节能评估培训辅导教材.docx
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节能评估培训辅导教材
第一章能源管理基础知识
一、基础概念
1、能（能量）
能是一个物理概念，根据描述宏观物体基本运动特性的牛顿力学定义，能为作功的本领。
能是物理运动的一种度量，并且是物质运动状态的单值函数。
如机械能、分子内能、电能、化学能及核能等。
2、能源
能源是可以从其中得到热、光、动力之类的能量的物质资源，可以是燃料、自然能或能的载体。
能源不是一种单纯的物理概念。
也就是说，必须是技术经济上合理的那些可以得到能量的资源才能称之为能源。
我国节能法所称能源，是指煤炭、原油、天然气、电力、焦炭、煤气、热力、成品油、燃料油、液化石油气、可再生能源和其它直接或者通过加工、转换而取得有用能的各种资源。
3、一次能源
是从自然界直接取得，并不改变其基本形态的能源，如煤炭、原油、天然气、水力、核能、太阳能、生物质能、海洋能、风能、地热能，等等。
4、二次能源
是一次能源经过加工转换成另一种形态的能源，主要有电力、焦炭、煤气、蒸汽、热水以及成品油、燃料油、液化石油。
在生产过程中排出的余能、余热，如高温烟气、可燃气、蒸汽、热水、排放的有压流体等也属于二次能源。
一次能源无论经过几次转换所得到的另一种能源，都称做二次能源。
5、耗能工质
耗能工质是指在生产过程中所消耗的那种不作原料使用，也不进入产品，制取时又需要消耗能源的工作物质。
（GB2589－1990）例如水、压缩空气等。
6、燃料发热值
我国1981年发布的国家标准（GB2587－81）规定：
燃料发热量取低位发热值（见表2.1）。
表1.1 一次能源的平均低位发热量
类别
单位
平均低位发热量（kcal）
煤 全国（平均）
Kg
5000
油 原油
kg
10000
矿井气
天然气
油田气
m3
m3
m3
8000
9310
10000
低位发热量，即燃料完全燃料，燃烧产物中的水蒸汽仍以气态存在时的反应热，它等于从高位发热量中扣除蒸汽凝结热后的热量：
Qdw=Qgw-r·W
式中：
Qdw,Qgw－燃料的低位与高位发热量（kcal/kg）;
r－水蒸汽凝结热（kca/kg）；
W－1kg燃料燃烧产物的水蒸汽量（kg/kg）。
进行能量平衡时，应以燃料的低位发热量为计算基准。
由实测求得Qgw,并换算为燃料利用基低位发热量（公式见GB2587－81）。
当不能实测时，可根据燃料的工业分析结果的经验公式（见GB2589－81）计算求得。
二、能源计量单位
1、单位概念
（1）原始单位
计量各种能源的实物量所用的单位称为“原始单位”。
（2）通用单位
能源统计要反映出多种能源的相互关系，就必须采用共同的单位去计量不同的能源。
要找到一种通用的度量单位对不同对象进行计量，其先决条件是研究这些对象所具有共同的属性。
（3）能源统计中使用单位
表1.2 能源统计的原始单位
燃料动力形式
单位
固体燃料
吨①
液体燃料
原油
吨①
各种成品油
桶②、升、加仑③
气体燃料
标准立方米、标准立方英尺
电力
千瓦小时
1这里指的是1000kg。
另外英美还使用长吨和短吨，1978年以前英国用长吨（1016.05kg,2240磅）,美国用短吨（907.2kg,2000磅）。
2桶为容积单位，这里指的是石油桶，约等于159L。
3加仑为容积单位，有英国加仑（4.546L）和美国加仑（3.7854L）。
2、常见能源计量单位
t:
吨------重量单位
kg:
公斤-----重量单位1t=1000kg
J：
焦（耳）-------热量单位（常用于蒸汽、热水的热量计算）
W：
瓦（特）-------功率单位1瓦=1焦/1秒
m3:
立方米-------体积或容积单位
kWh:
千瓦时-------电能单位1kWh=1度电
h：
小时
℃：
摄氏度------温度单位
MPa:
兆帕------压力单位
1.2常见数量级单位
千k：
103兆M：
106吉G：
109
表1.3 用于构成十进倍数和分数单位的词头
因数
词头名称
词头符号
因数
词头名称
词头符号
1018
艾[可萨]（exa）
E
10-1
分（ceci）
d
1015
拍[它]（peta）
P
10-2
厘（centi）
c
1012
太[拉]（tera）
T
10-3
毫（milli）
m
109
吉[咖]（giga）
G
10-6
微（micro）
106
