能源管理培训教材

1、能源管理培训能源管理培训讲义讲义赤峰市赤峰市节能监察中心节能监察中心二一二一二二年年十二十二月月n第一章第一章 能源与能量能源与能量n第一节 能源与分类n第二节 能量n第二章第二章 节能概述节能概述n第一节 节能的定义与原则n第二节 节能的方式与途径n第三章能源统计常用三个量值概念第三章能源统计常用三个量值概念n第一节 能源消费量n第二节 综合能源消费量n第三节 综合能耗n第四章第四章 能源管理能源管理n第一节 合理用能管理n第二节 节能管理 第一章第一章 能源与能量能源与能量第一节第一节 能源能源与分类与分类n一、能源一、能源基本概念基本概念n中华人民共和国节约能源法中规定：“本法所称能源，

2、是指煤炭、石油、天然气、生物质能和电力、热力以及其他直接或者通过加工、转换而取得有用能的各种资源。能源能源两个重要特征两个重要特征n首先，能源是自然中存在的资源的一种，是可以被人类开发利用的自然资源；其次，能源可以提供人类生产生活所必需的各种能量，其表现形式多种多样，包括热能、光能、化学能、核能等。二、能源的种类及划分二、能源的种类及划分n根据能源的来源、形态、性质等特点，常用的分类方法有以下8种:n1、按照能源的来源分按照能源的来源分n地球外部天体、地球本身蕴藏能量、与原子核反应有关、地球与天体相互作用n2、按能源的基本形态分按能源的基本形态分n一次能源、二次能源n 3、按能源性质分按能源性

3、质分 燃料型能源、非燃料型能源n4、按能源消耗后是否造成环境污染分按能源消耗后是否造成环境污染分n污染型能源、清洁型能源n5、按能源使用的类型分按能源使用的类型分n常规能源、新能源n6按能源的形态特征或转换与应用的层次分按能源的形态特征或转换与应用的层次分 固体燃料、液体燃料、气体燃料水能、电能、太阳能、生物质能、风能等等 ，前三类统称化石燃料或化石能源。 7按照是否进入市场分按照是否进入市场分 商品能源（煤、石油、天然气等）、非商品能源（风能、太阳能等) 8在使用中是否等到补充或能在较短周期内再产生分在使用中是否等到补充或能在较短周期内再产生分 可再生能源，可以不断得到补充或在较短周期内再产

4、生的能源：风能、太阳能、水能、海洋能、潮汐能等。 非可再生能源，包括煤、电、地热能等三、常规能源三、常规能源n常规能源是现阶段科学技术条件下，人们已经广泛使用、技术上比较成熟的能源，如：煤炭、石油、天然气、水能等。随着科学技术的发展，非常规能源将不断转化为常规能源。（一）煤炭n1、烟煤（YM)：外观呈灰黑色至黑色，粉末从棕色到黑色，是煤化程度较大的煤。燃烧时火焰较长且有烟。含碳量一般为75%90%，挥发分约10%40%。n2、无烟煤(WY)：俗称白煤或红煤，黑色坚硬、有金属光泽、密度大、燃点高，是煤化程度最大的煤，燃烧时火焰短而少烟，火焰呈青蓝色。含碳量一般在90%以上，挥发分约10%。n3、

5、褐煤(HM)：多为块状，光泽暗，质地疏松，呈黑褐色。挥发分约为40%，燃点低，燃烧时上火快，含碳量与发热量较低。n1、石油n石油又称原油，是从地下深处开采的天然的、黄色、褐色或黑色可燃黏稠液体。主要是各种烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物。n2、天然气n天然气是指天然蕴藏于地层中的烃类和非烃类气体的混合物，主要存在于油田气、气田气中。天然气的主要成分是甲烷等烷烃。（二）、石油、天然气n水能是一次能源，也是可再生能源。广义的水能源包括河流水能、潮汐能、波浪能、海流能等能量资源。狭义的水能资源是指河流的水力资源。n水能，是运用水的势能和动能做功转换其他可利用的能源形式（主要是水力发电）。n水力发电的特点

