能源效率评价（精选10篇）
能源效率评价 篇1
摘要：运行效率是构建合理高效的能源通道体系一项重要指标。本文对我国能源运输通道效率进行了分析, 并总结各通道的运行效率。
关键词：运输通道,效率评价,DEA模型
一、引言
近几年, 在低碳经济的倡导及世界多次能源危机的影响下, 能源运输及利用效率是一个不可忽视的问题。面对日益稀缺的能源资源, 通过对能源运输效率进行研究, 提高其运输效率, 将有利于减少我国的能源浪费, 构建更加经济有效的能源运输通道体系, 加快社会主义经济现代化进程。
二、能源运输通道运行效率评价
(一) 基于DEA的运输通道体系运行效率评价
1. 评价原理
本文通过对DEA的C2R模型和BC2模型分别计算综合技术效率 (OE) 和纯技术效率 (PTE) , 各决策元的规模效率值 (SE) =综合技术效率 (OE) /纯技术效率 (PTE) , 即综合技术效率可分解为纯技术效率与规模效率之积。对能源运通道体系的技术有效和规模有效进行评估, 在运用统计方法对所得数据统计分析即可得出本文结论。
2. 建立C2R模型及BC2模型
Vp表示对第p种输入的一种度量 (权) ;Ur表示对第r种输出的一种度量 (权) , 对第i个单元进行评价, C2R模型中求目标函数:Minq, 其约束条件是:
q分别表示第i个单元的总效率值和技术效率。
在单输入与单输出的情况下:如果线性规划的最优值q=1, 即投入量xi不能按比例q减少, 决策单元即为技术有效, 也为规模有效;反之, 线性规划的最优值q<1, 即如果输入量xi能按比例q减少, 决策单元不为技术有效, 或不为规模有效。
3. 构建评价指标
(1) 选取决策单元
我国的能源主要有四种:煤炭、石油、天然气及电力。在我国能源运输中, 铁路、水路、公路、管道和电网在不同种类能源运输领域中发挥各自的比较优势。故将能源运输通道体系的决策单元分为以下几个:
DMU1—煤炭铁路运输通道;DMU2—煤炭水路运输通道
DMU3—煤炭公路运输通道;DMU4—油气管道运输通道
DMU5—水路油气运输通道;DMU6—铁路油品运输通道
DMU7—电力输送通道
(2) 输入输出指标的选取
指标的选取必须能够反映系统自身发展所必须的条件及其发展的成效, 影响能源运输的因素有很多, 我国对运输通道的建设投入了大量的人力、物力、财力, 包括许多社会经济指标和生产技术指标, 比如:GDP, 弹性系数, 固定资产投资等。本文出于对数据的可得性及准确性, 对系统的输入指标选取:
X1—现有职工数量 (万人) ;X2—投资建设总规模 (千亿万元) ;X3—运输线路长度 (万公里) 。运输通道能产生各种效益, 为了能对运行通道进行更好的优化建设, 对能源和设施更好的利用, 对系统的输出指标选取:Y1—货运量 (万吨标准煤) ;Y2—消运系数;Y3—运输费率 (元/吨标准煤公里) 。
4. 数据处理及分析
由于数据来源须有可靠性, 故本文采用国家统计数据, 具体数据按照格式 (DMU, X1, X2, X3, Y1, Y2, Y3) 如下:
并用DEA模型计算出结果, 我们可以得到我国能源运输通道体系的效率情况, 采用的DEAP2.1作为计算软件, 具体数据及结果见表1。
(表中:drs:规模报酬递减;—:规模报酬不变;irs:规模报酬递增)
根据表1可以得知, 我国能源运输通道体系的运行效率平均值为0.533, 绝大部分运输通道处于效率低下水平。七个运输通道中只有煤炭铁路通道和油气管道通道同时是技术有效和规模有效的;煤炭公路通道和电网通道是技术有效而非规模有效;其他通道既非技术有效也非规模有效。
其中, DMU3—煤炭公路运输通道和电DMU7—电力输送通道存在规模效益递减;DMU2—煤炭水路运输通道、DMU5—水路油气运输通道和DMU6—铁路油品运输通道处于规模效益递增阶段, 这三个通道应适当增加投入, 提高其运行效率。
在煤炭运输通道中, 铁路通道建设较好, 总体上已达到最佳状态, 而公路和水路建设没有达到最佳状态, 尤其是公路建设处于规模效益递减阶段, 造成了资源的浪费。
在油气运输通道中, 管道运输是最合理有效的运输方式, 对管道设施的投入较多, 因而其运行效率较好;铁路通道和水路通道是规模效益递增, 可在大力建设管道同时, 增加对铁路和水路的建设, 达到效益最大化。
我国的电网正处在建设阶段, 除少数地区外, 已基本形成全国联网格局, 未来电力将是我国能源的重要组成部分。
三、小结
本文通过对我国能源运输通道体系进行评价, 初步映射出能源运输存在的问题。在七个能源运输通道中, 大多数运输通道的运行效率比较低, 有待进一步优化和建设。相信在未来我国的能源运输通道体系能够逐步成熟起来, 在社会经济中发挥更大的作用, 加快我国实现和谐社会和小康生活目标的进程。
参考文献
[1]姜广君.我国能源运输通道体系综合评价及优化研究[D].北京:中国矿业大学, 2011.
[2]田振中.我国区域物流业运行效率评价及其影响因素[J].商业时代, 2011 (33) .
当能源效率碰上环境 篇2
In this year’s report, no top-loading machine got top marks for cleaning. The best performers were front-loaders costing on average more than $1,000. Even after adjusting for inflation, that’s still $350 more than the top-loaders of 1996.
What happened to yesterday’s top-loaders? To comply with federal energy-efficiency requirements, manufacturers made changes like reducing the quantity of hot water. The result was a bunch of what Consumer Reports called “washday 3)wash-outs,” which left some clothes “nearly as stained after washing as they were when we put them in.”
Now, you might think that dirtier clothes are a small price to pay to save the planet. Energy-efficiency standards have been embraced by politicians of both parties as one of the easiest ways to combat global warming. Making appliances, cars, buildings and factories more efficient is called the “4)low-hanging fruit” of strategies to cut greenhouse emissions.
But a growing number of economists say that the environmental benefits of energy efficiency have been 5)oversold. 6)Paradoxically, there could even be more emissions as a result of some improvements in energy efficiency, these economists say.
The problem is known as 7)the energy rebound effect. While there’s no doubt that fuel-efficient cars burn less gasoline per mile, the lower cost at the 8)pump tends to encourage extra driving. There’s also an indirect rebound effect as drivers use the money they save on gasoline to buy other things that produce greenhouse emissions, like new electronic gadgets or vacation trips on fuel-burning planes.
Some of the biggest rebound effects occur when new economic activity results from energy-efficient technologies that reduce the cost of making products like steel or generating electricity. In some cases, the overall result can be what’s called “9)backfire”: more energy use than would have occurred without the improved efficiency.
Another term for “backfire” is the 10)Jevons Paradox, named after a 19th-century British economist who observed that while the steam engine extracted energy more efficiently from coal, it also stimulated so much economic growth that coal consumption increased. That paradox was mostly ignored by modern environmentalists, who have argued that rebound effects are much smaller today.
“Efficiency advocates try to distract attention from the rebound effect by saying that nobody will 11)vacuum more because their vacuum cleaner is more efficient,” Michael Shellenberger said. “But this misses the picture at the 12)macro and global level, particularly when you consider all the energy that is used in manufacturing products and producing usable energy like electricity and gasoline from coal and oil.”
Consider what’s happened with lighting over the past three centuries. As people have switched from candles to oil-powered lamps to 13)incandescent bulbs and beyond, the amount of energy needed to produce a unit of light has 14)plummeted. Yet people have found so many new places to light that today we spend the same proportion of our income on light as our much poorer ancestors did in 1700, according to an analysis published last year in the Journal of Physics by researchers led by Jeff Tsao of Sandia National Laboratories.
“The implications of this research are important for those who care about global warming,” said Harry Saunders, a co-author of the article. “Many have come to believe that new, highly-efficient 15)solid-state lighting—generally 16)LED technology, like that used on the displays of stereo consoles, microwaves and digital clocks—will result in reduced energy consumption. We find the opposite is true.”
These new lights, though, produce lots of other benefits, just as many other improvements in energy efficiency contribute to overall welfare by lowering costs and spurring economic growth. In the long run, that economic growth may spur innovative new technologies for reducing greenhouse emissions and lowering levels of carbon dioxide.
But if your immediate goal is to reduce greenhouse emissions, then it seems risky to count on reaching it by improving energy efficiency. To economists worried about rebound effects, it makes more sense to look for new carbon-free sources of energy, or to impose a direct penalty for emissions, like a tax on energy generated from fossil fuels. Whereas people respond to more fuel-efficient cars by driving more and buying other products, they respond to a gasoline tax simply by driving less.
A visible tax, of course, is not popular, which is one reason that politicians prefer to stress energy efficiency. The costs and other 17)trade-offs of energy efficiency are often conveniently hidden from view, and the prospect of using less energy appeals to the thrifty instincts of consumers as well as to the moral sensibilities of environmentalists.
