能源平衡数据统计与分析方法-PPT课件

1、能源平衡数据统计与分析方法Methods Used for Data Analysis of Energy Conservation 刘玉龙2009年2月能源审计 以用能单位为体系的投入产出分析方法，一般用于用能单位能源利用与用能单位能源利用状况的宏观分析能源平衡（检测分析） 以用能单位为对象的能量平衡；对内部次级用能单位或主要能量系统和主要耗能设备、工序等进行能量平衡测试 热平衡测试 电平衡测试统计分析 根据用能单位特点，运用数理统计方法对能耗有关数据进行处理、设计和绘制各种图表，用于对能耗状况进行经常性分析能效诊断与能源数据分析能量平衡测试与分析对进入体系的能量与离开体系的能量在数量上的平

2、衡关系进行分析。能源收入与支出的平衡、消耗与有效利用及损失之间的平衡。 能量平衡（检测分析）的目的：掌握耗能状况能源消耗的数量与构成、分布与流向等了解用能水平能量利用损失情况、设备效率、能源利用率、综合能耗等找出费能问题管理、设备、工艺操作中的能源浪费问题查清节能潜力余能回收的数量、品种、参数、性质等核算节能效果技术改进、设备更新、工艺改革等的经济效益、节能量明确节能方向工艺节能改造、产品节能改造、制定技改方案、措施等电能平衡的要点其他能源利用率概算能源输入情况用电设备运行状况分析能源平衡能源平衡概况综合能耗指标能源消费情况能源平衡结果能量过程与工艺过程 水泥生产工艺过程工艺过程中的电能平衡图

3、1 全厂年度生产耗电负荷曲线图图2 总降供电系统图图4 企业电能流向图图3 供电系统电能流向图 水泥生产工艺的电能平衡（检测分析）烧成系统电耗的评定，其中包括窑尾排风机、窑的传动系统、冷却机等各种大型设备负载率及损耗的现场测算，主要包括：破碎机、水泥磨、生料磨、回转窑及20kW以上电机等水泥制备系统电耗的评定，其中包括输送、粉磨、包装、散装及收尘等。主要测点有：石膏破碎、熟料散装、调配室、水泥粉磨、水泥散装、水泥包装车间、石膏破碎、磨房、收尘器等电能平衡生料制备系统电耗的评定，其中包括矿山、破碎、烘干、生料粉磨、均化以及各点收尘等。主要测点有：石灰石均化堆场、原料粉磨、收尘器等办公区域及辅助设

4、施电耗的评定各变电所变压器损耗进行测算生产工艺的电能平衡矿山车间原料车间烧成车间水泥磨,包装老线其它全厂供入电能2019637.328137545.033204974.418819729.721553672.32803968.0106534526.7机电设备供入电能1771890.026874821.730612761.017759394.320434719.197453586.1电机损耗197194.21480949.13174010.81574849.41673767.98100771.4机械损耗693068.410303436.311037943.76634043.87639369.63

5、6307861.8有效电能1039602.615455154.416556915.69951065.811459054.554461792.9照明耗电20704.6333167.6513493.4225870.8259648.21352884.6高压线损51761.5416459.5684657.9282338.2324560.31759777.4低压线损20819.6298900.0343330.2175281.4227281.91065613.1变压器损耗49483.2555199.11013872.1376844.6307462.81962858.9装机容量(kW)1011.55648.

6、25923.63875.73883.020342.0占全厂用电能(%)1.8926.4131.1717.6720.232.63100.0折当量标煤(t)电能测试率(%)94.3498.2679.1194.0098.4690.85电能利用率(%)52.6356.1151.3754.0854.3752.39备 注其它一项包括辅助生产和余热发电调试用电，电能利用率计算说明见各车间平衡报告。企业电能流向表水泥厂生产工艺的电能平衡序号设备名称电机型号额定参数测算数据额定功率(kW)额定有功效率(%)额定综合效率(%)允许综合效率(%)运行输入功率(kW)运行输出功率(kW)运行综合效率(%)负载率(%)