6、n水力发电的优点是成本低、可连续再生、无污染，是世界上公认的水不枯竭的优质能源。缺点是分布受水文、气候、地貌等自然条件的限制。（三）水能四、新能源四、新能源n（一）核能核能n核能是原子核中的核子重新分配时释放出来的能量。核能可分为三类：裂变能、聚变能和原子核衰变时发出的放射能。n（二）太阳能太阳能n太阳能是一次能源，也是可再生能源。太阳能是广义和狭义之分：狭义太阳能限于太阳辐射能；广义太阳能是指太阳辐射能、地球上的风能、水能、海洋温差能、波浪能和生物质能以及部分潮汐能；从根本上说地球上的化石燃料（如煤、石油、天然气）也是远古以来储存下来的太阳能。因此广义的太阳能的包括的范围是非常大的。此处所说

7、的太阳能是指狭义太阳能。n（三）风能风能n风能是一次能源，也是可再生能源。太阳能在地球表面各部分的辐射量的不均匀导致受热不均匀，产生了大气温度差异。由大气温度差异引起大气的对流运动产生的能量称为风能。n（四）地热能地热能n地球是个巨大的球体，越往地球的内部深入，其温度就越高。一般来说，地表以下每深入100m，温度就升高3，这说明地球本身是不断向外散发热量的。地球内部热量是由地球内部的放射性同位素衰变时释放出来的。当这些热量通过火山活动和地壳运动集中到某些地点并达到人类开发利用的条件，就称之为地热能（或地热资源）。n（五）海洋能海洋能n海洋能是一次能源，也是可再生能源。海洋能是海水中蕴藏的动能、

8、势能、热能的统一称谓，是一个广义的能源概念；海洋能包括潮汐能、洋流能、波浪能、温差能、盐差能等。n（六）生物质能生物质能n生物质能是一次能源，也是可再生能源，是仅次于煤、石油、天然气的第四大能源。广义的生物质是指一切直接或间利用光合作用的有机物质，包括世界上所有的动物、植物、微生物，以及这些生物产生的有机排泄物和代谢物；狭义的生物质是指来源于植物的有机物质。归根结底，生物质能是通过光合作用将太阳能转化、储存的可利用的有机物。生物质能的来源非常广泛，包括木材、森林废弃物、农业废弃物、水生植物、油料植物、城市与工业的有机废物等。n（七）氢能氢能n氢元素是宇宙中最多的元素，位于元素周期表第一位。氢气

9、在常温常压下是一种无色无味的低密度气体，具有较强的还原性。通过化学或生物手段，可以将自然界中的氢元素提取出来的制成氢气，作为清洁能源供人类使用。这里所说的氢能，是指氢气作为燃料时的称谓。氢能是二次能源，也是不可再生能源。五、新开发的两种能源五、新开发的两种能源 (一）可燃冰低温、高压条件下的天燃气水合物n（二）可控核聚变-控制核聚变实现持续、平稳的能量输出第二节第二节 能能 量量n能量是物质运动的度量。物质存在着各种不同能量是物质运动的度量。物质存在着各种不同的运动形态，因此对于每一个具体的物质运动的运动形态，因此对于每一个具体的物质运动形式存在相应的能量形式。能量不会凭空产生，形式存在相应的

10、能量形式。能量不会凭空产生，也不会减少，而是从一种物质上转移到另外一也不会减少，而是从一种物质上转移到另外一种物质上。随着物质运动形态的转变，各种形种物质上。随着物质运动形态的转变，各种形式的能量之间能够相互转换。式的能量之间能够相互转换。一、能量的分类一、能量的分类n对能量的分类方法没有统一的标准，到目前为止，人类认识的能量有如下6种：n1、机械能机械能n机械能是物体宏观机械运动或空间状态相关的能量，前者称之为动能动能，后者称之为势能势能。他们都是人类最早认识的能量形式。n2、热能热能n热能是能量的一种基本形式，所有其他形式的能量都可以转换为热能，而且绝大多数的一次能源都是经过热能形式被利用

11、的，因此热能在能量利用中具有重要意义。构成物质的微观分子运动的动能或势能总和称之为热能。这种能量的宏观表现是温度的高低，它反映了分子运动的激烈程度。n3、电能电能n电能是与电子流动和累积有关的一种能量，通常是由电池中的化学能转换而来，或是通过发电机得到电能。电能再通过电动机转换为机械能，从而显示出做功的本领。n4、辐射能辐射能n辐射能是物体以电磁波的形式发射的能量。物体会因各种原因发出辐射能。其中从能量利用的角度而言，因热的原因而发出的辐射能(又称热辐射能)是最常见的，例如太阳能就是最重要的热辐射能。n5、化学能n化学能是物质结构能的一种，即原子核外进行化学变化时释放出的能量。按化学热力学定义

