電力折算標準煤系數對節能的影響分析

根據國家統計局有關文件規定，從2006起，能源統計中“電力”消費的折標煤系數統一采用當量系數0.1229，即1萬千瓦時電力折合1.229噸標煤，但為了與國際接軌，同時便于與歷史資料對比，規定只有在計算國家、省、市級的能源消費總量時，電力仍采用等價系數核算，而基層企業計算能源消費量時，電力則一律采用當量系數核算[1]。統一采用電力消費當量折標核算的統計制度，雖然避免了重復計算能耗，國家可以獲得比較準確的能耗統計數據。但是，電力折算標煤系數都采用電力當量系數計算，有可能導致國家節能減排的政策在不同行業和企業間失去公平，從而誤導相關行業和企業節能減排的工作思路和投資決策，給國家和企業的節能減排工作帶來嚴重負面影響，需要有待各級政府、相關企業和廣大從事節能減排工作者的高度重視和關注。為加強能耗統計、能源效率評價對節能減排工作的科學指導，有必要進一步研究新統計制度下的電力折算標煤系數對節能理論、能耗統計以及節能工作的影響。

    1 電力折算標煤的兩種系數

    由于各種能源原始計量單位不同，發熱值也不一樣，因此，在能源統計和審計過程中，生產或者消耗的各種能源必須換算成某一種標準燃料，以利于縱向和橫向比較和節能效果分析與評價。折算標準燃料系數是指某種能源的實際熱值與標準燃料熱值之比。國際上通常采用的標準燃料有：油當量、電當量、熱功當量(焦耳)和煤當量。根據我國能源結構以煤為主的特點，我國采用煤當量，即在能源統計中將各種一、二次能源消耗都換算成標準煤量進行統計計算。能源的熱值有當量熱值和等價熱值之分，能源的當量熱值就是指一、二次能源或載（耗）能工質所包含的熱能值，而能源的等價熱值主要是指二次能源或載（耗）能介質而言，指二次能源或耗能工質所消耗的各種能源折算成一次能源的能量（其中包含了加工轉化的損失）。能源折算系數也有當量系數和等價系數之分。當量系數是指按照燃料的當量熱值（理論發熱量）與標準煤發熱量之比，等價系數是指二次能源的等價熱值與標準煤熱值之比。我國現有的能耗統計標準只對電力的當量熱值和等價熱值及對應的折算標煤系數作了規定，并規定了電力折算標煤系數的大小[2]。

    1.1 電力折算標煤當量系數

    電力折算標煤系數是能量換算系數的一種，是電量折算成標準煤量的計算系數，它是折算標準燃料系數之一。國際上規定每千克標準煤的熱值（低位發熱量）為29307千焦，用29307千焦除各種能源每千克的熱值就獲得各種能源的折標準煤當量系數。因為1kW.h =3600kJ，3600/29307=0.1229，即得電力當量系數為0.1229kgce/kW.h。

    1.2 電力折算標煤等價系數

    電力等價熱值是火電廠每供應1千瓦小時電所消耗的熱量，故電力折算標煤等價系數就是供電標準煤耗，供電煤耗隨著發電機組效率的提高逐年下降，所以，能耗換算標準規定電力等價熱值和折算系數以當年火力發電平均供電標準煤耗計算。例如，2006年全國供電煤耗平均為366克標煤/千瓦時[3]，則當年或次年的電力等價折標煤系數為0.366kgce/kW.h。折算標煤等價系數隨著發電煤耗的變化而變化，當量系數則是一定的。從數值大小而言，目前的電力等價系數是當量系數的近３倍，毫無疑問，電力折算標煤系數的調整將給能耗的統計和分析以及人們的節能態度都會帶來很大影響。

