1、其他煤气 35701吨/万立方米 热力 0.03412吨百万千焦 电力 327吨/万千瓦时单位GDP能耗（吨标煤/万元）计算方法 万元增加值综合能耗是指企业每万元工业增加值所消耗的能源量（吨标准煤）。万元产值综合能耗是指企业每万元工业产值所消耗的能源量（吨标准煤）。万元增加值综合能耗=能源消耗总量（吨标准煤）/工业增加值（万元）万元产值综合能耗=能源消耗总量（吨标准煤）/工业产值（万元）标准煤标准煤只是一个概念，其实是不存在的。标准煤又叫标准燃料，是计算能源总量和折合各种能源的综合指标。由于不同的能源所含热量不同，故须用一个统一标准加以计算和比较。我国规定每公斤标准煤的含热量为7000 Cal
2、，以此可把其他能源的折合成标准煤计算，如石油每公斤发热量为10000 Cal，天然气每立方米发热量为9312 Cal，则相当标准煤的比率分别为1.429和1.33。能源的种类很多，所含的热量也各不相同，为了便于相互对比和在总量上进行研究，我国把每公斤含热7000大卡（29306焦耳）的定为标准煤,也称标煤。另外，我国还经常将各种能源折合成标准煤的吨数来表示，如1吨秸秆的能量相当于0.5吨标准煤，1立方米沼气的能量相当于0.7公斤标准煤。标准煤亦称煤当量，具有统一的热值标准。我国规定每千克标准煤的热值为7000千卡。将不同品种、不同含量的能源按各自不同的热值换算成每千克热值为7000千卡的标准煤
3、。能源折标准煤系数某种能源实际热值（千卡/千克）/7000（千卡/千克）在各种能源折算标准煤之前，首先直测算各种能源的实际平均热值，再折算标准煤。平均热值也称平均发热量.是指不同种类或品种的能源实测发热量的加权平均值。计算公式为：平均热值（千卡千克）（某种能源实测低发热量）该能源数量/能源总量（吨）1、热力其计算方法是根据锅炉出口蒸汽和热水的温度压力在焓熵图（表）内查得每千克的热焓减去给水（或回水）热焓，乘上锅炉实际产出的蒸汽或热水数量（流量表读出）计算。如果有些企业没有配齐蒸汽或热水的流量表，如没有焓熵图（表），则可参下列方法估算： （1）报告期内锅炉的给水量减排污等损失量，作为蒸汽或热水的
4、产量。 （2）热水在闭路循环供应的情况下，每千克热焓按20千卡计算，如在开路供应时，则每千克热焓按70千卡计算（均系考虑出口温度90，回水温度20）。 （3）饱和蒸汽，压力1-2.5千克平方厘米，温度127以上的热焓按620千卡，压力3-7千克平方厘米，温度135-165的热焓按630千卡。压力8千克平方厘米，温度170以上每千克蒸汽按640千卡计算。 （4）过热蒸汽，压力150千克平方厘米，每千克热焓：200以下按650千卡计算，220-260按680千卡计算，280-320按700千卡，350-500按700千卡计算。按4.1868焦耳折算成焦耳。2.热力单位“千卡”与标准煤“吨”的折算能
5、源折算系数中“蒸汽”和“热水”的计算单位为“千卡”，但“基本情况表”中（能源消耗量中）“蒸汽”计算单位为“蒸吨”，在其它能源消耗量（折标煤）其中的“热水”计算单位为“吨”，因此需要进一步折算，才能适合“基本情况表”的填报要求，按国家标准每吨7000千卡折1千克标准煤计算：3.电力的热值一般有两种计算方法：一种是按理论热值计算，另一种是按火力发电煤耗计算。每种方法各有各的用途。理论热值是按每度电本身的热功当量860大卡即0.1229千克标准煤计算的。按火力发电煤耗计算，每年各不相同，为便于对比，以国家统计局每万度电折0.404千克标准煤，作为今后电力折算标准煤系数。1kg标煤折合7000千卡纯水
6、温度升高或降低1摄氏度，所吸收或放出的热量为1千卡。 1千卡/1大卡/1卡路里（kcal）=4.184千焦（kJ） 1卡4.182焦耳 1千卡1大卡1卡路里1000卡1kg1kg标油折合10000千卡1吨新鲜水折合0.17kg标油1吨循环水折合0.1kg标油1吨除氧水折合9.2kg标油1吨软化水折合2.3kg标油1kwh电折合0.26kg标油1吨燃料气折合950kg标油1吨3.5MPa蒸汽折合88kg标油1吨1.0MPa蒸汽折合76kg标油一、烧碱单位产品综合能耗折标系数名称 折标系数电力0.1229kg标准煤/ kW.h蒸汽根据实测值工业水0.056kg标准煤/t软水0.486原油1.428
7、6kg标准煤/kg燃料油汽油1.4714煤油柴油1.4571压缩空气0.04 kg标准煤/ Nm3氧气0.4kg标准煤/ Nm3氮气0.671氢气0.3686二、炼油综合能耗折标系数序号类别单位换算系数（kg标煤）1电1 kWh0.372新鲜水1 t0.243循环水0.144软化水0.365除盐水3.296除氧水13.147凝汽式蒸汽轮机凝结水5.218加热设备凝结水10.9291428.5710燃料气1357.1411催化烧焦12工业焦炭1142.861310.0MPa级蒸汽131.43143.5MPa级蒸汽125.71151.0MPa级蒸汽108.57160.3MPa级蒸汽94.29177
