物量是不能直接进行比较的。各种能源都有一种共同的属性，即含有能量，且在一定条件下都可能转化为热，为了便于对各种能源进行计算、对比、分析，首先选定某种统一的标准燃料作为计算依据，然后通过各种能源实际含热值与标准燃料热值之比，即能源折算系统，计算出各种能源折算成标准燃料的数量。所选标准燃料的计量单位即为当量单位。 标准煤 标准油,能源统计所用单位,云南省计量测试技术研究院能源检测技术研究中心,用于构成十进倍数和分数单位的词头,云南省计量测试技术研究院能源检测技术研究中心,常用带词头的能源单位,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秒钟内消耗的电能。 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。,云南省计量测试技术研究院能源检测技术研究中心,能源统计中的各种通用单位,云南省计量测试技术研究院能源检测技术研究中心,能源统计表中是按各类能源实物量填写的，不必全表统一计量单位，一般使用实物量单位；而在能量平衡表、能源网络图和能流图中要进行综合平衡，各种能源要按照它们的发热量折算成当量（热）值，为了计算生产二次能源及耗能工质所消耗的一次能源量，它们的计算量单位又常常取等价（热）值。,燃料发热量计算,云南省计量测试技术研究院能源检测技术研究中心,燃料发热量（燃料热值）：燃料燃烧会释放出一定的热量，单位质量（固体或液体）或单位何种（气体）的燃料完全燃烧，燃烧产物冷却到燃烧前的温度（一般为环境温度）时所释放出来的热量。 高位热值：燃料完全燃烧，且燃烧产物中的水蒸汽全部凝结成水时的发热量. 低位热值：燃料完全燃烧，燃烧产物中的水蒸汽仍以气态存在时的所放出的热量，它等于从高位发热量中扣除蒸汽凝结热后的热量. 国家标准gb2589综合能耗计算通则规定：用能单位实际消耗的燃料能源应以其低位发热量为计算基础折算为标准煤量。,1. 燃料发热量,云南省计量测试技术研究院能源检测技术研究中心,qdwqgwrwh2o qdw,，qgw燃料的低位与高位发热量（kjkg）； r水蒸汽凝结热（kjkg）； wh2o 燃料燃烧产物中的水蒸气含量（kg /kg） 燃料的应用基：指以使用状态的燃料为基准的表示方法。 一般取燃料的应用基低位热值。,低位热值计算,云南省计量测试技术研究院能源检测技术研究中心,2. 当量热值,当量热值:指某种能源本身所含的热量。当量热值又称理论热值，是一个不变量。 汽油的当量热值是43054 kj/kg； 电的当量热值即是电的热功当量3600kj/(kwh),云南省计量测试技术研究院能源检测技术研究中心,3. 等价热值 等价热值是指为了得到某一个计量单位的某种二次能源（如汽油、柴油、煤油、焦炭、煤气、电力、蒸汽等）或耗能工质（如压缩空气、氧气、水等）所消耗的，以热值表示的的一次能源量。 耗能工质是指生产过程中所消耗的，不作为原料使用，也不进入产品，制取时又需要消耗能源的工作物质。,云南省计量测试技术研究院能源检测技术研究中心,例1如焦炭的低位发热量为29308kj/kg，炼焦炉效率为0.85，计算1kg焦炭的等价热值 例2如1kg低压饱和蒸汽所具有的能量为2720kj，实测锅炉效率为0.72，计算1kg低压饱和蒸汽的等价热值,云南省计量测试技术研究院能源检测技术研究中心,4.标准煤与标准油 标准煤（煤当量）：按照标准煤的热当量值计算各种能源量时所用的综合换算指标。gb2589规定，应用基低位发热量等于29307千焦（kj）（7000kcal）的燃料，称为1千克标准煤（1kgce)。在统计计算中可采用t（吨）（标准煤）作单位，用符号表示为tce。 标准油（油当量）：按时标准油的热当量值计算各种能源量时所用的综合换算指标。低位发热量为41.87mj （10000kcal /kg），常用单位有油当量（toe)桶油当量（boe)。,云南省计量测试技术研究院能源检测技术研究中心,4.标准煤的折算方法 能源折算系数能源实际含热值/标准燃料热值 能源标准燃料数量能源实物量能源折算系数 如我国原煤1kg的平均低位发热量为20910kj，则 原煤的折标煤系数20910293070.7143 某企业消耗了10000t原煤，折合为标准煤即为： 100000.71437143（tce),云南省计量测试技术研究院能源检测技术研究中心,5.