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农村住宅用能核算标准 CECS 309:2012
中国工程建设协会标准
农村住宅用能核算标准
Standard for reporting and verifying domestic energy consumption of rural dwellings
CECS309:2012
主编单位:中国建筑设计研究院
批准单位:中国工程建设标准化协会
施行日期:2012年6月1日
中国工程建设标准化协会公告
第99号
关于发布《农村住宅用能核算标准》的公告
根据中国工程建设标准化协会《关于印发<2009年工程建设协会标准制订、修订计划(第三批)>的通知》(建标协字[2009]90号)的要求,由中国建筑设计研究院等单位编制的《农村住宅用能核算标准》,经本协会组织审查,现批准发布,编号为CECS 309:2012,自2012年6月1日起施行。
中国工程建设标准化协会
二〇一二年三月一日
前言
根据中国工程建设标准化协会建标协字[2009]90号文《关于印发<2009年工程建设协会标准制订、修订计划(第三批)>的通知》的要求,标准编制组经广泛调查研究,认真总结各地实践经验,参考有关国内外标准,并在广泛征求各方意见的基础上,制定本标准。
本标准主要内容包括:总则、术语、基本规定、用能折算方法、用能核算方法及附录。
根据原国家计委计标[1986]1649号文《关于请中国工程建设标准化委员会负责组织推荐性工程建设标准试点工作的通知》的要求,推荐给工程建设规划、设计等使用单位及工程技术人员采用。
本标准由中国工程建设标准化协会归口管理,由中国建筑设计研究院国家住宅与居住环境工程技术研究中心(北京市西城区车公庄大街19号,邮政编码:100044)负责解释。在使用中如发现需要修改和补充之处,请将意见和资料邮寄解释单位。
主编单位:中国建筑设计研究院
参编单位:湖南大学
天津大学
主要起草人:何建清 张广宇 张鹏 周晋 王立雄 肖坚 郝俊红
主要审查人:何梓年 胡秀莲 李景明 张方 班焯 高辉 李忠 周辉 刘宏臣
1 总 则
1 总 则
1.0.1 为规范和指导农村开展住宅用能核算工作,满足农村能源统计、节能分析的需求,制定本标准。
1.0.2 本标准适用于农村住宅中的采暖、降温、炊事、照明、家电、生活热水等用能的统一核算。
1.0.3 在进行农村住宅用能核算时,除应符合本标准外,尚应符合国家现行有关标准的规定。
2 术 语
2 术 语
2.0.1 农村住宅用能 domestic energy consumption of rural dwellings
农村住宅宅基地范围内用于采暖、降温、炊事、照明、家电、生活热水等的能源消耗。
2.0.2 用能折算 energy consumption equivalent conversion
将通过测试得到的能源用量等量折算为标准量的过程。
2.0.3 用能核算 energy consumption reporting and verif-ying
将折算后的能源标准量按照核算项目输出结果的过程。
2.0.4 户 dwelling unit
有固定住所、由经济和生活联为一体的人员组成的单位。
2.0.5 标准煤 coal equivalent
按煤的热当量值计量各种能源的能源计量单位。通常1kg标准煤等于29270kJ。
2.0.6 等效电转换效率 electricity equivalent conversion ef-ficiency
在目前技术水平下将各种能源所蕴含的能量转换为电能的百分率。
2.0.7 等效电 electricity equivalent
各种形式的能源按相应的等效电转换效率转换为电能的数值。单位为kW·h。
2.0.8 低位发热量 net heating value
单位质量燃料在完全燃烧后,产生的热量扣除全部水的蒸发潜热后的热值。单位为kJ/kg。
2.0.9 完全燃烧温度 complete combustion temperature
燃料完全燃烧时其气态燃烧产物所能达到的温度。单位为K。
3 基本规定
3 基本规定
3.0.1 农村住宅用能核算宜以户为基本单位,按用能种类和用能行为两种核算方式进行。
3.0.2 农村住宅用能应包括电能、燃煤、燃气、燃油、生物质固体燃料、热能等。
