企業能源效率統計方法

王新民，李德智，張 宇，王 鶴

（1.哈爾濱電業局，哈爾濱 150010；2.中國電力科學研究院，北京 100192；3.華北電力大學 經濟與管理學院，北京 102206）

節能是我國經濟社會發展的一項長遠戰略方針，也是當前一項緊迫的任務。中國政府2009年11月26日正式對外宣布控制溫室氣體排放的行動目標，決定到2020年單位國內生產總值二氧化碳排放比2005年下降40%～45%，作為約束性指標納入國民經濟和社會發展中長期規劃，并制定相應的國內統計、監測、考核辦法。

我國能源效率的研究主要集中在2個方面，一方面是對影響能源效率的各個因素的分析，屬于微觀研究。如：能源價格變化［1］、經濟改革［2］、技術進步［3］、經濟結構［4—6］等因素對能源效率的影響，通過對以上因素的分析可深入發掘對提高能源效率有益的因素并發揮其潛在作用。另一方面則是能源效率對能源消費和經濟增長的影響的研究，屬于宏觀研究。如：能源效率分析模型［7—10］、國際能效水平對比［11，12］、關系分析［13］、趨勢分析［14，15］等，通過建立模型、對比、內在聯系等方法，分析能源效率的變化，為制定相關政策方針提供理論支撐。

能源效率在微觀、宏觀方面的研究是必不可少的，然而目前的當務之急是如何指導企業進行能源效率分析，發掘節能潛力，而這方面的研究相對較少。本文基于前人的研究成果對企業能源效率分析進行深入研究，為企業開展能效評估、節能潛力分析提供依據。

1 企業能源利用過程

企業能源消耗的過程可分為購入、加工、分配、使用4個環節。能源流向圖如圖1所示。

圖1 企業能源流向圖

（1）能源購入

能源購入是企業能源的入口，降低能源費用是企業內部節能潛力的重要組成部分。能源購入的監測與核算是企業能量平衡與分析的基礎數據。

（2）能源加工

能源加工是企業工藝所需直接消耗的能源轉換環節，該環節中重大耗能設備多，也是節能潛力大的環節。

（3）能源分配

能源分配將企業用能輸送到各終端用能部門，在本環節尤其要重視水資源的節能。

（4）能源使用

能源使用是企業能源系統最為復雜的一個環節，主要考察各個單元的能源輸入量和輸出量。

2 企業能量平衡分析

2.1 能量平衡原理

根據熱力學第一定律，各種形式的能量可以互相轉換，而其總量保持不變，因此，對于一個確定的體系，輸入的能量總和應等于輸出的能量總和。即能量平衡方程為

2.2 能量平衡模型

能量平衡分析首先要確定能量平衡對象，然后根據能量平衡的具體目標和要求，建立相應的能量平衡模型。能量平衡模型如圖2所示。

圖2 能量平衡模型

根據能量守恒可得

對于進行能量平衡的任何體系，均可用圖2所示模型表示。進行能量平衡分析時，主要通過考察進出體系的能量在數量方面的增減來分析，而對體系內的詳細變化不考慮。

2.3 企業能量平衡分析

企業能量平衡分析流程如圖3所示。

①根據問題將工藝或設備分為若干小系統；②建立能量平衡模型，標注已知條件；③選擇計算基準；④列出能量平衡方程并求解。

圖3 能量平衡分析流程

根據用能單位提供的統計期內能量平衡表或能源消費實物量平衡表，利用有關數據和各項統計數據審查平衡表的正確性，研究能源進入和支出量的平衡關系。在統計資料不足，統計數據需要校核及特殊需求時，應進行實測。

