能源的科學(xué)計量與能源節(jié)約

1、能源的科學(xué)計量與能源節(jié)約全國節(jié)能監(jiān)測管理中心 張萬路一、 能源計量在工業(yè)企業(yè)中對科學(xué)用能的作用1、準(zhǔn)確的計量是履行京都議定書的必要條件關(guān)于氣候變化的政府間組織IPCC于2001年做出了關(guān)于全球氣候變化科學(xué)的第三個評估報告。根據(jù)這一評估報告： 在20世紀(jì)中，全球平均氣溫增高了約0.6，全球的平均海平面已升大了0.1至0.2米。造成平均氣溫升高和海平面升高的最主要原因是由于人類活動所造成的“溫室氣體”（如CO2氣）的排放放量猛增。 按照全球氣溫模型的預(yù)報，在21世紀(jì)中全球平均氣溫將冉升高為1.4至5.8，許多島嶼將不復(fù)存在，有大面積的海灘將被淹沒。 為了解決這一問題已經(jīng)成立聯(lián)合國關(guān)于氣候變化的框架

2、公約組織（UNFCCC）。1997年 12月1日在日本京都召開UNFCCC的大會上已通過了著名和重要的京都議定書，（KYOTO PROTOCOL）。京都議定書的主要目標(biāo)是減少溫室氣體的排放量，使之達(dá)到比1990年的排放量少5%。然而，京都議定書付諸實施的先決條件是有多于55個國家在此議定書上簽字，而在這些國家中CO2 的排放總量應(yīng)大于全世界溫室氣體排放總量的55%。雖然到目前為止，已有84個國家在該議定書上簽了字，但這些國家的CO2 排放總量僅占個世界排放總量的44%原因是還有某些大國仍然拒絕在京都議定書上簽字。 圖l過去 140年和過去 1000年地球表面氣溫的變化曲線（根據(jù) IPCC的第三

3、號評估報告） 在目前這種情況下，全人類都應(yīng)該對未來的環(huán)境和能源技術(shù)作更加廣泛和深入的研究，特別是開展新型的國際化合作研究。所以要這樣作的原因是：將來一旦在某時由一些大國的簽字而使京都議定書實質(zhì)生效時，利用目前現(xiàn)有水平的技術(shù)而同時又不致使全世界的經(jīng)濟(jì)活動衰退，要想達(dá)到京都議定書所規(guī)定的目標(biāo)將是十分困難的。因此現(xiàn)有就應(yīng)立即研發(fā)以下的各項新技術(shù)，它上要包站：新的燃料電池，燃?xì)滠囕v，改進(jìn)提高內(nèi)燃機(jī)，更加有效（輸出功率更大）的核電站，各種新材料等的廣泛研發(fā) 計量技術(shù)能為上述這些新技術(shù)的研發(fā)作出重要貢獻(xiàn)，這是由于大多數(shù)的新技術(shù)都變求在十分苛刻的條件進(jìn)行有效的計量過程，并且還要求有更加精確的計量結(jié)果。2、計

4、量在國民經(jīng)濟(jì)中“四兩拔千斤”的作用 西方國家將儀器儀表納人信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)并采取優(yōu)先發(fā)展的政策，例如、美國商業(yè)部指出；“信息技術(shù)（IT）生產(chǎn)行業(yè)，也就是計算機(jī)軟、硬件生產(chǎn)者、通訊設(shè)備及服務(wù)提供者、計量儀器儀表生產(chǎn)者”。它把計量用工業(yè)儀表、電測儀器、實驗室分析儀器，以及相關(guān)軟件也屬于信息技術(shù)生產(chǎn)行業(yè)。并把發(fā)展信息技術(shù)和信息產(chǎn)業(yè)擺在優(yōu)先地位，同時加大了這方面的戰(zhàn)略性投資。 對于儀器儀表產(chǎn)業(yè)美國商務(wù)部分析說：“儀器儀表總產(chǎn)值僅占工業(yè)總產(chǎn)值的4%，但其對國民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)總值的影響卻達(dá)到66%”，起到了四兩撥千斤的作用。日本科學(xué)技術(shù)廳把測量傳感器技術(shù)作為21世紀(jì)第一位的發(fā)展技術(shù)。近年來發(fā)展迅速，平均以20-30

5、%的速度增長。成為亞洲測量傳感器生產(chǎn)第一大國。 西歐發(fā)展最快的是德國，自動化測控儀器系統(tǒng)得到了大面積推廣應(yīng)用。歐共體第三個科技發(fā)展總體規(guī)劃（20世紀(jì)90年代）將測量、檢測技術(shù)列為15各專項之一。 各行各業(yè)隨著對儀器儀表的要求也趨向于要求快速、自動、準(zhǔn)確地測控。投資費(fèi)用在增加，并占設(shè)備投入的相當(dāng)比例。例如重大工程項目的投入儀器儀表平均占15%的設(shè)備投資；運(yùn)載火箭的試制費(fèi)用一半用于購置儀器儀表；高科技奧運(yùn)工程也要求10%投入自動測控技術(shù)裝備，可以增加新的生產(chǎn)能力、降低成本。其對科技、經(jīng)濟(jì)社會和和國防帶動作用是顯而易見的。 近年來，我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展很快，出口旺盛，但計量儀器儀表外貿(mào)逆差是機(jī)械裝備制造業(yè)中