3.0.3 农村住宅用能行为应包括采暖用能、降温用能、炊事用能、生活热水用能、照明用能、家电用能与其他用能。
3.0.4 核算前应对农村住宅的能源用量进行准确计量,计量单位应符合表3.0.4的规定。
表3.0.4各类能源标准计量单位
4 用能折算方法
4.1 一般规定
4 用能折算方法
4.1 一般规定
4.1.1 农村住宅用能折算方法应分为标准煤折算法与等效电折算法。
4.1.2 标准煤折算法应以能源的“等价煤耗值”或“当量热值”为基准,折算为等量的标准煤;等效电折算法应以各种能源转换为电能的能力为基准,将各种形式的能源转换为等效电力。
4.2 标准煤折算法
4.2 标准煤折算法
4.2.1 电能应按下式进行标准煤折算:
式中:Qdn——电能的标准煤折算量(kgce);
kdn——标准煤折算系数。按当年全国火力发电平均耗煤量取值[gce/(kW·h)];
Ndn——电能的使用量(kW·h)。
4.2.2 燃煤应按下式进行标准煤折算:
式中:Qrm——燃煤的标准煤折算量(kgce);
hrmi——第i类燃煤的低位发热量(kJ/kg);
Nrmi——第i类燃煤的使用量(kg);
hce——标准煤的低位发热量(29270kJ/kgce)。
4.2.3 燃气应按下式进行标准煤折算:
式中:Qrq——燃气的标准煤折算量(kgce);
h3);
N3);
hce——标准煤的低位发热量(29270kJ/kgce)。
4.2.4 燃油应按下式进行标准煤折算:
式中:Qry——燃油的标准煤折算量(kgce);
hryi——第i类燃油的低位发热量(kJ/kg);
Nryi——第i类燃油的使用量(kg);
hce——标准煤的低位发热量(29270kJ/kgce)。
4.2.5 生物质固体燃料应按下式进行标准煤折算:
式中:Qsw——生物质固体燃料的标准煤折算量(kgce);
hswi——第i类生物质固体燃料的低位发热量(kJ/kg);
Nswi——第i类生物质固体燃料的使用量(kg);
hce——标准煤的低位发热量(29270kJ/kgce)。
4.2.6 燃煤、燃气、燃油以及生物质固体燃料的低位发热量取值应符合如下规定:
1 宜按现行国家标准《煤的发热量测定方法》GB/T 213、《生物质燃料发热量测试方法》GB 5186等的规定进行实测确定;
2 不具备测试条件时,按现行国家标准中的规定值选取;
3 常见能源低位发热量可按附录A选取。
4.2.7 热能应按下式进行标准煤折算:
式中:Qrn——热能的标准煤折算量(kgce);
Nrs——集中热水消耗量(kJ);
Nzq——集中蒸汽消耗量(kJ);
Nty——太阳能热水消耗量(kJ);
krs——当地集中热水的单位耗煤量(kgce/kJ);
kzq——当地集中蒸汽的单位耗煤量(kgce/kJ);
η——农村住宅中常规热水制备装置平均热效率(%),按65%取值;
hce——标准煤的低位发热量(29270kJ/kgce)。
4.3 等效电折算法
4.3 等效电折算法
4.3.1 农村住宅中使用的电能等量折算为等效电Edn。
4.3.2 燃煤应按下式进行等效电折算:
式中:Erm——燃煤的等效电折算量(kW·h);
ηrmi——第i类燃煤的等效电转换效率(%);
Wrmi——第i类燃煤所蕴含的能量(kW·h/kg);
Nrmi——第i类燃煤的使用量(kg)。
4.3.3 燃气应按下式进行等效电折算:
式中:Erq——燃气的等效电折算量(kW·h);
ηrqi——第i类燃气的等效电转换效率(%);
W3);
N3)。
4.3.4 燃油应按下式进行等效电折算:
式中:Ery——燃油的等效电折算量(kW·h);
ηryi——第i类燃油的等效电转换效率(%);
Wryi——第i类燃油所蕴含的能量(kW·h/kg);
Nryi——第i类燃油的使用量(kg)。
4.3.5 生物质固体燃料应按下式进行等效电折算:
式中:Esw——生物质固体燃料的等效电折算量(kW·h);
ηswi——第i类生物质固体燃料的等效电转换效率(%);
Wswi——第i类生物质固体燃料所蕴含的能量(kW·h/kg);
Nswi——第i类生物质固体燃料的使用量(kg)。
4.3.6 燃煤、燃气、燃油、生物质固体燃料等能源单位用量所蕴含的能量应按下式进行计算:
式中:W——能源所蕴含的能量(kW·h/kg或kW·h/Nm3),常见能源蕴含的能量按附录B取值;