通過對能量平衡表的分析，審查各項損失的數量級原因，對不合理或者損失大的部位要分析詳細原因，挖掘節能潛力。

3 企業能源效率分析

3.1 能源利用效率

企業能源利用效率是一項綜合性技術指標，它不僅反映每個設備的狀況，還反映了企業各環節的用能情況，是企業用能水平和競爭力的集中體現。

式中：Q1為一次能源消耗量；Q2為二次能源消耗量；Q3為耗能產品能源消耗量；Q4為生活用能消耗量；Q5為非能源轉換企業自產外銷的二次能源消耗量。

整個系統的效率為

系統效率=購入效率×轉換效率×傳輸效率×使用效率。

針對多系統的能源利用效率計算如下

式中：Qi為用能單元i的能源消耗總量；ηi為用能單元i的能源利用效率。

可見，能耗較大部位對系統效率影響顯著。

3.2 綜合能耗指標核算

綜合能耗是耗能體系在一段時間內實際消耗的各種能源實物量及熱值按規定的計算方法和單位分別折算為當量值的綜合。

綜合能耗指標包括企業綜合能耗、企業單位產值綜合能耗、單位增加值綜合能耗、產品單位產量綜合能耗、產品單位產量直接綜合能耗。其中，企業綜合能耗、產品單位產量綜合能耗為主要計算指標。

（1）企業綜合能耗計算

企業綜合能耗指在統計期內企業的主要生產系統、輔助生產系統、附屬生產系統綜合能耗之和。

式中：E為企業綜合能耗，tce；es為生產活動中消耗的第s種能源實物量，實物單位；ρs為第s種能源的當量值；n為企業消耗的能源總數。

（2）產品單位產量綜合能耗計算

產品單位產量綜合能耗指產品單位產量直接綜合能耗與產品單位產量間接綜合能耗之和。

式中：EP為產品單位產量綜合能耗；E1為產品單位產量直接綜合能耗，是系統綜合能耗與合格產品數量的比值；E2為產品單位產量間接綜合能耗，是該產品分攤的輔助能耗值。

綜合能耗指標體現用能單位的能源利用水平，通過與國內外先進水平比較，找出差距，為用能單位提出節能目標、制定節能措施提供依據。

4 企業節能量與節能潛力分析

4.1 企業節能量計算

節能量是指統計期內的能源實際消耗量與某個選定時期的基準能源消耗量進行對比的差值。它是一個相對值，針對不同的目的和要求需采用不同的比較基準。

（1）以前期單位能源消耗量為基準

前期一般指上年同期、上季度同期、上月同期以及上年、上季度、上月等。由于基準期選擇不同，節能量的計算結果也會不同，特別是計算累計節能量有2種方法。

a.定比法

將計算年與基準年直接進行對比，一次性計算節能量。

b.環比法

將統計期的各年能耗分別與上年相比，計算出逐年的節能量后，累計計算出總節能量。表1所列為2種節能量計算方法的結果比較。

表1 定比法與環比法計算的節能量差異

一般評價某一年比幾年前的某一年節能能力或節能水平的高低時，用定比法計算節能量；評價某年至某年的節能量時，用環比法計算。

（2）以標準能源消耗定額為基準

由行業主管部門根據機器設備、生產工藝、操作水平、原材料、技術和管理等情況，制定符合當前實際的標準能耗定額、先進能耗定額，以此作為比較的基準。計算所得節能量也有2種形式。

a.名義節能量

與標準能耗定額相比的節能量，反映企業的實際用能水平。

b.實際節能量

與企業自身前期相比的節能量，反映企業的能源利用上的提高和進步。

對用能單位節能量的計算應以計算期和基準期進行計算。

GB/T 13234—2009《企業節能量計算方法》中對節能量的分類如圖4所示。

圖4 節能量分類

4.2 企業節能潛力分析

根據企業產品單位產量綜合能耗計算結果，對比國內外同行業先進能耗水平、本企業歷史先進水平、基本能耗定額指標，全面分析用能單位節能潛力。

節能潛力可用簡單比較的方法進行計算分析。如式（11）

式中：δ為節能潛力；Ep為產品單位產量綜合能耗；Ed為基本能耗定額指標；P為產品產量。

5 結束語

能源效率及節能潛力分析能夠使企業及時發現用能環節存在的各種問題，及早采取節能措施，改善企業的經濟效益。

能源效率分析只是一種技術手段，對于企業而言，關鍵任務是技術的落實及后期的可續管理。企業決策者在認清企業自身的能源使用情況的基礎上，要切實將技術改造落到實處，將能源使用安排到人，才能實現資源的優化配置，提高企業整體的能源利用水平。

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