7、综合功率损耗(kW)年综合电能损耗（kW.h）1生料磨主电机YRKK900-8355096.5094.5093.623074297095.3580.27144.81077312.02废气处理窑尾风机YRKK500-10355.092.1089.2388.13331.5306.190.2686.2333.03245743.23原料磨排风机YRKK560-6100094.8092.4791.54935.6888.293.5588.8261.24455625.6生料磨系统电动机测算汇总表2 序号设备名称电机型号额定参数测算数据额定功率(kW)额定有功效率(%)额定综合效率(%)允许综合效率(%)运行

8、输入功率(kW)运行输出功率(kW)运行综合效率(%)负载率(%)综合功率损耗(kW)年综合电能损耗（kW.h）1 增湿塔水泵（喷雾系统）Y225M-245.0091.5089.6788.2319.3117.1788.4338.162.247 16717.682生料库底罗茨风机Y225S-437.0091.8089.8388.4421.8320.0588.9354.202.496 18570.243出库斗提机Y315M-4132.094.0092.0791.1931.1628.0484.9521.244.967 36954.484选粉机（变频）Y315S-4110.093.5091.6290.

9、7433.0229.8989.9327.173.347 24901.685入库斗提机Y250M-455.0092.6090.6189.6937.3434.6490.5462.993.620 26932.806增湿塔泵房2#泵Y280M1-290.0092.0090.1589.1820.2616.5080.9318.333.887 28919.28注: 按三班制年310个工作日计，实际工作小时数取7440小时生料磨系统电动机测算汇总表1 能源平衡统计分析概述能量平衡分析是以用能单位为对象的能量平衡，包括对各种能量的收入与支出的平衡，消耗与有效利用及损失之间的数量平衡。企业能量平衡分析就是根据企业

10、能量平衡的结果，对企业用能情况进行全面、系统地分析，以便明确企业能量利用程度，能量损失的大小、分布与损失发生的原因。 能量平衡分析的主要作用有：1、可摸清用能单位耗能情况。弄清能源构成及其来龙去脉，从而了解能源损失的大小与分布、损失的原因和存在的问题，以利于采取节能措施；2、可掌握用能单位的用能水平，即掌握各种能源的有效利用率，余能资源率，各主要次级用能单位的数据，及各主要产品的能耗数据，为制定合理的能源消耗定额，为完善用能单位能源制度和法规提供了科学根据；3、开展用能单位能量平衡分析对加强管理，提高管理人员的技术水平，推动用能单位的技术改造等起着促进作用。1、一次能源和二次能源 一次能源是指

11、自然界中以现成形式存在，不经任阿改变或转换的天然能源资源。 二次能源是指为了满足生产工艺和生活的特定需要以及合理利用能源，将一次能源直接或间接加工转换产生的其它种类和形式的人工能源。 能源平衡统计基本内容2、余热 余热是指用能单位生产过程中释放出来的可被利用的热能。 能源平衡统计基本内容3、耗能工质 所消耗的物质在生产过程中需要消耗一定数量的能源，利用这些工作物质就等于间接地消耗能源。 所消耗物质的使用能够替代或减少其它能源的消耗。 所消耗的物质不属于通常所指的能源之列。 （注意：不同的行业对耗能工质有不同的规定范围） 能源平衡统计基本内容4、能源计量 能源计量是指在能源流程中，对各环节的数量

12、、质量、性能参数、相关的特征参数等进行检测、度量和计算。 5、热量单位（焦耳、卡） 焦耳是热、功、能的国际制单位。我国已规定热、功、能的单位为焦耳。 卡是应淘汰的热单位。在我国的现行热量单位中，卡暂时可以和焦耳并用。 能源平衡统计基本内容6、燃料及发热值 燃料是一种可燃烧的物质。 燃料热值也叫燃料发热量，是指单位质量 (指固体或液体)或单位的体积(指气体)的燃料完全燃烧，燃烧产物冷却到燃烧前的温度(一般为环境温度)对所释放出来的热量。 燃料热值有高位热值与低位热值两种。我国是按低位热值换算的。 能源平衡统计基本内容能源平衡分析的数据统计内容1、能源购进、消费和库存统计这项统计是视能源为消费资料

