合同能源管理讲座

能源统计方法

清华大学孟昭利

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一、基础知识

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1.基本概念

（1）能源统计

统计的最基本概念是计数，它有两个基本要素，即对象和数量。要做好统计工作，必须明确统计对象是什么？为了正确表示统计对象需要统计什么？采用什么样方法进行统计？也就是说，首先要根据具体任务确定统计对象的统计体系、统计范围和表示统计对象基本特征的参量，对各统计项目之间的内在联系加以必要的说明，提出统计大纲，即通常所说的“统

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计指标体系”。其次，要对体系中各项具体指标计算范围、计算方式、统计数据采集、整理的方法等项均作明确的规定，即明确说明指标的涵义，这在统计学中称为“指标解释”。“统计指标体系”和“指标解释”组成了统计文件，它是进行统计工作的依据，以保证统计工作的准确性、统一性和完备性。

能源统计是以能量为统计单位。

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（2）能（能量）

能是一个物理概念，根据描述宏观物体基本运动特性的牛顿力学定义，能为作功的本领。能是物理运动的一种度量，并且是物质运动状态的单值函数。如机械能、分子内能、电能、化学能及核能等。（3）能源

能源是可以从其中得到热、光、动力之类的能量的物质资源，可以是燃料、自然能或能的载体。能源不是一种单纯的物理概念。也就是说，必须是技术经济上合理的那些可以得到能量的资源才能称之为能源。

我国节能法所称能源，是指煤炭、原油、天然气、电力、焦炭、煤气、热力、成品油、燃料油、液化石油气、可再生能源和其它直接或者通

过加工、转换而取得有用能的各种资源。

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（4）一次能源

是从自然界直接取得，并不改变其基本形态的能源，如煤炭、原油、天然气、水力、核能、太阳能、生物质能、海洋能、风能、地热能，等等。

（5）二次能源是一次能源经过加工转换成另一种形态的能源，主要有电力、焦炭、煤气、蒸汽、热水以及成品油、燃料油、液化石油。在生产过程中排出的余能、余热，如高温烟气、可燃气、蒸汽、热水、排放的有压流体等也属于二次能源。一次能源无论经过几次转换所得到的另一种能源，都称做二次能源。

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（6）耗能工质

耗能工质是指在生产过程中所消耗的那种不作原料使用，也不进入产品，制取时又需要消耗能源的工作物质。（GB2589－1990）例如水、压缩空气等。（7）燃料发热值

我国1981年发布的国家标准（GB2587－81）规定：燃料发热量取低位发热值（见表2.1）。

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表2.1一次能源的平均低位发热量

类别单位平均低位发热量(kcal)

煤全国(平均)Kg 5000油

原油kg 10000矿井气气

天然气油田气

m 3m 3m 3

8000931010000

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低位发热量，即燃料完全燃料，燃烧产物中的水蒸汽仍以气态存在时的反应热，它等于从高位发热量中扣除蒸汽凝结热后的热量：

Q dw =Q gw -r·W

式中：Q

dw ,Q

gw －燃料的低位与高位发热量(kcal/kg);

r －水蒸汽凝结热(kca/kg)；

W －1kg 燃料燃烧产物的水蒸汽量(kg/kg).进行能量平衡时，应以燃料的低位发热量为计算基准。由实测求得Q gw ,并换算为燃料利用基低位发热量（公式见GB2587－81）。当不能实测时，可根据燃料的工业分析结果的经验公式（见GB2589－81）计算求得。

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2.所用单位

（1）原始单位

计量各种能源的实物量所用的单位称为“原始单位”。（2）通用单位

能源统计要反映出多种能源的相互关系，就必须采用共同的单位去计量不同的能源。要找到一种通用的度量单位对不同对象进行计量，其先决条件是研究这些对象所具有共同的属性。

（3）能源统计中使用单位

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燃料动力形式单位固体燃料吨①

液体燃料原油吨①

各种成品油桶②、升、加仑③

气体燃料标准立方米、标准立方英尺

电力

千瓦小时

①这里指的是1 000kg 。另外英美还使用长吨和短吨，1978年以前英国用长吨（1 016.05kg, 2 240磅）,美国用短吨（907.2kg,2000磅）。②桶为容积单位，这里指的是石油桶，约等于159L 。

③加仑为容积单位，有英国加仑（4.546L ）和美国加仑（3.785 4L ）。

表2.2

能源统计的原始单位

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图2.1 能源统计中的各种通用单位

能源所含热量

高位热值

低位热值

热量单位

换算成某种燃料量

焦耳（J ）或其倍数

卡（cal ）或其倍数英热单位（Btu ）或其倍数煤当量——吨煤当量(我国称吨标煤)

1tce=7×106kcal

油当量

吨油当量（toe ）OECD 各国：1toe=107kcal(NCV)UN 统计

1toe=1.02×107kcal(GCV)

其他，如国际壳牌石油公司：1toe=1.0837×107kcal 桶油当量（BOE ）

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1969年国际计量委员会建议废除卡热量单位，采用国际单位制（SI ）中焦耳作为能、功、热的单位，定义为1国际安培电流，在1国际欧姆电阻上，1秒钟消耗的电能。

1984年3月，国务院发布了《关于在我国统一实行法定计量单位的命令》，命令指出：能量、功、热的法定计量单位为焦[耳]。

1991年1月1日起，除个别特殊领域外，不允许使用非法定计量单位。

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表2.3用于构成十进倍数和分数单位的词头

因数词头名称词头

符号

因数词头名称词头

符号1018艾[可萨](exa)E 10-1分(ceci)d 1015拍[它](peta)P 10-2厘(centi)c 1012太[拉] (tera)T 10-3毫(milli)m 109吉[咖](giga)G 10-6微(micro)μ106兆(mega)M 10-9纳[诺](nano)n 103千(kilo)k 10-12皮[可](pico)p 102百(hecto)h 10-15飞[母托](femto)f 101

十(deca)

da

10-18

阿[托](atto)

a