6、最大的行業(yè)，外貿(mào)逆差2000年為11.2億美元，2001年為30億美元，2002年為50億美元，2003年為60.7億美元，2004年預(yù)計100億美元，將超過國內(nèi)總產(chǎn)值。3、能源計量是企業(yè)節(jié)能工作的基礎(chǔ)中華人民共和國節(jié)約能源法第二十二條明確規(guī)定了“用能單位應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)能源計量管理”，作為節(jié)約能源法的配套法規(guī)，原國家經(jīng)貿(mào)委第七號令重點用能單位節(jié)能管理辦法中第十三條規(guī)定“重點用能單位應(yīng)健全能源計量、監(jiān)測管理制度，配備合格的能源計量器具、儀表，能源計量器具的配備和管理應(yīng)達(dá)到用能單位能源計量器具配備和管理導(dǎo)則GB17167規(guī)定的要求”。能源計量與節(jié)能監(jiān)測、能源審計、能源統(tǒng)計、能源利用狀況分析是企業(yè)能源管理

7、和節(jié)能工作的基礎(chǔ)，而能源計量是基礎(chǔ)中的基礎(chǔ)。如果企業(yè)沒有合理配備能源計量器具，能源管理部門就難以獲得準(zhǔn)確可靠的能源計量數(shù)據(jù)，對企業(yè)的節(jié)能監(jiān)測、能源審計、能源統(tǒng)計、能源利用狀況也就難以進(jìn)行科學(xué)的分析和統(tǒng)計。從而無法為企業(yè)的能源管理和節(jié)能工作提供可靠、準(zhǔn)確的指導(dǎo)方向，可能造成企業(yè)能源嚴(yán)重浪費(fèi)，增加生產(chǎn)成本。由于企業(yè)能源的浪費(fèi)，隨之也會帶來對環(huán)境的污染和破壞。自改革開放以來，國家的經(jīng)濟(jì)出現(xiàn)了快速發(fā)展，隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，國家對企業(yè)的節(jié)能降耗工作提出了更高更新的要求，企業(yè)能源計量工作就顯得更為重要，必須與國家對企業(yè)節(jié)能、環(huán)保的要求相適應(yīng)。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，能源計量器具的種類不斷增加；能源計量器具

8、的數(shù)字化、自動化、智能化不斷提高；能源計量器具的準(zhǔn)確度也不斷提高。有些企業(yè)由于經(jīng)濟(jì)效益的提高，提升了對能源計量器具水平要求，使不少企業(yè)引進(jìn)了一些國外先進(jìn)的能源計量器具。同時也有些企業(yè)特別是一些承包性的企業(yè)和民營企業(yè)，承包人和民營老板的短期行為，不重視能源計量器具的管理工作，能源計量器具的配備率、準(zhǔn)確度又遠(yuǎn)達(dá)不到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的基本要求。而能源的節(jié)能約和合理的使用是經(jīng)濟(jì)、社會可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵因素，關(guān)乎經(jīng)濟(jì)安全、國家安全。 一般的說，能源的消耗與污染物（包括二氧化碳）的排放有著直接的關(guān)系，利用現(xiàn)代化的手段準(zhǔn)確定量的感知能源的消耗量和污染物的排放量，有的放矢的節(jié)約能源是保護(hù)環(huán)境最基本的手段。事實上，目前世

9、界上溫室氣體的排放量多是通過能源消耗量推算得來的，這就更需要準(zhǔn)確定量的計量用能單位的能源消耗量，從而達(dá)到節(jié)約能源、履行京都議訂書義務(wù)之目的。二、 我國企業(yè)的能源計量現(xiàn)狀根據(jù)國家質(zhì)量檢驗檢疫總局的統(tǒng)一要求，國家計量相關(guān)部門于11月初開始赴廣東、廣西、天津、河北、河南進(jìn)行計量工作專題調(diào)研，重點了解冶金、有色、建材、石油石化、電力、化工等重點耗能行業(yè)的能源計量狀況。調(diào)研組走訪了韶鋼、唐鋼、天津鋼管有限責(zé)任公司、廣東堅美鋁材、廣東新明珠陶瓷、唐山惠達(dá)陶瓷、廣西三環(huán)企業(yè)集團(tuán)、廣西玉柴機(jī)器、中石油華南公司、中石化廣東分公司、渤天化工、唐山三友堿業(yè)、中鋁鄭州分公司和中州分公司、托肯衡山科技（廣州）有限公司、

10、廣州羊城科技實業(yè)集團(tuán)有限公司等二十余家重點耗能企業(yè)和能源計量器具生產(chǎn)企業(yè)，召開了十余次重點耗能企業(yè)、行業(yè)主管部門和質(zhì)檢部門代表座談會，聽取了有關(guān)部門關(guān)于能源計量、取水計量工作情況的匯報，取得了大量第一手材料。廣西質(zhì)監(jiān)局積極開展能源計量試點工作，針對陶瓷行業(yè)高耗能、高污染的特點，選取全國最大的日用陶瓷企業(yè)-廣西三環(huán)集團(tuán)股份有限公司作為節(jié)能降耗試點企業(yè)，運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)、計量手段開展節(jié)能、節(jié)水、節(jié)材工作。據(jù)初步統(tǒng)計，該企業(yè)通過完善計量保證體系和技術(shù)改進(jìn)后，噸瓷耗（標(biāo)準(zhǔn)）煤下降4.5%，耗氣下降1.87%，耗電下降3.53%，耗水下降9.52%，耗泥下降7.4%，節(jié)能降耗工作取得顯著效益。該局為推動節(jié)約用水

11、、積極開展試點工作，爭取重點取水企業(yè)的計量器具配備率達(dá)到100%，用水計量器具配備率達(dá)到90%，檢定率達(dá)100%，水資源利用率達(dá)到85%以上。同時，積極開展工業(yè)企業(yè)的取用水計量工作，選取廣西有代表性的制糖企業(yè)-廣西貴糖（集團(tuán)）股份有限公司作為試點企業(yè)。在試點工作中，貴糖集團(tuán)對水資源的使用嚴(yán)格計量管理，在各獨立核算單位安裝了水表、超聲波流量計、電磁流量計等計量器具，增加了計量監(jiān)控點，進(jìn)行成本核算，促進(jìn)各分廠、車間改進(jìn)工藝流程，充分循環(huán)利用水資源。僅對蒸汽凝結(jié)水的回收利用一年就可產(chǎn)生約1500萬元的效益。廣東韶鋼在企業(yè)發(fā)展過程中始終把計量管理作為提升企業(yè)管理水平、節(jié)能降耗、提高質(zhì)量、增加效益的重要

