能源基礎(chǔ)知識及典型能源系統(tǒng)課件

基礎(chǔ)知識及典型能源系統(tǒng)湖南省發(fā)改委節(jié)能監(jiān)察中心基礎(chǔ)知識及典型能源系統(tǒng)湖南省發(fā)改委節(jié)能監(jiān)察中心內(nèi)容能源的基本概念能源統(tǒng)計基礎(chǔ)知識節(jié)能量計算主要耗能設(shè)備及典型能源系統(tǒng)內(nèi)容能源的基本概念能源基本概念能源是指煤炭、石油、天然氣、生物質(zhì)能和電力、熱力以及其他直接或者通過加工、轉(zhuǎn)換而取得有用能的各種資源。包括煤炭、原油、天然氣、煤層氣、水能、核能、風(fēng)能、太陽能、地?zé)崮?、生物質(zhì)能等一次能源和電力、熱力、成品油等二次能源，以及其他新能源和可再生能源。能源基本概念能源是指煤炭、石油、天然氣、生物質(zhì)能和電力、熱力一次能源是指自然界現(xiàn)成存在、可直接取得而又不改變其基本形態(tài)的能源，或稱初級能源。如原煤、原油、天然氣、生物質(zhì)能、水能、核燃料，以及太陽能、地?zé)崮堋⒊毕艿?。二次能源是指由一次能源?jīng)過加工轉(zhuǎn)換成另一種形態(tài)的能源產(chǎn)品。如煤氣、焦炭、汽油、煤油、柴油、重油、電、蒸汽等。一次能源是指自然界現(xiàn)成存在、可直接取得而又不改變其基本形態(tài)的能的性質(zhì)主要體現(xiàn)在四個方面：守恒性、轉(zhuǎn)換性、傳遞性、不等價性(能量轉(zhuǎn)換的限制性)。能量的守恒性:能可以傳遞、可以轉(zhuǎn)換，但總量保持不變，既不能創(chuàng)造，也不消失。這就是熱力學(xué)第一定律：能量守恒定律。能的性質(zhì)主要體現(xiàn)在四個方面：守恒性、轉(zhuǎn)換性、傳遞性、不等價性能量的轉(zhuǎn)換性不同能量形態(tài)之間是可以相互轉(zhuǎn)換的，即能量具有轉(zhuǎn)換性。能量的傳遞性指在系統(tǒng)經(jīng)歷狀態(tài)變化過程中，系統(tǒng)通過邊界可以由作功或傳熱的方式向外界傳遞能量。例如，熱量是由于系統(tǒng)和外界的溫差引起的能量傳遞。能量的轉(zhuǎn)換性能的不等價性(能量轉(zhuǎn)換的限制性)

主要是能量在轉(zhuǎn)換與傳遞過程所表現(xiàn)出來的限制性和方向性限制性:如機(jī)械能可以全部轉(zhuǎn)換為熱能，而熱能卻不可能無條件地全部轉(zhuǎn)換為機(jī)械能方向性：如高溫物體可以自發(fā)地向低溫物體傳遞熱量，但低溫物體不能自發(fā)地把熱量傳遞給高溫物體。能的不等價性(能量轉(zhuǎn)換的限制性)能源統(tǒng)計基礎(chǔ)知識能的計量單位：焦耳、千瓦時與卡焦耳(J)是法定計量單位規(guī)定的表示能、功和熱量的基本單位。焦耳的定義：為1安培（A）電流通過1歐姆（Ω）電阻1秒鐘（s）所消耗的電能。由于焦耳的數(shù)值很小，通常用焦耳的倍數(shù)來表示，如千焦（kJ、103J），兆焦耳（MJ、106J），吉焦耳（GJ、109J）。1千瓦時=3600千焦能源統(tǒng)計基礎(chǔ)知識能的計量單位：焦耳、千瓦時與卡卡的定義為1克（g）純水在標(biāo)準(zhǔn)氣壓下溫度升高1攝氏度（℃）所需的熱量熱量單位卡有20℃卡、國際蒸汽表卡及熱化學(xué)卡。20℃卡是指1克純水溫度從19.5℃升高至20.5℃所需要的熱量?？ㄅc焦耳的換算關(guān)系為：1卡=4.1868（焦耳）1大卡=1000卡卡的定義為1克（g）純水在標(biāo)準(zhǔn)氣壓下溫度升高1攝氏度（℃）所能量單位之間的換算1卡=4.1868焦耳1千瓦時=3600千焦固體燃料的低位發(fā)熱量等于29.27MJ（7000kcal）計為1千克標(biāo)準(zhǔn)煤：1kgce＝29.27MJ＝7000kcal（大卡）國外制冷量單位，1冷噸(RT)相當(dāng)于在24小時內(nèi)，將1噸0℃水凍成冰的每小時制冷量1RT＝1.39×107J／h＝3.86kW能量單位之間的換算當(dāng)量值與等價值當(dāng)量值按物理學(xué)電熱當(dāng)量、熱功當(dāng)量、電功當(dāng)量折算的各種能源所含的實(shí)際能量。