003能源管理与能源评价-能源及节能评价

1、1第四章第四章 能源及节能评价能源及节能评价第一节 能源评价指标第二节 节能评价指标2能源评价是指对能源资源的市场需求、发展规划、发展前景、供应潜力、能源分布结构、能源可采储量等的一种价值评估，为能源中长期规划提供能源资源的可获取量、能源的增加速度、能源的生产能力、能源装备技术水平和开发投资及成本等有关信息。u储量u能量密度u储能的可能性u供能的连续性u能源的地理分布u开发费用和利用能源的设备费用u运输费用与损耗u能源的可再生性u能源的品位u对环境的影响3储量是能源评价中一个非常重要的指标，作为能源的一个必要条件是储量要足够丰富。一种理解认为，对煤和石油等化石燃料而言，储量是指地质资源量；对太

2、阳能、风能、地热能等新能源而言则是指资源总量。另一种理解是，储量是指有经济价值的可开采的资源量或技术上可利用的资源量。储量丰富且探明程度高的能源才有可能被广泛的应用。4能量密度是指在一定的质量、空间或面积内，从某种能源中所得到的能量。显然，如果能量密度很小，就很难用作主要能源。太阳能和风能的能量密度很小，各种常规能源的能量密度较大，核燃料的能量密度最大。能源类别能源类别能量密度能量密度能源类别能源类别能量密度能量密度风能（风速风能（风速3m/s）0.02（kW/m2）天然铀天然铀5.0108（kJ/kg）水能（流速水能（流速3m/s）20（kW/m2）235U（核裂变）（核裂变）7.01010

3、（kJ/kg）波浪能（波高波浪能（波高2m）30（kW/m2）（核聚变）（核聚变）3.51011（kJ/kg）潮汐能（潮差潮汐能（潮差10m）100（kW/m2）氢氢1.2105（kJ/kg）太阳能（晴天平均）太阳能（晴天平均）1（kW/m2）甲烷甲烷5.0104（kJ/kg）太阳能（昼夜平均）太阳能（昼夜平均）0.16（kW/m2）汽油汽油4.4104（kJ/kg）5储能的可能性是指能源不用时是否可以储存起来，需要时是否又能立即供应。在这方面化石燃料容易做到，而太阳能、风能则比较困难。供能的连续性是指能否按需要和所需的速度连续不断地供给能量。显然太阳能和风能就很难做到供能的连续性。因此，常常

4、需要有储能装置来保证供能的连续性。6能源的地理分布和能源的使用关系密切。能源的地理分布不合理，则开发、运输、基本建设等费用都会大幅度的增加。各种能源的开发费用以及利用该种能源的设备费用相差悬殊。太阳能、风能不需要任何成本即可得到；各种化石燃料从勘探、开采到加工却需要大量投资。但利用能源的设备费用则正好相反，太阳能、风能、海洋能的利用设备费按每千瓦计算远高于利用化石燃料的设备费用。核电站的核燃料费远低于燃油电站，但其设备费却高得多。因此在对能源进行评价是，开发费用和利用能源的设备费用是必须考虑的重要因素，并需进行经济分析和评估。7运输费用与损耗是能源利用中必须考虑的一个问题。太阳能、风能和地热能

5、都很难输送出去，但煤、油等化石燃料却很容易从产地输送至用户。核电站的核燃料运输费用极少，因为核燃料的能量密度是煤的几百万倍，而燃煤电站的输煤就是一笔很大的费用。此外运输中的损耗也不可忽视。在能源日益匮乏的今天，评价能源时不能不考虑能源的可再生性。太阳能、风能、水能等都是可再生，而煤、石油、天然气则不能再生。在条件许可和经济上基本可行的情况下，应尽可能地采用可再生能源。8能源的品位有高低之分。水能能够直接转变为机械能和电能，它的品位要比先由化学能转变为热能，再由热能转换为机械能的化石燃料必然要高些。另外，热机中热源的温度越高，冷源的温度越低，则循环的热效率就越高，因此温度高的热源品位比温度低的热