h——能源的低位发热量(kJ/kg或kJ/Nm3)。
4.3.7 常见能源的等效电折算转换效率可按附录B取值。
4.3.8 热能应按下式进行等效电折算:
式中:Ern——热能的等效电折算量(kW·h);
Ers——集中热水的等效电折算量(kW·h);
Ezq——集中蒸汽的等效电折算量(kW·h);
Ety——太阳能热水的等效电折算量(kW·h)。
4.3.9 集中蒸汽和集中热水,应按当地单位耗煤量转化为一次能源后,再按相应的折算公式进行等效电折算。
4.3.10 太阳能热水,应按常规热水制备设备效率转换为常规能源后,再按相应的折算公式进行等效电折算。
5 用能核算方法
5.1 一般规定
5 用能核算方法
5.1 一般规定
5.1.1 农村住宅用能的核算结果应包括用能总量、用能结构、单位建筑面积用能量、人均用能量。
5.1.2 进行农村住宅用能数据对比分析时,所采用的核算方法应保持一致。
5.2 核算项目
5.2 核算项目
5.2.1 当按照用能种类核算时,农村住宅用能总量应按下列公式计算:
式中:Q——住宅用能总量的标准煤核算结果(kgce);
E——住宅用能总量的等效电核算结果(kW·h)。
5.2.2 当按照用能行为核算时,农村住宅用能总量应按下列公式计算:
式中:Qcn、Ecn——采暖用能的标准煤折算量(kgce)、等效电折算量(kW·h);
Qjw、Ejw——降温用能的标准煤折算量(kgce)、等效电折算量(kW·h);
Qcs、Ecs——炊事用能标准煤折算量(kgce)、等效电折算量(kW·h);
Qzm、Ezm——照明用能标准煤折算量(kgce)、等效电折算量(kW·h);
Qjd、Ejd——家电用能标准煤折算量(kgce)、等效电折算量(kW·h);
Qshrs、Eshrs——生活热水用能的标准煤折算量(kgce)、等效电折算量(kW·h);
Qqt、Eqt——其他用能的标准煤折算量(kgce)、等效电折算量(kW·h)。
5.2.3 用能结构应按下列公式计算:
式中:i——第i种用能种类或用能行为的用能结构核算结果;
Qi——第i种用能行为或用能种类的标准煤折算量(kgce);
Ei——第i种用能行为或用能种类的等效电折算量(kW·h)。
5.2.4 单位建筑面积用能量应按下列公式计算:
式中:q2);
e2);
A——单户住宅建筑面积(m2)。
5.2.5 人均用能量应按下列公式计算:
式中:qp——人均用能量的标准煤核算结果(kgce/人);
ep——人均用能量的等效电核算结果(kW·h/人);
P——一年中在家中居住六个月以上的常住人口数(人)。
附录A 常见能源对应的低位发热量和标准煤折算系数
附录A 常见能源对应的低位发热量和标准煤折算系数
表A常见能源对应的低位发热量和标准煤折算系数
附录B 常见能源对应的等效电核算法折算系数
附录B 常见能源对应的等效电核算法折算系数
表B常见能源对应的等效电核算法折算系数
附录C 农村住宅用能核算工作表(样表)
附录C 农村住宅用能核算工作表(样表)
表C农村住宅用能核算工作表
住宅地址:省(区、市)县(旗)乡(镇)村
住户姓名:填表单位:填表时间:
本标准用词说明
本标准用词说明
1 为便于在执行本标准条文时区别对待,对要求严格程度不同的用词说明如下:
1)表示很严格,非这样做不可的:
正面词采用“必须”,反面词采用“严禁”;
2)表示严格,在正常情况下均应这样做的:
正面词采用“应”,反面词采用“不应”或“不得”;
3)表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的:
正面词采用“宜”,反面词采用“不宜”;
4)表示有选择,在一定条件下可以这样做的,采用“可”。
2 条文中指明应按其他有关标准执行的写法为:“应符合……的规定”或“应按……执行”。
引用标准名录
引用标准名录
《煤的发热量测定方法》GB/T 213
《生物质燃料发热量测试方法》GB 5186
条文说明
中国工程建设协会标准
农村住宅用能核算标准
CECS309:2012
条文说明
1 总 则
1 总 则
1.0.1 住宅用能是居民生活用能的主要部分,直接反应了居民生活的用能水平、能耗结构以及用能模式。开展住宅用能的核算,对于国家相关部门开展能源分析、制定能源政策具有十分重要的意义。但是作为居民生活用能的重要组成部分,基层农村住宅用能的核算统计工作却因农村地区能源种类复杂、能源品质差异大、核算方法不统一等问题,长期处于空白状态,基础数据十分缺乏。
