能源統(tǒng)計中不同類型能源核算方法的探討

1、本文由 qazwsxedcr007貢獻(xiàn)doc文檔可能在 WAP 端瀏覽體驗不佳。建議您優(yōu)先選擇 TXT ,或下載源文件到本機查看。 各類能源折算標(biāo)準(zhǔn)煤的參考系數(shù)能源名稱平均低位發(fā)熱量折標(biāo)準(zhǔn)煤系數(shù)原煤20934 千焦/公斤0. 7143 公斤標(biāo)煤/公斤洗精煤26377 千焦/公斤0. 9000 公斤標(biāo)煤/公斤其他洗煤8374 千焦/公斤0. 2850 公斤標(biāo)煤/公斤焦炭28470 千焦/公斤0. 9714 公斤標(biāo)煤/公斤原油41868 千焦/公斤1. 4286 公斤標(biāo)煤/公斤燃料油41868 千焦/公斤1. 4286 公斤標(biāo)煤/公斤汽油43124 千焦/公斤1. 4714 公斤標(biāo)煤/公斤煤油43

2、124 千焦/公斤1. 4714 公斤標(biāo)煤/公斤柴油42705 千焦/公斤1. 4571 公斤標(biāo)煤/公斤液化石油氣47472 千焦/公斤1. 7143 公斤標(biāo)煤/公斤煉廠干氣46055 千焦 / 公斤1. 5714 公斤標(biāo)煤/公斤天然氣35588 千焦 /立方米12. 143 噸 /萬立方米焦?fàn)t煤氣16746 千焦 /立方米5. 714 噸 /萬立方米其他煤氣3. 5701 噸 /萬立方米熱力0.03412 噸/百萬千焦電力3. 27 噸 /萬千瓦時1、熱力其計算方法是根據(jù)鍋爐出口蒸汽和熱水的溫度壓力在焓熵圖 (表 內(nèi)查得每千克的熱焓減去給水 (或回水 熱焓,乘上鍋爐實際產(chǎn)出的蒸汽或熱水?dāng)?shù)量

3、(流量表讀出 計 算。如果有些企業(yè)沒有配齊蒸汽或熱水的流量表, 如沒有焓熵圖 (表 , 則可參下列方法估算:(1報告期內(nèi)鍋爐的給水量減排污等損失量,作為蒸汽或熱水的產(chǎn)量。(2熱水在閉路循環(huán)供應(yīng)的情況下, 每千克熱焓按 20 千卡計算, 如在開路供應(yīng)時, 則每 千克熱焓按 70 千卡計算 (均系考慮出口溫度 90,回水溫度 20 。(3飽和蒸汽, 壓力 1-2.5 千克/平方厘米, 溫度 127以上的熱焓按 620 千卡, 壓力 3-7千克/平方厘米, 溫度 135 -165的熱焓按 630 千卡。 壓力 8 千克/平方厘米, 溫 度 170以上每千克蒸汽按 640 千卡計算。(4過熱蒸汽, 壓

4、力 150 千克/平方厘米, 每千克熱焓: 200以下按 650 千卡計算, 220-260按 680 千卡計算, 280 -320按 700 千卡, 350 -500按 700 千卡計算。 按 4.1868焦耳折算成焦耳。2.熱力單位“千卡”與標(biāo)準(zhǔn)煤“噸”的折算能源折算系數(shù)中“蒸汽”和“熱水”的計算單位為“千卡” ,但“基本情況表”中 (能源消耗量中 “蒸汽”計算單位為“蒸噸” ,在其它能 源消耗量 (折標(biāo)煤 其中的“熱水”計算單位為“噸” , 因此需要進一步折算, 才能適合“基本情況 表”的填報要求,按國家標(biāo)準(zhǔn)每噸 7000 千卡折 1 千克標(biāo)準(zhǔn)煤計算:3.電力的熱值 一般有兩種計算方法:

5、一種是按理論熱值計算,另一種是按火力發(fā)電煤 耗計算。每種方法各有各的用途。理論熱值是按每度電本身的熱功當(dāng)量 860 大卡即 0.1229千克標(biāo)準(zhǔn)煤計算的。按火力發(fā)電煤耗計算,每年各不相同,為便于對比,以國家統(tǒng)計局 每萬度電折 0.404 千克標(biāo)準(zhǔn)煤,作為今后電力折算標(biāo)準(zhǔn)煤系數(shù)。能源統(tǒng)計中不同類型能源核算方法的探討 江 億,劉蘭斌,楊 秀 (清華大學(xué)建筑技術(shù) 科學(xué)系,北京 100084摘要:基于目前我國在能耗統(tǒng)計中廣泛采用的發(fā)熱煤耗計算法和電熱 當(dāng)量計算法不能 反映不同能源品位的差異, 而且在水電、 核電的折算、 能源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的評價等方面存在諸 多矛盾,本文提出將能源的“質(zhì)”“量” 結(jié)合一起考慮

6、的等效電的統(tǒng)計方法, 不僅將解決現(xiàn)有統(tǒng)計方法 的諸多矛盾, 而且在能耗統(tǒng)計方面更加科學(xué)合理。 關(guān)鍵詞:發(fā)電煤耗;電熱當(dāng)量;能源轉(zhuǎn)換;能源品位;等效 電 中圖分類號 : TK01 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 :A 文章編 號 :1003-2355(200606-0005-04Abstract: Coal equivalent calculation and calorific value calculation is mainly used in resent energy statistics in China. But these two methods could not tell the differe

7、nce in grade of different energy source, and have much trouble in converting method for hydropower and nuclear power, evaluating energy conversion system. This article presents the electricity equivalent calculation combining the quantity and quality of different energy source, which can overcome th

8、e trouble mentioned. Key words: coal equivalent calculation; calorific value calculation; energy conversion; energy grad; electricity equivalent calculation收稿日期:2006-05-22 作者簡介:江億,男,中國工程院院士,清華大學(xué)教授。 1 引言科學(xué)合理的能耗統(tǒng)計方法對于能源政策制定、項目的決策等非常重 要,隨著西氣東輸、 三峽水利樞紐等大型工程的實施及投入使用, 我 國以煤炭為主的單一能源結(jié)構(gòu)體系逐漸多元 化發(fā)展,水電、核電、天 然氣等

9、高品位的商品能源占商品能源的比重越來越大, 我國傳統(tǒng) 的以 標(biāo)準(zhǔn)煤為計量對象的能源消耗統(tǒng)計方法提供的數(shù)據(jù)是否科學(xué)合理, 是 否還適應(yīng)現(xiàn)實的 需要值得商榷; 另一方面, 終端能源種類, 滿足這些 需求的能源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)也越來越多, 尤其 在暖通空調(diào)領(lǐng)域, 水泵冷機的 用電, 空調(diào)的用冷、 采暖的用熱等高低品位的能源消耗都存在。 科學(xué) 地實現(xiàn)各種類型能源間的核算,對于正確地評價和比較各種用能方 式,從而促進和推 動真正節(jié)能的方式, 就顯得尤為重要。 而現(xiàn)有的能 耗統(tǒng)計方法能否合理評價這些系統(tǒng)在能耗 之間的差異, 轉(zhuǎn)換方式的優(yōu) 劣中,不十分清晰。為此,本文將就能耗統(tǒng)計方法的問題進行 探討。 2 我國能耗

