能源統計數據在企業能量平衡中的應用

鄭成芳

（華能日照電廠，山東日照276826）

能源統計數據在企業能量平衡中的應用

鄭成芳

（華能日照電廠，山東日照276826）

根據日常計量數據，采用統計分析的方法，以某電廠實際計量統計數據為例，編制出企業能量平衡表，繪制企業能源網絡圖。提出計量裝置要求、統計分析原則與方法、企業能量平衡表編制原則與方法、企業能源網絡圖繪制原則與方法。

計量；統計；能量平衡表；能源網絡圖

0 引言

國家近幾年連續頒布了多項企業能量平衡的國家標準，如GB／T 21369—2008《火力發電企業能源計量器具配備和管理要求》、GB／T 3848—2009《企業能量平衡通則》、GB／T 28749—2012《企業能量平衡網絡圖繪制方法》和GB／T 28751—2012《企業能量平衡表編制方法》，將這4項標準融匯在一起，利用計量統計數據可以比較方便的進行企業能量平衡。

1 計量統計方法

企業能源計量裝置配備率和準確度必須滿足GB／T 21369—2008的規定。選取一年的能源計量數據為基礎進行綜合統計計算。在統計資料不足，統計數據需要校核及特殊需要時，應參考大修前后的熱力試驗報告數據［1］。

企業能耗統計系統根據能量流動過程劃分為能源購入貯存、加工轉換、輸送分配和最終使用4個環節。

企業能源供入量統計。為進行企業能量平衡分析與評價，首先應做企業能源供入量的計量統計，并折算出它們的等價值和當量值（當量值是指某種能源本身所含的熱量，等價值是指為了得到一個計量單位的某種二次能源或載能工質在生產上實際要消耗的，并以熱值表示的一次能源量［1］）。其等價值用以反映國家對企業供入的能源資源量，當量值用于企業能量平衡，分析企業用能過程。不可混合使用等價值和當量值。企業能源供入量統計數據是否準確，取決于入廠燃料驗收衡器（如軌道衡、地中衡等）的準確度，需要達到0.2級［2］。要求用于入廠燃料驗收的衡器必須每年經過技術監督局的強制鑒定。

企業能源加工轉換統計。供入企業的能源，有的直接使用，如煤、油、天然氣、生物質能和電能等。有的要經過加工轉換，轉變成二次能源和生產耗能工質供用能系統使用。如蒸汽、焦炭、煤氣、氧氣、壓縮空氣、冷媒質、水等。在能源加工轉換環節，計量裝置的準確度要求相對低一些，達到0.5級即可。電廠使用壓縮空氣量較少，可以不計量統計。對于入爐煤皮帶秤要求每月校驗2～3次。

企業能源輸送分配統計。企業能源輸送分配分兩大類：一類是管道輸送的能源與耗能工質，如各種液體燃料、氣體燃料和液體、氣體的耗能工質；另一類是電能輸配。管道輸送能源統計包括：輸送能源或耗能工質數量，管道進口及出口端的壓力、溫度等參數；輸送損失能量等。線路輸送能源統計包括變電站向電廠各用電單元的供出電量、輸配電損失電量等。

企業能源消費（最終使用）統計。企業能源消費統計分兩部分：一部分是企業在生產中消耗的各種能源和耗能工質（對于電廠一般只統計煤、油、天然氣、生物質能和電能，不統計水和其他耗能工質）；另一部分是非生產單位、職工生活和外供的各種能源和耗能工質。

非生產用能的統計包括：轉供外銷的各種能源數量，基建項目使用的各種能源數量，其他非生產使用各種能源數量等。

收集、匯總電廠各種能源計量統計數據。

2 企業能量平衡表的編制

企業能量平衡表是企業在購入貯存、加工轉換、輸送分配、最終使用4個環節對供入能量、有效能量、損失能量的統計分析報表。企業能量平衡表是對企業能源系統進行綜合分析的一種有用工具。