8、8.57能源统计中不同类型能源核算方法的探讨摘要：基于目前我国在能耗统计中广泛采用的发热煤耗计算法和电热当量计算法不能反映不同能源品位的差异，而且在水电、核电的折算、能源转换系统的评价等方面存在诸多矛盾，本文提出将能源的“质”“量”结合一起考虑的等效电的统计方法，不仅将解决现有统计方法的诸多矛盾，而且在能耗统计方面更加科学合理。关键词：发电煤耗；电热当量；能源转换；能源品位；等效电中图分类号: TK01 文献标识码:A 文章编号:1003-2355（2006）06-0005-04Abstract: Coal equivalent calculation and calorific value
9、calculation is mainly used in resent energy statistics in China. But these two methods could not tell the difference 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 electr
10、icity equivalent calculation combining the quantity and quality of different energy source, which can overcome the trouble mentioned.Key words: coal equivalent calculation; calorific value calculation; energy conversion; energy grad; electricity equivalent calculation收稿日期：2006-05-22作者简介：江亿，男，中国工程院院士
11、，清华大学教授。1 引言科学合理的能耗统计方法对于能源政策制定、项目的决策等非常重要，随着西气东输、三峡水利枢纽等大型工程的实施及投入使用，我国以煤炭为主的单一能源结构体系逐渐多元化发展，水电、核电、天然气等高品位的商品能源占商品能源的比重越来越大，我国传统的以标准煤为计量对象的能源消耗统计方法提供的数据是否科学合理，是否还适应现实的需要值得商榷；另一方面，终端能源种类，满足这些需求的能源转换系统也越来越多，尤其在暖通空调领域，水泵冷机的用电，空调的用冷、采暖的用热等高低品位的能源消耗都存在。科学地实现各种类型能源间的核算，对于正确地评价和比较各种用能方式，从而促进和推动真正节能的方式，就显得
12、尤为重要。而现有的能耗统计方法能否合理评价这些系统在能耗之间的差异，转换方式的优劣中，不十分清晰。为此，本文将就能耗统计方法的问题进行探讨。2 我国能耗统计中的核算方法及存在的问题2.1 我国能耗统计中的核算方法目前我国能源消耗统计方法主要依据燃料的平均低位发热量进行简单折算。对水电、核电的折算又可分为发电煤耗计算法和电热当量计算法两种，区别在于对水电、核电的核算方法：发电煤耗计算法将水电、核电按当年平均火力发电煤耗换算成标准煤;而电热当量计算法中水电、核电仅按电的热功当量换算成标准煤，2003年部分能源折算系数见表1。2.2 目前能耗核算方法存在的问题 不同能源有品位高低之分，电是最高品位能
13、源，其次是天然气、煤等。以上无论是发电煤耗计算法还是电热当量计算法，除电的转换外，其他能源都只是简单的从“量”上考虑，将各种不同能源按低品位的热折算成标煤，忽略了能源之间“质”的差别，因此在计算能源消耗、评价能源转换系统必然存在不足。2.2.1 掩盖了天然气等高品位能源的做功能力从核算结果上看，1MJ发热量的天然气和1MJ发热量的原煤折成标煤在数量上没有区别，但二者的潜在做功能力显然不同，在现有的技术条件下，1MJ的天然气采用燃气蒸汽联合循环可以发0.55MJ的电，而1MJ的原煤则只能发0.34MJ的电，二者转换为高品位的电的能力（或者说做功能力）相差很大。因此，目前的核算结果掩盖了高品位能源
14、的做功能力，贬低了其实质价值。这就容易造成只要消耗的一次能源热值一样，是什么能源没有区别的错觉，导致在能源利用时，经常出现“高级能干低级活”的不合理方式。2.2.2 电的能耗折算存在逻辑矛盾先看发电煤耗计算法，将水电、核电对照火电，统一按当年平均火力发电煤耗折算成标准煤，以2003年为例，考虑平均发电效率34%，则1kWh电按0.3619kgce折算，这种虚拟增值的方法是建立在多生产1kWh的水电（核电）可以少生产1kWh的火电的逻辑基础之上。但如果设想少生产1kWh的火电，可以减少0.3619kgce的消耗，直接燃烧可以供出10.588MJ的热量，而1kWh的水电（核电）全部转化为热也仅3.