电力的当量值和等价值,电力本身的热值计算的热值称为当量值。 平均低位发热量：3600kj/kwh 电力当量值折标系数：0.1229 kgce/kwh 按发电煤耗计算的热值为等价热值。发1千瓦时电所消耗的燃料的按热值计算约在250-400克标准煤之间，则1kwh的电的等价值就在250-400克标准煤之间，是一个不断变化的量。目前国家规定等价值折标系数为0.35 kgce/kwh。,云南省计量测试技术研究院能源检测技术研究中心,6. 折算标准煤系数-1,云南省计量测试技术研究院能源检测技术研究中心,6. 折算标准煤系数-2,云南省计量测试技术研究院能源检测技术研究中心,(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。 热力单位采用百万千卡（1gcal=142.9kgce） 某些耗能工质的平均等价值与折算系数见下表。,6. 折算标准煤系数-3,云南省计量测试技术研究院能源检测技术研究中心,有实测值的企业按实测值计算折标系数，没有实测值的企业参考折标系数。 发电和供热企业用的原煤，必须按实际热值计算折标系数，不能用参考系数。,5. 折算标准煤系数-4,云南省计量测试技术研究院能源检测技术研究中心,综合能耗,综合能耗定义：是规定的耗能体系在一般时间内实际消耗的各种能源实物量，按规定的计算方法和单位分别折算为一次能源后的总和。 对企业，综合能耗是指统计报告期内，主要生产系统、辅助生产系统和附属生产系统的综合能耗总和。企业中主要生产系统的能耗量应以实测为准。,云南省计量测试技术研究院能源检测技术研究中心,综合能耗,能源实物消费量：系指用于生产活动的各种能源。它包括主要 生产系统、辅助生产系统和附属生产系统用能，不包括非生产用能和批准的基建项目用能。 生活用能是指企业系统内的宿舍、学校、文化娱乐、医疗保健、商业服务和托儿幼教等方面用能。 计算公式： 企业的燃料实物消耗量=企业购入的燃料实物量 +原库存燃料实物量 外销的燃料实物量 生活用燃料消耗量 期末库存燃料实物量,云南省计量测试技术研究院能源检测技术研究中心,(1)企业综合能耗 (2)企业单位产值综合能耗 (3)产品单位产量综合能耗 (4)产品单位产量可比综合能耗,综合能耗分类,云南省计量测试技术研究院能源检测技术研究中心,企业综合能耗：在统计报告期内实际消耗的各种能源实物量，按规定的计算方法和单位分别折算后的总和。即企业的主要生产系统、辅助生产系统和附属生产系统的综合能耗总和。能源及耗能工质在企业内部进行贮存、转换及分配供应（包括外销）中的损耗，也应计入企业综合能耗。,各种综合能耗定义,云南省计量测试技术研究院能源检测技术研究中心,计算公式： e=(eipi) 式中： e - 综合能耗，tce； ei- 生产活动中消耗的第i种能源实物量，实物单位； pi- 第i种能源的等价值； n - 企业消耗的能源种数。,n,i=1,云南省计量测试技术研究院能源检测技术研究中心,企业单位产值综合能耗：是企业在统计报告期内，综合能耗与期内 企业总产值或工业增加值的比值。 计算公式： 式中：eg单位产值综合能耗，tce e综合能耗，tce g统计期内产出的总产值或增加值，万元。,云南省计量测试技术研究院能源检测技术研究中心,产品单位产量综合能耗：统计报告期内，企业生产某种产品或提供某种服务的综合能耗与同期该合格产品产量（工作量、服务量）的比值。 计算公式： ej=ej/pj 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 注：产品是指合格的最终产品和中间产品；对某些以工作量或原材料加工量为考核能耗对象的企业，其单位工作量、单位原材料加工量的综合能耗电量的概念也包括在本定义内。,云南省计量测试技术研究院能源检测技术研究中心,产品单位产量可比综合能耗：为在同行业中实现相同最终产品能耗可比，对影响产品能耗的各种因素加以修正所计算出来的产品单位产量综合能耗。 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，计算方法应在专业中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。