電力折算標(biāo)準(zhǔn)煤系數(shù)對節(jié)能的影響分析

根據(jù)國家統(tǒng)計局有關(guān)文件規(guī)定，從2006起，能源統(tǒng)計中“電力”消費的折標(biāo)煤系數(shù)統(tǒng)一采用當(dāng)量系數(shù)0.1229，即1萬千瓦時電力折合1.229噸標(biāo)煤，但為了與國際接軌，同時便于與歷史資料對比，規(guī)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(shù)核算，而基層企業(yè)計算能源消費量時，電力則一律采用當(dāng)量系數(shù)核算[1]。統(tǒng)一采用電力消費當(dāng)量折標(biāo)核算的統(tǒng)計制度，雖然避免了重復(fù)計算能耗，國家可以獲得比較準(zhǔn)確的能耗統(tǒng)計數(shù)據(jù)。但是，電力折算標(biāo)煤系數(shù)都采用電力當(dāng)量系數(shù)計算，有可能導(dǎo)致國家節(jié)能減排的政策在不同行業(yè)和企業(yè)間失去公平，從而誤導(dǎo)相關(guān)行業(yè)和企業(yè)節(jié)能減排的工作思路和投資決策，給國家和企業(yè)的節(jié)能減排工作帶來嚴(yán)重負(fù)面影響，需要有待各級政府、相關(guān)企業(yè)和廣大從事節(jié)能減排工作者的高度重視和關(guān)注。為加強能耗統(tǒng)計、能源效率評價對節(jié)能減排工作的科學(xué)指導(dǎo)，有必要進一步研究新統(tǒng)計制度下的電力折算標(biāo)煤系數(shù)對節(jié)能理論、能耗統(tǒng)計以及節(jié)能工作的影響。

    1 電力折算標(biāo)煤的兩種系數(shù)

    由于各種能源原始計量單位不同，發(fā)熱值也不一樣，因此，在能源統(tǒng)計和審計過程中，生產(chǎn)或者消耗的各種能源必須換算成某一種標(biāo)準(zhǔn)燃料，以利于縱向和橫向比較和節(jié)能效果分析與評價。折算標(biāo)準(zhǔn)燃料系數(shù)是指某種能源的實際熱值與標(biāo)準(zhǔn)燃料熱值之比。國際上通常采用的標(biāo)準(zhǔn)燃料有：油當(dāng)量、電當(dāng)量、熱功當(dāng)量(焦耳)和煤當(dāng)量。根據(jù)我國能源結(jié)構(gòu)以煤為主的特點，我國采用煤當(dāng)量，即在能源統(tǒng)計中將各種一、二次能源消耗都換算成標(biāo)準(zhǔn)煤量進行統(tǒng)計計算。能源的熱值有當(dāng)量熱值和等價熱值之分，能源的當(dāng)量熱值就是指一、二次能源或載（耗）能工質(zhì)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(zhì)而言，指二次能源或耗能工質(zhì)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(zhuǎn)化的損失）。能源折算系數(shù)也有當(dāng)量系數(shù)和等價系數(shù)之分。當(dāng)量系數(shù)是指按照燃料的當(dāng)量熱值（理論發(fā)熱量）與標(biāo)準(zhǔn)煤發(fā)熱量之比，等價系數(shù)是指二次能源的等價熱值與標(biāo)準(zhǔn)煤熱值之比。我國現(xiàn)有的能耗統(tǒng)計標(biāo)準(zhǔn)只對電力的當(dāng)量熱值和等價熱值及對應(yīng)的折算標(biāo)煤系數(shù)作了規(guī)定，并規(guī)定了電力折算標(biāo)煤系數(shù)的大小[2]。

    1.1 電力折算標(biāo)煤當(dāng)量系數(shù)

    電力折算標(biāo)煤系數(shù)是能量換算系數(shù)的一種，是電量折算成標(biāo)準(zhǔn)煤量的計算系數(shù)，它是折算標(biāo)準(zhǔn)燃料系數(shù)之一。國際上規(guī)定每千克標(biāo)準(zhǔn)煤的熱值（低位發(fā)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(biāo)準(zhǔn)煤當(dāng)量系數(shù)。因為1kW.h =3600kJ，3600/29307=0.1229，即得電力當(dāng)量系數(shù)為0.1229kgce/kW.h。

    1.2 電力折算標(biāo)煤等價系數(shù)