Because of the smaller and consequently less safe cars built to meet federal fuel-efficiency standards starting in the 1980s, there were about 2,000 additional deaths on the highway every year, according to the National Research Council. And now the federal government is imposing even more 18)stringent standards, with little objection except from a few critics.
No matter what laws are 19)enacted, people are going to find ways to use energy more efficiently—that’s the story of civilization. But don’t count on them using less energy, no matter how dirty their clothes get.
这不是一个简单的问题，但诚然，任何关于脏衣服的问题都不再简单。1996年，（美国）《消费者报告》杂志测试了几款中等价位的顶开式洗衣机，并报告说“任何洗衣机都能把衣物洗干净”，而那样的美好日子早已一去不复返了。
在今年的报告中，没有任何一款顶开式洗衣机在洗涤效果方面得到高分。表现最好的是平均价格超过1000美金的前开式（滚筒）洗衣机。即便排除通货膨胀而浮升的价格因素，它也比1996年的顶开式洗衣机贵了350美金。
旧日的顶开式洗衣机究竟怎么了？为了符合美国联邦政府规定的能源效率要求，生产商对机器做了一些改动，比如减少所需的热水量，结果出现了一连串《消费者报告》中所称的“洗衣日灾难”，有些衣物“洗了等于没洗”。
你可能会认为，更脏的衣服对于保护我们的地球而言，只是小小的代价。美国两党对能源效率标准都表示支持，认为它是应对全球变暖最简便的方法。制造更节能的家电、汽车，建造更节能的楼宇和工厂被认为是减少温室气体排放的众多策略中最为“唾手可得”的。
但最近，越来越多的经济学家表示，能源效率对环境保护的影响被过分宣扬了；讽刺的是，提高能源效率甚至可能会造成更多温室气体的排放。
关键问题就在于能源效率的“回弹效应”。没有人会质疑节能型汽车每公里的油耗更少，但是油费的减少相应地鼓励了人们更多地驾车出行。此外，还有另一个间接“回弹效应”是，车主可以用节省下来的油费来购买一些会产生温室气体的东西，诸如电子产品或者花钱搭乘高耗能的飞机出外旅行。
节能技术的运用降低了制造如钢铁之类的商品或发电所需的成本，由此带来的新经济活动往往会激发一些大规模的“回弹效应”。在某些情况下，最终得到的结果竟是“逆反效应”：提高能源效率导致了更多的能源消耗。
与“逆反效应”相仿的另一专有名词是“杰文斯悖论”。杰文斯这位19世纪英国经济学家注意到随着蒸汽机利用煤炭的产能效果更加高效，它在刺激经济发展的同时，也使得煤炭的消耗量相应增加。现代大部分环境保护学者忽视了这一矛盾关系，声称现在的“回弹效应”比以往微弱得多。
“能源效率支持者会说，没有人会因为吸尘器节能而频频去吸尘，打算以此来分散人们对‘回弹效应’的关注，”迈克尔·赛伦博格说，“但它忽略了宏观的、全球化的层面，特别是考虑到用于制造产品以及利用煤炭和石油产生如电力、汽油之类的可用能源的情况。”
想想照明过去三百年里所发生的变化。随着人们从蜡烛照明转向燃油灯，再到白炽灯泡及更先进的照明技术，每一单位照明所需要的能源大幅下降，但人们想到更多的地方要配置照明设备，以至如今照明支出在人们的收入中所占份额跟18世纪我们那些贫穷祖先的情况毫无差别。这份报告出自桑迪亚国家实验室杰夫·曹所带领的研究团队，并发表在去年的《物理学》杂志上。
“这个研究的启示对那些关心全球变暖的人来说相当重要，”这篇论文的作者之一哈里·桑德斯说，“许多人开始相信那些用于立体音响、微波炉和电子钟上的新兴高效能的固态照明技术（通常指LED技术）可以降低能源消耗。但我们发现事实恰恰相反。”
当然，这些新照明技术也带来了许多好处，正如能源效率的提升能降低费用、刺激经济增长，造福人类一样。从长远来看，经济增长的态势也可能促进温室气体减排、降低二氧化碳浓度的创新科技的诞生。
但假如你的短期目标就是减少温室气体，那么通过提高能源效率来达到这一目标似乎不太靠谱。对于因“回弹效应”而忧心忡忡的经济学家而言，寻找无碳新能源或者直接对碳排放予以罚款的方法（如对使用矿物燃料来驱动的汽车征税）更为可行。人们会因为节能型汽车省油而多开车和购买其他物品，而如果要缴纳燃油税，大家的反应自然是会少开车。
有名有目的征税自然不受欢迎，这也是政治家们更倾向于强调能源效率的原因。能源效率的成本和代价往往被隐藏起来，而谈到降低能源消耗的前景，靠的是消费者追求低消费的本能和环保分子的道德觉悟。
自20世纪80年代联邦政府的能源效率标准出台后，汽车越造越小，安全系数越来越低。据（美国）全国研究委员会的研究数据，每年死于高速公路交通意外的人数比以往增加了2000人。如今，美国政府正计划出台更严格的能源效率标准，却只有少数评论家提出反对意见。
火电厂能源效率评价指标体系研究 篇3
要实现科学发展这个主题, 就必须实现经济发展方式的真正转变, 但目前的研究主题仍然是从传统的资本和劳动投入要素的维度来进行分析, 而分析可持续发展概念最初源起的能源和环境维度即节能减排在发展方式转变中发挥的作用将有深层次的意义, 随之提高能源利用效率提上日程。在高耗能的电力市场领域, 电力改革实现“厂网分开, 竞价上网”之后, 打破了电力市场五大发电公司的垄断, 形成了新旧电力公司、大小电力公司、新能源电力公司与传统能源电力公司等竞争态势, 我国一次能源结构决定了发电必然以煤电为主的基本格局, 因此火电厂在日趋激烈的竞争中更要提高能源利用效率, 节约成本, 提高竞争力。火力发电厂目前仍然存在电力发展水平较低, 市场手段促进节能减排的力度不够等问题。因此有必要结合国内火电厂节能现状及特点, 依据指标体系设计原则, 建立一套比较完善的火电厂能源效率评价指标体系。
1 指标体系的构建
结合我国国民经济和火电厂特点, 节能型火电厂评价指标体系是由一个目标层 (节能型火电厂可持续发展度) 、准则层 (一级指标) 、指标层 (二级指标) 及分指标层 (三级指标) 构成的层次体系, 由此可细化到单个可验证、可获取的指标。
1.1 目标层
火电厂能源效率评价指标体系研究。
1.2 一级指标
节约燃煤指标、节电指标、节约水资源指标、节油指标、减排指标, 节能政策指标。
1.3 二级指标
锅炉指标、汽机指标、燃煤质量;厂用电率;发电水耗率, 水资源利用程度;油耗指标;粉煤灰、炉渣、煤矸石、脱硫石膏等;组织机构, 节能管理指标, 技术应用指标。
1.4 三级指标
1.4.1 燃煤技术指标。
排烟温度、锅炉氧量、飞灰可燃物、炉渣可燃物、空预器漏风率;高压缸效率、中压缸效率、主汽温度、再热汽温度、主汽压力、再热汽压力、过热器减温水流量、再热器减温水流量、凝汽器真空、真空严密性、凝汽器端差、凝结水过冷度、给水温度、加热器端差、高加投入率;燃煤管理指标:入场煤合格率、燃煤存储优化程度、入场燃煤科学管理程度、配煤科学程度。
1.4.2 厂用电率。
磨煤机耗电率 (制粉系统单耗及耗电率) 、排粉机耗电率、除灰除尘耗电率、一次风机耗电率、引风机耗电率、送风机耗电率、循环水泵耗电率、凝结水泵耗电率、电动给水泵耗电率、除灰除尘耗电率、输煤耗电率、制水用电率、供水耗电率、上油用电率、脱硫耗电率、输煤耗电率、制氢耗电率。
1.4.3 节约水资源技术指标。
制水合格率、生产补水率、汽水损失率、辅助生产补水率、单位发电用新水、循环水浓缩倍数、化学自用水率、水的重复利用率、灰水比;管理指标:中水回用程度、水资源合理利用程度、节水资金投入程度、水资源合理利用管理情况。
1.4.4 节油指标。
点火用油量、助燃用油量、润滑油耗。
1.4.5 减排指标。