,云南省计量测试技术研究院能源检测技术研究中心,计量对象：一次能源、二次能源和载能工质，包括指煤炭、原 油、天然气、焦炭、煤气、热力、成品油、液化石油气、生物质能、水、压缩空气（工厂风和仪表风）、氮气和其他直接或者通过加工、转换而取得有用能的各种资源等。 能源计量范围： （1）输入用能单位、次级用能单位和用能设备的能源及载能工质； （2）输出用能单位、次级用能单位和用能设备的能源及载能工质； （3）用能单位、次级用能单位和用能设备使用（消耗）的能源及载 能工质； （4）用能单位、次级用能单位和用能设备自产的能源及载能工质； （5）用能单位、次级用能单位和用能设备可回收利用的余能资源。,能源计量,云南省计量测试技术研究院能源检测技术研究中心,一级计量：企业与外部之间的能源进出计量 二级计量：企业内部各主要二级单位能源进出 三级计量：主要耗能设备能源消费与产出计量,能源计量种类：,云南省计量测试技术研究院能源检测技术研究中心,（1）应满足能源分类计量的要求； （2）应满足用能单位实现能源分级分项考核的要求； （3）重点用能单位应配备必要的便携式能源检测仪表， 以满足自检自查的要求。,能源计量器具配备原则,云南省计量测试技术研究院能源检测技术研究中心,能源计量器具配备要求,（1）用能单位用能量（产能量或输运能量）限定 用能单位（包括主要二级单位）应按下表要求加装能源计量器具。,云南省计量测试技术研究院能源检测技术研究中心,（2）单台用能设备耗能量限定 单台用能设备应按下表要求加装能源计量器具。,云南省计量测试技术研究院能源检测技术研究中心,能源计量器具配备率完好率计量率及要求,能源计量器具配备率计算 rp=np/nt （%） rp 能源计量器具配备率 ns 能源计量器具实际安装配备量 nt 能源计量器具理论需要安装量 能源计量器具完好率计算 rw=nw/ns （%） rw 能源计量器具完好率 nw 达到准确度要求的计量器具安装配备量 ns 能源计量器具实际安装配备量 能源计量率计算 rj=np*nw （%） rj 能源计量率,（1）配备率完好率计量率计算方法,云南省计量测试技术研究院能源检测技术研究中心,（2）能源计量器具配备率要求,云南省计量测试技术研究院能源检测技术研究中心,（3）特殊行业能源计量器具配备要求, 对从事能源加工、转换、输运性质的用能单位（如 火电厂、输变电企业等），其所配备的能源计量器 具应满足评价其能源加工、转换、输运效率的要求。 对从事能源生产的用能单位（如采煤、采油企业 等），其所配备的能源计量器具应满足评价其单位 产品能源自耗率的要求。,云南省计量测试技术研究院能源检测技术研究中心,（4）能源计量器具准确度等级要求,云南省计量测试技术研究院能源检测技术研究中心,固态能源计量器具,原煤、焦炭等固态能源计量一般采用衡器和皮带秤。 1、地上衡和地中衡类：用于车辆装载的固体燃料质量的计量。 2、轨道衡类：安装在铁路专用线上，用于铁路货车装载的固体燃料质量的计量。 3、吊秤类：安装在各种吊装机械上。 4、皮带秤类：安装在皮带输送机上，对连续输送的固体燃料进行连续测量。 5、电子煤量计：根据体积法和转速原理设计，用于工业锅炉前端送煤处的计量。 各种衡器的准确度等级一般应选级。进出用能单位的静态计量准确度为0.1级的要求，进出用能单位的动态计量准确度为0.5级的要求，,云南省计量测试技术研究院能源检测技术研究中心,电能计量器具,电能表的准确度等级主要参照电力部门现有的装表要求。 运行中电能计量装置按其计量电能多少和计量对象的重要程度分五类： 类电能计量装置 类电能计量装置 类电能计量装置 类电能计量装置 类电能计量装置,云南省计量测试技术研究院能源检测技术研究中心,液态能源计量器具,原油、重油、渣油等由于其粘性较大，一般采用容积式流量计计量。 水能的流量可以采用明渠流量计、大口径电磁流量计。 汽油、煤油、柴油等轻质成品油一般采用容积式流量计、质量流量计。 目前通常采用的腰轮流量计、刮板流量计等，其准确度都高于本标准表4中的0.5级的要求。 次级用能单位、重点用能设备用普通齿轮流量计就可满足要求。,云南省计量测试技术研究院能源检测技术研究中心,气态能源计量器具,气态能源计量器具多采用孔板流量计、气体涡轮流量计、超声波流量计、气体腰轮流量计、热式质量流量计等。 用于进、出用能单位、次级用能单