能源计量( 二 ) _生活百科

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能源计量3、能源计量是企业节能工作的基础中华人民共和国《节约能源法》第二十二条明确规定了“用能单位应当加强能源计量管理” ，作为《节约能源法》的配套法规，原国家经贸委第七号令《重点用能单位节能管理办法》中第十三条规定“重点用能单位应健全能源计量、监测管理制度，配备合格的能源计量器具、仪表，能源计量器具的配备和管理应达到《用能单位能源计量器具配备和管理导则GB17167》规定的要求” 。能源计量与节能监测、能源审计、能源统计、能源利用状况分析是企业能源管理和节能工作的基础，而能源计量是基础中的基础。如果企业没有合理配备能源计量器具，能源管理部门就难以获得準确可靠的能源计量数据，对企业的节能监测、能源审计、能源统计、能源利用状况也就难以进行科学的分析和统计。从而无法为企业的能源管理和节能工作提供可靠、準确的指导方向，可能造成企业能源严重浪费，增加生产成本。由于企业能源的浪费，随之也会带来对环境的污染和破坏。自改革开放以来，国家的经济出现了快速发展，随着经济的快速发展，国家对企业的节能降耗工作提出了更高更新的要求，企业能源计量工作就显得更为重要，必须与国家对企业节能、环保的要求相适应。随着科学技术的不断进步，能源计量器具的种类不断增加；能源计量器具的数位化、自动化、智慧型化不断提高；能源计量器具的準确度也不断提高。有些企业由于经济效益的提高，提升了对能源计量器具水平要求，使不少企业引进了一些国外先进的能源计量器具。同时也有些企业特别是一些承包性的企业和民营企业，承包人和民营老闆的短期行为，不重视能源计量器具的管理工作，能源计量器具的配备率、準确度又远达不到相关标準的基本要求。而能源的节能约和合理的使用是经济、社会可持续发展的关键因素，关乎经济安全、国家安全。一般的说，能源的消耗与污染物（包括二氧化碳）的排放有着直接的关係，利用现代化的手段準确定量的感知能源的消耗量和污染物的排放量，有的放矢的节约能源是保护环境最基本的手段。事实上，目前世界上温室气体的排放量多是通过能源消耗量推算得来的，这就更需要準确定量的计量用能单位的能源消耗量，从而达到节约能源、履行《京都议订书》义务之目的。我国企业的能源计量现状根据国家质量检验检疫总局的统一要求，国家计量相关部门于11月初开始赴广东、广西、天津、河北、河南进行计量工作专题调研，重点了解冶金、有色、建材、石油石化、电力、化工等重点耗能行业的能源计量状况。调研组走访了韶钢、唐钢、天津钢管有限责任公司、广东坚美铝材、广东新明珠陶瓷、唐山惠达陶瓷、广西三环企业集团、广西玉柴机器、中石油华南公司、中石化广东分公司、渤天化工、唐山三友硷业、中铝郑州分公司和中州分公司、托肯衡山科技（广州）有限公司、广州羊城科技实业集团有限公司等二十余家重点耗能企业和能源计量器具生产企业，召开了十余次重点耗能企业、行业主管部门和质检部门代表座谈会，听取了有关部门关于能源计量、取水计量工作情况的汇报，取得了大量第一手材料。广西质监局积极开展能源计量试点工作，针对陶瓷行业高耗能、高污染的特点，选取全国最大的日用陶瓷企业----广西三环集团股份有限公司作为节能降耗试点企业，运用标準、计量手段开展节能、节水、节材工作。据初步统计，该企业通过完善计量保证体系和技术改进后，吨瓷耗（标準）煤下降4.5% ，耗气下降1.87% ，耗电下降3.53% ，耗水下降9.52% ，耗泥下降7.4% ，节能降耗工作取得显着效益。该局为推动节约用水、积极开展试点工作，争取重点取水企业的计量器具配备率达到100% ，用水计量器具配备率达到90% ，检定率达100% ，水资源利用率达到85%以上。同时，积极开展工业企业的取用水计量工作，选取广西有代表性的製糖企业----广西贵糖（集团）股份有限公司作为试点企业。