15、6MJ，显然水电（核电）直接比照火电转换，在逻辑上也存在不合理之处。再看电热当量计算法，与发电煤耗计算法的差别在于，将水电、核电直接按自身的热功当量换算成标准煤，即1kWh的电折合标煤0.1229kgce，这种方法虽然避免了发电煤耗计算法的逻辑矛盾，但我们在实际的终端能源统计中很难直接获得水电、核电和火电分别的消耗数据，因此在其分别按不同系数转换为标准煤时存在困难。另外，这种方法在统计电的输配损失时也无法分清火电、水电、核电，统一按发电煤耗计算法0.3619kgce/kWh对待，这种初端电热当量计算法计算，中间损失按发电煤耗计算法不可避免的会出现初端统计和终端统计无法平衡的矛盾。我国水电、核电
16、增长迅速，由1980年的582.1亿kWh，增长到2003年的3270.2亿kWh，随着三峡电站的投入实施，以及大批核电站的论证立项，水电核电将进一步增加，采用目前的能耗核算方法的矛盾将逐渐突出。2.2.3 能源转换系统的评价出现争议由于在以上两种能耗核算方法中，不同的能源，只是简单按其发热值折算成标煤的，这就在评价能源转换系统存在诸多争议，分别以建筑热电冷联供（BCHP）、热电联产系统和热泵系统的评价为例。（1）热电冷联供（BCHP）系统评价若BCHP的发电效率25%，产热50%，由图1所示能源转换方式，1MJ的天然气与0.4MJ的电相当。按照热量法计算，取平均发电效率为34，即1MJ的天然
17、气只能发出0.34MJ的电，如图2所示，因此采用BCHP不仅可以减轻电网峰值，而且能源利用率从34%提高到40%，节约了能源。但另有观点认为天然气在纯发电时不是和燃煤发电厂一样的低效，而多是采用燃气蒸汽联合循环系统,发电效率可达55%,即1MJ的天然气相当于0.55MJ的电，这样BCHP系统的能源利用率仅为40%，低于大型燃气蒸汽联合循环发电厂的55%，因此在能源利用率上是不合适的。同样的一个系统得出两个截然不同的结论。而不管是发热煤耗法还是电热当量法，具有1MJ热值的天然气都只是折算成0.03412kgce。（2）热电联产系统评价目前评价热电联产系统时，常用的评价方法有基于电热当量法的按热量
18、分摊、基于发电煤耗法的好处归热以及好处归电法3种，具体如表2所示。如果从以上3种方法出发，在评价热电联产系统时很难统一结论。例如评价图3所示的两个热电比不同的热电联产系统。从表3可以看出，若按基于电热当量法的按热分摊评价，热电联产系统产电产热效率均要高于系统，系统好；而如果从基于发电煤耗法的好处归热评价，由于产电效率一样，系统的产热效率高，系统好。再看好处归电法，两个系统效率相同。同样两个系统比较，采用现有的两种能耗核算方法，结论完全不一样。因此现有能耗核算方法在评价热电联产系统时，很容易引起争论并给项目决策者带来困扰。（3）热泵系统的评价现有的能源核算方法在评价热泵系统时，同样存在不足，例如
19、评价一个COPH=2.0的热泵系统在冬季运行的节能性，由于直接电热的COPH仅为1，这样看热泵是节能的；但是如果依据发电煤耗核算方法，1MJ电折算2.95MJ的标煤，如果将这样大热量的能源直接燃烧（效率按75%），可以产出2.2MJ的热，大于热泵的2MJ，热泵不节能。两种核算方法，结论完全相反。2.2.4 新型能源折算困扰随着太阳能、风能等新型能源的广泛利用，对于它们所产生的电能，在能耗核算时，如果还按热值进行折算，就会低估了这些可再生能源的作用，因此也需要找到一个合适的方法。3 新的不同类型能源间的换算方法：等效电法3.1 换算方法因为所有一次能源（煤、天然气、油、水力、核、太阳能、风能等）
