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能源的科学计量与能源节约

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能源的科学计量与能源节约

  • 分类:能源计量
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  • 发布时间:2013-11-03 16:14

能源的科学计量与能源节约

  一、 能源计量在工业企业中对科学用能的作用1、准确的计量是履行《京都议定书》的必要条件

  关于气候变化的政府间组织[IPCC]于2001年做出了关于全球气候变化科学的第三个评估报告。根据这一评估报告:

  在20世纪中,全球平均气温增高了约0.6℃,全球的平均海平面已升大了0.1至0.2米。造成平均气温升高和海平面升高的最主要原因是由于人类活动所造成的“温室气体”(如CO2气)的排放放量猛增。

  按照全球气温模型的预报,在21世纪中全球平均气温将冉升高为1.4℃至5.8℃,许多岛屿将不复存在,有大面积的海滩将被淹没。

  为了解决这一问题已经成立联合国关于气候变化的框架公约组织(UNFCCC)。1997年12月1日在日本京都召开UNFCCC的大会上已通过了著名和重要的京都议定书,(KYOTO PROTOCOL)。京都议定书的主要目标是减少温室气体的排放量,使之达到比1990年的排放量少5%。然而,京都议定书付诸实施的先决条件是有多于55个国家在此议定书上签字,而在这些国家中CO2 的排放总量应大于全世界温室气体排放总量的55%。虽然到目前为止,已有84个国家在该议定书上签了字,但这些国家的CO2 排放总量仅占个世界排放总量的44%原因是还有某些大国仍然拒绝在京都议定书上签字。

  图l.过去 140年和过去 1000年地球表面气温的变化曲线(根据 IPCC的第三号评估报告)

  在目前这种情况下,全人类都应该对未来的环境和能源技术作更加广泛和深入的研究,特别是开展新型的国际化合作研究。所以要这样作的原因是:将来一旦在某时由一些大国的签字而使京都议定书实质生效时,利用目前现有水平的技术而同时又不致使全世界的经济活动衰退,要想达到京都议定书所规定的目标将是十分困难的。因此现有就应立即研发以下的各项新技术,它上要包站:新的燃料电池,燃氢车辆,改进提高内燃机,更加有效(输出功率更大)的核电站,各种新材料等的广泛研发

  计量技术能为上述这些新技术的研发作出重要贡献,这是由于大多数的新技术都变求在十分苛刻的条件进行有效的计量过程,并且还要求有更加精确的计量结果。

  2、计量在国民经济中“四两拔千斤”的作用

  西方国家将仪器仪表纳人信息技术产业并采取优先发展的政策,例如、美国商业部指出;“信息技术(IT)生产行业,也就是计算机软、硬件生产者、通讯设备及服务提供者、计量仪器仪表生产者”。它把计量用工业仪表、电测仪器、实验室分析仪器,以及相关软件也属于信息技术生产行业。并把发展信息技术和信息产业摆在优先地位,同时加大了这方面的战略性投资。

  对于仪器仪表产业美国商务部分析说:“仪器仪表总产值仅占工业总产值的4%,但其对国民经济生产总值的影响却达到66%”,起到了四两拨千斤的作用。

  日本科学技术厅把测量传感器技术作为21世纪第一位的发展技术。近年来发展迅速,平均以20-30%的速度增长。成为亚洲测量传感器生产第一大国。

  西欧发展最快的是德国,自动化测控仪器系统得到了大面积推广应用。欧共体第三个科技发展总体规划(20世纪90年代)将测量、检测技术列为15各专项之一。

  各行各业随着对仪器仪表的要求也趋向于要求快速、自动、准确地测控。投资费用在增加,并占设备投入的相当比例。例如重大工程项目的投入仪器仪表平均占15%的设备投资;运载火箭的试制费用一半用于购置仪器仪表;高科技奥运工程也要求10%投入自动测控技术装备,可以增加新的生产能力、降低成本。其对科技、经济社会和和国防带动作用是显而易见的。

  近年来,我国经济发展很快,出口旺盛,但计量仪器仪表外贸逆差是机械装备制造业中最大的行业,外贸逆差2000年为11.2亿美元,2001年为30亿美元,2002年为50亿美元,2003年为60.7亿美元,2004年预计100亿美元,将超过国内总产值。