在试点工作中，贵糖集团对水资源的使用严格计量管理，在各独立核算单位安装了水錶、超音波流量计、电磁流量计等计量器具，增加了计量监控点，进行成本核算，促进各分厂、车间改进工艺流程，充分循环利用水资源。仅对蒸汽凝结水的回收利用一年就可产生约1500万元的效益。广东韶钢在企业发展过程中始终把计量管理作为提升企业管理水平、节能降耗、提高质量、增加效益的重要基础工作，该公司1991年荣获“国家一级计量合格单位” ， 1996年通过“完善计量检测体系”确认，今年11月又率先通过中启计量体系认证中心的现场审核。该公司从2003年起分两期共投资3100万元，完成了“计量数据採集管理系统”建设，该系统由分布在公司内的43个採集子站、1319个採集点对公司的一、二次能源量、物资量进行实时採集，将採集到的水、电、气、蒸汽和煤、焦炭等能源的供应（生产）、消耗情况随时统计、贮存、分析、处理后，组成了生产调度、节能监督管理等16个子系统，实时在区域网路发布，供公司各部门套用。据统计， 2004年与2003年相比，吨钢耗水下降6.5 m³ ，年降低成本5166万元，吨钢耗电下降12.9kwh ，年降低成本2483万元，可利用剩余氧气资源3000万m3³ ，可创效1405万元，其他利用实时计量数据改进技术与工艺，提高产品质量等取得的间接效益也在亿元以上，该系统的建立和套用在企业节能降耗、清洁生产、增加效益等方面发挥了非常显着的作用。唐钢、唐山建龙、广东珠钢、广西柳钢等钢铁企业也都建立功能相似的能源计量信息管理系统，把能源的生产、消耗情况及时反馈给有关部门，为生产决策提供依据，使能源的调度更加及时合理，为减少能源消耗、降低成本奠定了基础。广东新明珠陶瓷集团有限公司是我国专业生产陶瓷墙地砖及卫生洁具的大型企业，也是高耗能企业，能源成本约占生产成本的三分之一。近几年来，该公司採取了一系列节能降耗措施，一是使用煤转气代替燃油，能源利用率大大提高，降低能源成本约50% ，又减少了废气排放，降低了环境污染；二是开展技术革新，对机电设备全面使用变频装置，节电约20%；三是採取使用大吨位球磨机、加宽窑炉宽度、余热利用等技术，提高了能源的综合利用率。唐山惠达陶瓷等陶瓷企业能源计量和节能降耗工作十分重视，不但建立了比较完善的计量检测体系，而且注重技术进步与改造，通过改建燃气隧道窑、採用高压注浆、低压快排水、机器手施釉等技术来提高能源利用效率和工效，达到节能降耗的目的。天津渤天化工是具有近七十年历史的老化工企业，企业把完善计量基础工作作为企业节能降耗的技术基础，多年以来每年计量投入都在百万元以上，建立了比较健全的计量管理体系，在企业节能降耗方面发挥了重要作用。2000年公司年耗水1500万吨，到2004年公司产量翻一番，而年耗水下降到了1400万吨， 2005年前十个月烧硷综合耗能达到了1413kg/吨标準煤，居全国领先水平。焦作万方铝业公司利用我国“九五”重点科技攻关成果，于2001年建立了我国第一条280KA大型预焙电解槽，使吨铝直流电耗下降1046kwh ，吨铝节约电费约345元，其技术指标居全国前列。中铝中州分公司利用国家“九五”科技攻关成果在2002年6月至2004年底先后建成了两条“选矿拜尔法高新技术产业化示範工程” ，形成了年产145万吨氧化铝生产能力，不仅降低能耗约35% ，还为我国低品位一水硬铝型铝土资源的利用找到了途经，可使我国现有铝土矿资源服务年限提高三倍以上。中铝郑州分公司是亚洲最大的氧化铝厂，年耗能200万吨标準煤，能源动力占生产成本的40%左右，属高耗能行业，公司把计量工作作为企业科学管理的基础，建立了完善的计量检测体系，建立了24项企业最高标準，其计量校準实验室通过了国家实验室认可委员会的认证，该公司也是我国首家通过4A级标準体系良好行为示範企业，氧化铝产量2004年比2001年增加了38.32% ，而耗能仅增加21.02% ，能源利用率逐年提高。