粉煤灰:粉煤灰利用率、单位产品直接效益、单位产品产生的附加值、单位产品产生的社会效益、单位粉煤灰排放费用节约;炉渣:炉渣利用率、单位产品效益;煤矸石:煤矸石率、煤矸石利用率、单位煤矸石发电量、单位产品产生的社会效益;脱硫石膏:脱硫石膏产生的废水量、脱硫石膏的纯度、单位脱硫所用的石膏量、单位产品直接效益、单位产品产生的附加值、单位产品产生的社会效益。
1.4.6 政策指标。
组织机构:是否设立企业节能领导小组、是否制定节能中长期规划和年度工作计划、是否制定并实施节能奖励制度、是否建立耗能设备能耗定额管理制度、是否开展能源消耗内部或第三方审计或监测;节能减排管理工作:能源计量器具依规配备率、仪表投入率、仪表准确率、热工自动装置投入率、新/改/扩建项目是否按照节能设计规范和用能标准建设、是否定期开展节能减排培训;节能技改计划落实率、节能投资占固定资产投资比重、电机系统的节能改造比重、是否安装高效点火装置、是否进行热力系统优化及改造。
2 节能评价标准的确定
2.1 直接标准
火力发电厂节能评价标准主要依据国家现行标准、行业的相关标准、操作性强的原则, 针对生产节能技术指标、节能管理指标、经济技术运行指标、减排等指标逐项确定。对定量评价的基准值确定遵循的原则:凡国家或行业在有关政策、规划等文件中对该项指标已有明确要求的就选用国家要求的数值;无明确要求值的, 则选用国内重点火力发电厂近年来实际达到的中等以上水平的指标值。
2.2 对于经济运行指标, 指标目标值的确定有三种方法
2.2.1 直接取值法。
这种方法使用简便, 省时省力, 但是过于理想, 实际运行条件常常与设计条件不尽相同, 因此使用设计值或实验值作为目标值显然是不恰当的, 可能带来的误差很大。
2.2.2 曲线拟合法。
在某一负荷下, 可以取最佳工况下的运行参数作为指标的目标值, 而参数是随负荷变化的, 于是可以用数值分析的方法拟合出指标的目标值曲线。根据不同的拟合方法, 可以得到不同的曲线方程。由于不同的应用对曲线的要求不同, 故在此给出两种拟合方法:二次型曲线拟合;双曲线型曲线拟合。
2.2.3 插值法。
此法的关键是如何取得不同工况条件下的目标值, 此法是一个动态和不断完善的过程, 结合了设计值和历史经验值, 能够准确地反映机组在不同工况下所能达到的理想最佳值, 并能很好地适应机组技术改造和设备运行状态的变化。此法更易于计算机的存储和表示, 算法简单, 计算效率高, 能够在实时性、灵活性和可靠性方面完全满足指标实时考核的要求。
3 结论
本文从能源效率指标评价体系构建原则、构建方法、指标评价标准以及评价方法等方面进行了全面系统的研究, 从而加强火电企业对能源效率评价指标的认识, 增加节能减排的意识, 为火电企业降低能源消耗、加强能源管理、降低成本、提高竞争力等方面提供了理论支持。
摘要：依据层次性、可行性、科学性等原则, 构建了三层能源效率指标评价体系, 包括节约燃煤、节电、节约用水、节油、减排、相关政策指标等多个指标, 从构建数学模型角度说明了经济运行指标的标准确定, 最后采用层次分析法和模糊综合评价方法相结合详细说明了指标评价方法。
关键词：火电厂,能源效率,指标体系,指标评价
参考文献
[1]王兴武.计算机火力发电机组实时指标考核系统的研究与实现[D].硕士学位论文, 华北电力大学, 2004.
[2]董青, 王兴武, 张照彦.火电厂节能评价指标体系研究[J].中国电力教育, 2007 (9) :56-57.
[3]蒋昌明.火力发电厂能耗指标分析手册[M].北京:中国电力出版社, 2011.
[4]郝艳红, 王灵梅.生态型火电厂评价指标体系研究[C].第二届全国循环经济与生态工业学术研讨会, 2010.
中国 何不来一场能源效率革命？ 篇4
资源生产率将成为开启可持续发展的万能钥匙
过去200年里，资源勘探及采集技术的进步使得大宗商品的价格持续下降（图1）。一些人列举足够的理由认为，这一趋势自2000年以来已彻底转变（理查德·多布斯（Richard Dobbs）等，《资源革命：满足全球能源、原材料、食品及水需求》（Resource Revolution： Meeting the world’s energy， materials， food， and water needs），麦肯锡全球研究所（McKinsey Global Institute），2011）。在2000年以前，全球只有以经济合作与发展组织（OECD）国家为主的10亿人，能够享受到现代繁荣和高资源消费的生活。自1990年左右，中国及稍后加入的印度、孟加拉共和国、巴西等其他一些人口稠密的国家，进入了国际市场，成为石油、矿产和有机物等大宗商品的主要买家，并消耗了大量可耕地。按这一趋势推测，要让全世界60亿至80亿人都能享受到现代繁荣和高资源消费的生活，对资源的需求还会更高。与此同时，我们也有理由相信，由于大量开采资源，大自然的供应已经达到了极限。
我认为，全球市场大宗商品价格的上涨速度，比麦肯锡预测的要慢得多。眼下我们就看到北美有大量十分便宜的石油及天然气供应。再如，许多国家已陆续发现或启动自己的稀土矿源。当然，一些资源比如石油和煤，铀、铟、锂、镓、锗、钴、铂等金属，在未来一段时间依旧会保持稀缺，价格可能会继续走高。
即便资源稀缺化的速度比悲观者认为的来得要慢，各国亦需加紧开发旨在提高资源利用效率的新技术。
我之所以认为资源稀缺化的步伐可能不会那么快，一方面，是由于大幅提升资源生产率，确实是可行的；另一方面，一些先行国家，包括中国在内，会积极致力于此，从而降低全球对自然资源的需求。不仅中国，日本、韩国和欧洲国家，都有可能成为先行者。反观美国，毫无疑问是技术最发达的国家之一，但受到过去200年发展出的文化体系和基础设施架构的制约，使其很难真正做到高效利用资源。不过，一旦中国和欧洲通过技术创新走到了前面，美国将别无选择，只能顺应潮流。
我认为，资源生产率，即每单位资源投入（重量）所带来的经济产出（价值），将成为开启可持续发展的万能钥匙。中国在“十一五”规划和“十二五”规划中，已经强调了提高能源效率的重要性，到目前也一直在按规划实施。
提高资源生产率5倍完全可以实现
可以做到的远不止这些。我和查理·哈格罗夫斯合著了罗马俱乐部报告《五倍级》 （Factor Five），书中指出，提高资源生产率5倍，完全可以在最重要的建筑、工业、交通运输和农业四个领域实现。该书侧重于能源效率，列举了大量出色的技术。比如，只消耗通常所需五分之一的能源生产水泥；能源能耗只有通常水平十分之一的德国“被动屋”（passive houses）；利用农作物选种、先进的滴灌技术和城市水的再利用，实现农业水资源生产率的五倍级提升。本书用了三分之二的篇幅，列举了大量的先进技术细节。
我们可以想象一下，把10公斤重的物体从海平面抬到世界第一高峰—珠穆朗玛峰的顶端，只需要四分之一千瓦时（即四分之一度电）的能量。这只有一般人可能猜想的百分之一。也就是说，用来评估国家“能源需求”单位的千瓦时所能发挥的作用，比很多人想象的要大100倍。
书中还指出，全球各地采用高效能技术的速度，举步维艰，行动缓慢。其原因十分简单，各国为了取悦国民或选民，尽可能地把自然资源的价格压低，结果破坏了提高资源生产率的努力。换言之，只有在实际危机产生时，资源确实变得稀缺和昂贵了，人们才不得不关注资源生产率。政界和工业界从未想过，人为地制造价格提升来反映未来的稀缺，可能会是明智之举。值得一提的是，中国和德国是例外。中国使原先获得巨额补贴的能源价格与全球市场逐步接轨，甚至允许超越全球市场水平。德国于1999年开始生态税改革，把原先由劳动者承担的财税，转为由能源承担。如此一来，提高能源效率对企业有利，解雇工人则不然。
还有一种让人们为使用能源，或者更具体而言，为排放二氧化碳或其他温室气体付出代价的方法：用排放许可证来限制和交易排放量。这是欧盟（EU）国家为了履行联合国《气候变化框架公约》（FCCC）及《京都议定书》（Kyoto Protocol）所规定的义务而选择的做法。不过，欧盟碳排放交易系统（ETS）在排放许可证价格降至近乎零后，失去了发展动力。
如果能把可预测的技术成果定价并放在直接成本里，会对新技术的投资者和发明者更具吸引力。因为他们就可以估算出，该项高效能技术将在何时实现盈利。因此这也是《五倍级》一书的主要提议：用前一年经证实的效率提高，决定能源和原材料价格的增长。如此一来，对企业而言，能源和原材料的购买成本，基本保持不变。
