GB/T 33757.2-2024 分布式冷热电能源系统的节能率 第2部分：多能源互补驱动系统

　　ICS 27. 010 CCS F 01

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 33757.2—2024

　　分布式冷热电能源系统的节能率

　　第 2 部分:多能源互补驱动系统

　　Energy saving ratio fordistributed energy system ofcombined cooling,

　　heating andpower—Part2:Multi-energieshybriddriven systems

　　2024-09-29发布 2025-04-01实施

　　国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会

　　

　　发

　　

　　布

　　GB/T 33757.2—2024

　　前 言

　　本文件按照 GB/T 1. 1—2020《标准化工作导则 第 1部分 :标准化文件的结构和起草规则》的规定起草 。

　　本文件是 GB/T 33757《分布式冷热电能源系统的节能率》的第 2 部分 。 GB/T 33757 已经发布了以下部分 :

　　— 第 1部分 :化石能源驱动系统 ;

　　— 第 2部分 :多能源互补驱动系统 。

　　请注意本文件的某些内容可能涉及专利 。本文件的发布机构不承担识别专利的责任 。

　　本文件由全国能量系统标准化技术委员会(SAC/TC459)提出并归 口 。

　　本文件起草单位 : 中国科学院工程热物理研究所 、中国标准化研究院 、中国华电科工集团有限公司 、东莞新能源研究院 、清华大学 、北京化工大学 、华润电力投资有限公司深圳分公司 、南方电网电力科技股份有限公司 、日 出东方控股股份有限公司 、中国石化集团胜利石油管理局有限公司 。

　　本文件主要 起 草 人 : 隋 军 、刘 猛 、王 锋 、郑 丹 星 、史 琳 、冯 乐 军 、徐 静 静 、张 娜 、李 德 波 、韩 巍 、袁 杰 、刘启斌 、赵雅文 、焦青太 、金凤雏 、李相远 、成建宏 、杨洁 、梁秀英 、何源 、张巳男 。

　　Ⅰ

　　GB/T 33757.2—2024

　　引 言

　　分布式能源系统对于建设清洁低碳 、安全高效现代能源体系具有重要的现实意义和深远的战略意义 。GB/T 33757《分布式冷热电能源系统的节能率》重点关注分布式冷热电能源系统节能率的统计范围和计算方法 。

　　GB/T 33757 旨在建立分布式冷热电能源系统的节能率评价方法 ,拟由 3个部分构成 。

　　— 第 1部分 :化石能源驱动系统 。 目的在于给出用气体或液体化石能源驱动的分布式冷热电能源系统节能率的技术要求 、统计范围和计算方法 。

　　— 第 2部分 :多能源互补驱动系统 。 目的在于给出气体或液体化石燃料 、气体生物质燃料 、氢 、可再生能源发电(风电 、太阳能发电等) 、网电(来自公共电力网的电) 、外部工业余热 、太阳热能等多能源互补驱动的分布式冷热电能源系统的能量梯级利用特性 、多能源互补利用特性和可再生能源利用特性的分析与评价方法 。

　　— 第 3部分 :非化石能源驱动系统 。 目的在于给出纯可再生能源驱动的分布式冷热电能源系统节能率的技术要求 、统计范围和计算方法 。

　　Ⅱ

　　GB/T 33757.2—2024

　　分布式冷热电能源系统的节能率

　　第 2 部分:多能源互补驱动系统

　　1 范围

　　本文件规定了多能源互补驱动分布式冷热电能源系统节能率的系统界定与统计范围 、计算方法 、系统评价的实施步骤与方法 。

　　本文件适用于气体或液体化石燃料 、气体生物质燃料 、氢 、可再生能源发电(风电 、太阳能发电等) 、网电(来自公共电力网的电 ,仅限于用作风机 、水泵的动力) 、外部工业余热 、太阳热能等多能源互补驱动系统 。

　　本文件不适用于纯可再生能源驱动的系统 。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款 。其中 , 注 日期的引用文件 ,仅该日期对应的版本适用于本文件 ;不注日期的引用文件 ,其最新版本(包括所有的修改单) 适用于本文件 。