兆（mega）
M
10-9
纳[诺]（nano）
n
103
千（kilo）
k
10-12
皮[可]（pico）
p
102
百（hecto）
h
10-15
飞[母托]（femto）
f
101
十（deca）
da
10-18
阿[托]（atto）
a
表1.4 常用带词头的能源单位
带词头的能源单位
能源单位
带词头的能源单位
能源单位
Mt
百万吨
TW
10亿千瓦
Gt
10亿吨
kW·h
千瓦小时
Mtce
百万吨煤当量或百万吨标准煤
MW·h
GW·h
千千瓦小时
百万千瓦小时
Mtoe
百万吨油当量
TW·h
10亿千瓦小时
MW
千千瓦
mg
毫克
GW
百万千瓦
g
微克
3、能源热值
（1）当量热值
低（位）发热量等于29.27MJ（或7000kcal）的固体燃料称为1kgce，在能源统计计算中采用tce。
低（位）发热量等于41.82MJ（或10000kcal）液体或气体燃料称1kgoe或标准立方米气。
按标准煤量（或标准油量），折算的热量值称为当量热值。
（2）等价热值
等价热值是指为了得到一个单位的二次能源（如汽油、柴油、煤油等石油制品，焦炭、煤气、电力、蒸汽等）或耗能工质（如压缩空气、氧气、各种水等）在工业上实际要消耗的一次能源的热量。
例如：
发电煤耗为0.404kgce/Kw·h，其等价热值为0.4047000＝2828kcal其热功当量为860kcal，热·电转换效率为860/2828＝0.304。
4、能源计量国际单位制
1969年国际计量委员会建议废除卡热量单位，采用国际单位制（SI）中焦耳作为能、功、热的单位，定义为1国际安培电流，在1国际欧姆电阻上，1秒钟消耗的电能。
1984年3月，国务院发布了《关于在我国统一实行法定计量单位的命令》，命令指出：
能量、功、热的法定计量单位为焦[耳]。
1991年1月1日起，除个别特殊领域外，不允许使用非法定计量单位。
5、各种能源折算标准煤系数
表1.5能源折算系数表
能源品种
平均低位发热量
实测或参用
折标系数
原煤
5000（kcal/kg）
20908（kJ/kg）
0.7143（kgce/kg）
洗精煤
6300（kcal/kg）
26344（kJ/kg）
0.9000（kgce/kg）
洗中煤
2000（kcal/kg）
8363（kJ/kg）
0.2857（kgce/kg）
焦炭
6800（kcal/kg）
28435（kJ/kg）
0.9714（kgce/kg）
原油
10000（kcal/kg）
41816（kJ/kg）
1.4286（kgce/kg）
汽油
10300（kcal/kg）
43070（kJ/kg）
1.4714（kgce/kg）
煤油
10300（kcal/kg）
43070（kJ/kg）
1.4714（kgce/kg）
柴油
10200（kcal/kg）
42652（kJ/kg）
1.4571（kgce/kg）
重油
10000（kcal/kg）
41816（kJ/kg）
1.4286（kgce/kg）
液化石油气
12000（kcal/m3）
50179（kJ/m3）
1.7143（kgce/m3）
炼厂干气
11000（kcal/m3）
46055（kJ/m3）
1.5714（kgce/m3）
天然气
9310（kcal/m3）
38931（kJ/m3）
1.3300（kgce/m3）
焦炉煤气
4300（kcal/m3）
17981（kJ/m3）
0.6143（kgce/m3）
电力
当量值860（kcal/kW·h）
等价值2828（kcal/kW·h）
3600（kJ/kW·h）
11838（kJ/kW·h）
0.1229（kgce/kW·h）
0.4040（kgce/kW·h）
热力
按热焓计算
0.03412（kgce/MJ）
0.1429（kgce/Mcal）
煤泥
2000～3000（kcal/kg）
8374～12560（kJ/kg）
0.2857～0.4286（kgce/kg）
泥炭
1500～2500（kcal/kg）
6280～10467（kJ/kg）
0.2143～0.3571（kgce/kg）
煤焦油
8000（kcal/kg）
33453（kJ/kg）
1.1429（kgce/kg）
粗苯
10000（kcal/kg）
41816（kJ/kg）
1.4286（kgce/kg）
备注：
（1）煤炭类原则上应采用企业实测单位重量的发热值；