  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准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、准确的指导方向,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;能源计量器具的数字化、自动化、智能化不断提高;能源计量器具的准确度也不断提高。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,承包人和民营老板的短期行为,不重视能源计量器具的管理工作,能源计量器具的配备率、准确度又远达不到相关标准的基本要求。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系,利用现代化的手段准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,这就更需要准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。

  二、 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、唐山三友碱业、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,运用标准、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(标准)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著效益。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制糖企业----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表、超声波流量计、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“计量数据采集管理系统”建设,该系统由分布在公司内的43个采集子站、1319个采集点对公司的一、二次能源量、物资量进行实时采集,将采集到的水、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,实时在局域网发布,供公司各部门应用。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,该系统的建立和应用在企业节能降耗、清洁生产、增加效益等方面发挥了非常显著的作用。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,该公司采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%;三是采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、采用高压注浆、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年前十个月烧碱综合耗能达到了1413kg/吨标准煤,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范工程”,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200万吨标准煤,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项企业最高标准,其计量校准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级标准体系良好行为示范企业,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络,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准、提高企业准入的耗能、环境标准条件,对一些达不到标准条件的高耗能、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,舍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。

  三、 能源计量的任务及应采取的措施

  1、 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,我们进一步加强了在线、动态和远程校准及检测技术的研究工作。例如,拟开展地环境污染动态在线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在线动态检测方法,通过数据无线远程通讯或者网络系统,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。拟建立的高压电能在线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)电能在线动态计量方法,并建立相应的高压电能表检定装置,制定相关的检定校准规程。建立量值传递和溯源使系。保证量值的准确统一。 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准电池”,获国家科技进步二等奖的“模/数、数/模转换(CAD、DAC)静态测量标准”、“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)检定标准装置的研究”、“激光功率能量计量标准装置与新型激光测量仪器系列研究”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天线校准装置。功率吸收钳校准及骚扰功率测试系统”、“国家三项电能标准”。“建立太阳能电池光伏计量基标准”,“空间遥感器积分球辐射定标系统的系列研究与实施”等。许多科研成果广泛应用于高新技术领域,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准”,解决了模/数、数/模性能的准确测量和量值统一。

  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星计和科氏力流量计,它们都采用非常高级的计算机软件。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,而另一方面则采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,这一标准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)它是一种含尘的脏污气体;(五)要求进行的是快速响应的流量测量。

  (3)环保化学分析中的标准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干式。然而,为了比较干式仪表中被监测气体的密度,需要有各种标准气体。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准气体。为了能产生低密度的各种标准气体要求组份气体有很小的流量。为了校准一个监测仪表的稀释系统,还要研发一个稀释基准。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。此系统的标准不确定度要为 0.35%至 0.4%。

  (4)脉动流流量测量的新基准;

  (5)极小气体流量的新基准;

  (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;

  各汽车制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尽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,应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,则能实现更准确的流量测量,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(校准)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准装置。

  2、管理层面

  采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,从原材料采集、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应用,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,通过计量的量化跟踪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)合理设置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,形成能源计量网络,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、采购、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(校准)制度,能源计量数据采集、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,大量智能型的计量仪表逐步替代能耗高、准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制造许可证制度。通过颁发制造计量器具许可证、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准覆盖范围,保证能源计量仪表有计量溯源的依据和途径,尽快建立新型能源计量仪表的计量标准、校准装置和技术规范。要针对能源计量仪表的综合性、难以拆卸性,引进、研制能源计量仪表在线检定校准装置及研究出在线检定方法。

  四、关于GB17167-2006国家标准

  《用能单位能源计量器具配备和管理通则》

  1.由推荐性标准改为强制性标准

  《用能单位能源计量器具配备和管理通则》是在1997年发布的《企业能源计量器具配备和管理导则》国家标准基础上修订而成的。根据标准提出单位代表的建议、标准起草组成员的反复讨论、用能单位反馈意见及原标准的执行情况,特别是国家质检总局计量司领导的具体指示要求,将原推荐性国家标准修订为强制性国家标准。具体理由为:

  (1)《用能单位能源计量器具配备和管理通则》可以用于科学定量地管理用能单位的能源生产、输运、消耗全过程。真正做到“能源数据来源于能源仪表,能源管理依靠能源数据”,从而达到节约能源的目的。而能源的节约和合理使用是影响经济、社会可持续发展的重要因素,关乎经济安全、国家安全; 