12、基礎(chǔ)工作，該公司1991年榮獲“國家一級計量合格單位”，1996年通過“完善計量檢測體系”確認(rèn)，今年11月又率先通過中啟計量體系認(rèn)證中心的現(xiàn)場審核。該公司從2003年起分兩期共投資3100萬元，完成了“計量數(shù)據(jù)采集管理系統(tǒng)”建設(shè)，該系統(tǒng)由分布在公司內(nèi)的43個采集子站、1319個采集點對公司的一、二次能源量、物資量進(jìn)行實時采集，將采集到的水、電、氣、蒸汽和煤、焦炭等能源的供應(yīng)（生產(chǎn)）、消耗情況隨時統(tǒng)計、貯存、分析、處理后，組成了生產(chǎn)調(diào)度、節(jié)能監(jiān)督管理等16個子系統(tǒng)，實時在局域網(wǎng)發(fā)布，供公司各部門應(yīng)用。據(jù)統(tǒng)計，2004年與2003年相比，噸鋼耗水下降6.5 m³，年降低成本5166萬元，

13、噸鋼耗電下降12.9kwh，年降低成本2483萬元，可利用剩余氧氣資源3000萬m3³，可創(chuàng)效1405萬元，其他利用實時計量數(shù)據(jù)改進(jìn)技術(shù)與工藝，提高產(chǎn)品質(zhì)量等取得的間接效益也在億元以上，該系統(tǒng)的建立和應(yīng)用在企業(yè)節(jié)能降耗、清潔生產(chǎn)、增加效益等方面發(fā)揮了非常顯著的作用。唐鋼、唐山建龍、廣東珠鋼、廣西柳鋼等鋼鐵企業(yè)也都建立功能相似的能源計量信息管理系統(tǒng)，把能源的生產(chǎn)、消耗情況及時反饋給有關(guān)部門，為生產(chǎn)決策提供依據(jù)，使能源的調(diào)度更加及時合理，為減少能源消耗、降低成本奠定了基礎(chǔ)。廣東新明珠陶瓷集團(tuán)有限公司是我國專業(yè)生產(chǎn)陶瓷墻地磚及衛(wèi)生潔具的大型企業(yè)，也是高耗能企業(yè)，能源成本約占生產(chǎn)成本的三分之

14、一。近幾年來，該公司采取了一系列節(jié)能降耗措施，一是使用煤轉(zhuǎn)氣代替燃油，能源利用率大大提高，降低能源成本約50%，又減少了廢氣排放，降低了環(huán)境污染；二是開展技術(shù)革新，對機(jī)電設(shè)備全面使用變頻裝置，節(jié)電約20%；三是采取使用大噸位球磨機(jī)、加寬窯爐寬度、余熱利用等技術(shù)，提高了能源的綜合利用率。唐山惠達(dá)陶瓷等陶瓷企業(yè)能源計量和節(jié)能降耗工作十分重視，不但建立了比較完善的計量檢測體系，而且注重技術(shù)進(jìn)步與改造，通過改建燃?xì)馑淼栏G、采用高壓注漿、低壓快排水、機(jī)器手施釉等技術(shù)來提高能源利用效率和工效，達(dá)到節(jié)能降耗的目的。天津渤天化工是具有近七十年歷史的老化工企業(yè)，企業(yè)把完善計量基礎(chǔ)工作作為企業(yè)節(jié)能降耗的技術(shù)基礎(chǔ)，

15、多年以來每年計量投入都在百萬元以上，建立了比較健全的計量管理體系，在企業(yè)節(jié)能降耗方面發(fā)揮了重要作用。2000年公司年耗水1500萬噸，到2004年公司產(chǎn)量翻一番，而年耗水下降到了1400萬噸，2005年前十個月燒堿綜合耗能達(dá)到了1413kg/噸標(biāo)準(zhǔn)煤，居全國領(lǐng)先水平。焦作萬方鋁業(yè)公司利用我國“九五”重點科技攻關(guān)成果，于2001年建立了我國第一條280KA大型預(yù)焙電解槽，使噸鋁直流電耗下降1046kwh，噸鋁節(jié)約電費(fèi)約345元，其技術(shù)指標(biāo)居全國前列。中鋁中州分公司利用國家“九五”科技攻關(guān)成果在2002年6月至2004年底先后建成了兩條“選礦拜爾法高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化示范工程”，形成了年產(chǎn)145萬噸氧化

16、鋁生產(chǎn)能力，不僅降低能耗約35%，還為我國低品位一水硬鋁型鋁土資源的利用找到了途經(jīng)，可使我國現(xiàn)有鋁土礦資源服務(wù)年限提高三倍以上。中鋁鄭州分公司是亞洲最大的氧化鋁廠，年耗能200萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤，能源動力占生產(chǎn)成本的40%左右，屬高耗能行業(yè)，公司把計量工作作為企業(yè)科學(xué)管理的基礎(chǔ)，建立了完善的計量檢測體系，建立了24項企業(yè)最高標(biāo)準(zhǔn)，其計量校準(zhǔn)實驗室通過了國家實驗室認(rèn)可委員會的認(rèn)證，該公司也是我國首家通過4A級標(biāo)準(zhǔn)體系良好行為示范企業(yè)，氧化鋁產(chǎn)量2004年比2001年增加了38.32%，而耗能僅增加21.02%，能源利用率逐年提高。特別是世界一流技術(shù)裝備的70萬噸氧化鋁項目2005年底全面建成投產(chǎn)，公司的