6、源高。在使用能源时，特别要防止高品位能源降级使用，并根据使用需要适当安排不同品位能源。使用能源一定要考虑对环境的影响。化石燃料对环境的污染大，太阳能、氢能、风能对环境基本上没有污染。因此，在使用能源时应尽可能的采取各种措施防止对环境的污染。9u强度类指标u总量类指标u结构分析指标u其他指标单位GDP能耗单位增加值能耗单位产值能耗单位产品能耗单位业务量能耗人均能源消费量社会节能量间接节能量直接节能量节能量构成能源消费的品种构成能源消费的行业构成节能率加工转换效率余热余能回收利用率企业能源自用率损失率能源利用效率能源流程全系统效率能源弹性系数10GDP，即国内（地区）生产总值。单位GDP能耗，即一

7、个国家或地区生产（创造）一个计量单位的GDP（通常为万元）所使用的能源。单位GDP能耗 = 能源消费总量GDP（可比价）影响单位GDP能耗的主要因素：u能源消费构成u能源利用的技术水平和能源生产、消费的管理水平u核算GDP的各要素u经济增长方式节能率节能率单位单位GDPGDP能耗降低率能耗降低率11增加值，是GDP反映在各次产业、行业的分项数量指标。单位增加值能耗，即生产（创造）一个计量单位的增加值所消耗的能源。单位增加值能耗 = 能源消费量增加值（可比价）影响单位增加值能耗的主要因素与单位GDP能耗相同：u能源消费构成u能源利用的技术水平和能源生产、消费的管理水平u核算GDP的各要素u经济增

8、长方式分子与分母的核算范围必须保持一致分子与分母的核算范围必须保持一致12产值，一般指工业总产值，相当于（近似于）用于计算工业增加值的总产出。单位产值能耗，是工业计算能源消费强度、反映能源利用效率的综合指标单位产值能耗 = 能源消费量工业总产值（可比价）分子与分母的核算范围必须保持一致分子与分母的核算范围必须保持一致13单位产品能耗，指生产一定数量的某种产品所消耗的能源，通常分单位产品综合能耗和单位产品单项能源消耗。单位产品能耗 = 生产某种产品能耗的能源（或某种能源）产品产量单位产品能耗反映的是产品生产工艺技术、企业管理水平对能源消耗的影响，通常用以反映直接节能效果。14单位业务量能耗，通常

9、反映产品一定量的某种经营活动的能源消耗，如运输企业的客货运输吨公里能耗，餐饮业的单位营业额能耗等。其计算方法、意义与的单位产品能耗相同。人均能源消费量 = 能源消费量平均人数观察人均能源消费量，一是评价现阶段社会发展的能源需求强度水平，预测以后不同时期社会发展对能源的总体需求；二是评价各个国家或区域在相同历史发展阶段的人均能源需求强度。15社会节能量，指国家或地区一定时期内的节能量，按年度计算。年社会节能量=（上年度单位GDP能耗-本年度单位GDP能耗） 本年度GDP（可比价）计算结果为正数表示节能，负数表示多用了能源。计算结果为正数表示节能，负数表示多用了能源。16间接节能量，指调整产业（行

10、业）结构实现的节能量，即假定在各产业（行业）单位增加值能耗不变的情况下，仅仅因为产业（行业）结构变化而实现的节能。间接节能量=（上年第i产业（行业）增加值占GDP的比重-本年第i产业 （行业）增加值占GDP的比重）上年第i产业（行业）单位 增加值能耗本年度GDP（可比价） 计算结果为正数表示节能，负数表示多用了能源。计算结果为正数表示节能，负数表示多用了能源。17直接节能量，指通过改革降低效率的生产工艺，采用新工艺、新设备、新技术和综合利用，提高能量有效利用率和加强管理等市县的节能量。计算方法：第一种方法：直接节能量=社会节能量-间接节能量第二种方法很难全面计算直接节能的效果，但可以对第二种方