  (2)一般地说,能源的消耗与污染物(包括二氧化碳)的排放有着直接的关系,利用现代化的手段准确测量能源的消耗量和污染物的排放量,可以促进有的放矢地节约能源,保护环境。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,这就更需要准确地测量用能单位的能源消耗量。可以说准确测量是履行《京都议订书》的前提;

  (3)《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”,作为节能法的配套法规,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《企业能源计量器具配备和管理导则GB/T17167-1997》规定的要求”。可见有关能源计量器具配备的要求已列入了国家节能法律法规,有必要制定涉及相关内容的强制性国家标准。

  (4)质检总局计量司相关领导和同志对制定本标准给予了大力支持。计量司领导亲自带队,进行了大量的调查研究工作。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。召开了十多次重点耗能企业、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。综合各地的实际情况、管理经验和有关专家的建议,标准提出单位和起草单位认为有必要将原推荐性国家标准《企业能源计量器具配备和管理导则》修订后作为强制性国家标准《用能单位能源计量器具配备和管理通则》发布实施。

  2.对标准的适用范围进行了调整

  标准的名称由原来的《企业能源计量器具配备和管理导则》改为《用能单位能源计量器具配备和管理通则》,这是因为:

  ——根据党中央、国务院倡导科学发展观、建立节约型社会的要求,把能源

  计量仪表的配置要求从企业拓展到全社会的用能单位(不含个人或家庭)。据统计,我国的办公楼宇的人均能耗是城镇普通居民的十几倍。

  ——各行各业千差万别,采用单一标准,并提出过细的要求是不现实的。为了避免“管的太死,放的过宽”,使管理“有的放矢”,将“准则”改为“通则”,并将在今后陆续制定更细化的针对行业需要的国家标准,如:钢铁行业能源计量器具配备要求、有色金属行业能源计量器具配备要求、石油石化行业能源计量器具配备要求、化工行业能源计量器具配备要求、电力行业能源计量器具配备要求、建筑材料行业能源计量器具配备要求等。

  关于标准的适用范围,本标准适用于企业、事业单位、行政机关、社会团体等独立核算的用能单位。依据《中华人民共和国民法通则》,法人是具有民事权利能力和民事行为能力、依法独立享有民事权利和承担民事义务的组织。法人应当具备下列条件:(一)依法成立;(二)有必要的财产或者经费;(三)有自己的名称、组织机构和场所;(四)能够独立承担民事责任。由此可见,作为法人用能单位,显然属于本标准的规范范围。法人用能单位包括企业法人用能单位、机关法人用能单位、事业单位法人用能单位和社会团体法人用能单位。

  但非法人单位只要是独立核算的、与供给单位有贸易关系的用能单位亦在本标准的规范范围。

  应当指出的是,本标准不涉及城乡居民家庭用能及个人用能。

  3.标准的修订原则

  考虑到我国各地、各行业发展极不平衡等因素,只将原标准的部分条款改为强制性条款。在制订强制性条款时,主要遵循以下原则是:

  ——强制性条款尽量少;

  ——强制性条款可操作性强;

  ——由于强制性条款具有普遍适用的特点,故强制性条款的技术指标要求普遍弱于推荐性条款。

  标准起草组认为,标准报批稿中的强制条款与我国目前的能源形势和企业管理现状基本上是适应的。

  标准中的强制性条款的主要内容为:

  (1)对用能单位的能源计量器具的配备要求是强制性的。这一要求是基本的、必须的。作为对外结算的用能单位,如果不配备必要的能源计量器具,就不具备贸易结算的基本条件,能源管理就无从谈起。

  (2)对主要次级用能单位的能源计量器具的仪表配备要求是强制性的。标准起草组对主要次级用能单位的耗能量下限(表1),进行了反复的测算和论证,采取“宜大不宜小”的原则。论证会上专家们认为,用能单位对其下属的次级用能单位的耗能指标管理是用能单位能源管理的核心,如果对主要次级用能单位没有能源计量器具配备的强制要求,就无法做到有效管理,势必就会使“用能包费制”死灰复燃,使“耗能定额指标管理”成为空谈。故对主要次级用能单位的能源计量器具的配备要求是强制性的,但其所配备能源计量器具准确度等级未作强制性要求。

  (3)对主要用能设备的能源计量器具配备要求是强制性的,起草组对主要用能设备的耗能量下限(表2)亦进行了反复的测算和论证。主要用能设备的耗能指标管理是用能单位能源技术管理的关键,它关乎用能单位的设备先进性考核、设备运行考核、主要产品单耗指标考核等技术核心指标,因此,主要用能设备的能源计量器具配备要求是强制性的,但其所配备能源计量器具准确度等级亦未作强制性要求。