　　GB/T 2587 用能设备能量平衡通则

　　GB/T 2589 综合能耗计算通则

　　GB/T 3484 企业能量平衡通则

　　GB 17167 用能单位能源计量器具配备和管理通则

　　GB/T 19001 质量管理体系 要求

　　GB/T 28750 节能量测量和验证技术通则

　　3 术语和定义

　　下列术语和定义适用于本文件 。

　　3. 1

　　多能源互补驱动分布式冷热电能源系统 distributed energy systems ofcombined cooling,heating and powerdriven by multi-energies

　　临近用户而设置 ,各类以化石能源 、可再生能源和氢能驱动的发电 ,并梯级利用 、互补利用各类输入能源和系统发电余热联产冷和(或)热,且就地向用户输出电 、冷和/或热的能源系统 。

　　注 : 以下简称多能源系统 。

　　3.2

　　统计报告期 statisticalreportingperiod

　　统计用计时时段 ,为一个供冷季和一个供热季的连续运行年 。

　　注 : 以下简称报告期 。

　　3.3

　　报告期能耗 energy consumption in reportingperiod

　　以连续 12个月的完整运行年为考察期 ,多能源系统在运行工况下的总能耗 。

　　1

　　GB/T 33757.2—2024

　　注 : 若输入的是可再生能源或网电 ,则该能源量为按照其 从 一 次 能 源 到 输 入 能 源 的 转 化 过 程 效 率 推 算 的 一 次 能 源的量 。

　　3.4

　　校准能耗 adjusted energy consumption

　　以常规技术和分产方式产出与多能源系统相同的冷热电时 ,按照规定方法分别将可再生能源折算为可再生能源消耗 ,并将化石能源折算为煤消耗的两者合计能耗量 。

　　3.5

　　节能率 energy saving ratio

　　校准能耗与报告期能耗的差值相对于校准能耗的比值 。

　　3.6

　　综合能源利用率 comprehensiveutilization ratio ofenergy

　　在报告期内 ,多能源系统的净产电 、产冷和产热的综合能源量相对于报告期能耗的比值 。 3.7

　　环境热源 environmentalheatsources

　　符合热能设备与装置获取热能参数要求的空气 、水(河水 、湖水等) 、土壤等热容量极大 ,温度相对稳定的自然环境热库 。

　　4 符号与单位

　　下列符号与单位适用于本文件 。

　　C:产冷的能源量 ,单位为吉瓦时(GWh)

　　CnP-ch:利用化石燃 料 、外 部 工 业 余 热 、内 部 过 程 余 热 热 源 的 吸 收 式 制 冷 产 冷 量 , 单 位 为 吉 瓦 时(GWh)

　　CnP-r :利用太阳能热或余热作吸收式制冷产冷量 ,单位为吉瓦时(GWh)

　　COPC:压缩式制冷性能系数

　　Ea :校准能耗 ,单位为吉瓦时(GWh)

　　Er :报告期能耗 ,单位为吉瓦时(GWh)

　　Fch:输入的化石燃料的能源量 ,单位为吉瓦时(GWh)

　　Fcons :消耗于生产冷热电的各种燃料的能源量 ,单位为吉瓦时(GWh)

　　Fr :输入的生物质燃料 、氢的能源量 ,单位为吉瓦时(GWh)

　　H :产热的能源量 ,单位为吉瓦时(GWh)

　　Ha-ch:利用化石能源产热的校准能耗 ,单位为吉瓦时(GWh)

　　Ha-r :利用可再生能源产热的校准能耗 ,单位为吉瓦时(GWh)

　　H cons :消耗于生产冷热电的热的能源量 ,单位为吉瓦时(GWh)

　　Hew :输入的外部工业余热,单位为吉瓦时(GWh)

　　HH-b:利用生物质燃料的产热量 ,单位为吉瓦时(GWh)

　　HH-ch:利用化石燃料 、外部工业余热 、内部过程余热的产热量 ,单位为吉瓦时(GWh)

　　HH-s :利用太阳能集热的产热量 ,单位为吉瓦时(GWh)