2.1 企業能量平衡表編制原則

企業能量平衡表采用矩陣形式表示，縱向排列（欄）表示能源項，橫向各行表示能源的流向（來源去向）［3］。

企業用能包括一次能源、二次能源和耗能工質，特別是要區分購入能源、自產能源與耗能工質。

平衡表內數據關系應符合能量守恒定律，即熱力學第一定律。不得漏項，不得重復計算。對企業自產的二次能源與耗能工質應特別注意這一點。

2月20日，水利部召開2012年預算執行管理工作會議。水利部部長陳雷出席會議并作重要講話。水利部副部長矯勇、周英出席會議并講話，部總規劃師周學文主持會議。

2.2 企業能量平衡表的編制方法

電廠企業能量平衡表如表1所示。

表1 企業能量平衡表

購入貯存環節。需要統計購入能源實物量、等價值和當量值，以及期初庫存量和期末庫存量。購入貯存環節的有效能量就是全廠能源實際消耗量（包括非生產用能）。購入貯存環節能源損耗量（即表1中加工轉換環節的損失熱量）等于該環節供入能量小計與有效能量小計之差。

加工轉換環節。供入能量需要統計各臺機組能源消耗量，以及其他設施（如供熱鍋爐或熱水鍋爐）能源消耗量。有效能量需要統計各臺機組發電量及其總和，統計各臺機組供熱量及其總和。加工轉換環節中能源損耗量等于各臺機組能源消耗量當量值減去各臺機組供熱量總和當量值減去各臺機組發電量總和當量值。

輸送分配環節。需要統計各臺機組供電量及其總和，需要統計主變壓器損耗和線路損耗量。輸送分配環節電量供入能量與有效能量之差等于主變壓器損耗和線路損耗量，輸送分配環節熱量供入能量與有效能量之差等于輸送熱量管道散熱量和泄漏量。輸送分配環節有效能量作為最終使用環節的供入能量。

最終使用環節。對于一般企業，最終使用劃分為主要生產系統、輔助生產系統、附屬生產系統及非生產等4個用能單元。

對于發電企業來說，最終使用劃分為對外供電量、對外供熱量和非生產用能。其中廠用電量和廠用熱量作為最終使用環節的能源損耗量。

3 企業能源網絡圖的繪制

3.1 企業能源網絡圖的繪制原則

企業能源網絡圖中各類能源（如煤、燃料油、焦炭、煤氣、電力、蒸汽等）由實物量折算為等價值和當量值時，應按GB／T 2589—2008《綜合能耗計算通則》規定計算。

各類能源流入量與流出量應當平衡；各過程相互銜接的節點處，流入能量總和應等于流出能量的總和；各用能單元的流入與流出能量應當平衡。企業總供入能量等于四個環節損失量與總有效能量之和。

3.2 企業能源網絡圖繪制方法

企業能源網絡圖把企業的能源系統從左至右劃分為購入貯存、加工轉換、輸送分配、最終使用4個環節。每個環節包括一個或幾個用能單元。各環節之間用虛線隔開。

1）購入貯存環節的各種能源用圓形圖表示；加工轉換環節中用能單元用方形圖表示。以直線路徑和箭頭來表示企業能源系統中的能源流向。最上面箭頭表示期初庫存，最下面箭頭表示期末庫存，購入箭頭在上面，外供箭頭在下面。

購入貯存環節中，在圓形圖上半部標注能源名稱，下半部標注供入能源實物量的數值和單位。圓形圖左側以流入的箭頭表示期初庫存或購入，以流出的箭頭表示期末庫存或外供，箭頭線上方分別標注期初庫存、購入、期末庫存、外供的能源實物量數值和單位。圓形圖右側流出的箭頭線上方由左至右分別標注供入能源的等價值和當量值，等價值和當量值之間用雙線隔開或僅標注當量值標準煤量）。箭頭線下方對應標注其占總供入能量總量的百分數，并以括號括住。

能源網絡圖購入貯存環節中左側數據對應表1企業能量平衡表購入貯存環節的供入能量；能源網絡圖購入貯存環節中右側數據對應表1企業能量平衡表購入貯存環節的有效能量。運輸儲存損失對應表1企業能量平衡表購入貯存環節中的損失熱量數據。