特别是世界一流技术装备的70万吨氧化铝项目2005年底全面建成投产，公司的能耗水平还将大幅下降。在调研中也了解到企业在能源计量管理、节能降耗方面存在一些问题，主要表现在以下几个方面：第一，大中型企业虽然普遍重视能源计量工作，建立了比较完善的计量检测保证体系，但信息化程度普遍不高，能源计量数据没有充分发挥作用。只有韶关钢铁、珠江钢铁、唐钢等钢铁企业建立了功能比较先进的能源计量、统计、实时监控的计算机网路，在其他行业能源计量信息化建设水平还比较低，远远不能适应目前建立资源节约型社会、实现科学计量、节能降耗的需要。第二，中小企业能源计量工作普遍比较薄弱，装备水平低，工艺落后，单位产品耗能高，如广西北流市有陶瓷生产企业30多家，大多数企业规模较小，技术落后，没有资金进行节能设备改造，耗能高，污染严重，效益低。第三，企业普遍感到节能技术、节能产品方面的信息渠道不畅，对一些节能技术、节能产品的可信性、可靠性不了解，使企业在选用节能产品时无所适从，希望政府有关部门能够及时地提供节能技术方面的信息服务。第四，大部分企业特别是民营企业缺乏熟悉计量工作的专业人员，企业计量管理水平不高，企业迫切需要质量技术监督部门的指导与服务，加强对企业计量管理人员、技术人员的培训，帮助企业建立比较完善计量检测体系，特别是能源计量体系的建立。第五，国家对鼓励企业进行节能设备改造，淘汰高耗能设备与生产工艺，限制能源利用率低、污染严重的小企业缺乏相关政策。希望国家有关部门制定出台一些强制性的标準、提高企业準入的耗能、环境标準条件，对一些达不到标準条件的高耗能、污染严重的小企业强制关闭。第六，企业对节能降耗在技术、信息、人才培养、检测评价等方面有迫切需要，但我们质检部门也缺乏熟悉能源计量工作的人员及开展能源平衡检测的技术与设备。第七，在调研中企业反映国产的计量仪器仪表质量不稳定，不能满足能源计量工作的需要，不得不购买进口计量检测设备。进口设备不但价格高，而且服务不到位，维修不及时，给企业在使用过程造成许多不便，给企业的计量工作造成了一定影响。第八，部分企业的高层管理者对能源计量工作重视不够，或者仅停留在口头上，认为能源计量工作是只投入不产出的工作，没有认识到能源计量工作的基础保证作用，捨不得在计量方面投入，不同程度的存在着分厂、车间等二级以下计量器具配备率低和不能定期溯源的现象。技术层面节能监测是政府对用能单位监督检查的手段，全国节能监测管理中心是原国家计委设立在中国计量科学研究院的机构，中国计量科学研究院是我国开展节能计量的最高技术机构。为了配合国家的节能工作，我们进一步加强了线上、动态和远程校準及检测技术的研究工作。例如，拟开展地环境污染动态线上检测与远程监控系统的研究，将系统地研究烟气和水污染的主要污染物及其线上动态检测方法，通过数据无线远程通讯或者网路系统，建立环境污染远程监控体系，从而可以真正做到实时监测，为环保执法行政部门提供强有力的技术保障手段。拟建立的高压电能线上动态计量及其溯源体系，将打破传统的电能计量方式，研究高压（1kV～30kV）电能线上动态计量方法，并建立相应的高压电能表检定装置，制定相关的检定校準规程。建立量值传递和溯源使系。保证量值的準确统一。5年来，中国计量科学研究院共完成科研成果近100项，有7个项目获得国家级奖励，如：获国家技术发明二等奖的“可倒置抗震高精度标準电池” ，获国家科技进步二等奖的“模/数、数/模转换（CAD、DAC）静态测量标準”、“光电比较仪（或高温计）系统非线性测量装置的建立”、“建立光纤损耗/光纤长度和光纤时域反射计（OTDR）检定标準装置的研究”、“雷射功率能量计量标準装置与新型雷射测量仪器系列研究”等，这些项目为推动计量科学的进步有着重大的贡献。另有近20个项目获得省部级奖励，如：“电磁兼容计量研究：30～1000MHZ天线校準装置。功率吸收钳校準及骚扰功率测试系统”、“国家三项电能标準” 。