17、能耗水平還將大幅下降。在調(diào)研中也了解到企業(yè)在能源計量管理、節(jié)能降耗方面存在一些問題，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：第一，大中型企業(yè)雖然普遍重視能源計量工作，建立了比較完善的計量檢測保證體系，但信息化程度普遍不高，能源計量數(shù)據(jù)沒有充分發(fā)揮作用。只有韶關(guān)鋼鐵、珠江鋼鐵、唐鋼等鋼鐵企業(yè)建立了功能比較先進(jìn)的能源計量、統(tǒng)計、實時監(jiān)控的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，在其他行業(yè)能源計量信息化建設(shè)水平還比較低，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)目前建立資源節(jié)約型社會、實現(xiàn)科學(xué)計量、節(jié)能降耗的需要。第二，中小企業(yè)能源計量工作普遍比較薄弱，裝備水平低，工藝落后，單位產(chǎn)品耗能高，如廣西北流市有陶瓷生產(chǎn)企業(yè)30多家，大多數(shù)企業(yè)規(guī)模較小，技術(shù)落后，沒有資金進(jìn)行節(jié)能

18、設(shè)備改造，耗能高，污染嚴(yán)重，效益低。第三，企業(yè)普遍感到節(jié)能技術(shù)、節(jié)能產(chǎn)品方面的信息渠道不暢，對一些節(jié)能技術(shù)、節(jié)能產(chǎn)品的可信性、可靠性不了解，使企業(yè)在選用節(jié)能產(chǎn)品時無所適從，希望政府有關(guān)部門能夠及時地提供節(jié)能技術(shù)方面的信息服務(wù)。第四，大部分企業(yè)特別是民營企業(yè)缺乏熟悉計量工作的專業(yè)人員，企業(yè)計量管理水平不高，企業(yè)迫切需要質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督部門的指導(dǎo)與服務(wù)，加強(qiáng)對企業(yè)計量管理人員、技術(shù)人員的培訓(xùn)，幫助企業(yè)建立比較完善計量檢測體系，特別是能源計量體系的建立。第五，國家對鼓勵企業(yè)進(jìn)行節(jié)能設(shè)備改造，淘汰高耗能設(shè)備與生產(chǎn)工藝，限制能源利用率低、污染嚴(yán)重的小企業(yè)缺乏相關(guān)政策。希望國家有關(guān)部門制定出臺一些強(qiáng)制性的標(biāo)準(zhǔn)

19、、提高企業(yè)準(zhǔn)入的耗能、環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)條件，對一些達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)條件的高耗能、污染嚴(yán)重的小企業(yè)強(qiáng)制關(guān)閉。第六，企業(yè)對節(jié)能降耗在技術(shù)、信息、人才培養(yǎng)、檢測評價等方面有迫切需要，但我們質(zhì)檢部門也缺乏熟悉能源計量工作的人員及開展能源平衡檢測的技術(shù)與設(shè)備。第七，在調(diào)研中企業(yè)反映國產(chǎn)的計量儀器儀表質(zhì)量不穩(wěn)定，不能滿足能源計量工作的需要，不得不購買進(jìn)口計量檢測設(shè)備。進(jìn)口設(shè)備不但價格高，而且服務(wù)不到位，維修不及時，給企業(yè)在使用過程造成許多不便，給企業(yè)的計量工作造成了一定影響。第八，部分企業(yè)的高層管理者對能源計量工作重視不夠，或者僅停留在口頭上，認(rèn)為能源計量工作是只投入不產(chǎn)出的工作，沒有認(rèn)識到能源計量工作的基礎(chǔ)保證作用，

20、舍不得在計量方面投入，不同程度的存在著分廠、車間等二級以下計量器具配備率低和不能定期溯源的現(xiàn)象。 三、 能源計量的任務(wù)及應(yīng)采取的措施1、 技術(shù)層面節(jié)能監(jiān)測是政府對用能單位監(jiān)督檢查的手段，全國節(jié)能監(jiān)測管理中心是原國家計委設(shè)立在中國計量科學(xué)研究院的機(jī)構(gòu)，中國計量科學(xué)研究院是我國開展節(jié)能計量的最高技術(shù)機(jī)構(gòu)。為了配合國家的節(jié)能工作，我們進(jìn)一步加強(qiáng)了在線、動態(tài)和遠(yuǎn)程校準(zhǔn)及檢測技術(shù)的研究工作。例如，擬開展地環(huán)境污染動態(tài)在線檢測與遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的研究，將系統(tǒng)地研究煙氣和水污染的主要污染物及其在線動態(tài)檢測方法，通過數(shù)據(jù)無線遠(yuǎn)程通訊或者網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，建立環(huán)境污染遠(yuǎn)程監(jiān)控體系，從而可以真正做到實時監(jiān)測，為環(huán)保執(zhí)法行政部

21、門提供強(qiáng)有力的技術(shù)保障手段。擬建立的高壓電能在線動態(tài)計量及其溯源體系，將打破傳統(tǒng)的電能計量方式，研究高壓（1kV30kV）電能在線動態(tài)計量方法，并建立相應(yīng)的高壓電能表檢定裝置，制定相關(guān)的檢定校準(zhǔn)規(guī)程。建立量值傳遞和溯源使系。保證量值的準(zhǔn)確統(tǒng)一。 5年來，中國計量科學(xué)研究院共完成科研成果近100項，有7個項目獲得國家級獎勵，如：獲國家技術(shù)發(fā)明二等獎的“可倒置抗震高精度標(biāo)準(zhǔn)電池”，獲國家科技進(jìn)步二等獎的“模數(shù)、數(shù)模轉(zhuǎn)換（CAD、DAC）靜態(tài)測量標(biāo)準(zhǔn)”、“光電比較儀（或高溫計）系統(tǒng)非線性測量裝置的建立”、“建立光纖損耗光纖長度和光纖時域反射計（OTDR）檢定標(biāo)準(zhǔn)裝置的研究”、“激光功率能量計量標(biāo)準(zhǔn)裝