11、法很难全面计算直接节能的效果，但可以对第一种方法的计算结果进行验证。第一种方法的计算结果进行验证。第二种方法：按照单位产品能耗、单位业务量能耗逐项计算。18分别计算直接节能量、间接节能量占社会节能量的比重，用以分析实现节能的主要方式方法和存在问题。分别计算各能源品种占能源消费总量的比重，用以分析通过改进能源消费结构是现房节能的途径和存在问题。分别计算各行业能源消费占能源消费总量的比重，用以分析通过调整产业结构实现节能的途径和存在问题。19节能率，指在一定时间范围内单位产出能耗的降低速率。计算结果为负数，表示节能的比率；计算结果为负数，表示节能的比率；计算结构为正数，表示超耗得比率。计算结构为正

12、数，表示超耗得比率。% =-1100%GDPGDP本年单位能耗节能率（）上年单位能耗% =-1100%GDP本年能源消费总量增长指数节能率（）本年增长指数20加工转换效率，指在能源加工转换的过程中，产出的能源数量与投入的能源数量之比。加工转换效率是反映能源加工转换技术水平和能源加加工转换效率是反映能源加工转换技术水平和能源加工转换能源损失量的重要指标。工转换能源损失量的重要指标。% =100%产出的能源合计加工转换效率（）投入的能源合计21余热余能回收利用率，指对能源利用过程产生的余热余能或其他产品生产过程产生的余热余能进行利用，是节能的重要手段。对于企业：对于企业：% =100%+回收利用的

13、余热余能回收利用率（）综合能源消费量 回收利用的余热余能对于国家或地区：对于国家或地区：% =100%回收利用的余热余能回收利用率（）包含余热余能消费的能源消费总量22企业能源自用率，指企业在产品生产过程中所消耗的这种产品的数量。如发电企业消耗的电力等。企业能源自用量越小，则为社会提供的能源产品就越多。企业能源自用量越小，则为社会提供的能源产品就越多。是一个关系社会能源消耗的效益指标。是一个关系社会能源消耗的效益指标。% =100%企业生产的本产品的消耗量企业能源自用率（）企业本产品的产量23损失率，指能源在生产、运输、消费的过程中，由于管理及其他客观原因，造成一定的损失。即损失量占能源供应量

14、的比重。核算原则，作为一个能源消费主体（国家，或地区、企核算原则，作为一个能源消费主体（国家，或地区、企业），从取得能源供应量开始，一直到消费为止的范围内，业），从取得能源供应量开始，一直到消费为止的范围内，计算其损失量。计算其损失量。% =100%损失量损失率（）能源供应量24能源利用效率，指 一个体系（国家、地区、企业或单项耗能设备等）有效利用的能量与实际消耗能量的比率。能源利用效率是反映能源消耗水平和利用效果，即能源有能源利用效率是反映能源消耗水平和利用效果，即能源有效利用程度的综合指标。效利用程度的综合指标。狭义：指能量利用过程本身的有效利用。狭义：指能量利用过程本身的有效利用。广义：

15、指全部能源系统流程的有效利用。广义：指全部能源系统流程的有效利用。 即能源流程全系统效率即能源流程全系统效率% =100%有效能量能源利用效率（）实际能源消费量25能源流程全系统效率，指 能源在开采、加工转换、运输、储存直到最终消费过程中的全部能源系统流程的有效利用。反映能源系统流程各环节能源被实际利用发挥效能的程度各环节能源利用率之连成绩，即为全系统效率 能源开采阶段能源开采阶段 能源加工、转换阶段能源加工、转换阶段 能源运输阶段能源运输阶段 能源储存阶段能源储存阶段 能源终端消费阶段能源终端消费阶段26采用矿物能源资源总回采率指标，综合反映煤矿、油气田开采技术和管理水平。 能源开采阶段能源

