能源計(jì)量基礎(chǔ)知識課件

1、25 七月 20221能源計(jì)量基礎(chǔ)知識能源計(jì)量基礎(chǔ)知識一JJF 1356-2012重點(diǎn)用能單位能源計(jì)量審查規(guī)范二 目 錄 重點(diǎn)用能單位能源計(jì)量審查員培訓(xùn)重點(diǎn)用能單位能源計(jì)量審查的一般方法三能源、能源計(jì)量單位 基礎(chǔ)知識能源的定義及分類能源（節(jié)能法的定義）：是指煤炭、石油、天然氣、生物質(zhì)能和電力、熱力以及其他直接或者通過加工、轉(zhuǎn)換而取得有用能的各種資源。 按能源的形態(tài)、特性或轉(zhuǎn)換和利用的層次進(jìn)行分類這種分類方式是世界能源委員會推薦的能源分類方式。1化石燃料 2水能3核能 4電能5太陽能 6生物質(zhì)能7風(fēng)能 8海洋能9地?zé)崮馨葱纬蓷l件分類 按形成條件可分為一次能源和二次能源。一次能源一次能源：從自然界

2、取得的未經(jīng)任何加工、改變或轉(zhuǎn)換的能源。如原煤、原油、天然氣、生物質(zhì)能、水、太陽能、地?zé)崮?、潮汐能等。再生能源，也稱“可再生能源”，是指在自然界生態(tài)循環(huán)中能不斷再生，并有規(guī)律地得到補(bǔ)充，不致因不斷開發(fā)而枯竭的一次能源。它包括水能、太陽能、潮汐能、生物質(zhì)能、地?zé)崮艿?。再生能源可以再生并有?guī)律地得到補(bǔ)充。 非再生能源，也稱“不可再生能源”，是指自然界經(jīng)億萬年形成而儲存下來的，因數(shù)量有限，將隨著人類不斷開采而枯竭，短期內(nèi)又無法再生的一次能源。包括原煤、原油、天然氣等化石燃料和核燃料。非再生能源的使用量目前占整個能源消費(fèi)總量的比重很大。二次能源二次能源：由一次能源經(jīng)過加工或轉(zhuǎn)換得到的其他種類和或形式的能

3、源。如煤氣、焦炭、汽油、煤油、柴油、重油、電力、蒸汽、熱水、氫能等。在生產(chǎn)過程中的余壓、余熱，如鍋爐煙道排放的高溫?zé)煔?，反?yīng)裝置排放的可燃廢氣、廢蒸汽、廢熱水，密閉反應(yīng)器向外排放的有壓流體、氣體等等，也屬于二次能源。新能源新能源指在新技術(shù)基礎(chǔ)上系統(tǒng)地開發(fā)利用的能源，是正在開發(fā)利用但尚未普遍使用的能源。現(xiàn)在世界上重點(diǎn)開發(fā)的新能源有：太陽能、風(fēng)能、海洋能、地?zé)崮堋淠艿?。新能源大多是天然的和可再生的，是未來世界持久能源系統(tǒng)的基礎(chǔ)。隨著科技水平的提高，新能源和可再生能源供應(yīng)量將不斷提高。清潔能源清潔能源是指在開發(fā)使用過程中，對環(huán)境無污染或污染程度很小的能源。如太陽能、風(fēng)能、水能、海洋能、氫能以及氣體

4、燃料等。 載能工質(zhì)載能工質(zhì)（耗能工質(zhì)）：在生產(chǎn)過程中所消耗的不作為原料使用，也不進(jìn)入產(chǎn)品，在生產(chǎn)和制取時需要消耗能源的工作物質(zhì)。載能工質(zhì)本身不是能源，但它是由能源經(jīng)過一次或多次轉(zhuǎn)換而成的非熱性屬性的載能體，由于本身狀態(tài)參數(shù)的變化而能夠吸收或放出能量的介質(zhì)，即介質(zhì)是能量的載體。如水蒸汽、熱水、壓縮空氣等。例如工業(yè)水、壓縮空氣、氧氣、氮?dú)?、氬氣、保護(hù)氣等。消耗載能工質(zhì)也間接地消耗了能源，在能耗計(jì)算中一般需要將其納入計(jì)算范圍內(nèi)。 能源計(jì)量單位能源的計(jì)量單位是指為計(jì)算能源的數(shù)量而選定作為參考的量。按照能源的計(jì)量方式，能源計(jì)量單位可以有3種表示方法：1、能源的實(shí)物量：如煤的噸數(shù)（t），天然氣的立方米數(shù)（