　　Hhp-ch:利用自产自用的化石能源电作压缩式热泵制热的产热量 ,单位为吉瓦时(GWh)

　　Hhp-r :利 用 可 再 生 能 源 发 电(风 电 、太 阳 能 发 电 等) 作 压 缩 式 热 泵 制 热 的 产 热 量 , 单 位 为 吉 瓦 时(GWh)

　　Hs :输入的太阳热能的能耗 ,单位为吉瓦时(GWh)

　　P :多能源系统的输出电的能源量 ,单位为吉瓦时(GWh)

　　2

　　GB/T 33757.2—2024

　　Pa-ch:利用化石能源产电和用电的校准能耗 ,单位为吉瓦时(GWh)

　　Pa-r :利用可再生能源产电和用电的校准能耗 ,单位为吉瓦时(GWh)

　　PC-ch:利用自产自用的化石能源电作压缩式制冷的耗电量 ,单位为吉瓦时(GWh)

　　PC-r :利用直接输入 或 自 产 自 用 的 可 再 生 能 源 发 电 (风 电 、太 阳 能 发 电 等) 作 压 缩 式 制 冷 的 耗 电量 ,单位为吉瓦时(GWh)

　　Pcons :消耗于生产冷热电的电的能源量 ,单位为吉瓦时(GWh)

　　Pg :输入的网电的能源量 ,单位为吉瓦时(GWh)

　　PH-ch:利用自产自用的化石能源电作电加热产热的耗电量 ,单位为吉瓦时(GWh)

　　PH-r :利用直接输入 或 自 产 自 用 的 可 再 生 能 源 发 电(风 电 、太 阳 能 发 电 等) 作 电 加 热 产 热 的 耗 电量 ,单位为吉瓦时(GWh)

　　Png :净产电的能源量 ,单位为吉瓦时(GWh)

　　Png-ch:利用化石能源净产电的能源量 ,单位为吉瓦时(GWh)

　　Png-r :利用可再生能源净产电的能源量 ,单位为吉瓦时(GWh)

　　Pr :输入的可再生能源发电(风电 、太阳能发电等)的能源量 ,单位为吉瓦时(GWh)

　　Pr-cons :为产冷和 产 热 消 耗 的 可 再 生 能 源 发 电 (风 电 、太 阳 能 发 电 等) 的 能 源 量 , 单 位 为 吉 瓦 时(GWh)

　　Pr-d:直接输出的可再生能源发电(风电 、太阳能发电等)的能源量 ,单位为吉瓦时(GWh)

　　Psg : 自产电的能源量 ,单位为吉瓦时(GWh)

　　Psu : 自产自用电的能源量 ,单位为吉瓦时(GWh)

　　mF-ch:输入的化石燃料的总质量 ,单位为千克(kg)

　　mF-r :输入的生物质燃料 、氢的总质量 ,单位为千克(kg)

　　nF-ch:输入的化石燃料的总摩尔量 ,单位为摩尔(mol)

　　nF-r :输入的生物质燃料的总摩尔量 ,单位为摩尔(mol)

　　xi:化石燃料混合物中某个组分的摩尔分数

　　xj :生物质燃料混合物中某个组分的摩尔分数

　　α:多能源系统的节能率

　　β:多能源系统的综合能源利用率

　　ηB:燃煤锅炉热效率

　　ηB-b:气体生物质燃料锅炉热效率

　　ηF-r :气体生物质转化效率

　　ηH : 电加热器热效率

　　ηP:燃煤发电效率

　　ηP-PV :光伏电发电效率

　　ηP-r :可再生能源发电(风电 、太阳能发电等)发电效率

　　ηP-W :风电发电效率

　　ηs :太阳能集热效率

　　ηs-F:平板式太阳能集热效率

　　ηs-T :槽式太阳能集热效率

　　ΔcHi(θ) :化石燃料的燃烧热(低热值) ,单位为千焦每摩尔(kJ/mol)

　　ΔcHj(θ) :生物质燃料的燃烧热(低热值) ,单位为千焦每摩尔(kJ/mol)