资源价格与资源生产率同步提高
这种策略的基本灵感，来自如下观察：在过去将近150年的时间里，人类劳动生产率总是与劳动总成本同步上升。图2展示了美国在其中一段时间的情况，其他国家的情形也类似。在150年里，成功的工业化国家的劳动生产率和劳动总成本差不多都同步增长了20倍。
事实证明，这种成本与生产率互相促进式的发展，正是技术进步与财富分配的引擎。
复制这一成功模式、让资源价格与资源生产率同步提高的想法，是由中国环境与发展国际合作委员会（CCICED）负责研究经济手段的特别小组，在2009年发布的报告中首次提出的。收入较低的家庭一般享受到技术进步的好处要晚于收入较高的家庭，为了避免给收入较低的家庭造成负担，可以适当设定低价档。这种让能源和资源价格可预见的、逐步上涨的方式，将长期强劲地激励人们提高大宗商品的使用效率。
我预测，资源生产率的提高将是长期而且是革命性的，同时也必将为环境政策制定者长久以来感到无能为力的问题，比如基础设施规划、住房、人们的迁移习惯、饮食习惯及对商品耐用性的要求等，提供解决思路。
能源效率评价 篇5
关键词：数据包络分析,SBM,作业管理,非期望产出
1 引言
电炉炼钢的能源利用效率受原材料、管理、技术、操作水平及设备状况等多种因素影响。钢铁企业电炉冶炼作业系统是一个在一定条件下,通过投入一定数量的资源并产生一定数量的产出的过程。它的基本特点是具有一定的输入和输出,并且在输入和输出转换过程中,通过各种方法努力实现以较小的投入获得较大的产出。因此电炉冶炼系统实质上是一个多输入/多输出的作业生产系统。
根据作业成本法(ABC)“产出消耗作业,作业消耗资源”的基本原理,企业在推行电炉冶炼作业能源管理的过程中,通常采用主观分析和基于财务指标的方法评价作业消耗资源的效率,并采取相应措施进行作业改进[1,2]。由于人的主观选择和偏好对分析结果影响极大,而且现有作业管理并没有考虑对环境的影响。因此,在考虑对环境的影响情况下,将财务指标和非财务指标充分考虑,并采用客观的量化模型评价作业消耗资源的效率(以下简称作业效率),成为进一步完善作业管理理论的关键。
2 研究现状
Jeffrey认为, 控制成本的一个重要因素是计量资源消耗效率的能力, 数据包络分析(Data Envelopment Analysis,DEA)可以作为差异分析技术以外的一种评价效率的重要工具[3]。Moto等将产出消耗的作业作为DMU,以作业的资源消耗率为输入,以产出的作业消耗率为输出,计算作业(中心)的相对效率[4]。由于输入和输出的选择都是消耗率, DEA评价的结果只能比较各作业的相对效率,无法揭示其经济含义以及对管理决策提供的帮助。Carsten认为在现有的作业信息观测值的基础上, 利用DEA原理,可以确定生产前沿面上的基准(标杆)作业,作为评价作业在不同期间效率的依据,但没有研究非DEA有效的作业如何进行改进,以达到基准作业的水平[5]。欧佩玉(2009)将DEA引入了作业管理,给出了适用的定量化分析方法,从不同角度分析了作业消耗资源的效率,但采用的方法为传统的径向DEA方法,并没有同时考虑投入产出的松弛性以及污染物排放对效率的影响[6]。
综上所述,国内外学者将DEA方法引入到作业管理,并对其进行了深入的研究。但这些实证研究存在的一个主要不足是他们均无一例外地忽略了环境污染等非期望产出对作业效率的影响。因此,从本质上说,忽略环境污染等非期望产出的代价而计算的作业效率是不准确和不全面的,并不能正确地衡量作业的技术效率水平及改善方向。
此外,目前作业分析使用的数据包络分析方法是经典的BCC模式, 然而BCC模式产生的是径向和角度的度量,不能充分考虑实际决策单元的投入及产出松弛性问题。此外,BCC模型仅假设投入导向,而忽略期望与非期望产出差额,违背了实际的作业投入产出过程。
因此,在建设资源节约型、环境友好型企业的背景下,综合考虑投入、产出松弛及非期望产出,并利用一种新的DEA——基于松弛的测量(Slack-Based Measure,SBM)模型作为基本分析方法,在充分考虑非期望产出的情况下,系统研究电炉冶炼作业消耗资源效率差异及其影响因素与机理,并分析被评价作业单元要素投入、污染排放的改进目标及程度,无疑对进一步提升电炉冶炼作业能源效率,降低其对环境的污染具有重要的意义。本文最突出的特点是在目前作业管理中无法核算污染代价的情况下,提供一种较为简单可行的衡量作业效率的方法。
3 研究方法
3.1 非期望产出DEA模型研究现状
为了使用DEA的评价技术衡量包含非期望产出的经济效率,一些学者对此作了有益的尝试。早期的研究把如污染等非期望产出作为影子价格处理, F
DEA模型从其发展和度量办法上可分为四种类型:径向角度的,径向非角度的,非径向角度的,非径向非角度的。径向是指投入或产出按等比例缩减或放大以达到有效,角度是指投入或产出角度。传统的DEA模型大都属于径向和角度的度量,不能充分考虑到投入产出的松弛性问题。Tone提出了解决这一问题的非径向和非角度的SBM模型[13]。
3.2 考虑非期望产出的电炉冶炼作业SBM模型
假定电炉冶炼生产系统有n个决策单元其均有三个投入产出向量:资源投入、期望产出和非期望产出(污染物),三个向量表示成x∈Rm, yg∈Rs1, yb∈Rs2, 可以定义矩阵X、Yg、Yb如下:
其中,X>0, Yg>0, Yb>0, 不变规模报酬下的生产可能性集P可以定义为:
依照Tone提出的SBM模型的处理办法[14],非期望产出的电炉冶炼作业SBM模型可写成:
s.t.
其中,s表示各类资源投入、期望及非期望产出的松弛量,λ是权重向量。目标函数ρ*关于s-,sg,sb严格递减,并且0≤ρ*≤1。对于特定的被评价单元,当且仅当ρ*=1, 即s-=0,sg=0,sb=0时有效率。ρ*<1,说明被评价单元无效,存在投入产出上改进的必要性。模型(2)是一个非线性规划,可以通过Charnes(1962)的转换办法进行求解。SBM与CCR、BCC模型的不同之处在于把松驰变量直接放入了目标函数中,一方面解决了投入产出松驰性问题,另一方面也解决了非期望产出存在下的效率评价问题。此外,SBM模型属于DEA模型中的非径向非角度的度量方法,能够避免径向和角度选择的差异带来的偏差和影响,比其它模型更能体现效率评价的本质。
4 分析步骤及投入产出项目的构建
4.1 分析步骤
SBM—DEA使用步骤主要包括三个部分:第一,定义和选择受评的对象;其次,寻找相关性且合适的投入与期望产出、非期望产出项目,以便于对受评对象进行相对效率评估;第三,应用DEA模型分析受评对象并对实验结果进行评估。本文就以上述步骤为标准,作为DEA分析的依据。
4.2 投入产出项目的构建
不失一般性,本文以某钢铁集团电炉冶炼作业效率分析为例。电炉冶炼主要是以废钢、铁合金为原主材料,在所投资的电炉以及相关设备上,使用电力以及各种辅助材料,在技术人员的操作下,冶炼成钢水并浇注成钢锭,同时排放各种废气污染物。电炉炼钢的作业效率受原材料、管理、技术、操作水平及设备状况等多种因素影响,根据选取指标的系统性、适用性、简便性和可比性原则,确定输入、输出指标。
生产要素的输入数据要求比较全面客观地体现电炉冶炼作业的实际情况。电炉炼钢作业最基本的投入,有钢铁料消耗,综合电耗,工序能耗等;而产出项分为期望产出和非期望产出,其中期望产出为钢水合格率,非期望产出选择具有代表性的废水排放量及粉尘排放量。
各指标计算方法如下:
钢铁料消耗:
式中: Msi-钢铁料消耗,kg/t; Mi-生铁料量,kg; Mw-废钢铁料量,kg; Mes-合格钢产量,t.
工序能耗:
式中: Eu—工序单位折标煤量,kgce/t;Es-炼钢燃料消耗量,kgce;Ep—动力消耗量,kgce;Eo—煤气与蒸汽等余能回收外供量,kgce;Mes-合格钢产量,t.
综合电耗:
式中: Ecp—电炉综合冶炼电力耗用量,kWh;Mes-合格钢产量,t.
钢水合格率:
式中: Se—钢水合格率,%;M—原料重量,t;Md—各种原因造成的金属损失量,t.
污染物指标:
式中: Cl—污染物排放量,kg/t;Csl—某污染物排放量,kg;Ms—钢水年产量,t.
