电力折标系数对耗能过程能耗指标的影响分析

魏 志 强 张 冰 剑 陈 清 林

（1.中山大学化学与化学工程学院；2.低碳化学与过程节能广东省重点实验室）

电力折标系数对耗能过程能耗指标的影响分析

魏 志 强1,2张 冰 剑1,2陈 清 林1,2

（1.中山大学化学与化学工程学院；2.低碳化学与过程节能广东省重点实验室）

通过考察电力折标系数对耗能过程能耗的潜在影响，了解相关耗能过程实际能源消耗量计算的能耗指标的变化，指出国家标准 （GB/T2589—2008） 中电力当量折标系数和等价折标系数均存在一定的局限性。结合实例分析了电力折标系数选取对总能耗量的影响，提出了相对合理的电力折标系数选取方法，以实现更为合理的能源审计和更为科学的节能规划。

电力折标系数 当量值 等价值

工业企业消耗的能源具有种类多的特点，在进行企业能源审计或节能规划过程中，需要将不同种类的能源折算成统一标准的计量单位以便于后续的能耗指标汇总、对比与分析。在能源换算的过程中，所涉及的折标系数直接影响企业能源审计结果的准确性和合理性，因此，科学地选取能源折标系数，是合理进行企业能源审计和节能评价的重要保证。

电力，作为一种高效的二次能源，广泛应用于社会的各个方面，是所有耗能企业或过程能源消耗的重要组成部分，其潜在的节能减排效应值得关注。国内企业能源审计过程中，电力的折标系数存在 当 量 值 与 等 价 值 两种类型[1-3]。 其中，能源 审 计 过程中“电力”消费的折标煤系数统一采用当量系数0.1229，即 1×104kWh 电力折合 1.229t标煤。但为了与国际接轨，同时便于与历史资料对比，规定只有在计算国家、省、市级的能源消费总量时，电力仍采用等价系数核算，而基层企业计算能源消费量时 ， 电 力 则 一 律 采 用 当 量 系 数 核 算[4]。 选 取 不 同 的折标系数可以得到不同的能耗指标，继而得出不同的能源审计结果。不同的节能潜力分析将在一定程度上影响后续的节能规划的编制，以及节能技术的选择。因此，电力折标系数的选取，应当审慎。

1 当量值与等价值折标分析

能 量 的 当 量 值 （energycalorificvalue） —— 按照物理学电热当量、热功当量、电功当量换算的各种能源所含实际能量，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的标准煤。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。对于1kWh的电力，其能量为 3600kJ，根据国标每千克标准煤的热值 （低位发热量） 为 29307kJ，因此电力的折标系 数 =3600/29307=0.1229， 即 电 力 的 当 量 系 数 为0.1229kg/kWh。

一般认为，这种折算方法仅考虑了能源所含的“数量”而忽视了能源的“品位”。根据热力学第二定律，低品位的能量，如热量，不可能完全转化为高品位的能量，如电力。实际发电过程中，考虑到不同种类能源的发电效率，每 kWh电能需要 0.341kg（按 2006 年我国平均火力发电煤耗计算）、0.1833 m3（标 m3） 天 然 气 （发 电效率为 55%） 或 5.72kg 的0.4MPa 饱 和 蒸 汽 （发 电 效 率为 25%）。1kWh 的电，做功能力实际上是大大高于1kWh的其他种类能源的。在宏观核算能源时，采用当量值折标系数极易产生“误导”效应。由于电力是高品位的二次能源，如果仅统计其所含能量的数量，会忽视发电过程能量的损失。例如，当某地考虑减少火力发电的数量，经由其它地方输入电力，若按能量当量方法对该地进行能源统计，该地能耗指标将大大下降，不合理地模糊了节能的重点，且在一定程度上影响了节能工作的客观评价。

能量 的 等价值 （energyequivalentvalue）， 是生产单位数量的二次能源或耗能工质所消耗的各种能源折算成一次能源的能量，也就是消耗一个度量单位的某种二次能源，等价于消耗了以热值表示的一次能源量。按 2006 年全国供电煤耗平均为标煤 366 g/kWh[5]， 则 当 年 或 次 年 的 电 力 等 价 折 标 煤 系 数 为0.366kg/kWh。使 用等价 值 核算电 力 能耗可 以 较好地体现电力的能量品位，但并不能完全解决能量折算带来的问题。按 2006年电力的等价值评价发电效率高于平均值的企业时，会导致计算所得的能源转换效率高于 100%，出现逻辑上的矛盾。

综合分析发现，当量热值法和等价值法这两种截然不同的能源核算方法基于不同的原理，前者是忽略不同能源的品位和做功能力的差别，只看能源本身所含热量大小而导致节能评价中出现谬误；后者在评价二次能源时考虑了实际对应的一次能源量，但由于采用的是全国平均值，在面临实际问题时仍然不能明确给出各个环节的能源损失大小。

2 电力折标系数选取对综合能耗的影响分析

考虑到电力几乎涉及所有耗能过程，能源审计或节能规划报告编制过程中，电力折标系数的选取对耗能企业综合耗能量的影响较大，以下结合具体耗能过程进行分析说明。

2.1某炼油企业加工能耗分析

某炼油企业耗用的能源种类包括燃料油、瓦斯、电、催化烧焦、石油焦和煤等。表1与表2是该企业 2010 和 2011年两年根据当量值和等价值计算的能耗数据，其中基于当量值进行计算时的电力折标系数为 1.229，基于等价值计算时电力折标系数则为 3.8。