16、开采阶段% =100%+已采出能源量资源总回采率（）已采出能源量 损失量采用能源加工、转换效率指标，综合反映了能源加工转换过程中能量的有效利用程度。 能源加工、转换阶段能源加工、转换阶段% =100%能源加工转换产出量能源加工转换效率（）能源加工转换投入量27采用能源运输效率指标，综合反映能源在运输过程中损耗情况。 能源运输阶段能源运输阶段%= 1-100%运输损失量能源运输效率（） 能源运输总量= 100%使用单位能源实际收入量能源生产单位运出能源量28采用能源储存效率指标，综合反映能源在储存过程中损失情况。 能源储存阶段能源储存阶段% = 1-100%储存损失量能源储存效率（）储存能源总量

17、采用能源终端消费利用率指标，综合反映能源在最终消费过程中的有效利用程度。 能源终端消费阶段能源终端消费阶段% =100%有效能源利用量能源终端消费利用率（）能源终端消费总量29即一个指标的变化速率对另一个相关指标的变化速率之比。用以反映两个相关指标之间变化速率的敏感性。通常表示：在某一指标增长1%时，另一指标相应增长的速率。%= 能源量年增长速度能源弹性系数（） 国民经济年增长速度 分子为分子为0 0和负数，分母为正数时，弹性系数均视为和负数，分母为正数时，弹性系数均视为0 0； 分子为正数，分母为分子为正数，分母为0 0或负数时，弹性系数没有意义。或负数时，弹性系数没有意义。30可分为能源生

18、产总量以及煤炭、石油、电力等弹性系数，可分别进行计算。它表示，GDP每增长1%时能源生产的增长速率。%= 能源生产增长速度能源生产弹性系数（） GDP增长速度 分子为分子为0 0和负数，分母为正数时，弹性系数均视为和负数，分母为正数时，弹性系数均视为0 0； 分子为正数，分母为分子为正数，分母为0 0或负数时，弹性系数没有意义。或负数时，弹性系数没有意义。 能源生产弹性系数能源生产弹性系数31可以以总量计算，也可以分能源品种计算。原则是分子分母保持相同范围。它表示，总产出每增长1%时，能源消费的增长速率，用以反映能源的需求强度。%= 能源消费增长速度能源消费弹性系数（） GDP（或某行业增加值

19、）增长速度 分子为分子为0 0和负数，分母为正数时，弹性系数均视为和负数，分母为正数时，弹性系数均视为0 0； 分子为正数，分母为分子为正数，分母为0 0或负数时，弹性系数没有意义。或负数时，弹性系数没有意义。 能源消费弹性系数能源消费弹性系数32意义：了解能源消费总量增长与各产业（行业）能耗增长的关系，对于准确核算能源消费总量、监测能源消费总量的数据质量十分重要。i%= i%第 行业能耗占总能耗比重能源消费总量增长（） 第 行业能耗增长（）其中，占总能耗的比重可以通过历史资料计算。其中，占总能耗的比重可以通过历史资料计算。 能源消费总量增长与各产业（行业）能耗增长的关系能源消费总量增长与各产

20、业（行业）能耗增长的关系33意义：根据能源消费总量增长与各能源品种消费增长的关系，能够比较方便地测算能源消费总量的增长速度，有效监测能源消费总量及其增长速度的数据质量。i%= i%第 行业能源消费占总能耗比重能源消费总量增长（） 第 能源消费增长（）其中，占总能耗的比重可以通过历史资料计算。其中，占总能耗的比重可以通过历史资料计算。 能源消费总量增长与各能源品种消耗增长的关系能源消费总量增长与各能源品种消耗增长的关系34意义：分析单位GDP能耗与各产业（行业）单位增加值能耗的关系，是监测单位GDP能耗数据质量，了解节能降耗效果的重要方法。= iiiAEEGDPGDPA 单位单位GDPGDP能耗