“建立太阳能电池光伏计量基标準” ， “空间遥感器积分球辐射定标系统的系列研究与实施”等。许多科研成果广泛套用于高新技术领域，服务于国民经济和社会发展。如“模/数、数/模转换器静态特性测量标準” ，解决了模/数、数/模性能的準确测量和量值统一。然而，目前为环境保护和节能技术的研究与开发，要求在各种不同条件下进行计量测量。为满足这些环保与节能的技术要求，计量测量正变得更加困难和更为更要，成为解决环保与节能难题的关键技术。下面以流量计量为例。对于高压天然气和液态烃（石油）的贸易来说，流量测量的作用已经公认非常重要。目前正在有各种新技术被开发出来以是执行这些流量测量任务，如精确和可靠的超声流量计和科氏力流量计，它们都採用非常高级的计算机软体。如：（l）用于废气全排量的流量计量，这既避免了有害气体含量控制的偏颇，亦避免了CO2总排量靠消耗燃料推算的不尽合理；（2）为用于车辆尾气排放量测量的流量测量技术。与用汽油机的汽车相比用柴油机的汽车在能量利用上将史有效，然而柴油机的尾气污染将史为严重。柴油机尾气中的悬浮颗粒物和氮氧化物（NOx）等的含量要比汽油机的尾气多。特别应指出的是，悬浮颗粒物被认定为是癌症的可疑诱因。如今大多数的政府机构一方面提倡使用柴油机的汽车，而另一方面则採取史加严格的控制尾气排放的手段。特别是将发动机的瞬时测试模式列为柴油机的新的型式批准内容。政府机构认为这个型式批准内容是实际城市交通必须保证的条件。为实现对汽车尾气排放生更严格的管理，由目前的稳态测试模式过渡成瞬时测试模式，这一标準的改变对流星计量提出了更高的要求。然而，要想测量汽车尾气的流量是十分困难的，原因有以下几个：（一）它是一种温度高达摄氏五百度以上的高温气体；（二）它是一种非常强烈的脉动流；（三）它是一种高湿气体，它的湿度大于百分之十五；（四）它是一种含尘的髒污气体；（五）要求进行的是快速回响的流量测量。（3）环保化学分析中的标準气生产中的流量测量；由于容易维护和维修便宜，大多数的环境监测仪表已由湿式改为乾式。然而，为了比较乾式仪表中被监测气体的密度，需要有各种标準气体。被监测气体的种类逐年递增，而它们的密度或浓度则逐年递减。因此，是通过用一种基本气体，如氮气来稀释组份气体的办法在仪表中生产各种标準气体。为了能产生低密度的各种标準气体要求组份气体有很小的流量。为了校準一个监测仪表的稀释系统，还要研发一个稀释基準。组份气体和基本气体的流量分别要为3mg/min至6mg/min和 3g/min至 6g/min 。此系统的标準不确定度要为 0.35%至 0.4% 。（4）脉动流流量测量的新基準；（5）极小气体流量的新基準；（6）氢（H2）作为新一代的清洁能源，目前正有许多新技术正在开发之中，比如燃料电池。为了要评价燃料电池的性能则需要有测量氢（H2）的新型流量计；各汽车製造厂目前都正在开发氢燃料的汽车，而作为基础设施同时也要求开发氢气的自动配售机。而为了在单位时间内能更加有效地添加氢燃料，有必要把氢气进一步压缩得比目前的天然气具有更高的程度。因此要求流量计能测量高达70Mpa 的H2流量，而同时该气体的密度却要比天然气小得多。预期的燃料电池将是未来的一种清洁能源。目前，在许多国家都正在研发各种各样的燃料电池。在研发燃料电池上仍有三个主要的有待突破的技术难点：①长期的可靠案性；②低成本和低价位：③高效率。由于效率的提高通常都是很微小的因此，对燃料电池性能的测试都要求是儘可能的高的高精度流量测量。由于精确地测量燃料电池输入的氢气流量是十分困难的，因此精确的性能测试就很难于实现。（7）核电厂的生产能力规模将进一步扩大，套用和发展核电技术将减少二氧化碳的排放量（它比火电厂排放的CO2要少得多）。随着核电生产能力的增加将提出一系列流量测量要求。由于核辐射污染，虽然许多人不支持建造新的核电站，但是用排放大量CO2的燃煤或燃天然气的火电站来取代所有现有的核电站也是不可行的。