（2）各种燃气和生物质能的发热量应采用实测值，再折算成标准煤当量。
如无条件实测，取下表数值。
表1.6各类燃气和生物质能折算系数表（参考值）
能源种类
平均发热量
折标系数
气田气
8500（kcal/m3）
1.214（kgce/m3）
油田伴生气
9300（kcal/m3）
1.329（kgce/m3）
煤矿瓦斯
3500～4000（kcal/m3）
0.5～0.571（kgce/m3）
焦炉煤气
4300（kcal/m3）
0.614（kgce/m3）
焦炭制气
3900（kcal/m3）
0.557（kgce/m3）
发生炉煤气
1250（kcal/m3）
0.179（kgce/m3）
压力气化煤气
3600（kcal/m3）
0.514（kgce/m3）
重油催化裂解气
4600（kcal/m3）
0.657（kgce/m3）
重油热裂解煤气
8500（kcal/m3）
1.214（kgce/m3）
水煤气
2500（kcal/m3）
0.357（kgce/m3）
生物质能
人粪
4500（kcal/kg）
0.643（kgce/kg）
牛粪
3300（kcal/kg）
0.471（kgce/kg）
猪粪
3000（kcal/kg）
0.429（kgce/kg）
羊、驴、马、骡粪
3700（kcal/kg）
0.529（kgce/kg）
鸡粪
4500（kcal/kg）
0.643（kgce/kg）
大豆秆、棉花杆
3800（kcal/kg）
0.543（kgce/kg）
稻杆
3000（kcal/kg）
0.429（kgce/kg）
麦杆
3500（kcal/kg）
0.500（kgce/kg）
玉米杆
3700（kcal/kg）
0.529（kgce/kg）
杂草
3300（kcal/kg）
0.471（kgce/kg）
树叶
3500（kcal/kg）
0.500（kgce/kg）
薪柴
4000（kcal/kg）
0.571（kgce/kg）
沼气
5000（kcal/m3）
0.714（kgce/m3）
表1.8某些耗能工质的平均等价值与折算系数
耗能工质种类
单位
等价值
kcal
kgce
各种水
新鲜水
循环水
软化水
除氧水
t
t
t
t
1800（1200~2000）
1000（800~1200）
3400
6800
0.257
0.143v`
0.486
0.971
各种气体
鼓风
压缩空气
二氧化碳气
氧气
氮气
m3
m3
m3
m3
m3
210
280
1500
2800
4700
0.030
0.040
0.214
0.400
0.671
电石
乙炔
kg
m3
14550
58200
2.079
8.314
6、各种能量单位换算
1986年7月1日《中华人民共和国计量法》规定，我国采用国际单位（SI制）作为法定单位。
取长度米（m），质量千克（kg），时间秒（s）,电流安[培]（A），热力学温度开[尔文]（K），物质质量摩[尔]（mol）等。
为了使用方便，国际单位制还有一些导出单位，例如：
能量（功，热量）焦耳（J），力牛［顿］（N），压力帕［斯卡］（Pa），功率瓦［特］（W）以及摄氏温度度（℃），等等，经常使用。
国家标准GB2586—81规定热、功、能量单位为焦耳（J），其定义：
1牛顿＝1千克·米／秒2（1N＝1kg·m／s2）
1焦耳从电学定义：
1安培电流在1欧姆电阻上1秒钟内所消耗的电能，称为1焦耳。
我国原有的热量单位“卡”有几种定义：
1（20℃）卡＝4.1816焦耳
1（国际蒸汽表）卡＝4.1868焦耳
1（热化学）卡＝4.1840焦耳
（1）英热单位（Btu）
它是将1磅水温度上升1华氏度（°F）所需的热量
1Btu＝1055J
（2）千克标准煤（kgce）
固体燃料的低位发热量等于29.27MJ（7000kcal）计为1千克标准煤：
1kgce＝29.27MJ＝7000kcal
（3）千克标准油（kgoe）
液体燃料的低位发热量等于41.82MJ（104kcal），计为1千克标准油：
1kgoe＝41.82MJ＝10000kcal则0.7kgoe＝1kgce
（4）电能量（千瓦·时—kW·h）
1kW·h＝3600kJ
（5）机械作功（马力·小时）
1英制马力小时＝1HP·h＝2686kJ
1公制马力小时＝1PSh＝2648kJ
1kgf·m＝9.807J
（6）巨大能量单位（Q）
1Q＝1018Btu＝1.055×1021J
（7）制冷量单位（J／h）