综合以上所述,电炉炼钢作业效率投入产出项目如表1所示。
5 实证研究
5.1 数据准备
本文综合某钢铁集团企业15台电炉(容量为20~40T)2009年10月份的运行数据作为分析样本,原始投入与产出数据统计分析如表2所示。
5.2 实证结果分析
本文以MaxDEA3.0做为DEA的运算平台。表3显示了受评电炉的冶炼作业效率评价结果及其规模收益状态。
由表3可知:
①在当前的技术和管理水平下,处在15台电炉作业技术效率前沿面上的作业单元有6个,即:DMU1、DMU5、DMU6、DMU8、DMU10、DMU13. 在这6个DMU中不仅技术有效而且达到规模有效的包括:DMU5、DMU6、DMU8、DMU13,这些单元在受评时间内的作业效率情况较好(可作为标杆单元),能源、资源投入和期望与非期望产出达到了相对较优的水平,同时达到了技术有效和规模有效。另外2个评价单元仅达到技术效率有效,规模效率无效,说明这些单元已发挥其最佳的技术水平,但由于受生产组织以及管理的影响未能提高生产规模。
②其它9个受评单元由于投入过多,期望产出较少同时非期望产出过多,导致效率相对非有效,在今后的生产过程中需考虑加强原材料、能源等投入指标的控制,并采用合理的炉料结构,提高合金元素的回收率,减少冶炼时间,提高钢水合格率,同时有效降低污染物的排放,以获得较佳的效率。
③规模效率(SE,Scale Efficiency)等于1,表示该电炉处于最优规模收益状态,即最适当的生产规模下,有最理想的产出。规模效率小于1,均属规模效率较差者,其规模收益状态为drs或irs。如为drs表示该电炉处于规模递减状态,应适度调降投入资源,如减少原材料投入(提高原材料使用效率)或降低费用才会增加绩效和报酬。如为irs表示该电炉处于规模递增状态,可适度扩大生产量,如增加工作时间或人力可增加其经营绩效。
④技术效率非DEA有效的电炉作业单元未实现效率有效的主要原因在于投入的资源数量过大及期望产出过小、非期望产出过多,通过计算可得到各非DEA有效的作业单元输入和输出的调整量如表4所示。即各无效率决策单元达到技术效率水平时,需要减少的投入量、非期望产出量及增加的期望产出量。从表4可以看出,各无效率的电炉冶炼作业单元均有较大的改善空间以提高效率。
注: irs表示规模收益递增; -表示规模收益固定; drs表示规模收益递减。
6 敏感度分析
敏感度分析即为增加和减少投入产出项目,来观察所有决策单元效率值变化情况。敏感性分析的目的主要是进一步分析投入产出指标变动时对各DMU的影响程度,即减少某个投入或产出指标所得到的效率值与原来的效率值有何差异。本文将针对改变非期望产出项得到的效率结果,来了解各电炉冶炼单元拥有比较优势的指标。
选择不同的投入产出指标对电炉冶炼作业的效率值有一定的影响。为了辨别非期望输出SBM模型对电炉冶炼作业投入产出指标的敏感性,评估SBM对冶炼作业效率分析结果的可靠性,对冶炼作业各种投入产出按照一定的次序进行组合。组合的结果如表5所示。
不同投入产出指标组合下的电炉冶炼作业综合效率值如表6所示,效率变化趋势图如图1所示。
由表6组合一与组合二比较可知,在不考虑非期望产出影响的情况下,各电炉冶炼作业平均技术效率基本维持在0.839左右的高水平。当考虑了非期望产出的影响,各电炉冶炼作业整体技术效率水平与之相比较,有明显下降,基本维持在0.729左右。这一结果说明,非期望产出造成了较大程度的效率损失,这意味着在不考虑非期望产出而进行的效率评价是失真的和不合实际的,从而进一步证明了用非径向和非角度的SBM模型分析评价存在非期望产出情况下的电炉冶炼作业效率,能够避免对DEA模型角度选择和径向选择的缺陷,提高效率评价的准确性和可信程度。
组合三是在指标组合二基础上删除了 “粉尘排放量”非期望产出项,评估项目的减少有助于提高对各DMU有效性的判别力。在新组合中效率值为1的DMU,其原组合的相对效率值也是1,所以效率最好的DMU排序基本没有多大的改变,显示这些决策单元具有相对稳定度。其它DMU效率则发生了增减变化。如DMU2、DMU3、DMU4、DMU10、DMU14、DMU15, 组合二的效率评价值比组合三效率值小,说明这些决策单元在“粉尘排放量”非期望产出具有一定的比较劣势。而DMU1、DMU7、DMU9、DMU11、DMU12,组合二的效率评价值比组合三效率值大,说明这些决策单元在“粉尘排放量”非期望产出具有一定的比较优势。
7 结论
本文将非期望产出SBM模型引入电炉冶炼作业效率的分析评价,给出了适用的定量化分析方法。其优点是完全基于指标数据的客观信息进行评价,剔除了人为因素带来的误差。在考虑非期望产出的情况下,充分考虑作业投入及产出的松弛性及非径向特点。运用SBM模型对作业进行效率方面的评价,可以得到以下信息:
①用非径向和非角度的SBM模型考察污染(非期望产出)存在情况下的电炉冶炼作业绩效评价,提高了效率评价的准确性和可信程度。在输入和输出指标的选择上,不仅考虑了资源输入与作业量输出来评价作业消耗资源的效率。更重要的是,考虑了非期望产出(污染物排放)对作业效率的影响,从不同指标体系组合下DMU有效性的变化来判断各指标对作业效率的综合影响,从而帮助决策者提高作业管理绩效水平。这对于采用客观量化方法完善作业管理理论是至关重要的。
②实例表明,SBM模型处理污染排放等非期望产出问题,不仅能够计算出此状况下的作业效率得分,并充分考虑投入及产出的松弛性,通过各DMU在有效生产前沿面上的“投影”指出非有效决策单元的改进方向和目标,是对现有基于财务指标的作业管理理论的有效补充。
能源效率评价 篇6
北京市作为我国的首都, 在中国的政治经济以及文化领域都有着不容忽视的影响力。在过去三十多年的发展历程中, 北京市凭借其特殊的地位和优越的条件, 在第三产业的发展上取得了巨大成就。截至2010年, 北京市第三产业比重为75.1%, 相比于改革开放初期的23.7%增长了51.4个百分点, 第三产业就业人数比重从1978年的31.6%上升至2010年的74.4%。至2010年北京市第三产业增加值占国内生产总值的比重已经上升为75.1%。第三产业在北京市经济社会的发展中占据着极其重要的地位, 北京市第三产业在繁荣首都经济、扩大国际交往、服务市民工作生活等方面具有非常积极的意义。
在北京市第三产业飞速发展的同时, 第三产业能源消耗量也呈现出飞速增长的局面。2003年北京市第三产业能源消耗量为1391万吨标准煤, 在9年之中, 第三产业能耗量逐年上升, 2012年达到了2897.4万吨标准煤, 能耗量长了一倍多, 而北京市能源消耗总量相应的从4648.2增长到6954.1万吨标准煤, 能耗量增长百分之五十左右, 低于第三产业能耗量增长率, 第三产业能源消耗总量所占总体能源消耗的比例逐年降低, 从这两组数据可以看出随着第三产业的发展其能源消耗量也越来越大。因此研究第三产业能源利用效率具有重要的现实意义。
2 基于DEA的第三产业能源相对有效性综合评价流程
适当的投入指标以及产出指标的选取在DEA评价中占有重要地位。通常要遵照以下指标来对DEA指标进行选取:
(1) 投入指标与产出指标之间需相互关联;
(2) 所选指标的数值要存在且为正值;
(3) 指标数量要少但要概括表达, 减少由于指标数目过多导致的决策单元的差异性, 通常决策单元的个数要大于等于投入产出指标个数之和的2倍。
鉴于以上指标选取原则, 本文第三产业选取9个行业, 以北京市第三产业9个子行业为决策单元, 具体为信息传输、计算机服务和软件业, 批发和零售业, 住宿和餐饮业, 金融业, 房地产业, 租赁和商务服务业, 科学研究、技术服务和地质勘查业, 居民服务和其他服务业, 即有9个DMU的第三产业能源效率, 可以选择的投入指标个数之和最好在5～7个之间, 并且第三产业的生产过程投入指标不能仅有能源指标, 能源是不能单独生产出产品和服务的, 因此需要将能源指标与其他指标一起作为投入指标。本文选择的投入指标分别是行业平均就业人数, 主营业务成本以及能源指标, 能源指标数目为2～3个, 产出指标为主营业务收入与利润总额。
第一, 选取第三产业9个行业作为决策单元。
第二, 选取投入和产出指标。
第三, 为了对各行业能源效率进行综合评价, 选择2012年相关数据使用DEA分析方法中的CCR模型及BCC模型计算效率值, 得到有效性评价结果。
3 对于北京市的实证分析
本文对北京市第三产业能源效率的评价是根据2012年北京市第三产业9个子行业数据利用DEA模型进行能源效率测算和排序, 继而对各行业未来如何减少能源消耗提出改进建议。
首先对投入指标进行选取。选择行业平均就业人数或主营业务成本作为投入指标。选择DEA能源投入指标为柴油、液化石油气和电力。
本文使用EMS 1.3.0版本。通过软件计算得到以下综合评价结果, 如表1:
4 北京市第三产业能源效率整体评价