21、等于各产业（行业）单位增加值能耗的加权能耗等于各产业（行业）单位增加值能耗的加权平均数，权数是增加值权数。平均数，权数是增加值权数。 单位单位GDPGDP能耗与各产业（行业）单位增加值能耗的关系能耗与各产业（行业）单位增加值能耗的关系EGDP：单位GDP能耗 :iEi第 产业（行业）能源消费:iAi第 产业（行业）增加值iAGDP：第i产业（行业）增加值占GDP比重 iiiEA：第 产业（行业）单位增加值能耗35公式推导过程：1212= iiEEEEEEEGDPGDPGDPGDPGDP 单位单位GDPGDP能耗与各产业（行业）单位增加值能耗的关系能耗与各产业（行业）单位增加值能耗的关系公式右方

22、各项的分子与分母同乘Ai112212= iiiEAEAEAEGDPGDP AGDP AGDP A 112212= iiiAEAEAEEGDPGDPAGDPAGDPA = iiiAEEGDPGDPA 3600= iittEEGDPGDPDn 单位单位GDPGDP能耗变化量，等于基期与报告期的各产业（行业）能耗变化量，等于基期与报告期的各产业（行业）能耗与能耗与GDPGDP比值之差的合计。比值之差的合计。字母下标字母下标o o表示基期，表示基期，t t表示报告期。表示报告期。计算结果为正数，表示单位计算结果为正数，表示单位GDPGDP能耗下降量；能耗下降量；计算结果为负数，表示单位计算结果为负数，

23、表示单位GDPGDP能耗上升量。能耗上升量。 单位单位GDPGDP能耗变化量与各产业（行业）单位增加值能耗变能耗变化量与各产业（行业）单位增加值能耗变化量的关系化量的关系:DnGDP单位能耗:DnGDP单位能耗变化量3700= iittEEGDPGDPDn 单位单位GDPGDP能耗变化量与各产业（行业）单位增加值能耗变能耗变化量与各产业（行业）单位增加值能耗变化量的关系化量的关系= iiiAEEGDPGDPA 000000=-= tiiitittititEEAEAEGDPGDPGDPAGDPADn 公式右方各项的分子与分母同除以Ai00=iittEEGDPGDPDn 38000000000%

24、= = ittiitittitEGDPEGDPEGDPEEGDPAEEEGDPA单位能耗降低率（） 或公式同样适用表示全国单位公式同样适用表示全国单位GDPGDP能耗降低率与各地区单位能耗降低率与各地区单位GDPGDP能耗降低率的关系。能耗降低率的关系。 单位单位GDPGDP能耗降低率与各产业（行业）单位增加值能耗降能耗降低率与各产业（行业）单位增加值能耗降低率的关系低率的关系:iooEE基期第i产业（行业）能耗比重:iititEA报告期第 产业（行业）单位增加值能耗:OtGDPGDPGDP增长指数的倒数:OoGDPGDPE基期每单位的能源消耗量所创造的t:iitAGDP报告期第 产业（行业）

25、增加值比重390000n% = =iiititititooooAEAEGDPAGDPADGDPEEGDPGDP单位能耗降低率（） 单位单位GDPGDP能耗降低率与各产业（行业）单位增加值能耗降能耗降低率与各产业（行业）单位增加值能耗降低率的关系低率的关系000000=()iiititititGDPAEAEEGDPAGDPA00000000% = = iittiitittitEGDPEGDPEGDPEEGDPAEEEGDPA单位能耗降低率（） 或40000000= iiitittititiitttAEAEGDPGDPAGDPAEEGDPGDPGDP社会节能量 或基期：上年度；报告期：本年度。基期：上年度；报告期：本年度。 社会节能量与各产业（行业）节能量的关系社会节能量与各产业（行业）节能量的关