国外有时采用冷吨（RT——RefrigeratingTon）。
1冷吨相当于在24小时内，将1吨0℃水冻成冰的每小时制冷量。
1RT＝1.39×107J／h＝3.86kW
（8）液体容积换算：
1英加仑——Imp.gal＝4.546L
1美加仑——US.gal＝3.785L，1桶＝159L
（9）大量石油计量单位（MBPD·Y）
MBPD·Y（MillionBarrelPerDay·Year）即每天使用100万桶石油的一年用油量。
其发热量为：
1MBPD·Y＝2.25×1018J＝6.2×1011kW·h
1MBPD·Y＝3657.315 Mto/Y=49.898Mto/Y50Mto/Y
三、标准煤、当量值和等价值
1、标准煤
（1）标准煤的理解
标准煤不是指某一种煤，在自然界中是不存在的，也没有任何企业或工厂能生产和加工出来，也无法在市场上购买得到，它仅仅是一种能源统计换算单位，目的是为了将各种能源量换算成有统一单位的数值，以便于统计能源消费量和对各种能源消费量进行比较。
（2）折标系数的计算：
20吨原煤相当于多少标准煤？
查表，计算如下：
20吨×0.7143=14.286吨
即20吨原煤相当于14.286吨标准煤。
其他可类推计算。
15万立方米的天然气相当于多少标准煤？
查表，计算如下：
15万立方米×13.300=199.5吨
即15万立方米的天然气相当于199.5吨标准煤。
其他可类推计算。
2、等价值和当量值
能源的品种很多（多达几十种），各种能源的形态（固态、液态、气态）和计量单位（t、m3）也不一样，不同的计量单位无法相加。
因此为了能够对不同的能源进行对比、汇总、分析，需要规定一个标准值（如标准油、标准煤），作为各种能源的度量标准。
我国规定，低（位）发热量等于29.27MJ（或7000kcal）的固体燃料，称1kgce。
能量的等价值（energyequivalentvalue）：
是指为了得到一个单位的二次能源（或载热工质）实际要消耗的一次能源的热量，即加工转换产出的某种能源与相应投入的能源的当量。
能源等价热值=二次能源具有的能源/转换效率（%）。
能量的当量值（energycalorificvalue）：
又称理论热值（或实际发热值），是指某种能源本身所含热量，按热量的多少可以折算成标准煤。
当量热值的计算原则上要进行实测，按国家标准是根据试样在充氧的弹筒中完全燃烧所放出的热量测算的。
3、当量值与等价值的区别
“当量值”是单位能源本身所具有的热量；
“等价值”则是生产一个单位的能源产品所消耗的另外一种能源产品的热量。
能源折标系数也有当量系数与等价系数之分，当量系数是按照燃料的当量热值（理论发热量）与标准煤发热量之比；等价系数是指二次能源的等价热值与标准热值之比。
四、常见的十四大类主要用能（耗能）设备：
锅炉：
1～35t/h
热处理炉：
额定功率≥15kW的箱式电阻炉，额定功率≥25kW的井式电阻炉，额定功率≥50kW的台式电阻炉。
工业电热设备：
额定功率≥8kW、额定温度≤600℃的各类低温加热设备，包括电烘烤炉、电干燥炉（窑、室箱）、电远红外干燥炉（箱）、电热烘道。
制冷机组及系统：
额定功率≥30kW的、制冷剂为R12、R22、R717的机组。
风机机组与管网：
额定功率≥11kW的离心式、轴流式及鼓风机组与管网。
蒸汽加热设备：
用汽量≥325kW（0.5t/h）的蒸煮设备、蒸发设备、蒸馏设备与综合用汽设备。
电动机：
额定功率≥50kW的三相异步电动机。
泵机组：
额定功率≥5kW以上电动机拖动的离心泵及其液体输送系统。
空气压缩机组：
额定排气压力不超过1.25MPa（表压），公称容积流量≥6m3/min的空气压缩机组及供气系统。
电焊设备：
额定电流≥160A的手工电焊、气体保护焊和埋弧焊的交直流弧焊设备。
配电设备：
电力变压器。
各类砖瓦窑。
各类水泥窑。
用水管道、用水设备。
五、常见的几种能源计量器具
1、静态衡器
电子计重称、机械台称、汽车衡、电子吊称、静态轨道衡
2、动态衡器
电子皮带称、动态轨道衡、动态汽车衡
3、电能表（电度表）
有功电能表、无功电能表、分时复费率电能表（峰谷表）
4、流量计（表）
电磁流量计、浮子流量计、容积式流量计、孔板流量计、涡街流量计、超声波流量计、质量流量计、煤气表、水流量表
5、温度仪表
热电偶、热电阻、数显温度仪、温度变送器
6、压力仪表
压力表、压力变送器
第二章节能评估基础知识