2 “電力當量折標煤”統計制度與現代節能理論相悖

    電力當量折算標煤是將電力當成了一般熱能對待，忽視了在電力生產過程中熱能轉化為電能而引起的巨大的能量損失?，F代節能理論是以熱力學第二定律為基礎的節能理論，熱力學第二定律告訴我們，能量不僅有數量的多少，也有品位高低之分，如電能、機械能等屬于高品位能，而熱能是低品位的能，能量的轉化和傳遞過程雖然遵循能量守恒定律，即能量的總量不變，但同樣遵循熱力學第二定律。第二定律指出：能量總是自發地從高品位能轉化為低品位能，而不能自發地從低品位向高品位轉變。例如，功可以自發地全部轉化為熱（摩擦生熱），但熱能不可能無條件地全部轉化為功。在許多實際工程中，人們可以采取非自發過程達到能量向高品質轉化之目的，但其中必須付出損失部分能量的代價。在熱能轉化為電能的發電過程中，部分能量損失是我們必須付出的代價。熱力學第二定律的發現者之一卡諾提出，任何兩個高、低溫熱源間的熱量傳遞都可以用來產生動力，并推出了理想可逆循環（卡諾循環）的效率為：

    η=1-T1/T2   （1）

    上式中，η是卡諾循環的熱效率， T1與T2分別為高溫熱源和低溫熱源的絕對溫度值，在同等條件下，卡諾循環的效率最大。由公式（1）可知，從高溫熱源T1放出的熱量Ｑ中能做的最大功量W為：

    W=Ｑ×(1- T1/T2)  （2）

    可見，熱量Ｑ做功的多少與熱機工作的高、低溫熱源的溫度有關。即：高溫熱源溫度T1越高、低溫熱源溫度T2越低，理想情況下熱能轉化為功的份額越高。上式還說明了熱量也有品質差異，相同數量熱能Ｑ的做功大小W與載熱介質的溫度T1和放熱環境溫度T2有關，當環境溫度T2一定時， T1越高，則熱能Ｑ轉化的功量W越大，但是W永遠小于Ｑ，因為環境溫度T2不可能達到絕度溫標的零度（-273.16℃）。根據現代節能理論，能量利用過程中要盡量節約高品質能量，減少高品質能的損失，要做到按質用能，實現能量梯級利用。在國家節能減排的政策制定和實施中，應該鼓勵按質用能，采用更加科學的方法進行能耗統計和節能減排的考核評價，以引導企業盡可能節約高品質能源。而新的能耗統計制度規定在統計和考核評價基層和企業的終端能耗時將電能僅作為熱量換算成標準煤，與現代節能理論的按質用能理念相悖，不利于科學指導企業的節能減排工作。

    3 “電力當量折標煤”統計制度有可能誤導高耗能企業節能減排的決策和投資方向

    3.1 新統計制度有可能導致部分行業能耗出現非實質性“大幅下降”

    除去電力生產耗能，鋼鐵行業耗能排在我國行業能耗之首，2006年鋼鐵冶煉與加工的能源消耗為4.28億噸標煤，占工業能耗24.5%，為國家總能耗的17.4% [4]。因此，鋼鐵行業的節能減排對實現國家的節能減排目標非常重要。而鋼鐵生產過程中電力的消耗占鋼鐵總能耗的近1/4[5]，因此，電力折算系數的下降將大大降低鋼鐵生產企業單位統計能耗。有研究表明，電力折標煤系數從2005年的0.404千克標煤/千瓦時調整為0.1229千克標煤/千瓦時后，當不計自發電的影響時，重點大中型鋼鐵企業噸鋼綜合能耗從2005年的747千克標煤/噸鋼下降至2006年的615千克標煤/噸鋼，單位能耗年降幅達18%[6]。其實，這并非完全是因為節能技術或用能管理進步的貢獻，而在很大程度上是因為電力折算系數變化對能耗降幅的影響。此外，因為電力折算系數變化而導致的噸鋼綜合能耗的非實質性“大幅下降”，也影響了對我國鋼鐵工業技術先進性的判斷，不利于行業技術進步和節能減排工作。