5、m3）；2、熱功單位：如焦耳（J）、千瓦時（kWh）；3、能源的當(dāng)量值：常見的如煤當(dāng)量和油當(dāng)量。能源的實(shí)物量單位由于各種能源的形態(tài)不一和各國（地區(qū)）習(xí)慣不同，對能源實(shí)物量進(jìn)行計(jì)量時，往往采用不同的計(jì)量單位。常見的能源實(shí)物量計(jì)量單位及采用情況能源形式/種類 單位 使用國家和地區(qū) 固體能源液體能源 噸（t） 世界各地原油 噸 （t） 中國、前獨(dú)聯(lián)體、東歐各國 桶（bbl） 西方各國成品油 升（L） 中國、前獨(dú)聯(lián)體、東歐各國 加侖（gal） 西方各國氣體能源 標(biāo)準(zhǔn)立方米（STm3） 中國、前獨(dú)聯(lián)體等 標(biāo)準(zhǔn)立方英尺（scf） 西方各國電力 千瓦時 （kWh） 世界各地能量單位能量的計(jì)量單位有許多種，具

6、有確切定義和當(dāng)量值的單位主要有以下幾種，它們之間可以相互換算。1焦耳（J）2千瓦小時（kWh）3卡（Cal）4英熱單位（Btu）焦耳（J）這是具有專門名稱的國際制導(dǎo)出單位，也是中華人民共和國法定計(jì)量單位規(guī)定的表示能、功和熱量的基本單位。定義為1牛頓（N）的力作用于質(zhì)點(diǎn)，使它沿力的方向移動1米（m）距離所做的功；或者用1安培（A）電流通過1歐姆（）電阻1秒鐘（s）所消耗的電能。由于焦耳的數(shù)值很小，通常采用焦耳的倍數(shù)來表示，如兆焦耳（MJ，106J），吉焦耳（GJ，109J）或太焦耳（TJ，109J）。千瓦時（kWh ）電能的計(jì)量單位。3.6106J=1kWh由于千瓦時單位較小，通常采用兆瓦時（M

7、Wh）；萬千瓦小時（104kWh。）；吉瓦時（GWh）；億千瓦時（108 kWh）；10億千瓦小時（TWh）?？ǎ╟al）卡是熱量單位，定義為1克（g）純水在標(biāo)準(zhǔn)氣壓下，溫度升高1攝氏度（）所需的熱量。我國現(xiàn)行熱量單位卡有20卡、國際蒸汽表卡及熱化學(xué)卡。（1）20卡（cal20） :1cal20=4.1816J（2）國際蒸汽表卡（cal rr）: 1cal rr =4.1868J（3）熱化學(xué)卡（calth）：1 calth =4.1840J法定計(jì)量單位按照中華人民共和國法定計(jì)量單位的規(guī)定，焦耳（J）和千瓦小時（kWh） 是法定計(jì)量單位。我們在能源計(jì)量工作中應(yīng)認(rèn)真執(zhí)行國家有關(guān)規(guī)定，采取法定計(jì)量單