13、，将能源作为原料或燃料消费时，由能源消费行为的企事业执行的报告内容。2、能源加工转换统计这项统计由有能源加工转换活动的工业企业或车间填报。它反映能源加工、转换过程中能源的投入与产出之间的定量关系；是计算综合能源消费量的基础。为计算、分析能源加工转换效率及其影响因素、为挖掘节能潜力、编制能源平衡表提供资料。3、能源经济效益统计这项统计是为计算能源利用效率而进行的统计。包括产值能耗、人均综合能源消费量等等。4、能源单耗指标统计这项统计是为计算企业在生产过程中生产某一产品而进行的统计，分析生产过程中能源消费的情况，以挖掘节能潜力和计算节能量。1.能源消费量 能源消费量是指统计报告期内用能单位在生产与

14、生活过程中消费的各种能源量 能源消费量购入能源量期初库存量期末库存量-外销能源量原料场消费单元2消费单元1消费单元3（四）工业生产综合能源消费量 工业生产综合能源消费量是指在统计报告期内工业生产用的各种能源折标准煤后进行汇总，并扣除本企业能源加工转换产出的能源折标准煤的汇总量。 2.主要生产（经营）用能 能源消费量是指统计报告期内用能单位在生产与生活过程中消费的各种能源量 能源平衡分析的数据统计内容（五）非工业生产用能 非工业生产用能是指在工业企业内不从事工业生产活动的非独立核算的单位所使用的能源 能源平衡分析的数据统计内容四、能源加工转换统计 能源加工与转换既有联系又有区别，两者都是将能源经

15、过一定的工艺流程生产出新的能源产品。 能源加工一般只是能源物理形态的变化， 能源转换是能源流程中的能量形式的转换。 能源平衡分析的数据统计内容（一）能源加工转换投入量 亦称中间消费，是指报告期内为加工转换二次能源及其它石油制品(如润滑油、沥青等)和其它焦化产品(如焦油、粗苯等)，所投入到加工、转换设备中的各种能源。 不包括下列各项： 1、能源加工、转换装置本身工艺用能和其它设备用， 2、车间用能。 3、辅助生产系统用能。 4、经营管理用能。 5、除上述各项以外的其它非生产用能。 能源平衡分析的数据统计内容（二）能源加工转换产出量 是指各种能源经过加工转换后，产出的各种二次能源产品(包括不作为能

16、源使用的其它副产、联产品) 。 在计算投入量和产出量时，必须按当量热值折为标准煤。 能源平衡分析的数据统计内容（三）能源加工、转换损失量 是指在能源加工、转换过程中产生的各种损失量，即能源加工、转换过程中投入的能源和产出的能源之间的差额。计算公式为：能源加工、转换损失量能源加工、转换投入量能源加工、转换产出量能源平衡分析的数据统计内容（四）能源加工、转换效率 是指能源加工、转换过程中产出量与投入量的比率，即能源加工转换的产出率。计算公式为： 能源加工转换效率()=(能源加工、转换产出量能源加工、投入量)100能源平衡分析的数据统计内容（五）能源加工、转换损失率 是指能源在加工、转换过程中损失的

17、能量与投入的能量之间的对比关系，计算公式为： 能源加工转换损失率()(能源加工转换损失量/能源加工、转换投入量)100 能源平衡分析的数据统计内容五、能源经济效益统计（一）产值综合能耗 实现单位工业生产总值所需的综合能源消费量，该指标可以综合反映能源消费所获得的经济成果。计算公式为： 产值综合能耗（吨标准煤/万元）能源消费总量/ 工业生产总值（现价）能源平衡分析的数据统计内容（二）能源利用效率 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。计算公式为： 能源利用率（%）（有效能量/实际能源消费量）100 能源平衡