購入貯存環節最下部，在雙線兩側分別列出供入能源等價值和當量值的合計數據，數據下方對應標注其占供入能量總量的百分數，并以括號括住。

2）加工轉換環節中，在方形圖上部標注轉換單元名稱，中部標注供入該用能單元的能量當量值，下部標注該用能單元能量利用率。方形圖左側流入箭頭表示能量供入，右側流出箭頭表示能量輸出。箭頭線上方標注供入或輸出能量的當量值，箭頭線下方對應標注其占總供入能量總量的百分數。

能源網絡圖加工轉換環節中左側數據對應表1企業能量平衡表加工轉換環節的供入能量；能源網絡圖加工轉換環節中右側數據對應表1企業能量平衡表加工轉換環節的有效能量。加工轉換損失對應表1企業能量平衡表加工轉換環節的損失熱量數據。

3）輸送分配環節中，直接用直線表示能量輸送分配方向，輸送分配損失對應表1企業能量平衡表輸送分配環節的損失熱量數據。

4）最終使用環節中，用矩形圖表示的用能單元，每一個用能單位單元的能源都假定從左側向右流入。在方形圖上部標注用能單元名稱，中部標注供入該用能單元的能量當量值，下部標注該用能單用能量利用率。方形圖左側流入箭頭表示能量供入，右側流出箭頭表示該單元的有效能量。箭頭線上方標注供入或有效能量的當量值，箭頭線下方對應標注其占總供入能量總量的百分數，并以括號括住。

最終使用環節最下部列出有效能量的合計數據，數據下方對應標注其占供入能量總量的百分數。

5）從各個用能單元右側流出向下的箭頭“↓”表示損失能量數字，括號內數字表示該損失能量占供入企業總能量的百分數。

在各個用能環節最下部用下箭頭“?”表示各環節的損失能量，并標注出該環節的能源損失總量，括號內數字表示占供入企業總能量的百分數。

網絡圖右側繪出右箭頭“?”表示總有效能量，并標注表示有效能源總量的數字，括號內標注總有效能量占供入企業總能量的百分數。網絡圖左側繪出右箭頭“?”表示總供入能量，并標注表示總供入能量的數字，括號內標注總供入能量的百分數（即100）。

圖1 某電廠能源平衡網絡圖

某電廠能源網絡圖見圖1。從圖1中，可以很清楚看到購入貯存、加工轉換、輸送分配、最終使用這4個環節中的能量供入量、有效利用量、回收利用量和損失熱量，可以很方便地計算出各個環節的能量利用率，找出能量損失較大的環節，從而有針對性地提出提高能量利用率的措施，減少能量損失。例如圖1中的加工轉換環節中的能量利用率僅僅41.82%，而且回收利用量為0，那么很明顯今后節能方向是余熱廢汽回收利用；又如在購入貯存環節中貯存損失高達7 531.86 tce，因此應加強煤場管理，燒舊存新，消除自燃，減少熱量損失。

4 結語

采用統計分析的方法來繪制企業能量平衡圖，解決了在繪制企業能量平衡圖過程中必須耗費大量人力物力進行測試工作弊端，使企業能量平衡圖繪制工作得以簡化，可操作性強。通過能量平衡圖能夠有針對性提出提高能量利用率的措施。

［1］李青.火力發電廠節能評價與能源審計手冊［M］.北京：中國電力出版社，2008.

［2］GB／T 21369—2008火力發電企業能源計量器具配備和管理要求［S］.

［3］GB／T 28751—2012企業能量平衡表編制方法［S］.

［4］GB／T 28749—2012企業能量平衡網絡圖繪制方法［S］.

Application of Statistical Data on Energy Balance of Power Plant

In this article，we adopted the method of statistical analysis，and completed enterprise energy balance table and ener gy network diagram with actual measurement statistics data of a certain power plant as an example.The principle and method of statistical analysis，energy balance table and energy network diagram，and the requirements of metering devices were proposed in this paper.

measurement；statistics；energy balance table；energy network diagram

TB9

：B

：1007－9904（2014）04－0076－05

2014-04-12

鄭成芳（1967—），女，工程師，從事計量統計工作。