8、位。當(dāng)量單位不同能源的實(shí)物量是不能直接進(jìn)行比較的。由于各種能源都有一種共同的屬性，即含有能量，且在一定條件下都可以轉(zhuǎn)化為熱。為了便于對各種能源進(jìn)行計(jì)算、對比和分析，我們可以首先選定某種統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)燃料作為計(jì)算依據(jù)，然后用各種能源實(shí)際含熱值與標(biāo)準(zhǔn)燃料熱值之比，即能源折算系數(shù)，計(jì)算出各種能源折算成標(biāo)準(zhǔn)燃料的數(shù)量。所選標(biāo)準(zhǔn)燃料的計(jì)量單位即為當(dāng)量單位。當(dāng)量單位1低位熱值與高位熱值2當(dāng)量熱值與等價熱值3標(biāo)準(zhǔn)煤（標(biāo)準(zhǔn)油）1低位熱值與高位熱值燃料燃燒會釋放出一定數(shù)量的熱量，單位質(zhì)量（指固體或液體）或單位體積（指氣體）的燃料完全燃燒，燃燒產(chǎn)物冷卻到燃燒前的溫度（一般為環(huán)境溫度）時所釋放出來的熱量，就是燃料熱值，

9、也叫燃料發(fā)熱量。低位熱值與高位熱值燃料熱值有高位熱值和低位熱值兩種。高位熱值是指燃料完全燃燒，且燃燒產(chǎn)物中的水蒸氣凝結(jié)成水時的發(fā)熱量，其數(shù)值由測量獲得。低位熱值是指燃料完全燃燒，燃燒產(chǎn)物中的水蒸氣仍以氣態(tài)存在時的發(fā)熱量，它等于從高位熱值中扣除水蒸氣凝結(jié)熱后的熱量。 QdwQgwrWH2OQdw,，Qgw燃料的低位與高位發(fā)熱量（kJkg）；r水蒸汽凝結(jié)熱（kJkg）；WH2O 燃料燃燒產(chǎn)物中的水蒸氣含量（kg /kg）燃料的應(yīng)用基：指以使用狀態(tài)的燃料為基準(zhǔn)的表示方法。 一般取燃料的應(yīng)用基低位熱值。國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 2589綜合能耗計(jì)算通則規(guī)定：用能單位實(shí)際消耗的燃料能源應(yīng)以其低位發(fā)熱量為計(jì)算基礎(chǔ)

10、折算為標(biāo)準(zhǔn)煤量。低位熱值計(jì)算2當(dāng)量熱值與等價熱值當(dāng)量熱值是指某種能源本身所含的熱量。具有一定品位的某種能源，其當(dāng)量熱值是固定不變的，如汽油的當(dāng)量熱值是42054kJ/kg，電的當(dāng)量熱值即是電本身的熱功當(dāng)量3600kJ（kWh）。等價熱值等價熱值是指為了獲得一個度量單位的某種二次能源（如汽油、柴油、煤油、焦碳、煤氣、電力。蒸汽等）或耗能工質(zhì)（如壓縮空氣、各種水等）所消耗的，以熱值表示的一次能源量。由于等價熱值，實(shí)質(zhì)上是除當(dāng)量熱值外，加上了能源轉(zhuǎn)換過程中的能量損失，因此等價熱值是個變動值，它與能源加工轉(zhuǎn)換技術(shù)有關(guān)。當(dāng)量熱值與等價熱值等價熱值可由下面的計(jì)算公式求得： 等價熱值=當(dāng)量熱值/ 轉(zhuǎn)化效率例

11、1 如果焦炭的低位發(fā)熱量為29308kJ/kg，煉焦?fàn)t效率為0.85，則 1kg焦碳的等價熱值=293080.85=34480kJ/kg 例2 如果1kg低壓飽和蒸汽所具有的能量為272kJ，實(shí)測鍋爐效率為0.72，則1kg低壓飽和蒸汽的等價熱值=6500.72=3779kJ/kg嚴(yán)格地說，等價熱值應(yīng)按實(shí)測數(shù)據(jù)計(jì)算。在無實(shí)測數(shù)據(jù)時，可取一些參考數(shù)據(jù)。 3標(biāo)準(zhǔn)煤標(biāo)準(zhǔn)煤（又稱煤當(dāng)量）是指按照標(biāo)準(zhǔn)煤的熱當(dāng)量值計(jì)算各種能源量時所用的綜合換算指標(biāo)。中華人民共和國標(biāo)準(zhǔn)（GB2589-2008）綜合能耗計(jì)算通則規(guī)定，應(yīng)用基低（位）發(fā)熱量等于29307kJ（千焦）的燃料，稱為1kg(千克）標(biāo)準(zhǔn)煤。在統(tǒng)計(jì)計(jì)算中