近些年来, 北京依托其独特的地理位置和政治地位致力于现代服务业的发展。从表1中可以看出金融业, 信息、计算机和软件业, 租赁和商务服务业, 批发和零售业, 房地产业, 住宿和餐饮业这六个行业明显发展速度较快, 能源利用率很高, 符合北京市发展特点, 具有良好的发展势头。同时要注意到, 这六个行业虽然CCR效率都为1, 但是排名仍然有高下之分, 发展的过程中不是平均用力, 发展要有侧重点。对于其他三个DEA无效行业要不断提高其能源利用效率。从第三产业整体层面上讲, 发展要有侧重点, 不断发挥优势, 弥补劣势。
能源关系到社会是否可持续发展, 如何有效实现低能耗、高效率的发展引起社会广泛的关注。特别是随着经济社会的发展, 第三产业的发展程度越来越成为评判一个国家是否真正得到发展的标杆, 第三产业的发展必然带来能源消耗结构的变化。第三产业的能源消耗有其自身的特点, 在运用DEA方法对能源利用效率进行评价的时候, 投入指标和产出指标的选择至关重要, 指标的选择要符合DEA指标的有关规则, 因而在面对众多指标的时候, 选择合适的指标对于最终的相对有效性评价具有重要的意义。相关部门应制定完善政策, 对重点部门政府可以制定一些能源效率激励政策, 要有侧重点的发展能源利用效率排名靠前的行业, 对在能源利用方面成效显著的第三产业行业和单位给予税收或者转移支付等方面的优惠, 以最少的能源投入得到最大的产出。对能源效率排名靠后的行业要督促尽早使用能源利用技术, 并抓住时机适当地扩大生产规模, 不断提高技术效率与规模效率。
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能源效率评价 篇7
能源审计清洁生产审核中原龍化工是天津市滨海新区政府及市人大、法工委推荐的典型案例, 东方纵横认证中心天津办事处根据企业的生产工艺和能源利用情况, 组织专家深入企业进行设备测试能源利用状况进行详细分析进行能耗指标对标, 提出节能技术改造合理化项目4个, 总投资1062万元, 项目实现后年节约热量29203.5吉焦, 年经济效益1031.3万元, 并被天津市工信委评为一类审核报告。
天津中玻北方新材料公司在开展能源审计过程中, 东方认证中心经现场能源利用效率诊断, 天津办事处专家提出节能技术改造项目2个, 总投资7060万元, 项目实现后年节约电力5134.3万千瓦时、天然气166万立方米, 经济效益3273万元。企业年减排二氧化碳27884吨, 二氧化硫613吨, 创造了良好的社会环境效益。
能源效率评价 篇8
我国的能源利用率与发达国家相比差距较大, 能源利用率还不到30%, 而日本、美国则分别达到了53%、60%。在国内, 大部分能量以废热的形式被排放到环境中, 不仅浪费了大量的能源, 增加了生产成本, 而且对环境也造成了污染[1]。能源审计作为一种加强企业能源科学管理和节约能源的有效手段和方法, 能够全面了解企业的能源管理水平及用能状况, 排查在能源利用方面存在的问题和薄弱环节, 挖掘节能潜力, 寻找节能方向, 降低能源消耗和生产成本, 提高企业的经济效益。文献[2]根据机械工业的特点和用能环节, 提出了对机械工业企业开展能源审计的基本思路方法。文献[3]分别介绍了中美能源审计的现状, 对两国在能源审计的主体、对象、范围、标准、费用及培训等方面进行了对比和分析, 并提出了合理化建议。文献[4]、文献[5]针对供热系统及造纸企业能源审计过程的能源组成、用能环节、用能水平及存在的问题, 提出了合理化建议。虽然同为公共建筑, 但由于建筑功能和管理水平不同, 其耗能设备、能耗分布和能耗指标存在着较大的差异[6,7,8,9,10]。
本文结合多年各种工业企业及公共建筑能源审计工作经验, 对能源审计工作存在的共性及通用方法进行介绍, 并结合审计实践, 对能源审计的作用和意义进行分析。
1 能源审计的类型
能源审计作为一种加强企业能源科学管理和节约能源的辅助手段和方法, 可分为初步能源审计、全面能源审计和专项能源审计三种类型。
1.1 初步能源审计
可采用初步能源审计的对象一般比较简单, 只是要求通过对现场和现有历史统计资料的了解, 对能源使用情况仅作一般性的调查即可。其所花费的时间也比较短, 一般为1～2d, 主要工作包括三个方面:
一是对用能单位的主要建筑物情况、供热系统、空调系统、管网系统、用水系统, 以及其他用能设备情况进行调查, 掌握用能单位的总体情况。
二是对用能单位的能源管理状况进行调查, 了解用能单位的主要节能管理措施, 查找管理上的薄弱环节。
三是对用能单位能源统计数据的审计分析, 重点是主要耗能设备与系统的能耗指标的分析 (如供暖、空调、供配电、给排水等) , 若发现数据不合理, 就需要在全面审计时进行必要的测试, 取得较为可靠的基本数据, 便于进一步分析查找设备运转中的问题, 提出改进措施。
初步能源审计不但可找出明显的节能潜力以及在短期内可以提高能源效率的简单措施, 还为下一步全面能源审计奠定了基础。
1.2 全面能源审计
对用能系统进行深入全面的分析与评价, 就要进行详细的能源审计。该方法要求用能单位有比较健全的计量设施, 或者在全面审计前安装必要的计量表, 全面地采集企业的用能数据;必要时还需进行用能设备的测试工作, 以补充一些缺少计量的重要数据, 进行用能单位的能源实物量平衡。对重点用能设备或系统进行节能分析, 寻找可行的节能项目, 提出节能技改方案, 并对方案进行经济、技术、环境评价。
1.3 专项能源审计
对初步审计中发现的重点能耗环节, 针对性的进行的能源审计称为专项能源审计。在初步能源审计的基础上, 可以进一步对该方面或系统进行封闭的测试计算和审计分析, 查找出具体的能耗原因, 提出有效的节能技改项目和措施, 并对其进行定量的经济技术评价分析, 也可称为专项能源审计。
无论开展上述哪种类型的能源审计, 均要求能源审计小组应由熟悉节能法律标准、节能监测相关知识、财会、经济管理、工程技术等方面的人员组成, 确保能源审计的作用充分发挥。
2 能源审计形式
根据委托形式能源审计一般分为两种:
1) 受政府节能主管部门委托的形式。
省政府或地方政府节能主管部门根据本地区能源消费的状况, 结合年度节能工作计划, 负责编制本省 (市) 、自治区或地方的能源审计年度计划, 下达给有关用能单位并委托有资质的能源审计监测部门实施。这种形式的能源审计也可称为政府监管能源审计。
2) 受用能单位委托的形式。
在用能单位领导部门认识能源审计的重要意义和作用或在政府主管部门要求开展能源审计的基础上, 能源审计部门与用能单位签订能源审计协议 (或合同) , 确定工作目标和内容, 约定时间开展能源审计工作。或者是用能单位根据自身生产管理和市场营销的需要, 主动邀请能源审计监测部门对其进行能源审计。这种形式的能源审计也可称为用能单位委托能源审计。
3 原理和内容
能源审计是一套科学的、系统的和操作性很强的程序, 但其基本原理是物质和能量守恒原理。
物质和能量守恒, 是能源审计中最重要的一条原理, 是进行能源审计的重要工具。在获得被审计用能单位的资料后, 可以测算能源投入量、产品的产量, 可有助于理清用能单位的能源管理水平及其物质能源的流动去向, 帮助发现用能单位的能源利用瓶颈所在。物质和能量守恒这种工具是对用能单位用能过程进行定量分析的一种科学方法与手段, 是用能单位能源管理中一项基础性工作和重要内容。
能源审计的主要内容包括:
1) 查阅建筑物竣工验收资料和用能系统、设备台账资料, 检查节能设计标准的执行情况;
2) 核对电、气、煤、油、市政热力等能源消耗计量记录和财务账单, 评估分类与分项的总能耗、人均能耗和单位建筑面积能耗;
3) 检查用能系统、设备的运行状况, 审查节能管理制度执行情况;
4) 检查前一次能源审计合理使用能源建议的落实情况;
5) 查找存在节能潜力的用能环节或者部位, 提出合理使用能源的建议;
6) 审查年度节能计划、能源消耗定额执行情况, 核实公共机构超过能源消耗定额使用能源的说明;
7) 审查能源计量器具的运行情况, 检查能耗统计数据的真实性、准确性。
4 能源审计的重点和难点
根据能源审计的目的, 能源审计工作的重点应该放在对审计期各种能耗数据、财务数据、产品产量等基础数据的收集及核实;对重点用能设备、用能环节、用能工序等用能状况、能耗水平的现场了解和测试;对审计单位在能源管理及各用能环节存在问题的查找和分析;针对能源审计过程中发现的问题, 能够提出有针对性和切实可行的解决方案和措施。
能源审计工作的难点主要在于以下几个方面:一是由于能源计量器具不全, 主要是次级用能单位和重点用能设备计量器具不全, 加之能耗数据统计不完整、不规范, 造成基础数据不全, 给审计工作带来困难;二是由于单位对审计工作的重要性认识不足, 配合不积极, 造成审计工作的被动和拖延;三是由于单位没有专门的能源管理部门和专职人员, 对能源审计的一些基本知识不了解, 缺乏专业知识, 造成填写的数据错误百出, 不符合要求, 给审计工作造成困难。
5 能源审计的作用和意义
1) 能源审计是提高经济效益和社会效益的重要途径。