    電力等價熱值是火電廠每供應(yīng)1千瓦小時電所消耗的熱量，故電力折算標(biāo)煤等價系數(shù)就是供電標(biāo)準(zhǔn)煤耗，供電煤耗隨著發(fā)電機組效率的提高逐年下降，所以，能耗換算標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定電力等價熱值和折算系數(shù)以當(dāng)年火力發(fā)電平均供電標(biāo)準(zhǔn)煤耗計算。例如，2006年全國供電煤耗平均為366克標(biāo)煤/千瓦時[3]，則當(dāng)年或次年的電力等價折標(biāo)煤系數(shù)為0.366kgce/kW.h。折算標(biāo)煤等價系數(shù)隨著發(fā)電煤耗的變化而變化，當(dāng)量系數(shù)則是一定的。從數(shù)值大小而言，目前的電力等價系數(shù)是當(dāng)量系數(shù)的近３倍，毫無疑問，電力折算標(biāo)煤系數(shù)的調(diào)整將給能耗的統(tǒng)計和分析以及人們的節(jié)能態(tài)度都會帶來很大影響。

2 “電力當(dāng)量折標(biāo)煤”統(tǒng)計制度與現(xiàn)代節(jié)能理論相悖

    電力當(dāng)量折算標(biāo)煤是將電力當(dāng)成了一般熱能對待，忽視了在電力生產(chǎn)過程中熱能轉(zhuǎn)化為電能而引起的巨大的能量損失。現(xiàn)代節(jié)能理論是以熱力學(xué)第二定律為基礎(chǔ)的節(jié)能理論，熱力學(xué)第二定律告訴我們，能量不僅有數(shù)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(zhuǎn)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(xué)第二定律。第二定律指出：能量總是自發(fā)地從高品位能轉(zhuǎn)化為低品位能，而不能自發(fā)地從低品位向高品位轉(zhuǎn)變。例如，功可以自發(fā)地全部轉(zhuǎn)化為熱（摩擦生熱），但熱能不可能無條件地全部轉(zhuǎn)化為功。在許多實際工程中，人們可以采取非自發(fā)過程達到能量向高品質(zhì)轉(zhuǎn)化之目的，但其中必須付出損失部分能量的代價。在熱能轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電過程中，部分能量損失是我們必須付出的代價。熱力學(xué)第二定律的發(fā)現(xiàn)者之一卡諾提出，任何兩個高、低溫?zé)嵩撮g的熱量傳遞都可以用來產(chǎn)生動力，并推出了理想可逆循環(huán)（卡諾循環(huán)）的效率為：

    η=1-T1/T2   （1）

    上式中，η是卡諾循環(huán)的熱效率， T1與T2分別為高溫?zé)嵩春偷蜏責(zé)嵩吹慕^對溫度值，在同等條件下，卡諾循環(huán)的效率最大。由公式（1）可知，從高溫?zé)嵩碩1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?zé)嵩吹臏囟扔嘘P(guān)。即：高溫?zé)嵩礈囟萒1越高、低溫?zé)嵩礈囟萒2越低，理想情況下熱能轉(zhuǎn)化為功的份額越高。上式還說明了熱量也有品質(zhì)差異，相同數(shù)量熱能Ｑ的做功大小W與載熱介質(zhì)的溫度T1和放熱環(huán)境溫度T2有關(guān)，當(dāng)環(huán)境溫度T2一定時， T1越高，則熱能Ｑ轉(zhuǎn)化的功量W越大，但是W永遠小于Ｑ，因為環(huán)境溫度T2不可能達到絕度溫標(biāo)的零度（-273.16℃）。根據(jù)現(xiàn)代節(jié)能理論，能量利用過程中要盡量節(jié)約高品質(zhì)能量，減少高品質(zhì)能的損失，要做到按質(zhì)用能，實現(xiàn)能量梯級利用。在國家節(jié)能減排的政策制定和實施中，應(yīng)該鼓勵按質(zhì)用能，采用更加科學(xué)的方法進行能耗統(tǒng)計和節(jié)能減排的考核評價，以引導(dǎo)企業(yè)盡可能節(jié)約高品質(zhì)能源。而新的能耗統(tǒng)計制度規(guī)定在統(tǒng)計和考核評價基層和企業(yè)的終端能耗時將電能僅作為熱量換算成標(biāo)準(zhǔn)煤，與現(xiàn)代節(jié)能理論的按質(zhì)用能理念相悖，不利于科學(xué)指導(dǎo)企業(yè)的節(jié)能減排工作。

    3 “電力當(dāng)量折標(biāo)煤”統(tǒng)計制度有可能誤導(dǎo)高耗能企業(yè)節(jié)能減排的決策和投資方向

    3.1 新統(tǒng)計制度有可能導(dǎo)致部分行業(yè)能耗出現(xiàn)非實質(zhì)性“大幅下降”