10、統(tǒng)計中的核算方法及存在的問題 2.1 我國能耗統(tǒng)計中的核算方法 目前我 國能源消耗統(tǒng)計方法主要依據(jù)燃料的平均低位發(fā)熱量進行簡 單折算。 對水電、 核電的折算又 可分為發(fā)電煤耗計算法和電熱當(dāng)量計 算法兩種, 區(qū)別在于對水電、 核電的核算方法:發(fā)電煤 耗計算法將水 電、核電按當(dāng)年平均火力發(fā)電煤耗換算成標(biāo)準(zhǔn)煤 ; 而電熱當(dāng)量計算法 中水電、 核電僅按電的熱功當(dāng)量換算成標(biāo)準(zhǔn)煤, 2003 年部分能源折 算系數(shù)見表 1。 2.2 目前能耗核 算方法存在的問題換算成標(biāo)準(zhǔn)煤, 即 1kWh 的電折合標(biāo)煤 0.1229kgce, 這種方法雖然避免了發(fā)電煤耗計算法的 邏輯矛盾, 但我 們在實際的終端能源統(tǒng)計中很

11、難直接獲得水電、 核電和火電分別的消 耗數(shù) 據(jù), 因此在其分別按不同系數(shù)轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)煤時存在困難。 另外, 這種方法在統(tǒng)計電的輸配損 失時也無法分清火電、 水電、 核電, 統(tǒng)一 按發(fā)電煤耗計算法 0.3619kgce/kWh 對待, 這種初 端電熱當(dāng)量計算法 計算, 中間損失按發(fā)電煤耗計算法不可避免的會出現(xiàn)初端統(tǒng)計和終端 統(tǒng) 計無法平衡的矛盾。 我國水電、 核電增長迅速, 由 1980 年的 582.1 億 kWh, 增長到 2003 年的 3270.2 億 kWh, 隨著三峽電站的投入實施, 以及大批核電站的 論證立項, 水電核電將 進一步增加,采用目前的能耗核算方法的矛盾 將逐漸突出。1MJ

12、 熱值的天然氣都只是折算成 0.03412kgce。 (2 熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)評價 目前評價熱電 聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)時, 常用的評價方法有基于電熱當(dāng)量法的按熱 量分?jǐn)?、基于發(fā)電煤耗法的好處歸熱以及好處歸電法 3 種, 具體如表 2 所示。 如果從以上 3 種方法出發(fā), 在評價熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)時很難統(tǒng)一結(jié)論。例 如評價圖 3 所示的兩個熱電比不同的熱電聯(lián)產(chǎn)系 統(tǒng)。 從表 3 可以看出, 若按基于電熱當(dāng)量法的按熱分?jǐn)傇u價, 熱電聯(lián)產(chǎn)系 統(tǒng)產(chǎn)電產(chǎn)熱效 率均要高于系統(tǒng), 系統(tǒng)好; 而如果從基于發(fā)電煤 耗法的好處歸熱評價, 由于產(chǎn)電效率一 樣,系統(tǒng)的產(chǎn)熱效率高,系 統(tǒng)好。再看好處歸電法,兩個系統(tǒng)效率相同。同樣兩個系統(tǒng) 比較

13、, 采用現(xiàn)有的兩種能耗核算方法,結(jié)論完全不一樣。因此現(xiàn)有能耗核算 方法在評價熱 電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)時,式中: Wee-某形式能源折合的等效電數(shù)值(kWh ; Q -該種形式能源的總能量(kWh ; -該類型能源轉(zhuǎn)換電的最大效率, 其值直接反映出各種不同能源的 品位, 可以由熱力 學(xué)第二定律推出。(1天然氣、油品、煤炭及其制品的等效電轉(zhuǎn)換效率計算公式:式中: T0 -參考溫度(K ; T -天然氣(油、煤的完全燃燒溫度(K 。 (2熱水和蒸汽的等效電轉(zhuǎn)換效率計算公式其中 :T0 為能源使用地點的參考溫度, 暖通空調(diào)領(lǐng)域夏季可以選取當(dāng) 地的夏季空調(diào)室外 日平均溫度,冬季選取當(dāng)?shù)氐牟膳彝馊掌骄鶞?度。 對

