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能源管理工程文件能源管理知识（一）一、能源系统能源系统大致可分为三类：自然系统、人造系统、自然系统与人造系统的复合系统。自然系统由各种自然界中本来就存在的物体构成，并依其固有的客观规律运动进行演变。人造系统则由人类创造或改造的物体、设施、工程等组成。例如供热系统、输电系统等。随着人类活动领域的扩大和科学技术的发展，许多自然系统被局部改造为人造系统、从而成为复合系统。能源系统包括能源勘探、开发、生产、加工、转换、运输、分配、储备、使用，以及环境保护等各个环节，每个环节均由国民经济的若干部门组成。能源系统不但涉及各种自然的能源资源(例如原油、原煤、风力、潮汐、太阳能等)，还包括了大量的人类活动(能源勘探、开采、加工、转换、运输和使用)以及这些活动对自然环境的影响、污染与破坏，是典型的复合系统。能源系统的分类方法很多，主要有下列几种：一种是按能源系统的范围划分，如世界能源系统、跨国能源系统、全国能源系统、地区能源系统、部门能源系统、工矿企业能源系统、车间(工序)能源系统等。按这样的层次结构，下一级系统是上一级能源系统的子系统。另一种是按能源的种类划分，如煤炭系统、石油系统、天然气系统、水能系统、核能系统、新能源系统等一次能源系统;电能系统、热能系统、焦炭系统、煤气系统、沼气系统等各种二次能源系统。第三种是按使用目的分类，可分为能源供应系统(如电供应系统、石油供应系统等)和能源利用系统(如钢铁厂能源系统等)。二、什么是能源管理体系？能源管理体系是借鉴质量管理体系、环境管理体系的成功模式。结合能源管理领域的特点和特殊要求，经数十位行业专家共同研究制定的能源管理框架要求，为各类组织进行能源管理提供了一种优秀的模式。三、能源行业语言解释“保证供应”：就是要实现经济与能源的协调发展，提供可靠、低成本的能源服务，优先满足人民特别是贫困群众的能源需求，有效保障国家的能源安全。“节能优先”：就是将“开发与节约并重，并把节能放在优先地位”作为我国长期的能源方针，显著改变能源粗放利用的现状，不断降低单位GDP 能源消耗水平，力争到2020年实现GDP 翻两番、能源消费翻一番的目标。“结构优化”：就是要逐步改变能源结构过度依赖煤炭的局面，加快发展清洁能源、优质能源，初步实现能源结构的多元化，并在煤炭的洁净利用方面取得突破。“环境友好”：就是在能源的生产和利用中，对环境和健康的影响力争降到最小，实现能源与环境的统筹发展。“市场驱动”：就是充分发挥市场配置资源的基础性作用，让市场决定能源的价格、数量和技术选择，政府有选择地进行干预，以使能源安全、环境质量和能源研究妥善地结合起来。四、什么是能源审计?能源审计都做些什么?无论对企业还是对个人来说，“绿色”在工作中和生活中的比重都在加大。对于环境和公益事业，投身绿色商业、对环保和再生能源注入关注;企业对此概念也越来越能接受，节能减耗既能在利润上产生效益，更能给企业宣传上带来正面形象，何乐而不为?而国家政策在节能减排、环境保护上也日益倾斜，金融危机的来临更是加速强调了其重要性。节能是个大市场，对高级能源审计师以及能源审计的需求会逐步增加，印度在20042006年培训了大约5000名高级能源审计师。现在，请了解节能项目中重要的环节：能源审计什么是能源审计?能源审计是利用考察企业能源利用状况的核算评价方法，对用能单位能源利用状况进行定量分析，对用能单位能源的利用效率、消耗水平、能源经济与环境效果进行审计、监测、诊断和评价，从而寻求节能潜力与机会。一般由负责能源审计的部门与用能单位签订能源审计协议或合同，确定工作目标和内容。能源审计做些什么?对于提供节能服务的公司来说，如果借用“售前”、“售中”、“售后”的服务概念来做类比的话，能源审计即“售前”，这个过程发生在跟客户签订节能改造项目合同前，只有进行了能源审计，才能知道用户哪里需要节能、节能的空间有多大、采取什么样的节能措施才能带来用户可接受的投资回报要求。