關于采用當量值能耗還是等價值能耗分析項目新增能耗對所在地影響的探討

文/梁榮進 郭廣磊

近年來，筆者參與完成了數百個項目的節能評審工作，但在評審過程中發現，對于采用當量值能耗還是等價值能耗分析項目新增能耗對所在地的影響，節能報告編制單位、專家意見不統一，有的認為應采用等價值能耗，也有的認為應采用當量值能耗。由于對能源加工轉換利用項目和以利用二次能源（如電力、熱力）為主的項目，其當量值能耗與等價值能耗差別很大，如不確定一個統一的標準，將不利于項目節能報告編制、評審等工作的開展。為此，筆者查閱了大量文獻資料，并與業內專家進行了深入的探討，建議采用當量值能耗分析項目新增能耗對所在地的影響。現將原因分析如下：

一、當量值、等價值的定義

1.當量值

按物理學電熱當量、熱功當量、電功當量換算的各種能源所含的實際能量。具有一定品味的某種能源，其當量熱值是固定不變的，如1kWh電力所能產生的熱量為3.6MJ，按此熱值計算1kWh電力的當量值折標煤系數為0.1229kgce/kWh。

2.等價值

等價值是指為了獲得一個度量單位的某種二次能源（如電力、蒸氣、汽油、柴油等）或耗能工質（如壓縮空氣、氧氣等）所消耗的以熱值表示的一次能源量。對發電項目，其電力等價值可以用年消耗地原煤折標煤量除以年供電量得出該項目的電力等價值折標煤系數；對于用電項目，其電力等價值一般采用上一年度的全國火電供電標準煤耗，現公布的2017年度數據為0.309kgce/kWh。

二、能耗實例分析

為了更清晰地說明采用當量值折標系數與等價值折標系數兩種方法對項目能耗分析的影響，筆者選擇兩個較為典型的項目作為實例進行分析。

實例1是一座火電廠，該火電廠位于煙臺市，選用2×1000MW超超臨界、二次再熱、燃煤濕冷機組，年消耗低位發熱量為20944.81kJ的原煤384.2萬t、柴油347.15t、新水35000m3、天然氣6000Nm3，年外供電力105.66億kWh，供電標煤耗為0.2602kgce/kWh，這是一個能源加工轉換利用項目。

按當量值折標系數和等價值折標系數分別計算煙臺這座火電廠的能耗，電廠的當量值能耗為145.12萬tce，等價值能耗為508.83tce。電廠的等價值能耗僅相當于當量值能耗的0.035%，詳見表1、表2。

表1 按當量值折標系數計算電廠項目能耗情況表

表2 按等價值折標系數計算電廠項目能耗情況表

該電廠位于煙臺市，煙臺市“十三五”能耗增量控制目標為270萬tce，如果按等價值能耗分析項目新增能耗對所在地能源消費增量的影響，該電廠新增能源消費量占煙臺市“十三五”能源消費增量控制數比例m值為：

m=0.019≤1，電廠新增能耗對煙臺市“影響較小”，屬于5級影響程度中最低的一級。這顯然是不合理的，因為火電廠在將原煤轉換為電力的過程中，存在四種能量形態的變換，即燃料的化學能→熱能→機械能→電能，在這4種能量形態的變化中，會產生鍋爐熱損失、管道散熱損失、汽輪機熱損失、乏汽在凝汽器的放熱損失、發電機損失以及工質泄漏、工況變化和燃料運輸存儲損失等，大部分火電廠的全廠熱效率為35%-38%，不會超過50%，也就是說有一多半的能源在火電廠把原煤轉換成電力的過程中已經消耗掉了，煙臺市這個火電廠也不例外，其實際能源消耗量為：輸入-輸出=2749746.11tce-1298561.40tce=1451184.71tce（當量值能耗），能源損失率為1451184.71tce÷2749746.11 tce×100%=53%。

表3 按當量值折標系數計算輸水泵站項目能耗情況表

表4 按等價值折標系數計算輸水泵站項目能耗情況表

等價值能耗的實質是不考慮能源在加工轉換過程中的效率問題，即認為有多少一次能源輸入，就有等量的能源輸出（等價量），或者更直白地說，如采用等價值折標系數計算能耗，像火電廠這類能源加工轉換項目沒有能耗，對所在地能源消費增量沒有影響，能耗和對所在地能源消費增量的影響轉嫁到使用二次能源的用能單位。這就導致了一個實際上年消耗145萬tce的耗能大戶，對所在地能源消費增量有“決定性影響”（按當量值能耗計算m=53.7＞20）的項目，因為采用等價值能耗，而得出m=0.019≤1，項目新增能耗對所在地能源消費增量“影響較小”的不合理結論。

實例2是一座輸水泵站項目，該泵站位于棗莊市，設計流量125m3/h、揚程4.53m，配備5臺2400kW的同步電機，年輸水量為10.88億m3，年用電量2064萬kWh，這是一個純使用二次能源的項目。

按當量值折標系數和等價值折標系數分別計算棗莊這座輸水泵站的能耗，輸水泵站的當量值能耗為2536.66tce，等價值能耗為6377.76tce。輸水泵站的等價值能耗相當于當量值能耗的2.51倍，詳見表3、表4。

按熱功當量分析，電力能夠帶入該輸水泵站的能量就是它的當量值，也就是說該輸水泵站實際的能耗量為其當量值能耗2536.66tce。如果采用等價值能耗6377.76tce作為該項目的能耗，分析其對所在地能源消費增量的影響，相當于把該輸水泵站新增能耗對所在地能源消費增量的影響夸大了2.51倍。究其原因，這是由等價值這一概念的本質所決定的，按等價值的定義，用能單位消耗的二次能源量要折算成生產這種二次能源所消耗的一次能源量計入項目能耗，也就是說雖然該泵站消耗的是電力，但如采用等價值計算項目能耗，實際計入項目能耗的是生產該泵站所需電力消耗的原煤量，把原煤在火電廠加工轉換成電力過程中的損失量都考慮了進來，相當于由二次能源用能單位承擔了本應由能源加工轉換單位承擔的能耗，使二次能源用能單位的能耗量被夸大。

通過以上兩個實例分析，可以很明顯地看出，在分析項目新增能耗對所在地的影響時，采用等價值能耗縮小了能源加工轉換項目的影響，夸大了利用二次能源項目的影響，與項目實際能耗情況不符。從全社會來看，所有的用能項目無非是加工轉換能源、直接利用一次能源、直接利用二次能源或以上幾種用能情況的復合。采用等價值能耗，凡是純能源加工轉換利用項目，項目能耗都會被低估；凡是純二次能源利用項目，其能耗都會被高估；如果既涉及能源加工轉換又涉及二次能源利用，則存在較大的不確定性，如以能源加工轉換為主，則項目能耗會被低估，如以利用二次能源為主，則項目能耗會被高估。而由于當量值是按物理學電熱當量、熱功當量、電功當量換算的各種能源所含的實際能量，當量值能耗則不存在以上問題，能更準確的反映項目實際能耗情況，分析得出的結論更為科學。

三、結論與建議

綜合以上分析，當量值能耗能夠準確地反映項目實際能耗情況，在分析項目新增能耗對所在地能源消費增量的影響時得出的結論科學、合理，建議按當量值折標系數計算項目綜合能耗，并采用當量值能耗分析項目新增能耗對所在地能源消費增量的影響。