能源计量基础知识

升（L） 加仑（gal）
中国、前独联体、东欧各国 西方各国
标准立方米（STm3） 标准立方英尺（scf）
中国、前独联体等 西方各国
千瓦时 （kW•h）
世界各地
能量单位
能量的计量单位有许多种，具有确切定义 和当量值的单位主要有以下几种，它们之 间可以相互换算。 1．焦耳（J） 2．千瓦小时（kWh） 3．卡（Cal） 4．英热单位（Btu）
消耗载能工质也间接地消耗了能源，在能耗计算中 一般需要将其纳入计算范围内。
能源计量单位
能源的计量单位是指为计算能源的数量而选定 作为参考的量。按照能源的计量方式，能源计 量单位可以有3种表示方法：
1、能源的实物量：如煤的吨数（t），天然气的立 方米数（m3）； 2、热功单位：如焦耳（J）、千瓦时（kW•h）； 3、能源的当量值：常见的如煤当量和油当量。
某一用能单位可以有很多次级用能单位，也可以没 有次级用能单位。
主要次级用能单位
用能量（产能量或输运能量）大于或等于表1 中一种或多种能源消耗量限定值的次级用能单 位为主要次级用能单位。 主要次级用能单位应按规定要求加装能源计量 器具。
表1 主要次级用能单位能源消耗量（或功率）限定值
能源 种类
电力
当量单位 1．低位热值与高位热值 2．当量热值与等价热值 3．标准煤（标准油）
1．低位热值与高位热值
燃料燃烧会释放出一定数量的热量，单位质 量（指固体或液体）或单位体积（指气体） 的燃料完全燃烧，燃烧产物冷却到燃烧前的 温度（一般为环境温度）时所释放出来的热 量，就是燃料热值，也叫燃料发热量。
低位热值与高位热值
当量热值是指某种能源本身所含的热量。具 有一定品位的某种能源，其当量热值是固定 不变的，如汽油的当量热值是42054kJ/kg， 电的当量热值即是电本身的热功当量 3600kJ／（kWh）。
等价热值
等价热值是指为了获得一个度量单位的某种 二次能源（如汽油、柴油、煤油、焦碳、煤 气、电力。蒸汽等）或耗能工质（如压缩空 气、各种水等）所消耗的，以热值表示的一 次能源量。
用能单位
用能单位：具有确定边界的耗能单位。包括企 业、事业单位、行政机关、社会团体等具有一 级法人资质的独立核算的单位。
重点用能单位：年综合能源消费总量一万吨标 准煤以上的用能单位以及国务院有关部门或者 省、自治区、直辖市人民政府管理节能工作的 部门指定的年综合能源消费总量五千吨以上不 满一万吨标准煤的用能单位。
说明
（1）煤炭类原则上应采用企业实测单位重量的 发热值。如不具备实测备件时，可采用煤矿发货 单上的单位重量的发热值或委托检测。 （2）各种燃气及生物质能的发热量应采用实测 值，再折算成标准煤当量。通常，燃气的统计单 位取kJ / m3，生物质能取kJ / kg。
能源计量器具
能源计量器具measuring instrument of energy 测量对象为一次能源、二次能源和载能工质 的计量器具。
能源计量范围
能源计量范围： a）输入用能单位、次级用能单位和用能设备的能 源及载能工质； b）输出用能单位、次级用能单位和用能设备的能 源及载能工质； c）用能单位、次级用能单位和用能设备使用（消 耗）的能源及载能工质； d）用能单位、次级用能单位和用能设备自产的能 源及载能工质； e）用能单位、次级用能单位和用能设备可回收利 用的余能资源。
中 华 人 民 共 和 国 标 准 （ GB2589-2008 ） 《 综 合能耗计算通则》规定，应用基低（位）发热 量等于29307kJ（千焦）的燃料，称为1kg(千 克）标准煤。
在统计计算中可采用吨标准煤做单位，用符号 表示即为tce。
需要注意的是，二次能源及耗能工质的等价 计算方法主要应用于计算能源消耗量，在考 查能量转换效率和编制能量平衡表时，所有 能源折算为标准煤时都应以当量热值为计算 依据。
新能源指在新技术基础上系统地开发利用的 能源，是正在开发利用但尚未普遍使用的能 源。现在世界上重点开发的新能源有：太阳 能、风能、海洋能、地热能、氢能等。新能 源大多是天然的和可再生的，是未来世界持 久能源系统的基础。随着科技水平的提高， 新能源和可再生能源供应量将不断提高。
清洁能源
清洁能源是指在开发使用过程中，对环境无 污染或污染程度很小的能源。如太阳能、风 能、水能、海洋能、氢能以及气体燃料等。
煤炭、 原油、成品油、 重油、 焦炭 石油液化气 渣油
煤气、 天然气
蒸汽、 热水
水
其它
单位 kW t/a
t/a
t/a m3/a GJ/a t/a GJ/a
限定值 10 100
40
80 10000 5000 5000 2926
注：1. 表中a是法定计量单位中“年”的符号。 2. 表中m3指在标准状态下。 3. 2926GJ相当于100t标准煤。其它能源应按等价热值折算。