22、置與新型激光測量儀器系列研究”等，這些項目為推動計量科學(xué)的進(jìn)步有著重大的貢獻(xiàn)。另有近20個項目獲得省部級獎勵，如：“電磁兼容計量研究：301000MHZ天線校準(zhǔn)裝置。功率吸收鉗校準(zhǔn)及騷擾功率測試系統(tǒng)”、“國家三項電能標(biāo)準(zhǔn)”。“建立太陽能電池光伏計量基標(biāo)準(zhǔn)”，“空間遙感器積分球輻射定標(biāo)系統(tǒng)的系列研究與實施”等。許多科研成果廣泛應(yīng)用于高新技術(shù)領(lǐng)域，服務(wù)于國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展。如“模數(shù)、數(shù)模轉(zhuǎn)換器靜態(tài)特性測量標(biāo)準(zhǔn)”，解決了模數(shù)、數(shù)模性能的準(zhǔn)確測量和量值統(tǒng)一。 然而，目前為環(huán)境保護(hù)和節(jié)能技術(shù)的研究與開發(fā)，要求在各種不同條件下進(jìn)行計量測量。為滿足這些環(huán)保與節(jié)能的技術(shù)要求，計量測量正變得更加困難和更為更要，

23、成為解決環(huán)保與節(jié)能難題的關(guān)鍵技術(shù)。下面以流量計量為例。對于高壓天然氣和液態(tài)烴（石油）的貿(mào)易來說，流量測量的作用已經(jīng)公認(rèn)非常重要。目前正在有各種新技術(shù)被開發(fā)出來以是執(zhí)行這些流量測量任務(wù)，如精確和可靠的超聲流星計和科氏力流量計，它們都采用非常高級的計算機(jī)軟件。如：（l）用于廢氣全排量的流量計量，這既避免了有害氣體含量控制的偏頗，亦避免了CO2總排量靠消耗燃料推算的不盡合理；（2）為用于車輛尾氣排放量測量的流量測量技術(shù)。與用汽油機(jī)的汽車相比用柴油機(jī)的汽車在能量利用上將史有效，然而柴油機(jī)的尾氣污染將史為嚴(yán)重。柴油機(jī)尾氣中的懸浮顆粒物和氮氧化物（NOx）等的含量要比汽油機(jī)的尾氣多。特別應(yīng)指出的是，懸浮顆

24、粒物被認(rèn)定為是癌癥的可疑誘因。 如今大多數(shù)的政府機(jī)構(gòu)一方面提倡使用柴油機(jī)的汽車，而另一方面則采取史加嚴(yán)格的控制尾氣排放的手段。特別是將發(fā)動機(jī)的瞬時測試模式列為柴油機(jī)的新的型式批準(zhǔn)內(nèi)容。政府機(jī)構(gòu)認(rèn)為這個型式批準(zhǔn)內(nèi)容是實際城市交通必須保證的條件。為實現(xiàn)對汽車尾氣排放生更嚴(yán)格的管理，由目前的穩(wěn)態(tài)測試模式過渡成瞬時測試模式，這一標(biāo)準(zhǔn)的改變對流星計量提出了更高的要求。然而，要想測量汽車尾氣的流量是十分困難的，原因有以下幾個：（一）它是一種溫度高達(dá)攝氏五百度以上的高溫氣體；（二）它是一種非常強(qiáng)烈的脈動流；（三）它是一種高濕氣體，它的濕度大于百分之十五；（四）它是一種含塵的臟污氣體；（五）要求進(jìn)行的是快速響

25、應(yīng)的流量測量。（3）環(huán)?；瘜W(xué)分析中的標(biāo)準(zhǔn)氣生產(chǎn)中的流量測量； 由于容易維護(hù)和維修便宜，大多數(shù)的環(huán)境監(jiān)測儀表已由濕式改為干式。 然而，為了比較干式儀表中被監(jiān)測氣體的密度，需要有各種標(biāo)準(zhǔn)氣體。被監(jiān)測氣體的種類逐年遞增，而它們的密度或濃度則逐年遞減。因此，是通過用一種基本氣體，如氮氣來稀釋組份氣體的辦法在儀表中生產(chǎn)各種標(biāo)準(zhǔn)氣體。為了能產(chǎn)生低密度的各種標(biāo)準(zhǔn)氣體要求組份氣體有很小的流量。為了校準(zhǔn)一個監(jiān)測儀表的稀釋系統(tǒng)，還要研發(fā)一個稀釋基準(zhǔn)。組份氣體和基本氣體的流量分別要為3mg/min至 6mg/min和 3g/min至 6gmin。此系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)不確定度要為 0.35至 0.4。 （4）脈動流流量測量的

26、新基準(zhǔn)；（5）極小氣體流量的新基準(zhǔn)；（6）氫（H2）作為新一代的清潔能源，目前正有許多新技術(shù)正在開發(fā)之中，比如燃料電池。為了要評價燃料電池的性能則需要有測量氫（H2）的新型流量計； 各汽車制造廠目前都正在開發(fā)氫燃料的汽車，而作為基礎(chǔ)設(shè)施同時也要求開發(fā)氫氣的自動配售機(jī)。而為了在單位時間內(nèi)能更加有效地添加氫燃料，有必要把氫氣進(jìn)一步壓縮得比目前的天然氣具有更高的程度。因此要求流量計能測量高達(dá)70Mpa 的H2流量，而同時該氣體的密度卻要比天然氣小得多。 預(yù)期的燃料電池將是未來的一種清潔能源。目前，在許多國家都正在研發(fā)各種各樣的燃料電池。在研發(fā)燃料電池上仍有三個主要的有待突破的技術(shù)難點：長期的可靠案性