    3.2 新統計制度不利于遏制部分重化工業投資和耗電的快速增長

    有資料顯示， 2007年我國全社會用電量同比增長14.65%，其中第二產業用電量同比增長16.07%。在第二產業中，重工業用電量達19804.98億千瓦時，同比增長17.60%，增幅比2006年又上升了1.98個百分點。其中，鋼鐵冶煉及加工業用電量3644.64億千瓦時，同比增長21.56%，占全社會用電量的11.38%；有色冶煉及加工業用電量2446.66億千瓦時，同比增長33.23%，占全社會用電量的7.64%，而鋁冶煉用電量達1474.13億千瓦時，同比增長36.19%，占全社會用電量的4.60%；在建材行業中，水泥制造用電量達到936.38億千瓦時，同比增長8.75%，占全社會用電量的2.92%[7]。雖然沒有直接的證據證明電力折算標煤系數的改變在一定程度上導致了高耗能行業用電量的大幅度增加，但是，新的能耗統計制度將優質電力資源的消耗計算為同等熱能，這等于為部分重化工業投資和耗電的快速增長提供了便利，而沒有抑制和約束作用。

    3.3 新統計制度不利于激勵節能改造和節能技術的推廣應用

    統計數據和分析研究表明，鋼鐵、有色及水泥生產等高耗能行業的節能改造將受到新能耗統計制度的影響。因為電力消費折算標煤系數從“等價”改變“當量”后，對高耗能企業的產品綜合能耗的下降有很大影響，而其影響程度卻因企業用電比例不同而不同。企業自己發電份量大的單耗下降的少，用外來電力的單耗下降的多。由于用電工序能耗大幅下降, 工序內無余能利用發電的企業反而比利用余熱發電的企業能耗下降幅度更大[6]。電力折算標煤采用當量系數后，是否進行余熱利用和余熱發電不會給水泥廠等一些企業的能耗下降帶來明顯效果[8]，這樣的能耗統計結果將不利于激勵企業進行節能改造和節能新技術的推廣應用。在商業、公共建筑和居民節能方面也存在同樣的情況，若在終端能耗統計時將高品質電力能源當成熱能來消耗，則許多節能產品和技術如熱泵空調、熱泵熱水器、熱電冷三聯供、節能燈及綠色照明等的推廣應用工作將很難展開和推進。

    4 結論

    綜上所述，新的能耗統計制度采用“電力當量折標煤”系數統計和考核評價電力資源消耗，將電力等同于一般熱能，忽視了能量的品位高低，在理論上與現代節能理論不相符，不利于遏制高耗電行業和行為，不利于鼓勵高耗能企業開展節能減排，不利于節能新技術和新產品的推廣應用，建議進一步完善現行的能耗統計和考核評價制度及相關法律政策，恢復使用電力等價系數計算電力消費，科學指導節能減排。

    參考文獻：

    [1] 北京市大興區統計局文件. 關于修訂2006年規模以上工業企業能源統計定期報表制度的通知（京興統發〔2006〕6號）.

    [2] 中華人民共和國國家標準. 綜合能耗計算通則（GB/T2589—2008）.

    [3] 中國電力行業月度運行報告（2006年12月）.

    [4] 中華人民共和國國家統計局.中國統計年鑒2007[M].北京：中國統計出版社，2007.

    [5] 中國鋼鐵工業協會科技環保部.中國鋼鐵工業能耗現狀與節能前景[J].冶金管理,2004年,第9期,p:15-19.

    [6] 中國鋼鐵工業協會.中國鋼鐵工業節能目標及完善能源指標體系的建議[J]. 冶金管理,2007 年第7 期,p:17-23。

    [7] 國家電力監管委員會.電力監管年度報告（2007）. 

    [8] 武洪明.水泥單位產品能源消耗電力折算標準煤取值探討.

    作者單位：中南大學能源科學與工程學院    湖南節能評價技術研究中心