具有一定品位的某種能源，其當(dāng)量熱值是固定不變的，如汽油的當(dāng)量熱值是42054kJ/kg，電的當(dāng)量熱值（即熱功當(dāng)量）為3600kJ/kWh。當(dāng)量值與等價值當(dāng)量值等價值：生產(chǎn)單位數(shù)量的二次能源（或耗能工質(zhì)）所消耗的能源折算成一次能源的數(shù)量。由于等價值實(shí)質(zhì)上是除當(dāng)量熱值外，加上了能源轉(zhuǎn)換過程中的能量損失，它與能源加工轉(zhuǎn)換技術(shù)有關(guān)。隨著技術(shù)水平的提高，等價熱值會不斷降低，因此等價值是個變動值。等價值：當(dāng)量熱值與等價熱值相差在轉(zhuǎn)化效率。當(dāng)量值＝等價值×轉(zhuǎn)化效率等價值＝當(dāng)量值÷轉(zhuǎn)化效率當(dāng)量熱值與等價熱值相差在轉(zhuǎn)化效率。綜合能耗計算通則綜合能耗計算通則計算綜合能耗時，各種能源折算為一次能源的單位為標(biāo)準(zhǔn)煤當(dāng)量用能單位實(shí)際消耗的燃料能源應(yīng)以其發(fā)熱量為計算基礎(chǔ)折算為標(biāo)準(zhǔn)煤量。低（位）發(fā)熱量等于29307千焦（kJ）的燃料，稱為1千克標(biāo)準(zhǔn)煤（1kgce）綜合能耗計算通則綜合能耗計算通則綜合能耗計算通則能源名稱平均低位發(fā)熱量折標(biāo)準(zhǔn)煤系數(shù)原煤20908kJ/kg（5000kcal/kg）0.7143kgce/kg洗精煤26344kJ/kg（6300kcal/kg）0.9000kgce/kg汽油43070kJ/kg（10300kcal/kg）1.4714kgce/kg熱力（當(dāng)量值）—0.03412kgce/MJ電力（當(dāng)量值）3600kJ/（kW·h）[860kcal/（kW·h）0.1229kgce/（kW·h）電力（等價值）按當(dāng)年火電發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)煤耗計算蒸汽（低壓）3763MJ/t（900Mcal/t）0.1286kgce/kg各種能源折標(biāo)準(zhǔn)煤參考系數(shù)綜合能耗計算通則能源名稱平均低位發(fā)熱量折標(biāo)準(zhǔn)煤系數(shù)原煤20綜合能耗計算通則品

種單位耗能工質(zhì)耗能量折標(biāo)準(zhǔn)煤系數(shù)新水2.51MJ/t（600kcal/t）0.0857kgce/t壓縮空氣1.17MJ/m3（280kcal/m3）0.0400kgce/m3鼓風(fēng)0.88MJ/m3（210kcal/m3）0.0300kgce/m3氧氣11.72MJ/m3（2800kcal/m3）0.4000kgce/m3電石60.92MJ/kg2.0786kgce/kg耗能工質(zhì)能源等價值綜合能耗計算通則品種單位耗能工質(zhì)耗能量折標(biāo)準(zhǔn)煤系數(shù)新水2能源消費(fèi)量計算案例能源消費(fèi)量計算案例節(jié)能量考核節(jié)能：《中華人民共和國節(jié)約能源法》所稱節(jié)約能源（以下簡稱節(jié)能），是指加強(qiáng)用能管理，采取技術(shù)上可行、經(jīng)濟(jì)上合理以及環(huán)境和社會可以承受的措施，從能源生產(chǎn)到消費(fèi)的各個環(huán)節(jié)，降低消耗、減少損失和污染物排放、制止浪費(fèi)，有效、合理地利用能源。