14、于其他領(lǐng)域可以分春夏秋冬四季選 取當(dāng)?shù)厥彝馊掌骄鶞囟茸鳛?計算依據(jù)。 Tg 、 Th 分別為市政熱水的供回水溫度 ,Tsteam 是蒸 汽壓力 所對應(yīng)的飽和溫度(單位均為 K 。以北京冬季為例, 95 /70的 市政熱水轉(zhuǎn)換效 率 23.6%, 0.4MPa 的蒸汽轉(zhuǎn)換效率 34.8%。當(dāng)能耗核算方法改為等效電法后, 以上的諸多問題迎刃而解。 由于不 同能源在折算成等 效電時考慮了轉(zhuǎn)換成電的最大能力, “質(zhì)” 量” 這種 “ 一體的核算方法真實反映出了能 源的品位高低。 而且, 由于此方法對 電不作轉(zhuǎn)換, 因此水電核電的折算不存在任何問題。 表 4 是依上述方法計算的各種能源的等效電折算系數(shù)。

15、3.2 應(yīng)用實例 再看等效電法評價上述三個能源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的結(jié)果:建筑熱電冷聯(lián)供 (BCHP 系統(tǒng) 由于 1MJ 熱值的天然氣等效電為 0.661MJ, 1MJ 熱值的天然氣通過圖 1 所 示 BCHP 系統(tǒng)轉(zhuǎn)換后僅等 而 效 0.4MJ 的電, 如果不考慮 BCHP 系統(tǒng)的電力調(diào)峰作用, 僅 從節(jié)能角 度看,該工況的 BCHP 系統(tǒng)是不節(jié)能的。 熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng) 如圖 3 所示, 1MJ 熱值 的煤通過熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng),可 產(chǎn)出 0.25MJ 的電和 0.5MJ 的熱,折算成等效電 0.368MJ (100%× 0.25MJ(電 + 23.6%×0.5MJ (熱 , 而 1MJ 熱值

16、的煤通過熱電 聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng), 可 產(chǎn)出 0.2MJ 的電和 0.6MJ 的熱, 折換成等效電 0.342MJ(100%×0.2MJ 電 ( +23.6%×0.6MJ 熱 , ( 小于系統(tǒng)的 0.368MJ, 顯然 系統(tǒng)要優(yōu)于系統(tǒng)。熱泵評價 若冬季熱泵的供回水溫度 60 /55, 取北京的冬季室外溫 度 -1.6為參考 溫度,計算出熱水的等效電轉(zhuǎn)換效率為 17.9%。當(dāng)熱 泵 COPH=2 時,消耗 1MJ 的電可產(chǎn)出 2.0MJ 的熱,但這 2.0MJ 的熱 折合成等效電只有 0.358MJ,遠(yuǎn)小于投入的 1MJ,因此在北 京冬季用 COPH=2 的熱泵產(chǎn)熱是不節(jié)能的。 從另一

17、個角度我們也可以看到由于熱水的品位較 低, 因此等效電的數(shù) 值很小,如果采用鍋爐燃燒直接供熱,即使燃燒效率較高也是不合適 的。 比如, 假設(shè)燃煤鍋爐效率達(dá)到 100%, 1MJ 的熱 (95 /70 /-1.6 也只折 成等效電 0.236MJ,顯然直接燃煤供熱是讓“高級能”干“低 級活” ,能源利用不合理。這 樣的能耗核算方法就可根據(jù)用能的品位 需求來選擇采用合適的能源轉(zhuǎn)換方式, 改變傳統(tǒng) “只 要能源轉(zhuǎn)換效率 高就是好系統(tǒng)”的看法,有利于對新型的能源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)合理評價,從 而避 免盲目推廣。 對于水電、核電,由于都是電 , 就不必再作區(qū)別。而當(dāng)終端需要熱時 , 就可以 區(qū)別用燃料產(chǎn)熱、用電直接產(chǎn)熱、用熱泵產(chǎn)熱以及熱電聯(lián)產(chǎn)產(chǎn) 熱各自區(qū)別。 對于新型能源 的能耗核算只要按照上述方法, 很容易得到其