　　ΔchF-ch:化石燃料的燃烧热(低热值)实测值 ,单位为千焦每千克(kJ/kg)

　　ΔchF-r :生物质燃料 、氢的燃烧热(低热值)实测值 ,单位为千焦每千克(kJ/kg)

　　3

　　GB/T 33757.2—2024

　　5 系统界定与统计范围

　　5. 1 多能源系统主要由各类以生产冷热电为 目 的的单元组成 ,具体包括供电设备 、供冷设备(包括除湿) 、供热设备 。多能源系统构成与输入和输出能流示意如图 1所示 。

　　标引符号说明 :

　　C — 产冷的能源量 ; Hiw — 内部过程余热 ;

　　Ech — 输入的化石能源能源量 ; Hex— 废热 、排烟 、废弃物 ;

　　Eren — 输入的可再生能源能源量 ; P — 多能源系统的输出电的能源量 ;

　　Fch — 输入的化石燃料的能源量 ; Pg — 输入的网电的能源量 ;

　　Fr — 输入的生物质燃料 、氢的能源量 ; Pr — 输入的可再生电的能源量 ;

　　H — 产热的能源量 ; Pr-d — 直接输出的可再生能源发电(风电 、太阳能发电等)的能源量 ;

　　Hew— 输入的外部工业余热 ; Psg — 自产电的能源量 ;

　　Hs — 输入的太阳热能的能耗 ; Psu — 自产自用电的能源量 ;

　　He — 输入的环境热 ; Png — 净产电的能源量 。

　　图 1 多能源系统构成与输入和输出能流示意

　　多能源系统中不包括可再生能源驱动的发电设备 ,也不包括生物质燃料的制造设备(如气体生物质燃料制造设备等) ,但是包括太阳能集热器 、太阳能热化学反应器(如太阳能甲醇制合成气设备) 、环境热源的获取设备(如热泵的空气源换热器 、水源换热器或地源换热器等) 。

　　边界一经确定 ,在报告期能耗计算过程中不应改变 。

　　5.2 多能源系统的输入能源中的燃料包括各种化石燃料 、可再生燃料 、氢 ; 电包括网电和各种可再生能源发电(风电和太阳能发电等) ;热包括外部工业余热和太阳热能 , 以及环境热源 。多能源系统的输出能源为电 、冷和热 。多能源系统构成与输入和输出能流示意如图 1所示 。

　　5.3 能耗数据的统计范围包括各类以生产冷热电为目的实际消耗的一次能源和二次能源等各种能源 ;不包括基建 、技术改造等项目建设消耗的以及生产过程中回收利用的和向外输出的能源量 。

　　5.4 能耗数据的原始数据包括能源计量器具读数记录 、能耗在线监测系统的数据记录 、能源统计报表 、收/发货单 、能源费用账单等 ,具体实施要求如下 :

　　a) 多能源系统应执行 GB 17167和 GB/T 28750的规定 ,配备满足管理需要的能源计量器具 ,制

　　定和实施有关文件 ,对计量器具的购置 、安装 、维护和定期检定实行管理 ,保证其准确可靠 ;

　　4

　　GB/T 33757.2—2024

　　b) 多能源系统应按照 GB/T 19001的要求 ,严格管理输入与输出能源的数量和质量 , 以及经济核算台账 ;

　　c) 按 GB/T 2589、GB/T 2587和 GB/T 3484及有关标准规定要求建立健全能耗统计分析 、考核体系 ,建立能耗计算和考核结果的文件档案 ,并对其进行受控管理 。

　　6 计算方法

　　6. 1 节能率

　　多能源系统的节能率(α)按照公式(1)计算 :

　　…………………………( 1 )

　　α = (Ea -Er)/Ea

　　= 1-Er/Ea

　　式中 :

　　α — 多能源系统的节能率 ;

　　Ea— 校准能耗 ,按照附录 B计算 ,单位为吉瓦时(GWh) ;

　　Er— 报告期能耗 ,按照附录 A计算 ,单位为吉瓦时(GWh) 。

　　6.2 综合能源利用率

　　多能源系统的综合能源利用率(β)按照公式(2)计算 :