27、；低成本和低價位：高效率。由于效率的提高通常都是很微小的因此，對燃料電池性能的測試都要求是盡可能的高的高精度流量測量。由于精確地測量燃料電池輸入的氫氣流量是十分困難的，因此精確的性能測試就很難于實現(xiàn)。（7）核電廠的生產(chǎn)能力規(guī)模將進(jìn)一步擴(kuò)大，應(yīng)用和發(fā)展核電技術(shù)將減少二氧化碳的排放量（它比火電廠排放的CO2要少得多）。隨著核電生產(chǎn)能力的增加將提出一系列流量測量要求。 由于核輻射污染，雖然許多人不支持建造新的核電站，但是用排放大量CO2的燃煤或燃天然氣的火電站來取代所有現(xiàn)有的核電站也是不可行的。因此，人們普遍認(rèn)為：將現(xiàn)有的核電站的生產(chǎn)能力和規(guī)模進(jìn)一步擴(kuò)大將是目前減少CO2排放量的一個有效的辦法。通常

28、，是通過檢測給水流量來控制一個核電站的輸出。目前，在人多數(shù)情況下是利用流量噴嘴來測量給水流量。由于流量噴嘴的個確定度約在2左右，因此，由于安全原因，都將核電站的最大輸出功率設(shè)定在低于設(shè)計最大輸出功率2處。如果用一個超聲流量計取代噴嘴流量計，則能實現(xiàn)更準(zhǔn)確的流量測量，通過試驗可證明其不確定度可減小二分之一。這里有一個難題，那就是流量計的標(biāo)定（校準(zhǔn)）裝置的問題。原因是該流量計工作在高雷諾數(shù)（Re約為1.4×107）區(qū)間。目前世界上尚無如此之大的水流量校準(zhǔn)裝置。2、管理層面采取強(qiáng)有力的節(jié)約能源措施勢在必行，而這些措施的落實都離不開計量。加強(qiáng)能源計量管理，提高能源利用率是減少資源消耗、保護(hù)環(huán)

29、境的最有效途徑，是走新型工業(yè)化道路的重要內(nèi)容。能源計量涵蓋了社會生活的各個環(huán)節(jié)，尤其是在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，從原材料采集、運(yùn)輸、物料交接、生產(chǎn)過程控制到成品出廠，都需要通過測量數(shù)據(jù)控制能源的使用，涉及到熱工量、化學(xué)量、力學(xué)量、電量等諸多科學(xué)測量參數(shù)的應(yīng)用，是企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營管理必不可缺的基本條件。離開計量數(shù)據(jù)管理，就不能量化各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的能源消耗，各項節(jié)能措施就無法實施。工業(yè)企業(yè)作為能源消耗大戶，增強(qiáng)節(jié)能意識，加強(qiáng)能源計量管理，提高能源利用效率，對保障經(jīng)濟(jì)發(fā)展后續(xù)能力，建立資源節(jié)約型社會和節(jié)能型工業(yè)都具有十分重要的意義。要提倡生產(chǎn)過程中的能源計量。能源計量并不僅僅是簡單的進(jìn)出廠的能源量的計量，而是伴隨在企

30、業(yè)生產(chǎn)的全過程之中，通過計量的量化跟蹤和量化考核發(fā)現(xiàn)工藝缺陷、技術(shù)潛力和管理漏洞，及時加以改進(jìn)提高，促進(jìn)技術(shù)進(jìn)步，把節(jié)能挖潛落到實處。企業(yè)能源計量管理的基礎(chǔ)工作包括建立能源計量的組織機(jī)構(gòu)、建立能源計量管理制度、明確企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)的職責(zé)和能源計量隊伍的建設(shè)等。（1）合理設(shè)置能源計量的組織機(jī)構(gòu)是加強(qiáng)企業(yè)能源計量和節(jié)能管理的關(guān)鍵。要建立企業(yè)能源計量管理體系，形成能源計量網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)計量數(shù)據(jù)化管理。（2）制定企業(yè)能源計量管理制度，包括能源計量管理機(jī)構(gòu)職責(zé)及人員崗位責(zé)任制度，計量器具的選型、采購、入庫、流轉(zhuǎn)、報廢等管理制度，計量器具的使用、維護(hù)、保養(yǎng)制度，能源計量器具的周期檢定（校準(zhǔn)）制度，能源計量數(shù)據(jù)采集、處

31、理、使用、保管及監(jiān)督制度等規(guī)章制度。（3）企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)要重視能源計量工作，應(yīng)熟悉國家能源和計量的法律、法規(guī)，掌握相關(guān)政策，組織協(xié)調(diào)企業(yè)的能源計量工作。領(lǐng)導(dǎo)重視的程度體現(xiàn)在狠抓落實，支持節(jié)能項目改造，特別在實施新工程、新項目時將能源計量作為新工程、新項目的重要組成部分之一，以免造成沒有計量保證的隱患。（4）要加強(qiáng)企業(yè)能源計量人才隊伍的建設(shè)。能源計量的發(fā)展，關(guān)鍵在于造就一支掌握現(xiàn)代化計量技術(shù)和管理知識的專業(yè)人才隊伍。只有切實提高重點用能單位的能源計量人員的綜合素質(zhì)，才能適應(yīng)現(xiàn)代化能源計量管理的需要。隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，大量智能型的計量儀表逐步替代能耗高、準(zhǔn)確度低的傳統(tǒng)儀器儀表，這對計量人員提出了更高