能源审计主要涉及的是技术层面的问题，需要节能服务公司和客户共同配合完成。高级能源审计师需要跟客户详细交谈用能情况，在客户的带领下一起查看现场设备运行情况，收集相关数据和资料，必要时还需带上测量工具和仪器;根据所得到的数据信息和实测的数据信息，计算出哪些设备和系统可以省、能省下多少钱、通过什么方式可以省，并预算节能措施投资金额。通过数据分析和现场调研的结果，出具能源审计报告，制定出一个完整的节能方案提交给客户。打个简单的比方，能源审计就像是一个看病的诊断过程，发现可以改进的问题，开出药方;而客户若接受付款拿药就是签合同了。在一般的企业中，不会特设一个仅仅做前期的能源审计这一块。能源审计完了后，如果客户愿意接受方案进行节能的施工、改造，这些施工、改造的进行，其效果的跟进和达成，属于测量验证，这块工作内容类似于“售后”。能源审计怎样入门?做能源审计对经验的要求非常高，大学生毕业很难达到这个标准。因为能源审计需要看现场，依据经验寻求节能潜力与空间，如果缺乏经验的话，根本不知道从哪里看起，也不知道哪些数据该测。如有些地方的节能系统已经做得很好，却花费了大精力去测试，那就是浪费。在这种情况下，刚毕业的大学生没跑过几个现场，是很难判断出的，因此需要很多时间上手，摸索出规律和门道。从工作背景上来说，一般做能源审计，至少需要有35年的相关工作经验;从学历背景来说，需要至少本科学历，暖通、热能与动力、电气工程均可入行。能源审计工作的关键点?1. 心中有秤 经验为王能源审计主要还是基于工程师的经验，跑的工地越多，做的项目越多，得到的经验也越多，就可以很熟练地现场判断哪些方面有节能潜力和空间，抓住关键点，从而进一步去做具体的测试和数据分析。做能源审计要了解大楼里面用到的耗能系统，了解他们的脾气性格，这些系统都有各自的指标，如制冷系统，产生一冷吨的能量，需要消耗多少千瓦。要在心里头有一杆秤，达到什么工况才算是运行良好的、是高效的。有了这杆秤以后，就能判断出有多少节能空间。这些都是要见识了很多工地，熟悉很多设备的运行特性，才能达到的。2. 一“专”多能 保持知识更新能源审计要对多耗能系统有所了解。当然，一个人不可能对每个系统都很精通，但需要有一个专业核心领域，以及对其他耗能系统全面了解。一般做项目，不是大楼就是工厂，这其中的设备面都有共性，比如空调系统、空压机系统、锅炉(蒸汽输送)系统，要全面了解这些设备的性能和各项参数。做这行要保持知识更新率，因为不断地有新技术推出。3. 掌握投资回报，有概预算能力能源审计这个“审计”，并非财务方面的审计，而是借鉴了财务“审计”的概念，相当审查每个耗能细节，而审计工具就是那些测量仪器、分析工具。能源审计并不要求精通金融方面的审计知识，但工程经济学方面的知识还是必须掌握的。例如简单回收期(SPB)，内部收益率(IRR)，投资收益率(ROI)等参数的计算。投资回报率是概念性的东西，知道它的原理就会算。能算出节能量，会算投资，会概预算，比如在节能方案中加一套控制系统的话，要加多少控制器、传感器，能达到什么样的功能，大概要花多少钱。但最重要的还是技术性领域，能找出哪些地方有潜力，怎么做，能节多少能，这才是关键点。五、有效利用能量有效利用能量是指在企业实际消耗的多种能源中，终端利用所必须的能量。包括以下各项：1.用于生产的有效利用能量。2.用于采暖的有效利用能量。3.用于照明的有效利用能最。4.用于运输的有效利用能量。生产转换、生产设备空运转、运输工具空载行驶、取暖和照明超过规定时数时，不计入有效利用能量。六、综合能源消费量的计算方法综合能源消费量(综合能耗)的计算方法：综合能源消费量是指规定的耗能体系在一段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。1.非能源加工转换企业，综合能源消费量=工业生产消费的能源合计。2.能源加工转换企业，综合能源消费量=工业生产消费的能源合计-能源加工转换产出合计(P1表第11列)。