节能量计算约束能力测量

一、定义及相关背景

（一）节能量计算

节能量通常是指在满足同等需要或达到相同目的条件下，使能源消费减少的数量。企业节能量一般分为产品节能量、产值节能量、技术措施节能量、产品结构节能量和单项能源节能量等。对于合同能源管理项目来说，所指节能量为技术措施节能量。

技术措施节能量是指对用能单位的生产设施设备进行更新改造，以及采用新工艺、新技术等，通过间接降低单位产品（用能单元）能耗产生的节能效果。在产品产量或能源服务功能不发生变化的情况下，技术措施节能量可根据技术措施实施前后，能源消耗量的变化直接计算出技术措施节能量。如果某项技术措施可对多能源品种、多个产品同时产生节能效果，应累计计算该项措施的节能量，参见《企业节能量计算方法》（GB／T13234－2009）。

（二）节能量测量和验证

节能量测量和验证，是指通过测试、计量、计算、分析等方式，确定项目能耗基准及项目节能量、节能率或能源费用节约的活动。能量是一种看不见摸不着的东西，“节能量”无法通过测量直接得出，为了对节能改造项目进行节能效益的评估，需要通过测量与验证（Measurement and Verification，以下简称M＆V）将能量予以量化，从而计算节能量。即“节能量”是需要在分别测量项目实施前、后能耗变化的基础上，按照一定的规则和标准推算出来。

合理有效地进行节能量测量和验证，不仅可以有效地明确节能效果分享收益，降低节能项目实施风险，还是增加项目第三方融资信任度的重要因素。目前全球范围内应用最广泛的、用于节能量测量和验证的规范是由国际能效评估组织EVO（Efficiency Valuation Organization）开发的国际节能效果测量和验证规程（IPMVP）。IPMVP不论是在节能效益或是在温室气体减排效益的评估上皆具有国际公信力，是世界各国普遍采用的一项规范。根据测量方式与评估范围的不同，IPMVP包含四种测量与验证方式；同时根据评估精准度、资料收集、测量成本等的要求与限制，每一种测量方式皆有各自适用的场合。IPMVP通过严格完整的基本术语定义、灵活而全面的四种选项方法，为节能量的测量和验证工作提供了基础和指导，同时也为节能量测量与验证工作的规范、科学、高效开展提供了技术保证。

在IPMVP的原则框架下，全国能源基础与管理标准化技术委员会于2010年启动了《节能量测量和验证技术通则》，以及分行业、分系统的节能量评价系列标准制定工作。《节能量测量和验证技术通则》规定了节能量的测量、计算和验证方法及技术要求等，适用于节能技术改造项目的节能量测量和验证。目前，《节能量测量和验证技术通则》（送审稿）正在征求意见过程中，后续的分行业、分系统节能量评价系列标准正在研究制定过程中。

二、节能量的确定原则和方法

为保障《节能技术改造财政奖励资金管理暂行办法》（财建〔2007〕371号）的有效实施，国家发展改革委、财政部于2008年印发了《节能项目节能量审核指南》（发改环资〔2008〕704号），对节能技术改造项目节能量的确定原则和方法、节能量审核的内容和程序等进行了规定，可为合同能源管理项目提供参考。

（一）节能量的确定原则

1．项目节能量是指所实施的节能技改项目正常稳定运行后，用能系统的实际能源消耗量与改造前相同可比期能源消耗量相比较的降低量，若无特殊约定，比较期间为一年。

2．项目节能量只限于通过节能技术改造提高生产工序和设备能源利用效率、降低能源消耗实现的能源节约，而不包括扩大生产能力、调整产品结构等途径产生的节能效果。^[2]

3．节能量确定过程中应考虑节能措施对项目范围以外能耗产生的正面或负面影响，必要时还应考虑技术以外影响能耗的因素，并对节能量加以修正。这些因素包括：原材料构成、产品种类与品种构成、产品产量、质量、气体变化、环境控制等因素的变化。

