企业能源效率统计方法

王新民，李德智，张 宇，王 鹤

（1.哈尔滨电业局，哈尔滨 150010；2.中国电力科学研究院，北京 100192；3.华北电力大学 经济与管理学院，北京 102206）

节能是我国经济社会发展的一项长远战略方针，也是当前一项紧迫的任务。中国政府2009年11月26日正式对外宣布控制温室气体排放的行动目标，决定到2020年单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%～45%，作为约束性指标纳入国民经济和社会发展中长期规划，并制定相应的国内统计、监测、考核办法。

我国能源效率的研究主要集中在2个方面，一方面是对影响能源效率的各个因素的分析，属于微观研究。如：能源价格变化［1］、经济改革［2］、技术进步［3］、经济结构［4—6］等因素对能源效率的影响，通过对以上因素的分析可深入发掘对提高能源效率有益的因素并发挥其潜在作用。另一方面则是能源效率对能源消费和经济增长的影响的研究，属于宏观研究。如：能源效率分析模型［7—10］、国际能效水平对比［11，12］、关系分析［13］、趋势分析［14，15］等，通过建立模型、对比、内在联系等方法，分析能源效率的变化，为制定相关政策方针提供理论支撑。

能源效率在微观、宏观方面的研究是必不可少的，然而目前的当务之急是如何指导企业进行能源效率分析，发掘节能潜力，而这方面的研究相对较少。本文基于前人的研究成果对企业能源效率分析进行深入研究，为企业开展能效评估、节能潜力分析提供依据。

1 企业能源利用过程

企业能源消耗的过程可分为购入、加工、分配、使用4个环节。能源流向图如图1所示。

图1 企业能源流向图

（1）能源购入

能源购入是企业能源的入口，降低能源费用是企业内部节能潜力的重要组成部分。能源购入的监测与核算是企业能量平衡与分析的基础数据。

（2）能源加工

能源加工是企业工艺所需直接消耗的能源转换环节，该环节中重大耗能设备多，也是节能潜力大的环节。

（3）能源分配

能源分配将企业用能输送到各终端用能部门，在本环节尤其要重视水资源的节能。

（4）能源使用

能源使用是企业能源系统最为复杂的一个环节，主要考察各个单元的能源输入量和输出量。

2 企业能量平衡分析

2.1 能量平衡原理

根据热力学第一定律，各种形式的能量可以互相转换，而其总量保持不变，因此，对于一个确定的体系，输入的能量总和应等于输出的能量总和。即能量平衡方程为

2.2 能量平衡模型

能量平衡分析首先要确定能量平衡对象，然后根据能量平衡的具体目标和要求，建立相应的能量平衡模型。能量平衡模型如图2所示。

图2 能量平衡模型

根据能量守恒可得

对于进行能量平衡的任何体系，均可用图2所示模型表示。进行能量平衡分析时，主要通过考察进出体系的能量在数量方面的增减来分析，而对体系内的详细变化不考虑。

2.3 企业能量平衡分析

企业能量平衡分析流程如图3所示。

①根据问题将工艺或设备分为若干小系统；②建立能量平衡模型，标注已知条件；③选择计算基准；④列出能量平衡方程并求解。

图3 能量平衡分析流程

根据用能单位提供的统计期内能量平衡表或能源消费实物量平衡表，利用有关数据和各项统计数据审查平衡表的正确性，研究能源进入和支出量的平衡关系。在统计资料不足，统计数据需要校核及特殊需求时，应进行实测。