32、的專業(yè)知識要求。目前急需進(jìn)行大規(guī)模、多層次、多種形式的教育和培訓(xùn)，建立一支高素質(zhì)的企業(yè)能源計量人才隊伍。（5）要加強(qiáng)對節(jié)能監(jiān)測和能源計量儀器儀表的監(jiān)督管理，提高節(jié)能監(jiān)測和能源計量儀器儀表的質(zhì)量。要強(qiáng)化能源計量儀表的制造許可證制度。通過頒發(fā)制造計量器具許可證、型式批準(zhǔn)、組織后續(xù)監(jiān)督抽查等手段，強(qiáng)化對節(jié)能監(jiān)測和能源計量儀器儀表的監(jiān)督管理，對不能滿足技術(shù)要求的能源計量儀表及設(shè)備要堅決淘汰，凈化能源計量儀表市場。計量技術(shù)機(jī)構(gòu)要加強(qiáng)能源計量儀器儀表的科研開發(fā)，為企業(yè)提供現(xiàn)場計量檢測服務(wù)。計量技術(shù)機(jī)構(gòu)要擴(kuò)大能源計量儀表的檢定校準(zhǔn)覆蓋范圍，保證能源計量儀表有計量溯源的依據(jù)和途徑，盡快建立新型能源計量儀表的計

33、量標(biāo)準(zhǔn)、校準(zhǔn)裝置和技術(shù)規(guī)范。要針對能源計量儀表的綜合性、難以拆卸性，引進(jìn)、研制能源計量儀表在線檢定校準(zhǔn)裝置及研究出在線檢定方法。四、關(guān)于GB17167-2006國家標(biāo)準(zhǔn)用能單位能源計量器具配備和管理通則1由推薦性標(biāo)準(zhǔn)改為強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)用能單位能源計量器具配備和管理通則是在1997年發(fā)布的企業(yè)能源計量器具配備和管理導(dǎo)則國家標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上修訂而成的。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)提出單位代表的建議、標(biāo)準(zhǔn)起草組成員的反復(fù)討論、用能單位反饋意見及原標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行情況，特別是國家質(zhì)檢總局計量司領(lǐng)導(dǎo)的具體指示要求，將原推薦性國家標(biāo)準(zhǔn)修訂為強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn)。具體理由為：（1）用能單位能源計量器具配備和管理通則可以用于科學(xué)定量地管理用能單位的能

34、源生產(chǎn)、輸運(yùn)、消耗全過程。真正做到“能源數(shù)據(jù)來源于能源儀表，能源管理依靠能源數(shù)據(jù)”，從而達(dá)到節(jié)約能源的目的。而能源的節(jié)約和合理使用是影響經(jīng)濟(jì)、社會可持續(xù)發(fā)展的重要因素，關(guān)乎經(jīng)濟(jì)安全、國家安全；（2）一般地說，能源的消耗與污染物（包括二氧化碳）的排放有著直接的關(guān)系，利用現(xiàn)代化的手段準(zhǔn)確測量能源的消耗量和污染物的排放量，可以促進(jìn)有的放矢地節(jié)約能源，保護(hù)環(huán)境。事實上，目前世界上溫室氣體的排放量多是通過能源消耗量推算得來的，這就更需要準(zhǔn)確地測量用能單位的能源消耗量。可以說準(zhǔn)確測量是履行京都議訂書的前提；（3）中華人民共和國節(jié)約能源法第二十二條明確規(guī)定了“用能單位應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)能源計量管理”，作為節(jié)能法的配套

35、法規(guī)，原國家經(jīng)貿(mào)委第七號令重點用能單位節(jié)能管理辦法中第十三條規(guī)定“重點用能單位應(yīng)健全能源計量、監(jiān)測管理制度，配備合格的能源計量器具、儀表，能源計量器具的配備和管理應(yīng)達(dá)到企業(yè)能源計量器具配備和管理導(dǎo)則GB/T17167-1997規(guī)定的要求”?？梢娪嘘P(guān)能源計量器具配備的要求已列入了國家節(jié)能法律法規(guī)，有必要制定涉及相關(guān)內(nèi)容的強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn)。（4）質(zhì)檢總局計量司相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和同志對制定本標(biāo)準(zhǔn)給予了大力支持。計量司領(lǐng)導(dǎo)親自帶隊，進(jìn)行了大量的調(diào)查研究工作。重點了解冶金、有色、建材、石油石化、電力、化工等重點耗能行業(yè)的能源計量狀況。召開了十多次重點耗能企業(yè)、行業(yè)主管部門和質(zhì)檢部門代表座談會，聽取了有關(guān)部門關(guān)于能

36、源計量、取水計量工作情況的匯報。綜合各地的實際情況、管理經(jīng)驗和有關(guān)專家的建議，標(biāo)準(zhǔn)提出單位和起草單位認(rèn)為有必要將原推薦性國家標(biāo)準(zhǔn)企業(yè)能源計量器具配備和管理導(dǎo)則修訂后作為強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn)用能單位能源計量器具配備和管理通則發(fā)布實施。 2對標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍進(jìn)行了調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)的名稱由原來的企業(yè)能源計量器具配備和管理導(dǎo)則改為用能單位能源計量器具配備和管理通則，這是因為：根據(jù)黨中央、國務(wù)院倡導(dǎo)科學(xué)發(fā)展觀、建立節(jié)約型社會的要求，把能源計量儀表的配置要求從企業(yè)拓展到全社會的用能單位（不含個人或家庭）。據(jù)統(tǒng)計，我國的辦公樓宇的人均能耗是城鎮(zhèn)普通居民的十幾倍。各行各業(yè)千差萬別，采用單一標(biāo)準(zhǔn)，并提出過細(xì)的要求是不現(xiàn)實的。為