4．项目实际使用能源应以企业实际购入能源的测试数据为依据折算为标准煤，不能实测的可参考附表中推荐的折标系数进行折算。

5．对利用废弃能源资源的节能项目（工程）（如余热余压利用项目等）的节能量，根据最终转化形成的可用能源量确定。

【案例一】

某氮肥厂，年产合成氨10万吨，吨氨综合能耗1．7吨标准煤，通过实施能量系统优化等节能技术改造，吨氨综合能耗下降到1．4吨标准煤，同时生产能力扩大到年产合成氨15万吨，计算该节能技术改造项目年节能量。可能出现三种或更多的结果。

结果1：节能量＝（1．7－1．4）吨标准煤／吨氨×10万吨氨＝3万吨标准煤；

结果2：节能量＝（1．7－1．4）吨标准煤／吨氨×15万吨氨＝4．5万吨标准煤；

结果3：节能量＝1．7吨标准煤／吨氨×10万吨氨－1．4吨标准煤／吨氨×15万吨氨＝－4万吨标准煤，该项目完成后，每年多消耗能源4万吨标准煤，不是节能项目。

根据上述节能量的确定原则第2条，项目节能量只限于通过节能技术改造提高生产工序和设备能源利用效率、降低能源消耗实现的能源节约，而不包括扩大生产能力、调整产品结构等途径产生的节能效果。因此，结果1是正确的。

【案例二】

某水泥厂有一条5000t／d的水泥生产线，投资5600万元建设纯低温余热发电项目，余热电站规模9MW，建设期1年。项目完成后，年发电量为6700万kWh，扣除自用电后年供电量6300万kWh，计算该项目年节能量。

根据节能量的确定原则第5条，对利用废弃能源资源的节能项目（工程）（如余热余压利用项目等）的节能量，根据最终转化形成的可用能源量确定。

如上年度国家统计局发布的发电煤耗为360克标准煤／kWh，则该项目年节能量为6300万kWh×360克标准煤／kWh＝22680吨标准煤。

【案例三】

某水泥厂有一条5000t／d的水泥生产线，投资5600万元建纯低温余热发电项目，余热电站规模9MW，建设期1年。项目完成后，年发电量6700万kWh，扣除自用电后年供电量6300万kWh。无项目时，该水泥厂吨水泥综合能耗为90千克标准煤，项目完成后，吨水泥综合能耗上升到95千克标准煤，年产量150万吨不变，计算该项目年节能量。

根据节能量的确定原则第3条，节能量确定过程中应考虑节能措施对项目范围以外能耗产生的正面或负面影响，必要时还应考虑技术以外影响能耗的因素，并对节能量加以修正。本案例中节能措施对项目范围以外能耗产生了负面影响，表现为吨水泥综合能耗上升，多消耗的能源应从节能量中扣除。

水泥综合能耗上升多消耗能源：（0．095吨标准煤／吨水泥－0．09吨标准煤／吨水泥）×1500000吨水泥＝7500吨标准煤

项目最终节能量＝22680吨标准煤－7500吨标准煤＝15180吨标准煤。

（二）节能量确定方法

项目节能量等于项目范围内各产品（工序）实现的节能量之和扣除能耗泄漏。单个产品（工序）的节能量可通过计量监测直接获得，不能直接获得时，可以通过单位产量能耗的变化进行计算确定，步骤如下：

1．确定单个产品（工序）节能量计算的范围

与此产品（工序）直接相关联的所有用能环节，即是单个产品（工序）节能量计算的范围。

2．确定单个产品（工序）的基准综合能耗

项目实施前一年单个产品（工序）范围内的所有用能环节消耗的各种能源的总和（按规定方法折算为标准煤），即为此产品（工序）的基准综合能耗。如果前一年能耗不能准确反映该产品（工序）的正常能耗状况，则采用前三年的算术平均值。

3．确定单个产品（工序）的基准产量(www.xing528.com)

项目实施前一年内，单个产品（工序）范围内相关生产系统产出产品数量为此产品（工序）的基准产量。全部制成品、半成品和在制品均应依据国家统计局（行业）规定的产品产量统计计算方法，进行分类汇总。如果前一年产量不能准确反映该产品（工序）的正常产量，则采用前三年的算术平均值。