    除去電力生產(chǎn)耗能，鋼鐵行業(yè)耗能排在我國行業(yè)能耗之首，2006年鋼鐵冶煉與加工的能源消耗為4.28億噸標(biāo)煤，占工業(yè)能耗24.5%，為國家總能耗的17.4% [4]。因此，鋼鐵行業(yè)的節(jié)能減排對實現(xiàn)國家的節(jié)能減排目標(biāo)非常重要。而鋼鐵生產(chǎn)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(shù)的下降將大大降低鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)單位統(tǒng)計能耗。有研究表明，電力折標(biāo)煤系數(shù)從2005年的0.404千克標(biāo)煤/千瓦時調(diào)整為0.1229千克標(biāo)煤/千瓦時后，當(dāng)不計自發(fā)電的影響時，重點大中型鋼鐵企業(yè)噸鋼綜合能耗從2005年的747千克標(biāo)煤/噸鋼下降至2006年的615千克標(biāo)煤/噸鋼，單位能耗年降幅達18%[6]。其實，這并非完全是因為節(jié)能技術(shù)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(shù)變化對能耗降幅的影響。此外，因為電力折算系數(shù)變化而導(dǎo)致的噸鋼綜合能耗的非實質(zhì)性“大幅下降”，也影響了對我國鋼鐵工業(yè)技術(shù)先進性的判斷，不利于行業(yè)技術(shù)進步和節(jié)能減排工作。

    3.2 新統(tǒng)計制度不利于遏制部分重化工業(yè)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(chǎn)業(yè)用電量同比增長16.07%。在第二產(chǎn)業(yè)中，重工業(yè)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(yè)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(yè)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(yè)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(jù)證明電力折算標(biāo)煤系數(shù)的改變在一定程度上導(dǎo)致了高耗能行業(yè)用電量的大幅度增加，但是，新的能耗統(tǒng)計制度將優(yōu)質(zhì)電力資源的消耗計算為同等熱能，這等于為部分重化工業(yè)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(tǒng)計制度不利于激勵節(jié)能改造和節(jié)能技術(shù)的推廣應(yīng)用

    統(tǒng)計數(shù)據(jù)和分析研究表明，鋼鐵、有色及水泥生產(chǎn)等高耗能行業(yè)的節(jié)能改造將受到新能耗統(tǒng)計制度的影響。因為電力消費折算標(biāo)煤系數(shù)從“等價”改變“當(dāng)量”后，對高耗能企業(yè)的產(chǎn)品綜合能耗的下降有很大影響，而其影響程度卻因企業(yè)用電比例不同而不同。企業(yè)自己發(fā)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(nèi)無余能利用發(fā)電的企業(yè)反而比利用余熱發(fā)電的企業(yè)能耗下降幅度更大[6]。電力折算標(biāo)煤采用當(dāng)量系數(shù)后，是否進行余熱利用和余熱發(fā)電不會給水泥廠等一些企業(yè)的能耗下降帶來明顯效果[8]，這樣的能耗統(tǒng)計結(jié)果將不利于激勵企業(yè)進行節(jié)能改造和節(jié)能新技術(shù)的推廣應(yīng)用。在商業(yè)、公共建筑和居民節(jié)能方面也存在同樣的情況，若在終端能耗統(tǒng)計時將高品質(zhì)電力能源當(dāng)成熱能來消耗，則許多節(jié)能產(chǎn)品和技術(shù)如熱泵空調(diào)、熱泵熱水器、熱電冷三聯(lián)供、節(jié)能燈及綠色照明等的推廣應(yīng)用工作將很難展開和推進。

    4 結(jié)論

    綜上所述，新的能耗統(tǒng)計制度采用“電力當(dāng)量折標(biāo)煤”系數(shù)統(tǒng)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(xiàn)代節(jié)能理論不相符，不利于遏制高耗電行業(yè)和行為，不利于鼓勵高耗能企業(yè)開展節(jié)能減排，不利于節(jié)能新技術(shù)和新產(chǎn)品的推廣應(yīng)用，建議進一步完善現(xiàn)行的能耗統(tǒng)計和考核評價制度及相關(guān)法律政策，恢復(fù)使用電力等價系數(shù)計算電力消費，科學(xué)指導(dǎo)節(jié)能減排。

    參考文獻：

    [1] 北京市大興區(qū)統(tǒng)計局文件. 關(guān)于修訂2006年規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)能源統(tǒng)計定期報表制度的通知（京興統(tǒng)發(fā)〔2006〕6號）.

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

    [3] 中國電力行業(yè)月度運行報告（2006年12月）.

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

    [5] 中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會科技環(huán)保部.中國鋼鐵工業(yè)能耗現(xiàn)狀與節(jié)能前景[J].冶金管理,2004年,第9期,p:15-19.

    [6] 中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會.中國鋼鐵工業(yè)節(jié)能目標(biāo)及完善能源指標(biāo)體系的建議[J]. 冶金管理,2007 年第7 期,p:17-23。

    [7] 國家電力監(jiān)管委員會.電力監(jiān)管年度報告（2007）. 

    [8] 武洪明.水泥單位產(chǎn)品能源消耗電力折算標(biāo)準(zhǔn)煤取值探討.

    作者單位：中南大學(xué)能源科學(xué)與工程學(xué)院    湖南節(jié)能評價技術(shù)研究中心