18、分析的数据统计内容（三）能源损失率 能源损失率是与能源利用率相对应的指标，计算公式为： 能源损失率（%）能源损失量/能源消费或输入）量100% 1-能源利用率能源平衡分析的数据统计内容能源经济效益统计1、产值综合能耗实现单位工业生产总值所需的综合能源消费量，该指标可以综合反映能源消费所获得的经济成果。计算公式为：产值综合能耗（吨标准煤/万元）能源消费总量/ 工业生产总值（现价） 2、能源利用效率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。计算公式为： 能源利用率（%）（有效能量/实

19、际能源消费量）100 3、能源损失率能源损失率是与能源利用率相对应的指标，计算公式为： 能源损失率（%）能源损失量/能源消费（或输入）量100%1-能源利用率 。能源单耗指标的统计能源单耗指标可分产品单位综合能耗统计和产品单位单一能源品种消耗统计。在计算单耗统计时，可按行业规定在计算时将耗能工质能量计入在内。产品单位产量综合能耗如企业吨钢综合能耗、炼钢工序能耗、转炉工序能耗等等。产品单位产量单一能源品种消耗，具体指标如吨钢电力单耗、炼钢工序电力单耗、转炉工序焦炉煤气单耗等等产品可比单位产量综合能耗是为在同行业中实现相同产品能耗可比，对影响产品能耗的各种因素，用折成标准产品的办法、能耗统计计算分

20、办法等加以考虑所计算出来的单位产品综合能耗。 能源综合平衡的统计能源综合平衡统计是能源统计工作的高级阶段，它全面系统地反映一定时期内能源的资源开发、加工转换、输送、分配、储备、使用的整个能源系统流程的全貌和能源系统内各运行环节的特征以及相互之间的联系和能源经济运行中所形成的总量、速度、比例、效益之间的制约和平衡状况。 能源平衡表企业能源平衡表是以一个企业或公司为平衡范围，根据企业对能源管理的需要和本企业的实际情况，在产品生产、销售与库存，能源收、支与库存，能源消耗、能源加工转换，能源计量器具运行等一系列报表的基础上编制的综合平衡表，它反映了企业各种能源的来踪去迹以及各种能源的消费构成、加工转换

21、的投入和产出，体现出企业能量的平衡关系。能源平衡表企业能源平衡表是以一个企业或公司为平衡范围，根据企业对能源管理的需要和本企业的实际情况，在产品生产、销售与库存，能源收、支与库存，能源消耗、能源加工转换，能源计量器具运行等一系列报表的基础上编制的综合平衡表，它反映了企业各种能源的来踪去迹以及各种能源的消费构成、加工转换的投入和产出，体现出企业能量的平衡关系。能源平衡表各个企业的具体情况不同，企业能源平衡表的形式也不可能完全一样，但都应根据能量流动过程进行编制。能源平衡表采用矩阵式，一栏用来表示能源流向（使用单位），一栏用来表示能源品种，采用“”表示消耗、“”号表示生产或产出，便于各模块数量关系

22、和总平衡关系用代数和运算。能源平衡表的编制原则1、编制能源平衡表所遵循的基本原则是能量守恒定律能源可以互相转换，在能源转换过程中全部能量的总量保持不变。平衡表的编制必须符合能量平衡的要求。所有能源品种均有来源和去向。平衡表的纵列与横行的相关数据以及各子矩阵必须形成相互之间平衡关系。 2、消除数据的重复计算，补充统计内容和范围的遗漏对无法从定期统计报表中搜集整理的有关资料，可进行一次性调查，也可进行有根据的合理估算，以便补充编制能源平衡表中出现的资料缺口。 3、必须采用两种计算单位，一是实物量，二是标准量标准量单位采用标准煤。 4、对综合能源平衡表的数据进行验证进行总平衡后允许出现平衡差，但数量

23、不能超出正常范围。用能单位能耗分析（一）单位能耗分析法该分析可通过企业报告期能耗情况与基期比较或与同行业其它企业比较，也可与本企业历史水平等加以比较进行分析，但主要的分析是通过对计划单耗执行情况或完成情况所进行的分析，基本方法是将实际单耗与计划单耗或历史单耗对比，寻找薄弱电和贡献点。 （二）生产结构分析法该分析可通过企业报告期生产结构与基期比较或与同行业其它企业比较，也可与本企业历史水平等加以比较进行分析，结合单位能耗计算出由于生产结构变化而造成能源消费总量的变化，便于正确分析企业能耗情况。（三）企业能量平衡分析企业能量平衡是以企业为对象的能量平衡，包括各种能量的收入与支出的平衡，消耗与有效利