企业能源消耗量的计算式：企业能源消耗量=初期库存+期内输入期内输出期末库存初期库存与期末库存之差是企业审计期内能源消耗计算量的增或减。期内输入凡在统计期内，不管什么原因，只要是进厂并经计量验收的能源，都要定为期内输入。期内输出。包括： 供给外单位或其他企业的能源实物或载能体; 基建用能要从企业用能量中扣除列为能量输出;以生活为目的的能耗要扣除，列为输出，例如设在厂区内的食堂、餐馆用电量视为输出。由此得企业能源消耗的计算公式：企业能源消耗量=期内输入能源量+期初库存量基建用能生活用能期内输出期末库存能源加工转换单位：综合能源消费量=工业生产消费合计-能源加工转换产出折标量合计-回收利用折标量合计;能源加工转换单位：是指发电上网企业，自产能源(包括自用煤发电或自用油发电)和余热发电等企业均为非能源加工转换单位。非能源加工转换单位：对于自用煤发电或自用油发电，只计算原始煤耗或油耗，自发电量不重复计算，也不作为能源加工转换产出部分;对于余热发电等，则作为“回收利用”一项填报。各重点用能单位在填报单位产品综合能耗指标情况表时，应区分计算不同生产工艺不同型号产品的单位能耗。如水泥生产企业，要区分外购熟料产水泥和自生产熟料产水泥，区分不同品种水泥，是32.5R水泥还是42.5R水泥等，区分不同生产设备，是立窑还是干法旋窑;又如烧碱行业要区分是隔膜法还是离子膜法生产工艺，含量是30%还是42%等。七、能源结构能源结构指能源总生产量或总消费量中各类一次能源、二次能源的构成及其比例关系。能源结构是能源系统工程研究的重要内容，它直接影响国民经济各部门的最终用能方式，并反映人民的生活水平。能源结构分为生产结构和消费结构。各类能源产量在能源总生产量中的比例，称为能源生产结构;各类能源消费量在能源总消费量中的比例，称为能源消费结构;各用户部门的能源消费结构，称为部门能源消费结构。研究能源的生产结构和消费结构，可以掌握能源的生产和消费状况，为能源供需平衡奠定基础。查明能源生产资源、品种和数量，以及消费品种数量和流向，为合理安排开采投资和计划，以及分配和利用能源提供科学依据。同时，根据消费结构分析耗能情况和结构变化情况可以控掘节能潜力和预测未来的消费结构。不同国家能源的生产结构和消费结构各不相同。能源生产的资源条件、人们对环境的要求、能源贸易以及社会的技术经济发展水平等因素的影响，都会使能源结构发生相应的变化。八、能源家族从字面上来看，“能源”即能量的来源。能量作为物质的重要属性，是一切物质运动的动力。因此，作为能量来源的能源是人类物质社会的必需要素。从钻木取火的原始社会到发达高效的现代社会，人类无时无刻离开过能源。从科学意义上讲，凡是能够提供某种形式能量的物质或物质的运动，统称为能源。例如阳光、风、流水、潮汐、木材、煤炭、石油等，它们或能直接产生能量，或可在一定条件下转化为能量。这些都是大自然赋予人类的宝贵能源，并分别以光能、热能、电能、机械能等不同的形态服务于人类。由于地球的能源家族十分庞大，种类丰富，形态各异且发展迅速，我们有必要从不同的角度对能源加以分类。如果从科学的角度进行综合分析，大致可从以下几个方面进行分类：按能源取得的方式划分，可分为一次能源和二次能源。一次能源是指在自然界中现存的能源，也就是从自然界直接取得，不改变其基本形态的能源。如煤炭、石油、天然气、水力、核燃料、太阳能、生物质能、海洋能、风能、地热能等。二次能源是一次能源经过加工，转换成另一种形态的能源或能源产品。例如电力、蒸汽、煤气、沼气、焦炭及各种石油品等。一次能源无论经过转换几次所得到的另一种能源，都称作二次能源。如燃烧煤的热电厂，煤炭燃烧时先将水变成蒸汽能，蒸汽再去推动汽轮机变成机械能，汽轮机带动发电机转换成电能，其转换了三次，但不能称为三次能源，仍把它叫做二次能源。这两类能源是以有没有经过人为加工转为形态相区别的，因此，一次能源又叫天然能源，二次能源又叫人工能源。按能源是否能够再生，可分成再生能源和不可再生能源。“再生”是再生产和再出现的意思。