能源統(tǒng)計數(shù)據(jù)在企業(yè)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(tǒng)計數(shù)據(jù)在企業(yè)能量平衡中的應用

鄭成芳

（華能日照電廠，山東日照276826）

根據(jù)日常計量數(shù)據(jù)，采用統(tǒng)計分析的方法，以某電廠實際計量統(tǒng)計數(shù)據(jù)為例，編制出企業(yè)能量平衡表，繪制企業(yè)能源網(wǎng)絡圖。提出計量裝置要求、統(tǒng)計分析原則與方法、企業(yè)能量平衡表編制原則與方法、企業(yè)能源網(wǎng)絡圖繪制原則與方法。

計量；統(tǒng)計；能量平衡表；能源網(wǎng)絡圖

0 引言

國家近幾年連續(xù)頒布了多項企業(yè)能量平衡的國家標準，如GB／T 21369—2008《火力發(fā)電企業(yè)能源計量器具配備和管理要求》、GB／T 3848—2009《企業(yè)能量平衡通則》、GB／T 28749—2012《企業(yè)能量平衡網(wǎng)絡圖繪制方法》和GB／T 28751—2012《企業(yè)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(tǒng)計數(shù)據(jù)可以比較方便的進行企業(yè)能量平衡。

1 計量統(tǒng)計方法

企業(yè)能源計量裝置配備率和準確度必須滿足GB／T 21369—2008的規(guī)定。選取一年的能源計量數(shù)據(jù)為基礎進行綜合統(tǒng)計計算。在統(tǒng)計資料不足，統(tǒng)計數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)［1］。

企業(yè)能耗統(tǒng)計系統(tǒng)根據(jù)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(huán)節(jié)。

企業(yè)能源供入量統(tǒng)計。為進行企業(yè)能量平衡分析與評價，首先應做企業(yè)能源供入量的計量統(tǒng)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(yè)供入的能源資源量，當量值用于企業(yè)能量平衡，分析企業(yè)用能過程。不可混合使用等價值和當量值。企業(yè)能源供入量統(tǒng)計數(shù)據(jù)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(jīng)過技術監(jiān)督局的強制鑒定。

企業(yè)能源加工轉換統(tǒng)計。供入企業(yè)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(jīng)過加工轉換，轉變成二次能源和生產耗能工質供用能系統(tǒng)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(huán)節(jié)，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(tǒng)計。對于入爐煤皮帶秤要求每月校驗2～3次。

企業(yè)能源輸送分配統(tǒng)計。企業(yè)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(tǒng)計包括：輸送能源或耗能工質數(shù)量，管道進口及出口端的壓力、溫度等參數(shù)；輸送損失能量等。線路輸送能源統(tǒng)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(yè)能源消費（最終使用）統(tǒng)計。企業(yè)能源消費統(tǒng)計分兩部分：一部分是企業(yè)在生產中消耗的各種能源和耗能工質（對于電廠一般只統(tǒng)計煤、油、天然氣、生物質能和電能，不統(tǒng)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(tǒng)計包括：轉供外銷的各種能源數(shù)量，基建項目使用的各種能源數(shù)量，其他非生產使用各種能源數(shù)量等。

收集、匯總電廠各種能源計量統(tǒng)計數(shù)據(jù)。

2 企業(yè)能量平衡表的編制

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

2.1 企業(yè)能量平衡表編制原則

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

平衡表內數(shù)據(jù)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(yè)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(zhí)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(guī)劃師周學文主持會議。

2.2 企業(yè)能量平衡表的編制方法

電廠企業(yè)能量平衡表如表1所示。

表1 企業(yè)能量平衡表

購入貯存環(huán)節(jié)。需要統(tǒng)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(huán)節(jié)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(huán)節(jié)能源損耗量（即表1中加工轉換環(huán)節(jié)的損失熱量）等于該環(huán)節(jié)供入能量小計與有效能量小計之差。

加工轉換環(huán)節(jié)。供入能量需要統(tǒng)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(tǒng)計各臺機組發(fā)電量及其總和，統(tǒng)計各臺機組供熱量及其總和。加工轉換環(huán)節(jié)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(fā)電量總和當量值。

