能源利用效率

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能源利用效率(efficiency of energy utilization)

目录

什么是能源利用效率[1]

  能源利用效率是指一个体系(国家、地区、企业或单项耗能设备等)有效利用的能量与实际消耗能量的比率。它是反映能源消耗水平和利用效果,即能源有效利用程度的综合指标

能源利用效率的计算[2]

  能源利用效率是衡量能量利用技术水平和经济性的一项综合性指标。通过对能源利用效率的分析,可以有助于改进企业的工艺和设备,挖掘节能的潜力,提高能量利用的经济效果

  能源利用效率是指能源中具有的能量被有效利用的程度。通常以η表示,其计算公式如下:

η=

有效利用能量

X 100%

供给能量
=(1-
损失能量
供给能量
)X 100%

  对不同的对象,计算能源利用效率的方法也不尽相同。通常有以下几种计算方法。

  1.按产品能耗计算法

  对一个国家或一个地区可能生产多种产品,对主要的耗能产品,如电力、化肥、水泥钢铁炼油、制碱等,按单位产品的有效利用能量和综合供给能量加权平均,即可求得总的能源利用效率ηt,即
\eta_t=\frac{\sum G_iE_{0i}}{\sum G_iE_i}\times 100%

  式中  Gi——某项产品的产量;

      E0i——该项产品的有效利用能量;

      Ei——该项产品的综合供给能量(综合能耗量)。

  上述综合能耗量包括两部分:一部分为直接能耗,即生产该种产品所直接消耗的能量;另一部分是间接能耗,它是指生产该种产品所需的原料、材料及耗用的水、压缩空气、氧等及设备投资所折算的能耗

  2.按部门能耗计算法

  将国家或地区所消耗的一次能源,按发电、工业运输商业和民用四大部门,分别按技术资料及统计资料,计算各部门的有效利用能量和损失能量,求得部门的能量利用效率ηt,然后再求得全国或地区的总的能源利用效率ηd,即

ηt

部门有效利用能量

X 100%

部门有效利用能量+部门损失能量

ηt

∑部门有效利用能量

X 100%

∑部门有效利用能量+∑部门损失能量

  3.按能量使用的用途计算法

  一次能源在国民经济各部门使用,除了少数作为原料外,绝大部分是作为燃料使用。其中一类是直接燃烧,如各种炉窑、内燃机、炊事和采暖等;另一类转换为二次能源后再使用,如电、蒸汽、煤气等。因此按用途计算时可分为:发电、锅炉、炉窑、蒸汽动力、内燃动力、炊事、采暖等。先求得某项用途的ηp,然后再将各种用途的ηp相加平均,即可求得总的能量利用效率,即:

ηp

某种用途的有效利用能量

X 100%

某种用途的有效利用能量+某种用途的损失能量

ηt

∑各种用途的有效利用能量

X 100%

∑各种用途的有效利用能量+∑各种用途的损失能量

  4.按能量开发到利用的计算法

  把能源从开采、加工、转换、运输、贮存到最终使用,分为四个过程,分别计算出各个过程的效率,然后相乘求得总的能源利用率,即
\eta_t=\eta_{exp}\times \eta_{pro}\times \eta_{tra}\times \eta_{use}

  我国能源利用效率低,节能潜力巨大。我国能源利用效率,包括加工、运输和使用,只有32%左右,比先进国家低10多个百分点,如果再乘上32.1%的能源开采效率,总的能源利用效率只有10.3%,不到先进国家的1/2。我国主要用能产品的单位产品能耗比先进国家高25%-90%,加权平均高40%。根据“九·五”节能规划,我国近期节能潜力有4亿t标准煤

  假定经济结构生产布局资源等因素均不变,仅依靠改进技术装备和提高技术管理水平,其节能潜力也可用下述方法估箅。

  设E0E1分别为基准年和对比年的能源消耗量,η0η1分别为基准年和对比年的能源有效利用率,△E为节能量,△E'为能源消费的增量。估算时应考虑能源消费量和所需要的有效能量随经济发展而增长,这时节能量△E应定义为:对比年的有效能量η1E1按基准年效率折算后的能源量η1E1 / η0与对比年的实际能源投入量E1之差,即
\triangle E=\frac{\eta_1 E_1}{\eta_0}-E_1=E_1(\frac{\eta_1}{\eta_0}-1)
因为E_1=E_0+\triangle E',所以上式又可写为
\triangle E=(E_0+\triangle E')(\frac{\eta_1}{\eta_0}-1)
若基准年到对比年的计算期为n年,每一年的节能量为\triangle E_i,则n年节约的总节能量为
\triangle E_t=\sum_{i=0}^N \triangle E_i

  除了用上述能源利用效率来衡量能量利用的技术水平和经济性外,通常还用所谓“能源消费系数”来评价能源利用的优劣。能源消费系数是指某一年或某一个时期,为实现国民经济产值,平均消耗的能源量,其表达式为

能源消费系数=\frac{E}{M}

式中  E——能源消费量,kg标准煤;

    M——同期国民生产总值,元或美元(与国外比较)。

  由此可见能源消费系数是一个从整个社会经济效益去考察能源有效利用的指标

能源利用效率的衡量[3]

  能源利用效率也称能源效率,简单地说就是每生产一个单位的GDP(或产品)所消耗的能源。所以,能耗越高效率越低,反之效率越高。衡量能源利用效率经常用以下几种方式:

  (1)单位产值能耗,

  (2)单位产品能耗,

  (3)主要耗能设备能源效率,

  (4)单位建筑面积能耗。

参考文献

  1. 日常节能手册.中国环境科学出版社,2007.6.
  2. 黄素逸.能源科学导论.中国电力出版社,1999年09月第1版.
  3. 张晓红著.次贷危机与中国能源.知识产权出版社,2010.06.
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