因此，人们普遍认为：将现有的核电站的生产能力和规模进一步扩大将是目前减少CO2排放量的一个有效的办法。通常，是通过检测给水流量来控制一个核电站的输出。目前，在人多数情况下是利用流量喷嘴来测量给水流量。由于流量喷嘴的个确定度约在2%左右，因此，由于安全原因，都将核电站的最大输出功率设定在低于设计最大输出功率2%处。如果用一个超声流量计取代喷嘴流量计，则能实现更準确的流量测量，通过试验可证明其不确定度可减小二分之一。这里有一个难题，那就是流量计的标定（校準）装置的问题。原因是该流量计工作在高雷诺数（Re约为1.4×107）区间。目前世界上尚无如此之大的水流量校準装置。计量和单位·国际单位制（SI）–包括SI单位和SI单位的倍数单位，其中SI单位又包括基本单位和导出单位管理层面採取强有力的节约能源措施势在必行，而这些措施的落实都离不开计量。加强能源计量管理，提高能源利用率是减少资源消耗、保护环境的最有效途径，是走新型工业化道路的重要内容。能源计量涵盖了社会生活的各个环节，尤其是在工业生产领域，从原材料採集、运输、物料交接、生产过程控制到成品出厂，都需要通过测量数据控制能源的使用，涉及到热工量、化学量、力学量、电量等诸多科学测量参数的套用，是企业生产经营管理必不可缺的基本条件。离开计量数据管理，就不能量化各生产环节的能源消耗，各项节能措施就无法实施。工业企业作为能源消耗大户，增强节能意识，加强能源计量管理，提高能源利用效率，对保障经济发展后续能力，建立资源节约型社会和节能型工业都具有十分重要的意义。要提倡生产过程中的能源计量。能源计量并不仅仅是简单的进出厂的能源量的计量，而是伴随在企业生产的全过程之中，通过计量的量化跟蹤和量化考核发现工艺缺陷、技术潜力和管理漏洞，及时加以改进提高，促进技术进步，把节能挖潜落到实处。企业能源计量管理的基础工作包括建立能源计量的组织机构、建立能源计量管理制度、明确企业领导的职责和能源计量队伍的建设等。（1）合理设定能源计量的组织机构是加强企业能源计量和节能管理的关键。要建立企业能源计量管理体系，形成能源计量网路，实现计量数据化管理。（2）制定企业能源计量管理制度，包括能源计量管理机构职责及人员岗位责任制度，计量器具的选型、採购、入库、流转、报废等管理制度，计量器具的使用、维护、保养制度，能源计量器具的周期检定（校準）制度，能源计量数据採集、处理、使用、保管及监督制度等规章制度。（3）企业领导要重视能源计量工作，应熟悉国家能源和计量的法律、法规，掌握相关政策，组织协调企业的能源计量工作。领导重视的程度体现在狠抓落实，支持节能项目改造，特别在实施新工程、新项目时将能源计量作为新工程、新项目的重要组成部分之一，以免造成没有计量保证的隐患。（4）要加强企业能源计量人才队伍的建设。能源计量的发展，关键在于造就一支掌握现代化计量技术和管理知识的专业人才队伍。只有切实提高重点用能单位的能源计量人员的综合素质，才能适应现代化能源计量管理的需要。随着计算机技术的发展，大量智慧型型的计量仪表逐步替代能耗高、準确度低的传统仪器仪表，这对计量人员提出了更高的专业知识要求。目前急需进行大规模、多层次、多种形式的教育和培训，建立一支高素质的企业能源计量人才队伍。（5）要加强对节能监测和能源计量仪器仪表的监督管理，提高节能监测和能源计量仪器仪表的质量。要强化能源计量仪表的製造许可证制度。通过颁发製造计量器具许可证、型式批准、组织后续监督抽查等手段，强化对节能监测和能源计量仪器仪表的监督管理，对不能满足技术要求的能源计量仪表及设备要坚决淘汰，净化能源计量仪表市场。计量技术机构要加强能源计量仪器仪表的科研开发，为企业提供现场计量检测服务。计量技术机构要扩大能源计量仪表的检定校準覆盖範围，保证能源计量仪表有计量溯源的依据和途径，儘快建立新型能源计量仪表的计量标準、校準装置和技术规範。要针对能源计量仪表的综合性、难以拆卸性，引进、研製能源计量仪表线上检定校準装置及研究出线上检定方法。