通过对能量平衡表的分析，审查各项损失的数量级原因，对不合理或者损失大的部位要分析详细原因，挖掘节能潜力。

3 企业能源效率分析

3.1 能源利用效率

企业能源利用效率是一项综合性技术指标，它不仅反映每个设备的状况，还反映了企业各环节的用能情况，是企业用能水平和竞争力的集中体现。

式中：Q1为一次能源消耗量；Q2为二次能源消耗量；Q3为耗能产品能源消耗量；Q4为生活用能消耗量；Q5为非能源转换企业自产外销的二次能源消耗量。

整个系统的效率为

系统效率=购入效率×转换效率×传输效率×使用效率。

针对多系统的能源利用效率计算如下

式中：Qi为用能单元i的能源消耗总量；ηi为用能单元i的能源利用效率。

可见，能耗较大部位对系统效率影响显著。

3.2 综合能耗指标核算

综合能耗是耗能体系在一段时间内实际消耗的各种能源实物量及热值按规定的计算方法和单位分别折算为当量值的综合。

综合能耗指标包括企业综合能耗、企业单位产值综合能耗、单位增加值综合能耗、产品单位产量综合能耗、产品单位产量直接综合能耗。其中，企业综合能耗、产品单位产量综合能耗为主要计算指标。

（1）企业综合能耗计算

企业综合能耗指在统计期内企业的主要生产系统、辅助生产系统、附属生产系统综合能耗之和。

式中：E为企业综合能耗，tce；es为生产活动中消耗的第s种能源实物量，实物单位；ρs为第s种能源的当量值；n为企业消耗的能源总数。

（2）产品单位产量综合能耗计算

产品单位产量综合能耗指产品单位产量直接综合能耗与产品单位产量间接综合能耗之和。

式中：EP为产品单位产量综合能耗；E1为产品单位产量直接综合能耗，是系统综合能耗与合格产品数量的比值；E2为产品单位产量间接综合能耗，是该产品分摊的辅助能耗值。

综合能耗指标体现用能单位的能源利用水平，通过与国内外先进水平比较，找出差距，为用能单位提出节能目标、制定节能措施提供依据。

4 企业节能量与节能潜力分析

4.1 企业节能量计算

节能量是指统计期内的能源实际消耗量与某个选定时期的基准能源消耗量进行对比的差值。它是一个相对值，针对不同的目的和要求需采用不同的比较基准。

（1）以前期单位能源消耗量为基准

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。由于基准期选择不同，节能量的计算结果也会不同，特别是计算累计节能量有2种方法。

a.定比法

将计算年与基准年直接进行对比，一次性计算节能量。

b.环比法

将统计期的各年能耗分别与上年相比，计算出逐年的节能量后，累计计算出总节能量。表1所列为2种节能量计算方法的结果比较。

表1 定比法与环比法计算的节能量差异

一般评价某一年比几年前的某一年节能能力或节能水平的高低时，用定比法计算节能量；评价某年至某年的节能量时，用环比法计算。

（2）以标准能源消耗定额为基准

由行业主管部门根据机器设备、生产工艺、操作水平、原材料、技术和管理等情况，制定符合当前实际的标准能耗定额、先进能耗定额，以此作为比较的基准。计算所得节能量也有2种形式。

a.名义节能量

与标准能耗定额相比的节能量，反映企业的实际用能水平。

b.实际节能量

与企业自身前期相比的节能量，反映企业的能源利用上的提高和进步。

对用能单位节能量的计算应以计算期和基准期进行计算。

GB/T 13234—2009《企业节能量计算方法》中对节能量的分类如图4所示。

图4 节能量分类

4.2 企业节能潜力分析

根据企业产品单位产量综合能耗计算结果，对比国内外同行业先进能耗水平、本企业历史先进水平、基本能耗定额指标，全面分析用能单位节能潜力。

节能潜力可用简单比较的方法进行计算分析。如式（11）

式中：δ为节能潜力；Ep为产品单位产量综合能耗；Ed为基本能耗定额指标；P为产品产量。

5 结束语

能源效率及节能潜力分析能够使企业及时发现用能环节存在的各种问题，及早采取节能措施，改善企业的经济效益。

能源效率分析只是一种技术手段，对于企业而言，关键任务是技术的落实及后期的可续管理。企业决策者在认清企业自身的能源使用情况的基础上，要切实将技术改造落到实处，将能源使用安排到人，才能实现资源的优化配置，提高企业整体的能源利用水平。

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