12、，物质或物系在化学反应过程中以热能形式释放的热力学能称为化学能。人类利用最普遍的化学能来源于燃烧碳和氢，而这两种元素正是煤、石油、天然气、柴薪等燃料中最主要的可燃元素。燃料燃烧时的化学能通常用燃料的发热量表示。n6、核能n核能是蕴藏在原子核内部的物质结构能。轻质量的原子核(氘、氚等)和重质量的原子核(铀等)其核子之间的结合力比中质量原子核的结合力小，这两类原子核在一定条件下可以通过核聚变和核裂变转变为在自然界中更加稳定的中质量原子核，同时释放出巨大的结合能。这种结合能就是核能。二、能量的特性二、能量的特性n1、状态性n2、可加性n3、转换性n4、传递性n5、做功性n6、贬值性三、能量的转换三、

13、能量的转换n能源的转换是能量最重要的属性，也是能源利用中的最重要的环节了。人们通常所说的能量转换是指能量形态上的转换，如：燃料的化学能通过燃烧转换成热能，热能通过热机再转换成机械能等。然而从广义来看，能量转换还应包括以下两项内容：n（1）能量在空间上的转移，即能量的传输；n（2）能量在时间上的转移，即能量的储存。四、能量的传递四、能量的传递n能量的利用是通过能量的传递来实现的，故能量的利用过程通常也是一个能量的传递过程。能量的传递过程有如下特点：n1、能量传递的条件n能量传递是有条件的，其传递的推动力是所谓“势差势差”。如传热要有温差、导电要有电位差、流动要有压差或势差、扩散要有浓度差、化学反

14、应要有化学势差等。n2、能量传递的规律n能量传递遵循一定的规律，即能量传递的速率正比于传递的动力而反比于传递的阻力。n3、能量传递的方式与方法n能量传递通常以两种方法进行：传热是由温差引起的能量交换，这是能量传递的微观形式；做功是由非温差引起的能量交换，这是能量传递的宏观形式。n4、能量传递的结果n能量传递的最终去向通常只有两种：一是转移到产品中，二是散失于环境，包括直接损失和用于过程后再进入环境这两种情况。 n5、能量传递的实质 n能量传递的实质是能量利用的实质。如果把产品的使用也包括在内，能量的最终去向只能是唯一的，即最终进入环境。其结果是能量被利用，能源被消耗。五、能量的储存五、能量的储

15、存 n1、机械能的储存n如：弹簧、扭力杆等n2、热能的储存n三种形式：随时（蒸汽蓄势器）、短期（太阳能采暖）、长期（蓄势材料相变蓄热）n3、电能的储存n如：蓄电池、抽水蓄能（电力系统调峰）六、能量与能源六、能量与能源的量化的量化n能源的总量是不断变化的，它随着人类的开发利用而逐渐减少；能量的总量是不会改变的，它在人类的开发利用过程中转化为其他的不可利用能继续存在。n能量是可以计算的，如机械能可以用动能和势能表示，可以通过物理公式计算；能源的储量只能估算，能源的消费量可以精确计算。七、能量的国际单位制七、能量的国际单位制n（1）功的国际制单位功的国际制单位n焦耳（简称焦，英文缩写为J）是国际单位

16、的热量和作功的单位。焦耳的定义是 ：1牛顿的力作用于质点，使它沿力的方向移动1米矩离所做的功是1焦耳；1安培电流在1欧姆电阻上1秒钟内所消耗的电能是1焦耳（J）。n1焦耳= 1 Ws =1 Nm 。焦耳这个单位是记念物理学家詹姆斯普雷斯科特焦耳。 W瓦特是功率的基本单位；牛顿是力的基本单位（Kgm/s2) 。 n（2）常用的电单位常用的电单位n千瓦时：一段电路上通过1安培的电流1伏特电压降在1小时时间内电流所作的功是1个千瓦时。n电功当量：1千瓦时=3600千焦耳(kJ) n（3）常用的热单位常用的热单位（物理学曾经出现过的热单位）（物理学曾经出现过的热单位）n卡路里：卡路里：在1标准大气压下