能源审计的本质就在于实现能源消耗的降低和能源使用效率的提高, 开展能源审计可以使用能单位及时分析掌握本单位能源管理水平及用能状况, 排查问题和薄弱环节, 挖掘节能潜力, 寻找节能方向。为用能单位带来经济、社会和资源环境效益, 从而实现“节能、降耗、增效”的目的。
比如通过对某啤酒企业进行能源审计和重点耗能设备实测, 弄清了该企业审计期能源消耗的总量、组成、费用及占全部生产成本的比例, 发现在用电、用煤、用汽和用水等方面存在6项问题, 具有节电潜力116.82万kWh, 具有节煤潜力22724.3吨标准煤, 并根据发生电力、热力等损失的原因, 结合现有的成熟技术和案例, 提出了有针对性的解决方案, 可以产生经济效益3435.53万元, 还可以减少向大气中排放CO293.90×103t 、SO2600.93t, 具有十分显著的环保效益。通过对某大型钢铁企业的能源审计, 发现在烧结机余热、焦炉荒煤气余热、低压蒸汽系统平衡、燃气系统平衡、装炉煤含水率、燃烧技术、热交换器换热能力、钢管厂淬火炉燃烧技术、厂房、露天设施及道路照明光源、变压器型号、生产及生活污水处理等26个方面存在问题, 深入分析了存在问题原因, 提出相应的解决方案和具体措施。根据估算, 如果能够将这些措施付诸实施, 每年可以节约各种能源折标煤32.48万t, 实现经济效益57916万元, 减少向大气中排放CO2799×103t 、SO25.20103t。通过对水泥企业、化工企业、造纸企业、玻璃企业、供热企业等单位开展能源审计, 也发现了在能源的购入、输送、转化和使用环节存在的问题, 这对于企业进一步采取节能技改措施、提高用能水平, 减少能源浪费和环境污染具有十分重要的作用和意义。
2) 能源审计有利于加强能源管理, 使节能管理向规范化和科学化转变。
在对企业进行能源审计的过程中, 也发现了许多管理方面的漏洞, 主要集中在计量器具不完善, 无法对主要产品、工序、车间等制定能耗定额和进行考核, 无法落实企业制定的有关能源管理制度, 也不利于提高职工的节能意识和积极性、主动性。通过能源审计, 将企业在管理中存在的问题找出来, 并说明其重要性, 对于加强能源管理, 使节能管理向规范化和科学化转变具有十分重要的作用。
6 结语
了解能源审计的形式、程序、内容、类型、原理、难点和重点等, 是做好能源审计工作和掌握能源审计报告编制方法的基础和关键;通过能源审计, 可以全面了解企业的能源管理水平及用能状况, 排查在能源购入、输送、转换和使用等环节存在的问题, 挖掘节能潜力, 寻找节能方向, 提出节能技改措施, 从而为提高企业能源管理水平和用能水平、降低能源消耗和生产成本、提高公司经济效益等提供科学依据和基础技术支持。
摘要：从能源审计的形式、程序、内容、类型、原理等方面阐述了做好企业能源审计工作及掌握能源审计报告编制正确方法的关键;分析能源审计工作的重点和难点;根据多个企业能源审计取得的实际节能效果, 证明做好能源审计对于提高企业能源管理水平和能源利用效率具有十分重要的作用。
关键词：能源审计,能源利用效率,能源管理,节能效果
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热电企业能源因素的识别与评价 篇9
关键词 热电企业 能源消耗 能源因素识别 因素评价
引言
中国是能源消费大国，据BP最新发布的《世界能源统计回顾2011》数据显示，2010年，中国一次能源消费总量为24.32亿吨油当量，占世界能源消费的20.3%。而中国2010年GDP总量为397983亿元人民币，虽居世界第二，但单位GDP能耗却是美国的2.7倍，为世界平均水平的2.2倍，存在着较大的差距。当前我国正处于工业化进程中，工业能源消费占较大比例，因此现阶段对工业企业进行能源管理意义重大，对能源因素进行识别与评价是能源管理的关键环节，运用能源管理体系对热电企业进行能源利用的全方位控制，不仅能够帮助热电企业提高能源效率节约能源；还能够减小二氧化碳、二氧化硫的排放量，减小对环境的污染。
一、热电企业能源因素识别的意义
通过对热电企业业务活动中能够控制、或能够施加影响的能源因素进行识别，可查找出对能源消耗和能源利用效率有影响的过程和环节，减少能源的无谓损失，提高能源使用效率，同时在识别的过程中，寻找节能机会，不断推进技术创新、工艺流程改进创新、管理方式创新等创新活动以降低能源强度，此外还可寻找可利用的余能余热，充分利用能源，减少能源损耗。
二、热电企业能源因素识别的步骤流程
确定能源因素识别范围—→依据标准对企业作业活动进行划分—→确定热电企业能源使用类型—→确定企业用能过程/环节/设备—→分析当前用能环节能源的利用或管理情况—→识别影响能源消耗，能源使用效率的可控的或可施加影响的因素—→确定能源因素。
三、能源因素识别的考虑因素及方法
3.1热电企业能源因素识别应考虑的因素
在热电企业中进行能源因素识别的过程中，应从以下几个方面进行考虑，并且应当注意的是，某一能源因素可能由一个方面的原因构成，也可能由多方面原因构成。
（1）考虑热电企业当前的煤源选择及质量，从煤源价格、煤源稳定性、运输难度、煤源质量等方面综合考虑。另外着重分析当前质量的煤源在电能、热能生产过程中的燃用效率是否合理，是否造成更多的能源损耗。
（2）考虑热电企业用能设备的运作状态，首先考查当前的设备是否属于落后淘汰设备、极端影响能源使用效率，考虑更新或改进；若否，则从当前用能设备的生产效率，设备的维修状况等方面进行能源因素的识别。
（3）考虑热电企业的能源配置是否合理，即煤炭的掺烧、配比比例是否合理。
（4）考虑热电企业当前的工艺技术、流程设置是否合理，采用的技术是否适当。
（5）考虑热电企业组织生产的状况，作业班次的轮换是否合理，各班次人员配备是否合理等。
（6）考虑热电企业的能源管理现状：如输水管道、蒸汽管道、送风管道等是否出现滴漏、泄露的状况；煤炭存储控制的合理性或安全性。
（7）考虑热电企业余能回收状况。如余热、余压是否回收，回收之后的使用是否合理。
（8）考虑生产过程中的计量监测状况，如：计量监测失准、缺失的环节、计量器具的配置情况。
（9）员工操作及节能意识。
3.2能源因素识别的方法
本文利用过程分析法对热电企业进行能源因素识别，即是将企业生产过程分解为若干工艺过程， 对照能源的类别，识别每一个工艺过程中每道工序的能源因素。通过对整个生产过程分析，识别影响能源利用率的能源因素。先了解热电企业的生产过程。（如图1）
在运用过程分析法进行分析时，可通过现场观察、查阅文件及记录、测量、水平对比、纵向对比、专家咨询、问卷调查、头脑风暴 、对碳排放的数据结果和碳足迹信息进行分析等方法对能源因素进行识别。
四、热电企业能源因素评价
本文选用以下五个评价准则进行能源因素的评价：
（1）运行安全性。运行安全性是指两个方面，第一，能源因素的发生将会带来系统运行的安全隐患；第二，对能源因素控制后，尤其是在大型用能设备进行重置或改进后，是否会导致系统没法协调运行，或系统运行不稳定；安全生产是企业的首要的目标，因此要全面的考虑这两方面。
（2）合规性。如果某个能源因素不符合法律法规、标准及其他强制性要求应评价为优先控制的能源因素。如对已列入国家发改委《产业结构调整指导目录6》中淘汰类的落后生产工艺装备和（或） 限制类产品引发的能源因素。某些用能设备的热效率未达到标准， 测试结果表明某些用能设备的运行未达到最佳经济运行状态造成能耗过高可直接判断为优先控制的能源因素；
（3）发生频次。是指能源因素发生强度，若能源因素发生较为频繁，那么将会极大地影响整个系统运行效率，所以对于频繁发生的能源因素应给予优先控制，降低或杜绝该类能源因素的发生率。
（4）节能潜力。控制能源因素产生的节能量大小，是用能单位履行社会责任的主要评判标准，主要通过对标分析，来确定能源因素的节能潜力。即是将该类能源因素与其他热电企业的先进指标进行对比，若差距很大，分析原因并优先控制。
（5）成本收益。在能源因素的控制上还要考虑成本收益的合理性，如热电厂有些能源因素的控制手段是停机进行检修，机组停机将会带来各方面的成本增加，因此，是否进行停机检修，成本收益也是其考虑的重要方面。
五、结语
能源因素的识别与评价是热电企业在连年亏损的状况下，进行扭亏为盈的有效手段，通过对企业的整个生产流程的每个环节进行能源因素识别，查找影响企业能源消耗的因素，或者寻找节能点，充分考虑各个能源因素的节能潜力、成本收益的合理性、发生的频次，以及能源因素是否合规，是否影响系统的安全运行，在充分考虑了以上几个方面情况下，已识别的企业能源因素进行评价，从而优化系统，提高能源利用效率，增加企业利润空间。
参考文献：
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中国能源效率评估 篇10
本文按国际通行的能源效率定义、能源平衡规则和产品能耗计算方法, 给出了我国单位GDP能耗、物理能源效率和单位产品能耗, 并进行国际比较和评估。