20、都可以用来发电，如果以高品位的电作为标准，将其他终端能源按照一定的折算系数转化为电，就不仅考虑了不同能源之间“量”的差异，还体现出“质”的不同。等效电的折算标准：式中：Wee-某形式能源折合的等效电数值（kWh）；Q -该种形式能源的总能量（kWh）; -该类型能源转换电的最大效率，其值直接反映出各种不同能源的品位，可以由热力学第二定律推出。（1）天然气、油品、煤炭及其制品的等效电转换效率计算公式：T0 -参考温度（K）；T -天然气（油、煤）的完全燃烧温度（K）。（2）热水和蒸汽的等效电转换效率计算公式其中:T0为能源使用地点的参考温度，暖通空调领域夏季可以选取当地的夏季空调室外日平均温度，
21、冬季选取当地的采暖室外日平均温度。对于其他领域可以分春夏秋冬四季选取当地室外日平均温度作为计算依据。Tg、Th分别为市政热水的供回水温度,Tsteam是蒸汽压力所对应的饱和温度（单位均为K）。以北京冬季为例，95/70的市政热水转换效率23.6%，0.4MPa的蒸汽转换效率34.8%。当能耗核算方法改为等效电法后，以上的诸多问题迎刃而解。由于不同能源在折算成等效电时考虑了转换成电的最大能力，这种“质”“量”一体的核算方法真实反映出了能源的品位高低。而且，由于此方法对电不作转换，因此水电核电的折算不存在任何问题。表4是依上述方法计算的各种能源的等效电折算系数。3.2 应用实例再看等效电法评价上述
22、三个能源转换系统的结果：建筑热电冷联供（BCHP）系统 由于1MJ热值的天然气等效电为0.661MJ，而1MJ热值的天然气通过图1所示BCHP系统转换后仅等效0.4MJ的电，如果不考虑BCHP系统的电力调峰作用，仅从节能角度看，该工况的BCHP系统是不节能的。热电联产系统 如图3所示，1MJ热值的煤通过热电联产系统，可产出0.25MJ的电和0.5MJ的热，折算成等效电0.368MJ（100%0.25MJ（电）+ 23.6%0.5MJ（热），而1MJ热值的煤通过热电联产系统，可产出0.2MJ的电和0.6MJ的热，折换成等效电0.342MJ（100%0.2MJ（电）+23.6%0.6MJ（热），小
23、于系统的0.368MJ，显然系统要优于系统。热泵评价 若冬季热泵的供回水温度60/55，取北京的冬季室外温度-1.6为参考温度，计算出热水的等效电转换效率为17.9%。当热泵COPH=2时，消耗1MJ的电可产出2.0MJ的热，但这2.0MJ的热折合成等效电只有0.358MJ，远小于投入的1MJ，因此在北京冬季用COPH=2的热泵产热是不节能的。从另一个角度我们也可以看到由于热水的品位较低，因此等效电的数值很小，如果采用锅炉燃烧直接供热，即使燃烧效率较高也是不合适的。比如，假设燃煤锅炉效率达到100%，1MJ的热（95/70/-1.6）也只折成等效电0.236MJ，显然直接燃煤供热是让“高级能”
24、干“低级活”，能源利用不合理。这样的能耗核算方法就可根据用能的品位需求来选择采用合适的能源转换方式，改变传统“只要能源转换效率高就是好系统”的看法，有利于对新型的能源转换系统合理评价，从而避免盲目推广。对于水电、核电，由于都是电,就不必再作区别。而当终端需要热时,就可以区别用燃料产热、用电直接产热、用热泵产热以及热电联产产热各自区别。对于新型能源的能耗核算只要按照上述方法，很容易得到其等效电核算系数。因此采用等效电的能耗核算方式更适合现实的需要，在能耗核算方面更加科学合理。4 结论（1）目前的能耗核算方法简单地将不同能源按低品位的热折算成标煤，不能反映能源之间品位的差异，掩盖了高品位能源的做功能力，因而在水电、核电的折算、能源转换系统的评价等方面存在诸多矛盾。（2）以高品位的电作为标准的等效电法从“质”和“量”上科学地反映不同能源消耗之间的差异，有效解决目前能耗核算方法中存在的诸多问题，在能耗核算方面更加科学合理。（3）建议现在开始试行用“等效电”方式核算能源生产、输送和消耗。1 中国统计出版社.中国统计年鉴2005M.2 中国统计出版社.中国能源统计年鉴2004M.3 江亿，刘晓华，等.能源转换系统评价指标的研究J.中国能源,2004,26（3）:27-30.