24、用及损失之间的数量平衡。企业能量平衡分析就是根据企业能量平衡的结果，对企业用能情况进行全面、系统地分析，以便明确企业能量利用程度，能量损失的大小、分布与损失发生的原因。 企业能量平衡的主要作用有：1、可摸清企业耗能情况。弄清企业的能源构成及其来龙去脉，从而了解企业能源损失的大小与分布、损失的原因和存在的问题，以利于采取节能措施；2、可掌握企业用能水平，即掌握企业各种能源的有效利用率，余能资源率，各主要车间的故率，及各主要产品的能耗数据，为制定合理的能源消耗定额，为完善能源制度和法规提供了科学根据；3、开展企业能量平衡对加强企业管理，提高管理人员的技术水平，推动企业的技术改造等起着促进作用。 能

25、源数据采集需要注意的问题能源平衡数据的采集应把能源的消耗量与能源的产出效果联系起来，而不仅仅是指消耗的能源。 对能源平衡数据采集的总结可视化的现场图和流程图耗能设备/系统的运行工况能源消耗数据能源传输与分配数据产品产量及产值等能效产出数据案例1：横向比较发现能耗问题ZL办公楼夜间和周末能耗高！案例2：掌握能耗构成状况案例3：纵向分析寻找能耗漏洞空调系统能耗高！案例3：纵向分析寻找能耗漏洞空调系统中空调箱和新风机的能耗偏高！案例4：基于指标对比度能源平衡诊断2019年6月累计或平均值ZL办公楼MS办公楼FZ写字楼MZ办公楼CY写字楼CF酒店经验性的较为理想的指标数值单位面积耗冷量MJ/m256.

26、7 37.8 34.0 17.0 19.6 41.1 -空调系统能效比2.4 3.4 1.7 2.9 2.7 3.6 3.3制冷系统能效比3.8 3.9 3.4 3.4 3.8 4.5 4.0冷冻水输送系数19.5 26.8 14.0 20.3 20.4 22.3 40末端能效比9.0 4.4 21.9 20案例5：改善运行管理，产生节能效益 运营改进前采取措施进行改进平均耗电功率下降约100kW，制冷季6.110.1共120天，每天24h，年节电约30万kWh！案例6：通过能耗公示激励行为节能 案例7：对节能技术客观评价 案例8：引导节能化运行管理用能单位能耗分析（一）单位能耗分析法该分析可

27、通过企业报告期能耗情况与基期比较或与同行业其它企业比较，也可与本企业历史水平等加以比较进行分析，但主要的分析是通过对计划单耗执行情况或完成情况所进行的分析，基本方法是将实际单耗与计划单耗或历史单耗对比，寻找薄弱电和贡献点。 能源绩效的E- P图分析法案例研究E-P图主要用于工厂的能源绩效评估作为生产控制部门而不是财务部门评估单位消耗月份变化分析蒸汽曲线波动小，控制相对比较好水曲线波动小，控制相对比较好电力消耗在夏季达到最大，冬季最小资源、能源消耗随时间变化图分析结论结论:蒸汽曲线波动小，控制相对比较好水消耗有增加趋势，说明水设备老化或者控制减弱电力消耗在夏季达到最大，冬季最小问题为何要做针对时间的图表时间图表是财务部门关心的事情，生产部门需要了解的是绩效什么是资源、能源消耗的绩效资源、能源与产量的关系E-P图揭示资源、能源消耗与产品产量关系的图表，了解生产绩效状况。绘制水耗的E-P图其他资源、能源消耗分析电消耗 E-P图蒸汽消耗 E-P图E-P理论对于大多数工厂来说，能源产量图近似于一条直线。可以假定其能源消耗包括两个部分：mPePE好的能源控制的E-P图E-P图分析E-P图分析案例氮肥厂E-