例2 如果1kg低压饱和蒸汽所具有的能量为272kJ，实测 锅炉效率为0.72，则
1kg低压饱和蒸汽的等价热值=650÷0.72=3779kJ/kg
严格地说，等价热值应按实测数据计算。在无实测数据 时，可取一些参考数据。
3．标准煤
标准煤（又称煤当量）是指按照标准煤的热当 量值计算各种能源量时所用的综合换算指标。
❖再生能源，也称“可再生能源”，是指在自然界生态 循环中能不断再生，并有规律地得到补充，不致因不断 开发而枯竭的一次能源。它包括水能、太阳能、潮汐能、 生物质能、地热能等。再生能源可以再生并有规律地得 到补充。
❖ 非再生能源，也称“不可再生能源”，是指自然界经 亿万年形成而储存下来的，因数量有限，将随着人类不 断开采而枯竭，短期内又无法再生的一次能源。包括原 煤、原油、天然气等化石燃料和核燃料。非再生能源的 使用量目前占整个能源消费总量的比重很大。
t/h m3/h MW t/h GJ/h
限定值 100 1
0.5
1
100
7
1 29.26
注：1. 对于可单独进行能源计量考核的用能单元（装置、系统、工序、工段 等），如果用能单元已配备了能源计量器具，用能单元中的主要用能设备可以不 再单独配备能源计量器具。 2. 对于集中管理同类用能设备的用能单元（锅炉房、泵房等），如果用能单元 已配备了能源计量器具，用能单元中的主要用能设备可以不再单独配备能源计量 器具。
二次能源
二次能源：由一次能源经过加工或转换得到的其 他种类和或形式的能源。如煤气、焦炭、汽油、 煤油、柴油、重油、电力、蒸汽、热水、氢能等。
在生产过程中的余压、余热，如锅炉烟道排放的 高温烟气，反应装置排放的可燃废气、废蒸汽、 废热水，密闭反应器向外排放的有压流体、气体 等等，也属于二次能源。
新能源
r——水蒸汽凝结热（kJ／kg）； WH2O ——燃料燃烧产物中的水蒸气含量（kg /kg） 燃料的应用基：指以使用状态的燃料为基准的表示方法。
一般取燃料的应用基低位热值。 国家标准GB/T 2589《综合能耗计算通则》规定：用能单位实 际消耗的燃料能源应以其低位发热量为计算基础折算为标准煤 量。
2．当量热值与等价热值
燃料热值有高位热值和低位热值两种。 高位热值是指燃料完全燃烧，且燃烧产物中的水 蒸气凝结成水时的发热量，其数值由测量获得。 低位热值是指燃料完全燃烧，燃烧产物中的水蒸 气仍以气态存在时的发热量，它等于从高位热值 中扣除水蒸气凝结热后的热量。
低位热值计算
Qdw＝Qgw－rWH2O Qdw,，Qgw——燃料的低位与高位发热量（kJ／kg）；
（1）20℃卡（cal20） :1cal20=4.1816J （2）国际蒸汽表卡（cal rr）: 1cal rr =4.1868J （3）热化学卡（calth）：1 calth =4.1840J
法定计量单位
按照《中华人民共和国法定计量单位》的规 定，焦耳（J）和千瓦小时（kW·h） 是法 定计量单位。
按能源的形态、特性或转换和利用的层次进行分类
这种分类方式是世界能源委员会推荐的能源分 类方式。
1．化石燃料2．水能 Nhomakorabea3．核能
4．电能
5．太阳能
6．生物质能
7．风能
8．海洋能
9．地热能
按形成条件分类 按形成条件可分为一次能源和二次能源。
一次能源
一次能源：从自然界取得的未经任何加工、改 变或转换的能源。如原煤、原油、天然气、生 物质能、水、太阳能、地热能、潮汐能等。
载能工质
载能工质（耗能工质）：在生产过程中所消耗的不 作为原料使用，也不进入产品，在生产和制取时需 要消耗能源的工作物质。 载能工质本身不是能源，但它是由能源经过一次或 多次转换而成的非热性属性的载能体，由于本身状 态参数的变化而能够吸收或放出能量的介质，即介 质是能量的载体。如水蒸汽、热水、压缩空气等。 例如工业水、压缩空气、氧气、氮气、氩气、保护 气等。
由于等价热值，实质上是除当量热值外，加 上了能源转换过程中的能量损失，因此等价 热值是个变动值，它与能源加工转换技术有 关。
当量热值与等价热值
等价热值可由下面的计算公式求得： 等价热值=当量热值/ 转化效率
例1 如果焦炭的低位发热量为29308kJ/kg，炼焦炉效率 为0.85，则
1kg焦碳的等价热值=29308÷0.85=34480kJ/kg
重点用能单位能源计量审查员培训
红河州质量技术监督局
张全
2013年5月10日
目录
重点用能单位能源计量审查员培训
一 能源计量基础知识 二 JJF 1356-2012《重点用能单位能源计量审查规范》 三 重点用能单位能源计量审查的一般方法
基础知识
能源、能源计量单位
能源的定义及分类
能源（节能法的定义）：是指煤炭、石油、 天然气、生物质能和电力、热力以及其他 直接或者通过加工、转换而取得有用能的 各种资源。
能源的实物量单位