17、，1克分子的纯净水升高1度（）所吸收热量为1卡路里（cal）n热功当量：热功当量：n1(20)卡=4.1816焦耳n1(国际蒸汽表)卡=4.1868焦耳n1化学卡=4.1840焦耳n热功当量热功当量的概念及确定过程的概念及确定过程：n热量以卡为单位时与功的单位之间的数量关系，相当于单位热量的功的数量单位热量的功的数量，叫做热功当量。英国物理学焦耳首先用电热法实验确定了这种关系，以后随着科学仪器的进一步发展，其他科学家又做了大量的验证。目前公认的热功当量值为：在物理学中J41868焦卡（其中的“卡”叫国际蒸汽表卡）；在化学中J41840焦米（其中的“卡”叫热化学卡）。n高位发热量高位发热量：1K

18、g的燃料完全燃烧后所产生的热量叫做燃料的高位发热量。n低位发热量低位发热量：燃料完全燃烧后所产生的热量减去燃烧时生成的水蒸汽完全凝结成水放出的汽化潜热后的差值：nQdw=Qgw- rwn式中：Qdw ，Qgw燃料的低位与高位发热量（Kcal /kg）nr水蒸汽凝结热（Kcal /kg）nw1kg燃料燃烧产物的水蒸汽量（kg/kg）n在企业能计算源消费量时，应用低位发热量。在企业能计算源消费量时，应用低位发热量。第第二章二章 节能节能概述概述第一节第一节 节能定义与原则节能定义与原则n一、节能的定义节能的定义n中华人民共和国节能能源法提出了明确的定义。是指“加强用能管理，采取技术上可行，经济上合

19、理以及环境和社会可以承受的措施，减少从能源生产到消费各个环节中的损失和浪费，更加有效、合理地利用能源。n二、节能的分类二、节能的分类n节能的概念有狭义节能和广义节能两种。n狭义节能指的是直接节能，广义节能包括直接节能和间接节能。n1、直接节能n采用科学的管理方法和先进的技术手段减少生产中直接消耗的能源。在满足相同需要或达到相同目的条件下，降低能源的直接消耗，就是直接节能。n2、广义节能（间接节能）n采取各种措施节约生产到消费的各个环节中任何一种人力、物力、财力、运力等，提高经济效益所引起的节能都叫广义节能。n三、节能的基本原则三、节能的基本原则n1、坚持突出节能是科学发展的本质要求。n2、坚持

20、把节能放在首位的能源发展战略。n3、坚持政府引导和市场运作机制。n4、坚持全社会共同参与。第二节第二节 节能的方式与途径节能的方式与途径n一、节能的方式一、节能的方式n（一）不使用能源n实际效果不在，并非真正意义上的节能n（二）降低能源消耗n是在某些情况 下值得推广的一种节能方法n（三）通过技术进步提高能源利用率n是真正意义上的节能，先进技术手段与高效的能源节约和替代技术，提高能源利用效率。n（四）通过调整经济结构实现节能n是节能效果最好的一种方式，通过调整产业和产品结构及社会的能源消费结构，淘汰落后技术工艺和设备，促进结构性升级来实现节能。二、节能的途径二、节能的途径n（一）管理节能（一）管

21、理节能n管理节能是指通过加强组织管理，利用各种手段来减少能源和原材料消耗，提高产品质量，以达到节能的目的。n1、实施节能目标责任制和政府节能考核评价制度实施节能目标责任制和政府节能考核评价制度n2、加强节能标准体系建设加强节能标准体系建设n建立健全科学的节能标准体系，包括国家标准、行业标准和地方标准，政府加强工监督的依据。n3、 建立健全能源统计制度，完善能源统计指标建立健全能源统计制度，完善能源统计指标体系体系n4、严格执行固定资产投资项目节能评估和审查制度严格执行固定资产投资项目节能评估和审查制度n是国家调整产业结构，控制高耗能、高污染行业过快增长，遏制能源过度消耗而采取的调控手段。n5、