12、可采用噸標(biāo)準(zhǔn)煤做單位，用符號表示即為tce。需要注意的是，二次能源及耗能工質(zhì)的等價計(jì)算方法主要應(yīng)用于計(jì)算能源消耗量，在考查能量轉(zhuǎn)換效率和編制能量平衡表時，所有能源折算為標(biāo)準(zhǔn)煤時都應(yīng)以當(dāng)量熱值為計(jì)算依據(jù)。說明（1）煤炭類原則上應(yīng)采用企業(yè)實(shí)測單位重量的發(fā)熱值。如不具備實(shí)測備件時，可采用煤礦發(fā)貨單上的單位重量的發(fā)熱值或委托檢測。（2）各種燃?xì)饧吧镔|(zhì)能的發(fā)熱量應(yīng)采用實(shí)測值，再折算成標(biāo)準(zhǔn)煤當(dāng)量。通常，燃?xì)獾慕y(tǒng)計(jì)單位取kJ / m3，生物質(zhì)能取kJ / kg。 能源計(jì)量器具能源計(jì)量器具measuring instrument of energy測量對象為一次能源、二次能源和載能工質(zhì)的計(jì)量器具。 能源計(jì)量

13、范圍能源計(jì)量范圍：a）輸入用能單位、次級用能單位和用能設(shè)備的能源及載能工質(zhì)；b）輸出用能單位、次級用能單位和用能設(shè)備的能源及載能工質(zhì)；c）用能單位、次級用能單位和用能設(shè)備使用（消耗）的能源及載能工質(zhì)；d）用能單位、次級用能單位和用能設(shè)備自產(chǎn)的能源及載能工質(zhì)；e）用能單位、次級用能單位和用能設(shè)備可回收利用的余能資源。 用能單位用能單位：具有確定邊界的耗能單位。包括企業(yè)、事業(yè)單位、行政機(jī)關(guān)、社會團(tuán)體等具有一級法人資質(zhì)的獨(dú)立核算的單位。重點(diǎn)用能單位：年綜合能源消費(fèi)總量一萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤以上的用能單位以及國務(wù)院有關(guān)部門或者省、自治區(qū)、直轄市人民政府管理節(jié)能工作的部門指定的年綜合能源消費(fèi)總量五千噸以上不滿一萬

14、噸標(biāo)準(zhǔn)煤的用能單位。 次級用能單位次級用能單位sub-organization of energy using用能單位下屬的能源核算單位。 【說明】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(dú)立核算的用能單位，用能單位的規(guī)模大小各異，較大的用能單位又下屬了各個部門，而每個部門又可能下屬多個子部門，標(biāo)準(zhǔn)中把用能單位下屬的部門、子部門、子子部門均稱為次級用能單位某一用能單位可以有很多次級用能單位，也可以沒有次級用能單位。 主要次級用能單位用能量（產(chǎn)能量或輸運(yùn)能量）大于或等于表1 中一種或多種能源消耗量限定值的次級用能單位為主要次級用能單位。主要次級用能單位應(yīng)按規(guī)定要求加裝能源計(jì)量器具。 能源