節(jié)能量考核節(jié)能：《中華人民共和國節(jié)約能源法》所稱節(jié)約能源（以節(jié)能的途徑結(jié)構(gòu)節(jié)能：產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、企業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整。管理節(jié)能：提高意識、規(guī)章約束、管理措施（合理組織生產(chǎn)、加強(qiáng)計量收費(fèi)等）。技術(shù)節(jié)能：提高效率（通過改進(jìn)工藝、設(shè)備、控制等），替代節(jié)約（以氣代油、以煤代油，減少自用油），回收利用（回收放散天然氣、余熱、余壓等）。節(jié)能的途徑節(jié)能量：滿足同等需要或達(dá)到相同目的的條件下，能源消費(fèi)減少的數(shù)量。企業(yè)節(jié)能量：企業(yè)統(tǒng)計報告期內(nèi)實(shí)際能源消耗量與比較基準(zhǔn)計算的能源消耗量之差。國家計算標(biāo)準(zhǔn)《企業(yè)節(jié)能量計算方法》（GB/T

13234-2009）產(chǎn)品節(jié)能量：用統(tǒng)計報告期產(chǎn)品單位產(chǎn)量能源消耗量與基期產(chǎn)品單位產(chǎn)量能源消耗量的差值和報告期產(chǎn)品產(chǎn)量計算的節(jié)能量節(jié)能量：滿足同等需要或達(dá)到相同目的的條件下，能源消費(fèi)減少的數(shù)產(chǎn)值節(jié)能量：用統(tǒng)計報告期單位產(chǎn)值能源消耗量與基期單位產(chǎn)值能源消耗量的差值和報告期產(chǎn)值計算的節(jié)能量。技術(shù)措施節(jié)能量:企業(yè)實(shí)施技術(shù)措施前后能源消耗變化量。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)節(jié)能量:企業(yè)統(tǒng)計報告期內(nèi)，由于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)發(fā)生變化而產(chǎn)生能源消耗變化量。產(chǎn)值節(jié)能量：用統(tǒng)計報告期單位產(chǎn)值能源消耗量與基期單位產(chǎn)值能源單項(xiàng)能源節(jié)能量:企業(yè)統(tǒng)計報告期內(nèi)，按能源品種計算的能源消耗變化量。節(jié)能率:統(tǒng)計報告期比基期的單位能耗降低率，用百分?jǐn)?shù)表示。單項(xiàng)能源節(jié)能量:企業(yè)統(tǒng)計報告期內(nèi)，按能源品種計算的能源消耗節(jié)能量計算案例1、某公司2013年噸產(chǎn)品能耗2013年產(chǎn)品產(chǎn)量：70002噸漂白蔗渣漿。2013年企業(yè)年綜合能耗為：28007.80噸標(biāo)準(zhǔn)煤。2013年噸產(chǎn)品綜合能耗＝28007.80噸標(biāo)準(zhǔn)煤÷70002噸＝0.4001噸標(biāo)準(zhǔn)煤/噸漿。2、某公司2014年噸產(chǎn)品能耗2014年產(chǎn)品產(chǎn)量：75000噸漂白蔗渣漿2014年企業(yè)年總能耗為：23100噸標(biāo)準(zhǔn)煤。2014年噸產(chǎn)品綜合能耗＝23100÷75000＝0.308噸標(biāo)準(zhǔn)煤/噸漿。3、2014年節(jié)能量2014年節(jié)能量＝（0.4001－0.308）×70002＝6447噸標(biāo)準(zhǔn)煤。節(jié)