2007年颁布实施的《中华人民共和国节约能源法》中,明确提出要加强能源的计量管理,健全能源消费统计和能源利用状况分析制度。为了填补农村住宅用能核算标准的空白,促进我国能源统计和利用状况分析制度的建立健全,中国工程建设标准化协会以建标协字[2009]90号文,下达了《农村住宅用能核算标准》的编制任务。该标准的编制,能够对基层农村的能源核算方法予以统一规范,实现农村能耗数据之间的比较,为国家能源统计及节能降耗政策的制定提供支撑。
1.0.2 农村住宅用能主要满足日常生活以及家庭式经营的需要,本标准涵盖了上述两个方面,可以较为全面地了解农村居民用能的实际水平。本标准所获得的农村住宅用能核算数据可用于我国各级行政机构进行农村能源政策的研究制定、科研单位开展农村能源分析评价、设计单位进行农村能源规划等。
2 术 语
2 术 语
2.0.1 农村住宅与城市不同,除了室内起居空间之外,通常还包括庭院与辅助功能空间,为了便于统一,本标准规定将宅基地作为农村住宅核算的边界,发生在此范围内的能耗都属于住宅用能。
2.0.4 户籍上为一户,但实际上分户生活的,应当按照实际户数计算,户籍上为多户,实际上在一起生活的,按一户计算。
2.0.6 等效电转换效率是由热力学第二定律确定的,实际反映的是各种形式能源在其做功温度和环境温度条件下得到的最大热功转换效率。
3 基本规定
3 基本规定
3.0.1 以“户”作为农村用能核算的基本单位,便于分析不同户规模的用能状况,同时也便于让广大农村能源统计研究的专业人员,如农村统计调查队、科研院所通过开展小样本容量测算农村能耗,提升农村能耗统计工作的效率和准确性。
3.0.2 根据《中国能源统计年鉴》,我国农村生活能源的种类按照商品属性划分为商品能源和非商品能源,商品能源分为煤类、油品类(包括汽油、煤油、柴油、液化石油气、天然气)、电力等;非商品能源主要包括薪柴、秸秆和沼气。为了保证核算数据能够满足国家能源统计报表制度的要求,同时又与农村住宅用能的实际情况相适应,本标准将农村住宅用能种类分为电能、燃煤、燃气、燃油、生物质固体燃料以及热能,共计六大类(见表1)。
表1农村住宅用能种类
3.0.3 编写单位承担了“十一五”国家科技支撑计划重大项目“住宅节能关键技术研究”课题(课题编号:2006BAJ04A05)、重点项目“农村生活用能标准研究”课题(课题编号:2006BAJ04B07),在全国范围内开展了典型农村住宅的实态调研。从调查结果上看,农村住宅用能行为主要包括采暖、降温、炊事、生活热水、照明、家电以及其他用能七个方面,各部分比重受气候条件、经济水平、生活习惯等因素的影响,南北差异极大。以湖南省和北京市为例:湖南省农村住宅中炊事用能的比重最大,达34%(图1);而北京农村住宅中则是采暖能耗居首,占用能结构的40%(图2)。通过明确的用能行为分类,并通过核算获得各用能行为的能耗比重,可以了解各地区农村住宅用能的薄弱环节,明确节能技术研究与推广的重点方向。
图1湖南省典型农村住宅用能结构
图2北京典型农村住宅用能结构
3.0.4 开展核算工作前,需要准确计量各类用能的实物消耗量。根据编制组在农村现场测试调研的经验,应根据能源的具体形态选用相应的计量方法。例如:对于燃煤等固体燃料,可采用称重的方式获取质量数;对于燃气等气态燃料,可采用安表的方式获取体积数;对于燃油等液态燃料,可采用满箱称重的方式获取质量数。计量的过程一是要采用符合国家相关检验标准的仪表器具,二是测试方法要科学合理,符合相关标准的规定,三是计量单位符合国际单位制的要求,便于核算。表2列出了农村住宅能源形态的种类。
表2农村住宅能源形态
4 用能折算方法
4.1 一般规定
4 用能折算方法
4.1 一般规定
4.1.1、4.1.2 标准煤折算法属于我国能源统计的常规方法,在工业能耗、城镇生活能耗统计中广泛使用。标准煤折算法是以能源的“等价煤耗值”或“当量热值”为基准,折算为等量的标准煤。在我国,电能标准煤折算采用“等价煤耗值”进行折算,即将电能按照全国火力发电的平均煤耗量(等价煤耗值),折算成等量标准煤,此外集中热水、集中蒸汽等二次能源也是按照“等价煤耗值”进行折算;而对于其他能源,则是按照该能源的低位发热量(当量热值)为基准等量折算为标准煤。