一、节能评估概述
1、背景
能源是制约我国经济社会可持续、健康发展的重要因素。
解决能源问题的根本出路是坚持开发与节约并举、节约放在首位的方针，大力推进节能降耗，提高能源利用效率。
固定资产投资项目在社会建设和经济发展过程中占据重要地位，对能源资源消耗也占较高比例。
固定资产投资项目节能评估和审查工作作为一项节能管理制度，对深入贯彻落实节约资源基本国策，严把能耗增长源头关，全面推进资源节约型、环境友好型社会建设具有重要的现实意义。
2、概念
节能评估，是指根据节能法规、标准，对固定资产投资项目的能源利用是否科学合理进行分析评估，并编制节能评估报告书、节能评估报告表（以下统称节能评估文件）或填写节能登记表的行为。
（与节能评估不同，节能专篇主要是由具有工程咨询资质单位出具的有关投资项目如何提高能源利用率、降低能耗指标、实施低碳排放等措施而达到一定节能效果的专业性报告，为项目决策提供科学依据。
节能评估是在对节能专篇或者专章的评价。
）
3、节能评估的依据
1）《中华人民共和国节约能源法》
明确：
国家实行固定资产投资项目节能评估和审查制度。
不符合强制性节能标准的项目，依法负责项目审批或者核准的机关不得批准或者核准建设；建设单位不得开工建设；已经建成的，不得投入生产、使用。
2）《国务院关于加强节能工作的决定》
明确要求有关部门和地方人民政府对固定资产投资项目（含新建、改建、扩建项目）进行节能评估和审查。
3）《国家发展改革委关于加强固定资产投资项目节能评估和审查工作的通知》（发改投资[2006）2787号）
节能分析篇（章）应包括项目应遵循的合理用能标准及节能设计规范；建设项目能源消耗种类和数量分析；项目所在地能源供应状况分析；能耗指标；节能措施和节能效果分析等内容。
4）《国务院关于印发节能减排综合性工作方案的通知》（国发[2007]15号）
建立健全项目节能评估审查和环境影响评价制度。
加快建立项目节能评估和审查制度，组织编制《固定资产投资项目节能评估和审查指南》，加强对地方开展“能评”，工作的指导和监督。
5）《国务院关于进一步加强节油节电工作的通知》（国发[2008]23号）
强化固定资产投资项目节能评估和审查。
按照《中华人民共和国节约能源法》的要求，尽快出台固定资产投资项目节能评估和审查条例，将节能评估审查作为项目审批、核准或开工建设的前置条件，未通过节能评估审查的，一律不得审批、核准或开工建设。
6）《建设部关于贯彻〈国务院关于加强节能工作的决定〉的实施意见》（建科[2006]231号）
建立新建建筑市场准入门槛制度。
对超过2万平方米的公共建筑和超过20万平方米的居住建筑小区，实行建筑能耗核准制。
7）《固定资产投资项目节能评估和审查暂行办法》_发改委令2010第6号
明确：
固定资产投资项目节能评估文件及其审查意见、节能登记表及其登记备案意见，作为项目审批、核准或开工建设的前置性条件以及项目设计、施工和竣工验收的重要依据。
未按本办法规定进行节能审查，或节能审查未获通过的固定资产投资项目，项目审批、核准机关不得审批、核准，建设单位不得开工建设，已经建成的不得投入生产、使用。
（备注：
依据此办法，各地发改委纷纷出台各自相应的实施细则）
8）《固定资产投资项目节能评估工作指南》（2010年本）
（备注：
主要是对固定资产投资项目节能评估工作的评估原则、评估程序以及评估文件的编制等进行了说明，为节能评估工作提供参考。
）
9）节能评估相关的法律法规和标准规范
4、节能评估的范围
固定资产投资项目节能评估按照项目建成投产后年能源消费量实行分类管理。
详细分类如下并见表2-1。
（1）年综合能源消费量3000吨标准煤以上（含3000吨标准煤，电力折算系数按当量值，下同），或年电力消费量500万千瓦时以上，或年石油消费量1000吨以上，或年天然气消费量100万立方米以上的固定资产投资项目，应单独编制节能评估报告书。
（2）年综合能源消费量1000至3000吨标准煤（不含3000吨，下同），或年电力消费量200万至500万千瓦时，或年石油消费量500至1000吨，或年天然气消费量50万至100万立方米的固定资产投资项目，应单独编制节能评估报告表。
（3）上述条款以外的项目，应填写节能登记表。
表2-1节能评估文件分类表
文件类型
年能源消费（E）
实物能源消费量
综合能源消费量
tce
电力
10
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