能源统计中不同类型能源核算方法的探讨
来源： 作者：佚名 发布日期：2008-1-22 18:00:12
摘要：基于目前我国在能耗统计中广泛采用的发热煤耗计算法和电热当量计算法不能反映不同能源品位的差异，而且在水电、核电的折算、能源转换系统的评价等方面存在诸多矛盾，本文提出将能源的“质”“量”结合一起考虑的等效电的统计方法，不仅将解决现有统计方法的诸多矛盾，而且在能耗统计方面更加科学合理。关键词：发电煤耗；电热当量；能源转换；能源品位；等效电中图分类号:TK01文献标识码:A文章编号:1003-2355(2006)06-0005-04Abstract:CoalequivalentcalculationandcalorificvaluecalculationismainlyusedinresentenergystatisticsinChina.Butthesetwomethodscouldnottellthedifferenceingradeofdifferentenergysource,andhavemuchtroubleinconvertingmethodforhydropowerandnuclearpower,evaluatingenergyconversionsystem.Thisarticlepresentstheelectricityequivalentcalculationcombiningthequantityandqualityofdifferentenergysource,whichcanovercomethetroublementioned.Keywords:coalequivalentcalculation;calorificvaluecalculation;energyconversion;energygrad;electricityequivalentcalculation收稿日期：2006-05-22作者简介：江亿，男，中国工程院院士，清华大学教授。1引言科学合理的能耗统计方法对于能源政策制定、项目的决策等非常重要，随着西气东输、三峡水利枢纽等大型工程的实施及投入使用，我国以煤炭为主的单一能源结构体系逐渐多元化发展，水电、核电、天然气等高品位的商品能源占商品能源的比重越来越大，我国传统的以标准煤为计量对象的能源消耗统计方法提供的数据是否科学合理，是否还适应现实的需要值得商榷；另一方面，终端能源种类，满足这些需求的能源转换系统也越来越多，尤其在暖通空调领域，水泵冷机的用电，空调的用冷、采暖的用热等高低品位的能源消耗都存在。科学地实现各种类型能源间的核算，对于正确地评价和比较各种用能方式，从而促进和推动真正节能的方式，就显得尤为重要。而现有的能耗统计方法能否合理评价这些系统在能耗之间的差异，转换方式的优劣中，不十分清晰。为此，本文将就能耗统计方法的问题进行探讨。2我国能耗统计中的核算方法及存在的问题2.1我国能耗统计中的核算方法目前我国能源消耗统计方法主要依据燃料的平均低位发热量进行简单折算。对水电、核电的折算又可分为发电煤耗计算法和电热当量计算法两种，区别在于对水电、核电的核算方法：发电煤耗计算法将水电、核电按当年平均火力发电煤耗换算成标准煤;而电热当量计算法中水电、核电仅按电的热功当量换算成标准煤，2003年部分能源折算系数见表1。2.2目前能耗核算方法存在的问题
不同能源有品位高低之分，电是最高品位能源，其次是天然气、煤等。以上无论是发电煤耗计算法还是电热当量计算法，除电的转换外，其他能源都只是简单的从“量”上考虑，将各种不同能源按低品位的热折算成标煤，忽略了能源之间“质”的差别，因此在计算能源消耗、评价能源转换系统必然存在不足。2.2.1掩盖了天然气等高品位能源的做功能力从核算结果上看，1MJ发热量的天然气和1MJ发热量的原煤折成标煤在数量上没有区别，但二者的潜在做功能力显然不同，在现有的技术条件下，1MJ的天然气采用燃气蒸汽联合循环可以发0.55MJ的电，而1MJ的原煤则只能发0.34MJ的电，二者转换为高品位的电的能力（或者说做功能力）相差很大。因此，目前的核算结果掩盖了高品位能源的做功能力，贬低了其实质价值。这就容易造成只要消耗的一次能源热值一样，是什么能源没有区别的错觉，导致在能源利用时，经常出现“高级能干低级活”的不合理方式。2.2.2电的能耗折算存在逻辑矛盾先看发电煤耗计算法，将水电、核电对照火电，统一按当年平均火力发电煤耗折算成标准煤，以2003年为例，考虑平均发电效率34，则1kWh电按0.3619kgce折算，这种虚拟增值的方法是建立在多生产1kWh的水电（核电）可以少生产1kWh的火电的逻辑基础之上。但如果设想少生产1kWh的火电，可以减少0.3619kgce的消耗，直接燃烧可以供出10.588MJ的热量，而1kWh的水电（核电）全部转化为热也仅3.6MJ，显然水电（核电）直接比照火电转换，在逻辑上也存在不合理之处。再看电热当量计算法，与发电煤耗计算法的差别在于，将水电、核电直接按自身的热功当量换算成标准煤，即1kWh的电折合标煤0.1229kgce，这种方法虽然避免了发电煤耗计算法的逻辑矛盾，但我们在实际的终端能源统计中很难直接获得水电、核电和火电分别的消耗数据，因此在其分别按不同系数转换为标准煤时存在困难。另外，这种方法在统计电的输配损失时也无法分清火电、水电、核电，统一按发电煤耗计算法0.3619kgce/kWh对待，这种初端电热当量计算法计算，中间损失按发电煤耗计算法不可避免的会出现初端统计和终端统计无法平衡的矛盾。我国水电、核电增长迅速，由1980年的582.1亿kWh，增长到2003年的3270.2亿kWh，随着三峡电站的投入实施，以及大批核电站的论证立项，水电核电将进一步增加，采用目前的能耗核算方法的矛盾将逐渐突出。2.2.3能源转换系统的评价出现争议由于在以上两种能耗核算方法中，不同的能源，只是简单按其发热值折算成标煤的，这就在评价能源转换系统存在诸多争议，分别以建筑热电冷联供(BCHP)、热电联产系统和热泵系统的评价为例。（1）热电冷联供（BCHP）系统评价若BCHP的发电效率25，产热50，由图1所示能源转换方式，1MJ的天然气与0.4MJ的电相当。按照热量法计算，取平均发电效率为34％，即1MJ的天然气只能发出0.34MJ的电，如图2所示，因此采用BCHP不仅可以减轻电网峰值，而且能源利用率从34