4．计算单个产品（工序）的基准单耗

用项目实施前单个产品（工序）的基准综合能耗除以基准产量，计算出基准单耗。

5．确定项目完成后单个产品（工序）的综合能耗、产量和单耗

按照相同方法，统计计算出项目完成后一年的单个产品（工序）的综合能耗、产量和单耗。

6．计算单个产品（工序）节能量

项目实施前后单个产品（工序）单耗的差值与基准产量的乘积，为单个产品（工序）节能量。

7．估算能耗泄漏

综合考虑其他因素对项目能耗的影响及项目实施对项目范围以外的影响，估算出能耗泄漏（扣减或增加）。

8．确定项目节能量

项目范围内各产品（工序）的节能量之和扣除能耗泄漏，得到项目所实现的节能量。

（三）节能量监测方法

项目实施企业应建立与项目相适应的节能量监测体系、检测方法和计量统计的档案管理制度，以确保项目实施过程中和建成后，可以持续性地获取所有必要数据，且相关的数据计量统计能够被核查。

其中监测方法应符合《节能监测技术通则》（GB／T15316－94）的要求，监测设备应符合《用能单位能源计量器具配备与管理通则》（GB17167－2006）的要求。测量和验证工作可委托合同双方认可的第三方机构进行监督审核。

附表：各种能源折标准煤参考系数

续表

注：此表平均低位发热量用千卡表示，如需换算成焦耳，只需乘4．1816即可。

三、节能量测量和验证

节能量“测量和验证”（M＆V）是指借助于测量手段，可靠地确定某设施通过实施能源管理项目实现的真实节能量的过程。节能量不能直接测量，而只能是通过比较项目实施前后能源使用情况的变化，并根据条件的改变作适度的调整而确定。

M＆V包括以下部分或全部活动内容：

1．计量表安装、校准和维护

2．数据收集和筛选

3．计算方法和可接受的评估方法的开发

4．测量数据的计算，以及

5．报告，质量保证和第三方对报告的核查确认。

节能量测量和验证工作可由ESCO和客户企业共同开展，也可委托双方认可的第三方机构承担（融资机构会更倾向于第三方认证的项目）。但如果项目双方对项目形成的节能量没有太大的分歧，或者不需要向其他机构证明节能项目形成的节能量，便没有必要作M＆V。

节能量的测量和验证是通过仪器仪表测量，或通过约定用能系统或设备运行时的耗能参数，例如耗电率与运行时间等，并通过统一的节能量计算公式求得。如图3－1所示。

图3－1　节能量计算示意图

节能量计算可使用下列通用公式：

节能量＝（基准期能耗量－报告期能耗量）±调整量

其中：基准期能耗代表系统或设备未实施节能措施时的耗能量。报告期能耗量可直接通过仪器仪表测量获得。

在上述通用公式中，引入调整量的目的是为了将基准期和报告期的能耗量换算到同样的运行工况条件下。通过引入调整量，而不仅仅是简单比较节能措施实施前后的能源成本或能耗量，将使节能量报告的结果更加合理。简单的比较账单费用只能体现能源成本变化，并不能真实反映改造项目的节能效果。所以要得出真正的节能量，必须引入调整量来剔除基准期和报告期的运行工况差别对能耗的影响。调整量可由原材料构成、产品种类与品种构成、产品产量、质量、气体变化、环境控制等因素变化所致。

节能量是由前述三者计算求得，而非直接通过测量获得。要计算节能措施实施产生的节能量，必须先确定基准能耗。若基准能耗无法在实施节能改造措施前以测量的方式获得，则必须通过数学模型预测或以协议的方式确定。

IPMVP提供了四种选项方式（A、B、C和D）来确定节能量，见下表^[3]。选择时需要考虑包括测量边界位置在内的多个因素。节能量的确定可以是针对整个耗能设施的，也可以是整个耗能设施的一部分，如果要确定整个耗能设施层面上的节能量，选项C或D是较合适的。如果仅关注节能措施本身的效果，则隔离改造（retrofit－isolation）的选项可能更加适合（选项A、B或D）。

IPMVP选项概览

续表