輸送分配環(huán)節(jié)。需要統(tǒng)計各臺機組供電量及其總和，需要統(tǒng)計主變壓器損耗和線路損耗量。輸送分配環(huán)節(jié)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(huán)節(jié)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(huán)節(jié)有效能量作為最終使用環(huán)節(jié)的供入能量。

最終使用環(huán)節(jié)。對于一般企業(yè)，最終使用劃分為主要生產系統(tǒng)、輔助生產系統(tǒng)、附屬生產系統(tǒng)及非生產等4個用能單元。

對于發(fā)電企業(yè)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(huán)節(jié)的能源損耗量。

3 企業(yè)能源網(wǎng)絡圖的繪制

3.1 企業(yè)能源網(wǎng)絡圖的繪制原則

企業(yè)能源網(wǎng)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(guī)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(jié)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(yè)總供入能量等于四個環(huán)節(jié)損失量與總有效能量之和。

3.2 企業(yè)能源網(wǎng)絡圖繪制方法

企業(yè)能源網(wǎng)絡圖把企業(yè)的能源系統(tǒng)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(huán)節(jié)。每個環(huán)節(jié)包括一個或幾個用能單元。各環(huán)節(jié)之間用虛線隔開。

1）購入貯存環(huán)節(jié)的各種能源用圓形圖表示；加工轉換環(huán)節(jié)中用能單元用方形圖表示。以直線路徑和箭頭來表示企業(yè)能源系統(tǒng)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(huán)節(jié)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(shù)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(shù)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(shù)，并以括號括住。

能源網(wǎng)絡圖購入貯存環(huán)節(jié)中左側數(shù)據(jù)對應表1企業(yè)能量平衡表購入貯存環(huán)節(jié)的供入能量；能源網(wǎng)絡圖購入貯存環(huán)節(jié)中右側數(shù)據(jù)對應表1企業(yè)能量平衡表購入貯存環(huán)節(jié)的有效能量。運輸儲存損失對應表1企業(yè)能量平衡表購入貯存環(huán)節(jié)中的損失熱量數(shù)據(jù)。

購入貯存環(huán)節(jié)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(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)下方對應標注其占供入能量總量的百分數(shù)，并以括號括住。

2）加工轉換環(huán)節(jié)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(shù)。

能源網(wǎng)絡圖加工轉換環(huán)節(jié)中左側數(shù)據(jù)對應表1企業(yè)能量平衡表加工轉換環(huán)節(jié)的供入能量；能源網(wǎng)絡圖加工轉換環(huán)節(jié)中右側數(shù)據(jù)對應表1企業(yè)能量平衡表加工轉換環(huán)節(jié)的有效能量。加工轉換損失對應表1企業(yè)能量平衡表加工轉換環(huán)節(jié)的損失熱量數(shù)據(jù)。

3）輸送分配環(huán)節(jié)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(yè)能量平衡表輸送分配環(huán)節(jié)的損失熱量數(shù)據(jù)。

4）最終使用環(huán)節(jié)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(shù)，并以括號括住。

最終使用環(huán)節(jié)最下部列出有效能量的合計數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)下方對應標注其占供入能量總量的百分數(shù)。

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

在各個用能環(huán)節(jié)最下部用下箭頭“?”表示各環(huán)節(jié)的損失能量，并標注出該環(huán)節(jié)的能源損失總量，括號內數(shù)字表示占供入企業(yè)總能量的百分數(shù)。

網(wǎng)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(shù)字，括號內標注總有效能量占供入企業(yè)總能量的百分數(shù)。網(wǎng)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(shù)字，括號內標注總供入能量的百分數(shù)（即100）。

圖1 某電廠能源平衡網(wǎng)絡圖

某電廠能源網(wǎng)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(huán)節(jié)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(huán)節(jié)的能量利用率，找出能量損失較大的環(huán)節(jié)，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(huán)節(jié)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(jié)能方向是余熱廢汽回收利用；又如在購入貯存環(huán)節(jié)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(tǒng)計分析的方法來繪制企業(yè)能量平衡圖，解決了在繪制企業(yè)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(yè)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(fā)電廠節(jié)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(fā)電企業(yè)能源計量器具配備和管理要求［S］.

［3］GB／T 28751—2012企業(yè)能量平衡表編制方法［S］.

［4］GB／T 28749—2012企業(yè)能量平衡網(wǎng)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(tǒng)計工作。