22、严格执行落后产品、产能淘汰制度严格执行落后产品、产能淘汰制度n是保障节能工作顺利开展的重要措施。n6、加大实施能效标识和节能产品认证管理力度加大实施能效标识和节能产品认证管理力度n7、加强、加强电力需求侧管理（电力需求侧管理（DSM）n指通过提高终端用电效率和优化用电方式，在完成同样用电功能的同时减少电量消耗和电力需求，达到节约能源和保护环境的目的，实现低成本电力服务所进行的用电管理活动。其主要内容是对终端用户进行负荷管理，使用电负荷平均化，提高终端能源使用效率及实现综合资源规划等。n8、严格建筑节能管理，大力推广节能省地环保型建、严格建筑节能管理，大力推广节能省地环保型建筑筑n9、控制室内空

23、调温度、控制室内空调温度n10、强化交通运输节能管理、强化交通运输节能管理n11、加强公共机构用能管理、加强公共机构用能管理n12、加大对用能单位执行节能法律、法规和节能标准、加大对用能单位执行节能法律、法规和节能标准情况的监督检查情况的监督检查n一是对用能单位执行节能法律法规及政策规定的情况进行监督检查；二是对用能单位执行节能标准、设计单位执行节能规范的情况进行监督检查；三是对用能单位的用能状况进行监督检查 。同时对违法用能行为依法予以纠正或者给予处罚。n13、加大对节能服务机构的支持力度、加大对节能服务机构的支持力度n14、扶持行业协会的发展、扶持行业协会的发展n（二）、技术节能（二）、技

24、术节能n是指在生产或能源设备使用过程中，运用各种技术手段进行的节能活动。n1、加大节能先进技术的资金投入与研发力度、加大节能先进技术的资金投入与研发力度n2、加快技术创新，示范与推广重大节能技术、加快技术创新，示范与推广重大节能技术n3、加快节能技术在建筑和交通运输领域的推广和应、加快节能技术在建筑和交通运输领域的推广和应用用n4、抓好高耗能行业的工艺节能、抓好高耗能行业的工艺节能n5、搞好用设备的节能、搞好用设备的节能n6、输配电系统节能、输配电系统节能n提高输电电压和供电电网电压降低损耗；合理选配变压器，确定不同负荷时的经济运行方式；发展远距离直流输电。n7、余热利用、余热利用n8、加强国

25、际交流合作、加强国际交流合作n（三三）结构节能结构节能n结构节能是指通过调整产业结构、工业结构、工艺结构、产品结构以及优化能源结构，严格控制能耗准入条件等方式来实现节能的活动。它是国家实施宏观经济调控的重要手段。n1、完善促进产业结构调整的政策措施、完善促进产业结构调整的政策措施n2、控制高耗能高污染行业过快增长、控制高耗能高污染行业过快增长n3、加快淘汰落后生产能力、加快淘汰落后生产能力n4、加快钢铁工业生产工艺结构调整、加快钢铁工业生产工艺结构调整n5、推进电力结构调整、推进电力结构调整n6、 强化产品结构调整，提高产业集中度强化产品结构调整，提高产业集中度n7、建设节能型综合运输体系、建

26、设节能型综合运输体系n8、积极推进能源结构调整、积极推进能源结构调整第三章第三章 能源统计常用三个量值概念能源统计常用三个量值概念第一节第一节 能源消费量能源消费量n指能源使用单位在报告期内实际消费的一次能源或二次能源的数量。n（1）谁消费、谁统计。即不论其所有权的归属，由哪个单位消费，就由哪个单位统计其消费量。n（2）何时投入使用，何时计算消费量。企业的能源消费，在时间、工艺界限上，以投入第一道生产工序为标志，即投入第一道生产工序就计算消费；何时投入第一道生产工序，何时计算消费量。n（3）消费量只能计算一次。既在第一次投入使用时，计算其消费量。对于反复循环使用的能源，消费量不得重复计算，如余

27、热、余能的回收利用。n （4）耗能工质（如水、氧气、压缩空气等），不论是外购的还是自产自用的，均不统计在能源消费量中（计算单位产品能耗时除外）。n（5）企业自产的能源，凡作为企业生产另一种产品的原材料、燃料，又分别计算产量的，消费量要统计，如煤矿用原煤生产洗煤，炼焦厂用焦炭生产煤气，炼油厂用燃料油发电等。但产品生产过程中消费的半成品和中间产品，不统计消费量，如炼油厂用原油生产出燃料油后，又用燃料油生产其他产品，在这种情况下，如果燃料油不计算产量，那么作为中间产品的燃料油也不计算消费量（如果燃料油计算产量，那么也要计算消费量）。第二节第二节 综合能源消费量综合能源消费量n指报告期内工业企业在工业