  (4)能源计量器具配备率要求(表3)是强制性的,起草组进行了多方面地了解和测算。多年来的实践表明,对用能单位能源计量器具的配备率实行分级要求,即对进出用能单位、主要次级用能单位、主要用能设备分别提出要求,是科学的、行之有效的好办法,因此在标准中对此仍予以采用。

  在标准中规定,进出用能单位的各种计量器具配备率都必须达到100%(可回收利用的余能除外),这一要求并不过分,既是需要的,也是可行的。考虑到现实采用的重油、渣油计量手段,对于非连续作业的主要次级用能单位和主要用能设备来说,其配备率要达到100%确有很大困难;再有对蒸汽的计量,有些企业用汽设备很多,但单台用汽量并不大。因此,对重油和渣油、煤气和天然气、蒸汽的计量,就主要次级用能单位和用能设备而言,其计量器具配备率允许低于100%。对于余热资源的计量,主要是对介质温度、流量和压力的测量,鉴于在生产工艺条件不变的情况下,这些参数一般并不会发生很大变化,可以采用便携式测量仪表临时测量或请专业测量队伍予以检测的方法,因而标准中对其计量器具配备率的要求要稍低些。

  (5)用能单位能源计量准确度等级要求(表4)是强制性的。对计量器具准确度等级的要求,是能源计量的基本技术指标要求,不提出这种要求,“能源计量器具配备率”就是一句空话。鉴于能源计量器具在不同场合对准确度等级要求差异很大,不同准确度等级的能源计量器具价格差异也很大,考虑到标准的可操作性,在对当前现有计量手段进行调查分析的基础上,本着需要与可能相结合的原则,最终确定了标准中的指标。在整个标准中,只对“用能单位”的计量器具准确度等级作了强制性要求,而对主要次级用能单位、主要用能设备中的计量器具准确度等级未作强制性要求。表中电能表的准确度等级要求参照了DL/T448-2000中第5.1条的内容。

  此外,标准中规定,当计量器具由传感器、二次仪表组成时,本标准给出的计量器具准确度等级是指对测量系统或装置而言的。当系统或装置未明确给出其准确度等级时,就要用传感器与二次仪表的准确度等级按误差合成方法合成。这样规定是很必要的,因为许多计量仪表的生产厂家有时只给出其传感器和二次仪表的准确度等级,这一点往往被人们所忽视。

  4.对主要次级用能单位的定义划分主要考虑的几个因素

  用能单位下属的能源核算单位均为次级用能单位。采用这种定义方法是为了适应市场机制下的现代企业制度,它比企业、车间、班组三级管理方法有着更广泛的适应性。同时这种定义方法也使“次级用能单位”有着更广泛的内含,也就是说次级用能单位可能很大,也可能很小。为了合理利用社会资源,做到“该管理的管住,该放开的放开”,有必要对次级用能单位进行合理的划分,使本标准有较强的操作性。

  对主要次级用能单位的定义划分主要考虑了以下几个因素:

  1.直观性。表1中的耗能单位没有一概的采用能量单位,而是根据人们的习惯,对不同的载能工质分别采取了质量、体积(容积)、能量等的法定计量单位,特别是电力选取了功率单位。

  2.易行性。对于计量技术成熟、计量成本较低、实现容易的能源介质,如电力、水、燃气等,门槛设的较高些,对于计量成本较高的能源介质,如固体燃料,门槛设的稍低些。

  3.等值性。在制定限定值额度时尽可能地考虑到各种能源种类的价值和预期价值,价值高的要求严一些,价值低的要求低一些。各类能源限定值额度的价值应尽可能地在统一的价格等因素之下保持一致。

  4.实用性。表中列举了有限的能源种类,一目了然,特别适合一般用能单位的要求。

  5.广泛性。表中虽只列举了有限的能源种类,但考虑到用能单位的需要,把非常规性能源列入“其它”项。在实际使用过程中,用能单位应将“其它”还原成相应的能源种类与100t/a(2926GJ/a)相等价的计量单位。特别指出的是,这里的“其它”是指其它某一类能源而非其它各类能源的总和。

  总之,关于GB17167-2006《用能单位能源计量器具配备和管理通则》国家标准的修订主要的目的可以概括为“用能数据来源于仪表,能源管理依靠数据”。

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