　　β= (Png +C +H)/Er …………………………( 2 )

　　式中 :

　　β — 多能源系统的综合能源利用率 ;

　　Png — 净产电的能源量 ,单位为吉瓦时(GWh) ;

　　C — 产冷的能源量 ,单位为吉瓦时(GWh) ;

　　H — 产热的能源量 ,单位为吉瓦时(GWh) 。

　　净产电的能源量(Png)按照公式(3)计算 :

　　Png = Png-ch + Png-r

　　= Psg - Psu

　　…………………………( 3 )

　　式中 :

　　Png-ch— 利用化石能源净产电的能源量 ,单位为吉瓦时(GWh) ;

　　Png-r — 利用可再生能源净产电的能源量 ,单位为吉瓦时(GWh) ;

　　Psg — 自产电的能源量 ,单位为吉瓦时(GWh) ;

　　Psu — 自产自用电的能源量 ,单位为吉瓦时(GWh) ;

　　P — 多能源系统的输出电的能源量 ,单位为吉瓦时(GWh) ;

　　Pr-d — 直接输出的可再生能源发电(风电 、太阳能发电等)的能源量 ,单位为吉瓦时(GWh) ;

　　Pr — 输入的可再生能源发电(风电 、太阳能发电等)的能源量 ,单位为吉瓦时(GWh) ;

　　Pr-cons— 为产冷和产热消耗 的 可 再 生 能 源 发 电(风 电 、太 阳 能 发 电 等) 的 能 源 量 , 单 位 为 吉 瓦 时(GWh) 。

　　5

　　GB/T 33757.2—2024

　　7 系统评价的实施步骤与方法

　　7. 1 确定系统边界与统计范围

　　按照 5. 1 的要求确定多能源系统边界 ,并按照 5. 3 的要求确定能耗数据的统计范围 。

　　7.2 统计各类能耗数据

　　统计多能源系统的各类能耗数据和冷热电输出数据 ,编制计算报表 ;并通过报表核实与系统能量平衡 , 以提高数据质量 。

　　7.3 计算评价指标

　　说明计算条件 ,包括说明计算采用的物性参数 、能效推荐值和公式 ;计算多能源系统的各项评价指标数值 。计算方法说明见附录 C。

　　7.4 分析和评价多能源系统

　　7.4. 1 评价系统的电 、冷和热的负荷比例 。

　　7.4.2 分析能源利用和多能源互补特性 ,评价多能源系统的能量集成水平和多能源互补利用的状况 。

　　7.4.3 评价可再生能源利用特性等 。综合上述评价 ,揭示能量损失与技术不足原因 ,选择合理用能 、高品质用能的技术途径 ,探索多能源系统改进潜力 。

　　6

　　GB/T 33757.2—2024

　　附 录 A

　　(规范性)

　　报告期能耗的计算方法

　　A. 1 报告期能耗

　　报告期能耗按照公式(A. 1)计算 :

　　Er = Fcons + Pcons + H cons …………………………( A. 1 )

　　式中 :

　　Fcons — 消耗于生产冷热电的各种燃料的能源量 ,单位为吉瓦时(GWh) ;

　　Pcons — 消耗于生产冷热电的电的能源量 ,单位为吉瓦时(GWh) ;

　　Hcons — 消耗于生产冷热电的热的能源量 ,单位为吉瓦时(GWh) 。

　　A.2 燃料的能耗

　　A.2. 1 燃料物性与能源转化过程的效率推荐值

　　A.2. 1. 1 燃料物性

　　计量各种输入燃料能源量时 ,若涉及燃料混合物组分的分子量 、标准燃烧热(25 ℃ ,低热值) 、气体燃料比容(25℃ ,100 kPa)或液体燃料密度 ,可分别按照表 A. 1查取 。

　　表 A. 1 部分燃料纯组分的物性

　　项 目

　　序号

　　燃料

　　分子式

　　分子量g/mol

　　比容a cm3 /g

　　标准燃烧热b kJ/mol

　　气 体 燃 料

　　1

　　氢气(气)

