（孟昭利）能源管理及统计基础知识讲解课件

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1、1,能源统计方法,清华大学孟昭利,2,一、基础知识,3,1.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,4,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

2、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。,5,（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

3、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。,6,（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、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。,7,（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

4、物质。（GB25891990）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）。,8,表2.1一次能源的平均低位发热量,9,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)； W1kg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GB25

5、8781）。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。,10,2.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，就必须采用共同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对象所具有共同的属性。 （3）能源统计中使用单位,11,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

6、。 加仑为容积单位，有英国加仑（4.546L）和美国加仑（3.785 4L）。,表2.2能源统计的原始单位,12,图2.1 能源统计中的各种通用单位,能源所含热量,高位热值,低位热值,热量单位,换算成某种燃料量,焦耳（J）或其倍数,卡（cal）或其倍数,英热单位（Btu）或其倍数,煤当量吨煤当量(我国称吨标煤) 1tce=7106kcal,油当量,吨油当量（toe） OECD各国： 1toe=107kcal(NCV) UN统计 1toe=1.02107kcal(GCV) 其他，如国际壳牌石油公司： 1toe=1.0837107kcal 桶油当量（BOE）,13,1969年国际计量委员会建议废除

7、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。,14,表2.3用于构成十进倍数和分数单位的词头,15,表2.4常用带词头的能源单位,16,（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1kgo

8、e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、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0.360kgce/Kwh， 其等价热值为0.3607000kcal/kgce2520kcal/Kwh 其热功当量为860kcal/Kwh，热电转换效率为860/2520=0.34=34%,例1,例2,17,3. 折算标准煤系数 表2.5 能源折算系数表,18,(1) 煤炭类原则上应采用企业实测单位重量的发热值；(2)

9、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）,19,(3) 热力单位采用百万千卡 （1Gcal=142.9kgce,1Mcal=0.1429kgce）, 蒸汽或热水产量取报告期内锅炉给水量与排污等损失量之差。 闭路循环供热时热水焓值取20kcalkg。 开路供热时热水焓值取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2.7 蒸汽热焓参考值,20,表2.8 某些耗能工质的平均等价值与折算系数,21,4.能量单

10、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（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（2

11、0）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,22,（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（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

12、（马力小时） 1英制马力小时1HPh2 686kJ 1公制马力小时1PSh2 648kJ 1kgfm9.807J,23,（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Imp.gal4.546L 1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

13、油的一年用油量。其发热量为： 1MBPDY2.251018J6.21011kWh 1MBPD Y3657.315Mto/Y=49.898Mto/Y50Mto/Y,24,表2.9各种能量单位换算表,25,二、企业能源统计,26,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，

14、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。,27,2.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

15、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。,28,4.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。 企业经计量的各类能源总量 企业能源购入总量 企业已配置的能源计量器具数 企业应配置的能源计量器 抽查合格的能源计量器具数 抽查能源计量器具总数 计量标准器具周检合格数 计量标准器具周检基数 计量器具周检合格数 计量器具周检基数,能源计量率（检测率）=,100（）,100（）,能源计量器具配备率=,100（）,能源计量器具完好率= （抽验合格率）,100（）,100（）,能

16、源计量标准器具 周检合格率,能源计量器具周检合格率,29,三、企业能源统计指标体系,30,1.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、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。,31,表2.10某企业投入能源量表,32,表2.11企业能源投入总量统计指标,Q0(i),Q1(i),Q2(i),33,2.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。