等效电折算法是以各种能源转换为电能的能力为基准,将各种形式的能源统一转换为等效电力。两种折算方法的差异主要在于,标准煤折算法侧重反映不同种类能源所含热量的多少,而等效电折算法除了能够表现出能源所含热量,还能够反映出能源在做功能力及品质方面的差别。将这两种方法列为农村住宅用能折算方法,能够满足农村住宅用能的比对与量化的需求。
4.2 标准煤折算法
4.2 标准煤折算法
4.2.1 条文中的标准煤折算系数应采用当年我国火力发电单位煤耗量。我国历年火力发电单位煤耗量见表3。实际上普通用电能耗分为核电、水电、太阳能发电、生物质发电、燃气发电、燃油、燃煤发电,其中核电、水电及太阳能发电并非依靠燃料燃烧来发电,而生物质发电、燃气发电及燃油发电则与燃煤发电则存在着发电效率的区别,这给标准煤折算法的应用带来了不便。在农村住宅用电中难以区分不同的发电能源来源,且燃煤发电又是我国电能能源的一种主要来源方式,因此将农村住宅中的电能消耗统一折算为标准煤。
表3我国历年火力发电单位煤耗量[gce/(kW·h)]
4.2.4 在农村进行现场测试时,如汽油、煤油等液体燃料通常是以“升(L)”或“立方米(m3)”等体积单位进行计量;在进行用能折算前,需根据燃料密度换算为“千克(kg)”,再按式(4.2.4)进行标准煤折算。
4.2.7 农村住宅中的热能消耗主要包括市政管网提供的集中热水、蒸汽以及利用太阳能等可再生能源制取的热水。对于集中热水和集中蒸汽的单位煤耗量,按照调研得到的当地集中供热每产生1kJ热量所消耗的标准煤耗量取值。而利用太阳能等可再生能源制取热水,本质上是替代了农村家庭中制备热水所消耗的常规能源,因此对于这部分热量的折算,可转化为制备等量热水所消耗常规能源的标准煤量。需要先了解测试住宅常规热水制备装置的平均热效率,根据现场调研结果,目前我国农村住宅中还是以小型燃煤锅炉为热水的主要制备装置,一般的小型燃煤锅炉热效率,η可在0.58~0.78之间取值,本标准取0.65。
4.3 等效电折算法
4.3 等效电折算法
4.3.1 电能是最高品位的能源,可以完全转换为功,因此在采用等效电折算法时,电能消耗就直接等价于等效电量。对于其他形式的能源,则根据其品位高低和做功能力大小确定转换效率。
4.3.4 在农村进行现场测试时,汽油、煤油等液体燃料通常是以“升(L)”或“立方米(m3)”等体积单位进行计量;在进行用能折算前,需根据燃料密度换算为“千克(kg)”,再按式(4.3.4)进行等效电折算。
4.3.7 各种化石能源的化学能在理论上都可以完全转换为电能,但在实际做功过程中,由于转换过程装置材料和工艺的问题,都存在可能的完全燃烧温度上限,只能在这一温度上限之下的条件做功。因此从工程实际出发,可以按照当前技术水平下可能的最高完全燃烧温度作为计算转换系数的工作温度,由此得到各类化石能源转换为等效电的转换效率。对于燃煤、燃气、燃油、固体生物质燃料等能源的等效电转换效率按下式进行计算:
式中。T0——能源使用地点的参考温度(K);
T——折算能源的完全燃烧温度(K)。
对于集中热水的等效电转换效率按下式进行计算:
式中:Tg——集中热水的供水温度(K);
Th——集中热水的回水温度(K)。
对于集中蒸汽的等效电转换效率应按下式进行计算:
式中:Ts——集中蒸汽压力所对应的饱和温度(K)。
其中等效电转换效率公式中的参考温度T0按下列规定取值:
1 采暖用能的参考温度应选取能源使用地点的采暖期室外平均温度;
2 降温用能的参考温度应选取能源使用地点的夏季空调期室外平均温度;
3 其他用能应选取能源使用地点年平均室外温度;
4 如无法获取准确参考温度值,取参考温度为273K。
在计算上述各类能源的等效电转换效率时,除热水消耗外,其余能源的完全燃烧温度都远高于参考温度T0,因此在无法获取准确的参考温度值时,可采用统一值进行简化,较小变化对等效电转换系数影响不大。但对于热水消耗,由于热源温度与环境温度差别很小,需要根据热水使用的实际情况确定参考温度。
5 用能核算方法
5 用能核算方法
5.2核算项目
5.2.5 人均用能量是农村生活用能核算的重要项目,也是农村生活能源供应设施规划和供能负荷计算的重要依据。本标准采用国家统计局的统计计算方法,以一年中在家居住六个月以上的常住人口作为人均用能量的核算基准。