世界能源委员会 (WEC) 把“能源效率”定义为“减少提供同等能源服务的能源投入”。能源服务是通过能源的使用为消费者提供的服务。如交通、照明、空调、冷藏等, 用提供的服务来衡量能源终端利用的水平。之所以用“能源服务”来反映终端能源消费, 是因为同一种服务可以选择多种能源、多种技术来提供, 可以根据经济、技术、社会、环境等因素, 选择成本最低的方案, 还能据以分析能源需求的趋势和节能的潜力, 优化一次能源结构, 取得最大的经济效益。按W E C能源效率的指标设置, 一个国家或地区的能源效率指标是增加单位GDP的能源需求, 即单位产值能耗, 亦称能源强度;部门能源效率分为经济指标和物理指标, 前者为单位产值能耗, 后者工业部门为单位产品能耗, 服务业和建筑物为单位面积能耗和人均能耗。
1 单位产值能耗
我国“十一五”规划把单位GDP能耗降低20%列为约束性指标。2005~2009年万元GDP能耗 (吨标准煤/万元) 分别为1.276、1.241、1.179、1.118和1.077;2006~2009年下降率 (%) 分别为2.74、5.04、5.20和3.61。
我国按汇率计算的单位GDP能耗远高于发达国家和世界平均水平。
据日本能源经济研究所数据, 2007年, 中国每百万美元GDP能耗738tce, 为日本的7.5倍, 美国的3.6倍, 欧盟的4.1倍, 世界平均值的2.6倍。按购买力平价 (PPP) 计算的单位产值能耗, 则国内外的差距小得多, 2007年中国为日本的2.1倍, 美国的1.4倍。可以认为, 中国按汇率计算的单位产值能耗被明显高估, 而按PPP计算的又可能偏低。用汇率法单位产值能耗进行国际比较, 特别是同发达国家比较是不恰当的。用PPP法进行比较, 可信度也不高。与条件比较接近的其他发展中国家的平均值进行比较, 是比较恰当的。2007年中国汇率法单位产值能耗比非OECD国家的平均值高33%。
单位:%
2 物理能源效率
按照联合国欧洲经济委员会的物理能源效率评价和计算方法 (U N, 1976) , 能源系统的总效率由三部分组成:开采效率, 即化石能源储量的采收率;中间环节效率, 包括加工、转换和储运过程中的损失和能源行业所用能源;终端利用效率, 即终端用户得到的有用能与过程开始时输入的能源量之比。中间环节效率与终端利用效率的乘积称为“能源效率”。不能把“终端利用效率”混同于“能源效率”。2008年我国物理能源效率的计算及结果如下:
2.1 开采效率
2008年化石能源开采效率为35%, 见表1。
2.2 加工、转换和贮运效率
中间环节效率=1- (中间环节损失621.5 Mtce+能源工业用能源255.4 Mtce/一次能源消费量3066.5Mtce) =71.4%。
中间环节损失中的贮运损失包括电、煤、石油和天然气, 煤炭贮运损失率为3.7%, 油、气管道输送损失率为0.8%。
2.3 分部门终端利用效率
2.3.1 农业
根据农机单位油耗估算, 约33.0%。
2.3.2 工业
工业生产能源效率=理论效率 (单位产品能源耗) /实际效率 (单位产品能耗) 。钢、电解铝、水泥、合成氨理论效率分别为440 kgce/t、6330 kW h/t、57kgce/t和727kgce/t。
单位:%
注:1.本表系作者以经修正的中国能源平衡表为基础, 按国际通行的能源平衡定义和计算方法计算得出。2.中间环节是能源加工、转换和贮运;工业包括建筑业。
按主要耗能行业估算。20 0 8年为51.5%, 见表2。
2.4 交通运输
按公路、铁路、水运能源效率计算, 2008年为28.8%, 见表3。
2.5 建筑 (民用、商业和其他)
按用于建筑的煤炭、气体燃料 (天然气, 液化石油气, 煤气) 和电力的终端利用效率测算, 2008年为71.2%, 见表4。
2.6 终端利用效率
2008年为51.4%, 见表5。
2.7 能源系统的总效率
36.1% (能源效率) ×35.0% (开采效率) =12.6%
2.8 计算结果分析
我国1989~2008年物理能源效率见表6。
需要说明的是, 我国农村居民至今大量使用生物质能烹调、热水和采暖, 2008年消费量达146Mtc e, 如果计入这部分消费量, 则建筑终端利用效率由71.2%降到53.4%, 终端能源利用效率由50.6%降到48.5%, 能源效率由36.1%降到34.6%, 下降1.5个百分点。
由表6可见, 我国2 0 0 8年物理能源效率比2000年提高4.1个百分点, 比1989年提高8.1个百分点。主要归因于高耗能工业推广节能新工艺、新技术, 以及产业集中度提高;民用和服务业优质高效能源 (燃气、电力、热力等) 所占比例上升。
2.9 国际比较
我国2008年能源效率比代表国际先进水平的日本低8个百分点左右。终端能源消费若包括农村生活用生物质能, 则比国际先进水平低9个百分点左右。
3 单位产品能耗
3.1 能耗指标计算方法
单位产品能耗包括燃料 (热耗) 和电力 (电耗) 。其中电耗应按等价值 (即发电煤耗) 计算。因为等价值可以真实反映产品生产所消耗的一次能源;而节能量、节能率以及节能的经济效益和环境效益的计算和评价均以一次能源为基础;再则, 在产品生产投入的能源中, 燃料和电力可以相互替代, 这也要求采用等价值。产品电耗按等价值计算是国际通行规则。例如, OECD国家按发电煤耗380gce/k W h计算。日本目前按350gce/k Wh计算。
2006年, 国家统计局将产品综合能耗中的电耗折标准煤的方法由沿用多年的发电煤耗法改为电热当量法。这给单位产品能耗的纵向比较 (如计算2009年产品综合能耗与2005年相比的降幅和下降值) 和横向比较 (如与世界先进水平比较) 带来极大不便。
此外, 单位产品能耗应将热耗 (kgce/t) 和电耗 (k Wh/t) 分开, 因为燃料和电力的价值, 以及节煤和节电的投入/产出存在很大差异。
3.2 单位产品能耗及国际比较
2000年以来, 技术进步加速, 淘汰落后产能, 使高耗能产品能耗降幅加大, 与国际先进水平的差距缩小, 有的产品如电解铝已达到国际先进水平。2009年, 火电供电煤耗降至340gce/k W h, 钢可比能耗697 k gce/t, 水泥综合能耗139k gce/t, 乙烯综合能耗976k gce/t, 分别比2000年下降13.3%、11.1%、23.2%和13.2%;火电供电煤耗与国际先进水平的差距由+2 4.1%减到+9.7%, 钢可比能耗由+21.4%减至+14.3%, 水泥综合能耗由+43.7%减至+17.8%, 见表7。但由于砖瓦、化工、石化、造纸等行业产品能耗仍然偏高, 工业部门产品能耗与国际先进水平相比仍有较大差距, 2009年, 煤炭、石油、钢铁、有色金属、建材、石化、化工、化纤、造纸等9个行业的17项产品能耗指标, 按产品能源消费量加权平均比国际先进水平高25%。
注:1.国际先进水平是居世界领先水平的国家的平均值。2.中外历年产品综合能耗中, 电耗均按发电煤耗折算标准煤。中国从2 0 07年起, 按“中国能源平衡表”中发电煤耗法采用的发电煤耗 (约350gce/k Wh) 计算。日本按350gce/k Wh计算。3.煤炭开采和洗选电耗国际先进水平为美国。2009年, 美国露天矿产量比重为69.0%, 中国8.4%;露天开采吨煤电耗约为矿井的1/5。4.火电厂发电煤耗和供电煤耗中国为6MW以上机组, 国际先进水平为日本9大电力公司平均值。油、气电厂的厂用电率和供电热耗较低。
3.3 节能技术进步
过去10年, 我国节能技术进步加速, 成效卓著。例如, 300M W及以上机组占火电装机容量的比重由2000年的4 2.7%上升到2009年的6 7.1%, >300 M W机组的供电煤耗为290~3 4 0 g c e/kWh, <100MW机组为380~500gce/kWh。新型干法工艺占水泥产量比重由12%上升到72.5%, 大型新干法生产线综合能耗比机立窑低40%。新型墙体材料占墙体材料产量的比重由28%上升到52%, 生产新型墙体材料的综合能耗比实心黏土砖低40%, 见表8。
影响产品和设备能耗的因素, 涉及自然条件、体制、技术、经济、社会和政策法规。据世界银行对发展中国家节能潜力的分析, 技术因素约占50%。技术因素包括技术创新能力、装备水平、节能技术、企业规模、原料路线、能源结构等。
(1) 企业规模。我国砖瓦厂多达9万座, 平均年产970万块标准砖, 综合能耗0.6tce/万块标准砖, 美国分别为200多座、5370万块标准砖和0.3tce/万块标准砖。我国造纸厂多达3万家 (2007年) , 平均年产2.3kt, 国外平均80kt, 国内自制浆企业综合能耗比国际先进水平高80%。
(2) 装备水平。我国中小型电动机效率平均为87%, 比美国低5个百分点。燃煤工业锅炉运行效率60%~65%, 国外75%~85%, “十一五”节能规划提高5个百分点, 年节煤25Mt。
(3) 原料路线。我国合成氨原料煤占77%, 日本100%采用天然气。煤制合成氨能耗比天然气高30%。