表1 某炼油企业 2010年当量值能耗与等价值能耗对比

由表1可知，该企业 2010年基于当量值计算得到的能耗值为 1852380t标煤，基于等价值计算得到的能耗值为 1818823t标煤，二者相差 33557t标煤。2011 年，基 于 当量 值 计 算 得 到 的能 耗 值为 1769493t标煤，基于等价值计算得到的能耗值为 1753890t标煤，二者差值为 15603t标煤。对于该炼油企业，2011年基于等价值计算得到的总能耗和基于当量值计算得到的总能耗的差值较 2010年的小，这是由于该企业动力车间热电联产的外输电力量从 2010年的 13052 ×104kWh减小至 2011 年的 6069 ×104kWh所导致的。

表2 某炼油企业 2011年当量值能耗与等价值能耗对比

能耗构成分析发现，基于等价值计算得到的自发电量在总能耗中的贡献值和基于等量值计算得到的自发电量在总能耗中的贡献值的差值，即为基于当量值计算得到的能耗值与基于等价值计算得到的能耗值的差值。选取等价值进行计算，企业自发电在总能耗中的贡献值远高于采用当量值计算得到的结果，此时，增大企业自发电量有利于企业能耗降低，反之，减小企业自发电量，有利于企业能耗降低。因此，具体折标系数的选用对于耗能企业的能耗构成与用能方案的选取有一定影响。

2.2某化工产品生产能耗分析

表3与表4是某硫酸铁生产装置根据当量值和等价值计算的能耗数据，其中按当量值计算的折标系 数 为 1.229， 按 等 价 值 计 算 的 折 标 系 数 为 3.8。 基于当量值 计算得 到的能耗值为 1461.3t标 煤，基于等价值计 算得到 的能耗值为 1551.4t标煤 ，二者差值为 95.1t标煤。

表3 某硫酸铁生产装置当量值能量消耗估算

表4 某硫酸铁生产装置等价值能量消耗估算

表5是某电子化学品生产过程根据当量值和等价值计算的能耗数据。其中按当量值计算的折标系数为 1.229，按等价值计算的折标系数为 3.8。由 于该过程中主要消耗电力，根据计算结果，当量值能耗 为 3395.4t标 煤 ， 等 价 值 为 5764.3t标 煤 ， 二 者相差 2368.9t标煤。

表5 某电子化学品生产装置当量值能耗与等价值能耗对比

对以上表中数据分析发现，基于电力当量折标系数计算得到的能耗值与基于电力等价折标系数计算得到的能耗值存在较大的差值，在现有的能源统计、审计工作中，二者是同时存在的，一定程度上误导了基于能源审计结果制定的能源规划，模糊了节能工作努力方向，因此，建议将当量值和等价值同时纳入能耗审计中，并进行注释说明。此外，在企业对发电装置进行能耗统计时，应按照自身产电的能耗计算发电折标系数，并在文件上注释说明。在节能审计部门对相关耗能企业进行节能潜力评估时，可以考虑采用目前最好技术的发电效率作为动态的等价值（基准值），如超临界或超临界机组的发电效率，以鼓励耗能企业合理利用余热余压，合理调整热电比及发电量，最大限度地提高能源利用效率。

3 结语

采用电力当量折标系数考核评价电力资源消耗时，将电力等同于一般热能，忽视了能量的品位高低，而采用电力等价折标系数时，虽然能避免忽视能量品位的问题，但由于采用的是全国平均值，在面临实际问题时仍然不能明确给出各个环节的能源损失大小，致使在评价某些能源转换环节时出现某些逻辑矛盾。

考虑到当量与等价两种折标方法均具有一定的局限性，应在统计能耗时将两种折标方法均纳入到统计中，以准确反映地方及企业的实际用能状况。同时，建议在进行节能效果评估时采用目前最好技术的发电效率作为等价折标系数，更科学、更合理地指导节能减排。

[1]GB/T2589—2008 综合能耗计算通则[S].北京:中国标准出版社,2008.

[2]江亿,杨秀.在能源分析中采用等效电方法[J].中国能源,2010,32(5):5-11.

[3]马武忠.浅议电力折标系数及其对节能工作的影响[J].能源研究与利用,2011,1(1):32-33.

[4]贾丕建,邢学荣,刘德胜.企业能源审计中能源折标系数的确定[J].电力需求侧管理,2010,12(3):44-46.

[5]中 国 电 力 行 业 月 度 运 行 报 告 (2006 年 12 月)[EB/OL]. (2007-03-22)[2012-11-20],http://cn.chinagate.cn/.

10.3969/j.issn.2095-1493.2013.003.001

2012-12-28）

魏志强，2012年毕业于中山大学，获博士学位，现从 事 石化 过 程 能 量分 析 与 优 化研 究 ， E-mail： hbwzhqing@163.com，地址： 广州市 新港西 路 135 号中 山大学 化学与化学工程学 院，510275。