15、種類電力煤炭、焦炭原油、成品油、石油液化氣重油、渣油煤氣、天然氣蒸汽、熱水水其它單位kW t/at/at/am3/aGJ/at/aGJ/a限定值10100408010000500050002926注：1. 表中a是法定計(jì)量單位中“年”的符號。 2. 表中m3指在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下。 3. 2926GJ相當(dāng)于100t標(biāo)準(zhǔn)煤。其它能源應(yīng)按等價熱值折算。表1 主要次級用能單位能源消耗量（或功率）限定值 主要用能設(shè)備單臺設(shè)備能源消耗量大于或等于表2中一種或多種能源消耗量限定值的為主要用能設(shè)備。主要用能設(shè)備應(yīng)加裝能源計(jì)量器具。能源種類電力煤炭、焦炭原油、成品油、石油液化氣重油、渣油煤氣、天然氣蒸汽、熱水水其它單

16、位kW t/ht/ht/hm3/hMWt/hGJ/h限定值10010.511007129.26 注：1. 對于可單獨(dú)進(jìn)行能源計(jì)量考核的用能單元（裝置、系統(tǒng)、工序、工段等），如果用能單元已配備了能源計(jì)量器具，用能單元中的主要用能設(shè)備可以不再單獨(dú)配備能源計(jì)量器具。2. 對于集中管理同類用能設(shè)備的用能單元（鍋爐房、泵房等），如果用能單元已配備了能源計(jì)量器具，用能單元中的主要用能設(shè)備可以不再單獨(dú)配備能源計(jì)量器具。表2 主要次級用能單位能源消耗量（或功率）限定值 萬家企業(yè)要按照用能單位能源計(jì)量器具配備和管理通則（GB 17167）的要求，配備合理的能源計(jì)量器具，努力實(shí)現(xiàn)能源計(jì)量數(shù)據(jù)在線采集、實(shí)時監(jiān)測。要

17、創(chuàng)造條件建立能源管控中心，采用自動化、信息化技術(shù)和集約化管理模式，對企業(yè)的能源生產(chǎn)、輸送、分配、使用各環(huán)節(jié)進(jìn)行集中監(jiān)控管理。能源計(jì)量萬家企業(yè)節(jié)能低碳行動實(shí)施方案要求 能源計(jì)量能源計(jì)量數(shù)據(jù)在線采集和實(shí)時監(jiān)測 2用能單位能源計(jì)量器具配備和管理通則 1能源管控中心3 萬家企業(yè)節(jié)能低碳行動培訓(xùn)配備要求管理要求通則強(qiáng)制性要求配備原則：分類計(jì)量分級分項(xiàng)考核便攜式能源檢測儀表1.用能單位能源計(jì)量器具配備和管理通則 萬家企業(yè)節(jié)能低碳行動培訓(xùn)“企業(yè)、事業(yè)單位 、行政機(jī)關(guān) 、社會團(tuán)體”用能單位、次級用能單位、用能設(shè)備一次能源、二次能源、載能工質(zhì)進(jìn)出、消費(fèi)、自產(chǎn)、回收利用準(zhǔn)確度要求配備要求1.用能單位能源計(jì)量器具配

18、備和管理通則能源計(jì)量器具配備 萬家企業(yè)節(jié)能低碳行動培訓(xùn)用能單位配備要求： 均應(yīng)加裝配備率要求： 煤炭：100%準(zhǔn)確度要求： 靜態(tài)計(jì)量衡器準(zhǔn)確 度應(yīng)達(dá)到0.1主要次級用能單位配備要求： 煤炭100t/a 配備率要求 煤炭：100%準(zhǔn)確度要求： 參照用能單位要求主要用能設(shè)備配備要求： 煤炭：1t/h配備率要求： 煤炭：90%準(zhǔn)確度要求： 參照用能單位要求1.用能單位能源計(jì)量器具配備和管理通則例子： 萬家企業(yè)節(jié)能低碳行動培訓(xùn)配備率=實(shí)際配備數(shù)量/理論需要數(shù)量100%能源計(jì)量器具管理能源計(jì)量制度能源計(jì)量人員能源計(jì)量器具能源計(jì)量數(shù)據(jù)12341.用能單位能源計(jì)量器具配備和管理通則“基本要求”現(xiàn)場計(jì)量儀表2.能源計(jì)量數(shù)據(jù)在線采集與實(shí)