再生能源就是能够循环使用，不断得到补充的一次能源，如水能、太阳能、风能、海洋能、地热能等。从资源角度来说，它们是取之不尽，用之不竭的，是解决人类未来能源的重要源泉，但由于技术水平的限制，目前的利用率还不高。不可再生能源是指经过开发使用之后不能重复再生的自然能源，又叫做不可更新能源或消耗性能源。如煤炭、石油、天然气、油页岩、核燃料等，这些能源埋藏于地壳中，一旦被人类开发取用之后，其储量会逐渐减少，无法再生。当前，不可再生能源在世界能源生产和消费中占有极大的比重。根据能源在当代生活中的利用状况和地位，可分为常规能源和新能源。常规能源是指开发利用的技术条件比较成熟并已被广泛使用的能源。如煤炭、石油、天然气等。这些能源在现今世界能源结构中占绝大比重。目前尚未被大规模利用，正在积极研究，有待推广的能源称为新能源。如太阳能、海洋能、地热能、核聚变能等等。常规能源和新能源是相对而言的，因时因地而异。现在的常规能源过去曾是新能源，今天的新能源将来可能成为常规能源。以核裂变能为例，50 年代初，一些发达国家开始把它用来生产电力和动力使用时，被认为是一种新能源;而步入原子时代的今天，不少国家已把核裂变能列入常规能源;但在我国等多数发展中国家又尚属新能源。这种分类方法更能让我们科学、全面地认识和分析能源的过去、现在和未来，便于人们对能源问题及其开发研究有系统认识。本书将以此方法分别对常规能源和新能源作较详细的分析。从能源的形成和来源分类，可把能源分成三类：第一类是能量来自地球以外的天体，其中绝大部分是直接或间接来自太阳的能源;第二类是能量来自地球内部的能源;第三类是能量来自地球与其他天体的相互作用所产生的能源。第一类能源主要是指来自太阳的能量，这一能源除直接的太阳辐射之外，还包括许许多多的能源。如煤炭、石油、天然气、油页岩等可燃矿产。是古代生物沉积在地下经过物理化学作用演变而成的，实际上也是间接来自太阳辐射能。水能、风能、雷电能和海洋能中的海水热能、海流能、波浪能从某种意义上讲也都是太阳辐射能转化的结果;绿色植物提供的生物质能也是太阳光下光合作用的结果。可以这么说，在自然界中，绝大多数能源所蕴藏的能量都来自太阳。此外，此类能源还包括宇宙射线、流星或其他星际物质带进地球的能量，但这些能量与太阳辐射能相比微不足道，至少在近阶段很难应用于实际。第二类能源是来自地球内部的能量，主要有地热能和核燃料。它们是能源的重要组成部分。火山爆发和地震也是地球内部能量的一种释放，但在现阶段它只会给人类带来灾难，而难以用来为人类服务。第三类能源是由于地球和其他天体相互作用而产生的能量，如潮汐能。它主要是由于地球和月亮以及太阳之间引力作用而引起的。此外，能源的分类还有多种依据和方法。如根据其使用情况可划分为燃料能源和非燃料能源;根据其储存和输送的性质可划分为含能体能源和过程性能源;根据其污染程度可划分为清洁能源和非清洁能源等等，在此不再赘述。九、能源的特点石油、天然气作为能源的特点石油和天然气属于流体，便于开采、运输、使用，发热量高，基本上是无灰燃料，是高质量的能源。但石油和天然气在燃烧过程中，对环境也会产生污染。50年代以来，由于生产发展的需要，很多产油国加快了石油、天然气的开采。石油、天然气同煤一样，是不可再生的资源，用一点，少一点。到1990年，世界石油探明储量1300多亿吨，天然气探明储量约120万亿立方米。石油按1991年的开采量(45亿吨)计算，几十年后有可能采完。但是，在提高石油勘探和开发的技术以后，石油探明储量和可采的年数也可能增加。水能的特点水能是可再生的能源，可持续地利用它来发电。水电站投产以后，发电成本低，积累多，收益大。而且水电站除发电供给能源以外，为水电而修建的水库，大多还有防洪、灌溉、航运、养殖水产、改善自然环境、旅游等综合效益。水电同火电比较，修建大型水电站要建坝拦水，工期较长，投资较多。但是，如果把发展火电需要新建的煤矿、铁路工程一并计算在内，有些水电站建设工期并不比建火电站长，投资也相差无几。水电还有一个突出的优点，就是不污染环境，是一