28、生产活动中实际消费的各种能源的总和。计算综合能源消费量时，需要先将使用的各种能源折算成标准燃料后再进行计算。根据生产活动的性质，综合能源消费量在不同的企业有不同的计算方法。n（一）（一）非能源加工转换企业综合能源消费量非能源加工转换企业综合能源消费量n就是企业工业生产消费的各种一次能源和二次能源的总和，即：综合能源消费量=工业生产消费的能源合计。n（二）（二）能源加工转换企业综合能源消费量能源加工转换企业综合能源消费量n是企业工业生产消费中的各种一次能源和二次能源扣除加工转换产出的二次能源后的实际能源消费量。计算公式为：综合能源消费量=工业生产消费的能源合计-能源加工转换产出合计。第三节第三节

29、 综合能耗综合能耗n用能单位在统计报告期内实际消耗的各种能源实物量。按规定的计算方法和单位分别折算后的总和。n计算范围：指用能单位生产活动过程中实际消耗的各种能源对企业，包括主要生产系统、辅助生产系统和附属生产系统用能以及用作原料的能源。n 能源及耗能工质在用能单位内部储存、转换及分配供应(包括外销)中的损耗，也应计入综合能耗。综合能耗分为四种，即综合能耗、单位产值综合综合能耗分为四种，即综合能耗、单位产值综合能耗、产品单位产量综合能耗、产品单位产量可能耗、产品单位产量综合能耗、产品单位产量可比综合能耗。比综合能耗。第四章第四章 能源管理能源管理第一节第一节 合理用能管理合理用能管理n一、能源

30、规划及设计一、能源规划及设计n用能单位在建设前期就应科学地规划各种能源种类和总量，建立和完善能源管理体系，制定能源方针、目标和指标，科学地规划能源并在使用中有效地管理能源。n二、能源输入管理二、能源输入管理n作为能源进入用能单位的第一个环节，用能单位应对能源输入进行严格管理，制定和实施管理文件并开展以下活动：n1、选择能源供方 2、签订采购合同3、能源计量及质量检测 4、贮存n三、能源转换管理三、能源转换管理n用能单位所用能源需转换为二次能源时，需要进行能源转换管理。在能源转换过程中，应对能源转换设备的运行调度、维护监测、定期检修等方面实施管理，以提高能源转换效率。n四、能源分配和传输管理四、

31、能源分配和传输管理n能源分配和传输管理的目的是保障用能单位能源安全连续供给，降低损耗，提高能源利用效率，应遵照用能单位使用能源的设计规划进行。为做好能源分配和传输管理，用能单位应根据实际情况制定和执行能源分配和传输文件，对内部输配电线路、供水、供气、供汽、供热、供油管道实施管理，在条件允许的情况下应有量化指标。n五、能源使用管理五、能源使用管理n能源使用管理是用能单位能源管理的主要环节，用能单位要通过优化生产工艺、淘汰落后的高耗能设备、实施能源消耗定额管理和加强能源计量、统计管理等有效措施，合理有效地使用能源。n1、工艺、设备管理、工艺、设备管理n2、能源消耗定额管理、能源消耗定额管理n3、能源计量管理、能源计量管理n4、能源统计管理、能源统计管理n六、能耗分析与评价六、能耗分析与评价n1、能耗分析能耗分析n用能单位定期对能源消耗状况及其费用进行分析，各用能单位应对本单位使用的主要用能设备、工主要用能设备、工序的能源消耗状况进行分析，序的能源消耗状况进行分析，不断提高能源利用水平。能耗分析方法应根据用能单位的实际情况和需要灵活选择，目前常用的分析方法有以下三种：n（1）统计分析方法。统计分析方法。n（2、能源审计方法。能源审计方法。n（3）能量平衡方法。能量平衡方法。n2、能耗分析评价报告能耗分析评价报告n能耗分析后，做出评