37、了避免“管的太死，放的過寬”，使管理“有的放矢”，將“準(zhǔn)則”改為“通則”，并將在今后陸續(xù)制定更細(xì)化的針對行業(yè)需要的國家標(biāo)準(zhǔn)，如：鋼鐵行業(yè)能源計量器具配備要求、有色金屬行業(yè)能源計量器具配備要求、石油石化行業(yè)能源計量器具配備要求、化工行業(yè)能源計量器具配備要求、電力行業(yè)能源計量器具配備要求、建筑材料行業(yè)能源計量器具配備要求等。關(guān)于標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍，本標(biāo)準(zhǔn)適用于企業(yè)、事業(yè)單位、行政機(jī)關(guān)、社會團(tuán)體等獨立核算的用能單位。依據(jù)中華人民共和國民法通則，法人是具有民事權(quán)利能力和民事行為能力、依法獨立享有民事權(quán)利和承擔(dān)民事義務(wù)的組織。法人應(yīng)當(dāng)具備下列條件：（一）依法成立；（二）有必要的財產(chǎn)或者經(jīng)費(fèi)；（三）有自己的名

38、稱、組織機(jī)構(gòu)和場所；（四）能夠獨立承擔(dān)民事責(zé)任。由此可見，作為法人用能單位，顯然屬于本標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范范圍。法人用能單位包括企業(yè)法人用能單位、機(jī)關(guān)法人用能單位、事業(yè)單位法人用能單位和社會團(tuán)體法人用能單位。但非法人單位只要是獨立核算的、與供給單位有貿(mào)易關(guān)系的用能單位亦在本標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范范圍。應(yīng)當(dāng)指出的是，本標(biāo)準(zhǔn)不涉及城鄉(xiāng)居民家庭用能及個人用能。3標(biāo)準(zhǔn)的修訂原則考慮到我國各地、各行業(yè)發(fā)展極不平衡等因素，只將原標(biāo)準(zhǔn)的部分條款改為強(qiáng)制性條款。在制訂強(qiáng)制性條款時，主要遵循以下原則是：強(qiáng)制性條款盡量少；強(qiáng)制性條款可操作性強(qiáng)；由于強(qiáng)制性條款具有普遍適用的特點，故強(qiáng)制性條款的技術(shù)指標(biāo)要求普遍弱于推薦性條款。標(biāo)準(zhǔn)起草組認(rèn)

39、為，標(biāo)準(zhǔn)報批稿中的強(qiáng)制條款與我國目前的能源形勢和企業(yè)管理現(xiàn)狀基本上是適應(yīng)的。標(biāo)準(zhǔn)中的強(qiáng)制性條款的主要內(nèi)容為：（1）對用能單位的能源計量器具的配備要求是強(qiáng)制性的。這一要求是基本的、必須的。作為對外結(jié)算的用能單位，如果不配備必要的能源計量器具，就不具備貿(mào)易結(jié)算的基本條件，能源管理就無從談起。（2）對主要次級用能單位的能源計量器具的儀表配備要求是強(qiáng)制性的。標(biāo)準(zhǔn)起草組對主要次級用能單位的耗能量下限（表1），進(jìn)行了反復(fù)的測算和論證，采取“宜大不宜小”的原則。論證會上專家們認(rèn)為，用能單位對其下屬的次級用能單位的耗能指標(biāo)管理是用能單位能源管理的核心，如果對主要次級用能單位沒有能源計量器具配備的強(qiáng)制要求，就無

40、法做到有效管理，勢必就會使“用能包費(fèi)制”死灰復(fù)燃，使“耗能定額指標(biāo)管理”成為空談。故對主要次級用能單位的能源計量器具的配備要求是強(qiáng)制性的，但其所配備能源計量器具準(zhǔn)確度等級未作強(qiáng)制性要求。（3）對主要用能設(shè)備的能源計量器具配備要求是強(qiáng)制性的，起草組對主要用能設(shè)備的耗能量下限（表2）亦進(jìn)行了反復(fù)的測算和論證。主要用能設(shè)備的耗能指標(biāo)管理是用能單位能源技術(shù)管理的關(guān)鍵，它關(guān)乎用能單位的設(shè)備先進(jìn)性考核、設(shè)備運(yùn)行考核、主要產(chǎn)品單耗指標(biāo)考核等技術(shù)核心指標(biāo)，因此，主要用能設(shè)備的能源計量器具配備要求是強(qiáng)制性的，但其所配備能源計量器具準(zhǔn)確度等級亦未作強(qiáng)制性要求。（4）能源計量器具配備率要求（表3）是強(qiáng)制性的，起草組

41、進(jìn)行了多方面地了解和測算。多年來的實踐表明，對用能單位能源計量器具的配備率實行分級要求，即對進(jìn)出用能單位、主要次級用能單位、主要用能設(shè)備分別提出要求，是科學(xué)的、行之有效的好辦法，因此在標(biāo)準(zhǔn)中對此仍予以采用。在標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定，進(jìn)出用能單位的各種計量器具配備率都必須達(dá)到100%（可回收利用的余能除外），這一要求并不過分，既是需要的，也是可行的?？紤]到現(xiàn)實采用的重油、渣油計量手段，對于非連續(xù)作業(yè)的主要次級用能單位和主要用能設(shè)備來說，其配備率要達(dá)到100%確有很大困難；再有對蒸汽的計量，有些企業(yè)用汽設(shè)備很多，但單臺用汽量并不大。因此，對重油和渣油、煤氣和天然氣、蒸汽的計量，就主要次級用能單位和用能設(shè)備而言，其計量器具配備率允許低于100%。對于余