　　H2

　　2. 016

　　12 305. 5

　　241. 9

　　2

　　一氧化碳(气)

　　CO

　　28. 01

　　884. 53

　　283

　　3

　　甲烷(气)

　　CH4

　　16. 043

　　1 542. 34

　　803

　　4

　　乙烷(气)

　　C2 H6

　　30. 07

　　818. 07

　　1 428. 9

　　5

　　丙烷(气)

　　C3 H8

　　44. 097

　　552. 67

　　2 043. 5

　　6

　　丁烷(气)

　　C4 H10

　　58. 123

　　413. 27

　　2 658

　　7

　　乙炔(气)

　　C2 H2

　　26. 038

　　946. 14

　　1 257. 2

　　8

　　乙烯(气)

　　C2 H4

　　28. 054

　　878. 53

　　1 323. 4

　　9

　　丙烯(气)

　　C3 H6

　　42. 081

　　579. 95

　　1 926. 2

　　10

　　二甲醚(气)

　　C2 H6 O

　　46. 069

　　528. 73

　　1 328. 6

　　液 体 燃 料

　　1

　　戊烷(液)

　　C5 H12

　　72. 15

　　0. 6262(20℃)

　　3 245. 5

　　2

　　己烷(液)

　　C6 H14

　　86. 177

　　0. 660 6(25℃)

　　3 855. 8

　　3

　　环己烷(液)

　　C6 H12

　　84. 161

　　0. 773 9(25℃)

　　3 656. 1

　　4

　　甲醇(液)

　　CH4 O

　　32. 042

　　0. 7914(20℃)

　　638. 3

　　5

　　乙醇(液)

　　C2 H6 O

　　46. 069

　　0. 789 3(20℃)

　　1 235

　　6

　　1-丙醇(液)

　　C3 H8 O

　　60. 096

　　0. 799 7(25℃)

　　1 845. 6

　　a 气体 摩 尔 体 积 采 用 Benedict-Webb-Rubin-equation(BWRS) 状 态 方 程 计 算 ; 液 体 密 度 见 CRC Handbook of Chemistry and Physics97th Edition,液体密度值后的括号内为测试温度 。

　　b 标准燃烧热见 CRC Handbook ofChemistry and Physics97th Edition(2016年版本) ,并转换成低热值 。

　　7

　　GB/T 33757.2—2024

　　A.2. 1.2 能源转化过程的效率推荐值

　　多能源系统的能耗数据中的化石能源量维持其统计计量数据 ; 网电或可再生能源 ,则应按照其从一次能源到输入能源的转化过程效率推荐值折合成相应的一次能源量 。若涉及网电或某种再生能源 ,相应的能源转化过程效率推荐值分别按照表 A. 2查取 。

　　表 A.2 报告期能耗计算的能效推荐值

　　项 目

　　一次能源/系统输入能源

　　转化过程

　　数值

　　电

　　煤/网电

　　燃煤发电效率(ηP ) a

　　40. 8%

　　可再生能源发电

　　(风电 、太阳能发电等)

　　太阳能辐照/光伏电

　　光伏电发电效率(ηP-PV ) b

　　14. 5%

　　风力/风电

　　风力发电效率(ηP-W ) c

　　35%

　　生物质燃料

　　生物质/

　　气体生物质燃料

　　气体生物质转化效率(ηF-r) d

　　70%

　　太阳热能

　　太阳能辐照/热能

　　平板式太阳能集热效率(ηs-F ) e

　　52%

　　槽式太阳能集热效率(ηs-T ) f

　　75%

　　a 燃煤发电效率按当年全国年平均发电煤耗计算 。

　　b 见 GB/T 39857—2021的 4. 1。

　　c 见 GB/T 19960. 1—2005的 4. 2 和 NB/T 10992—2022的附录 B。

　　d 见 NY/T 2907—2016的 5. 2. 1。

　　e 见 GB/T 6424—2021。

　　f 见 PD. Tagle-Salazar,etal.Parabolictrough solarcollectors:A generaloverview oftechnology,industrialapplica- tions,energy market,modeling,and standards,Green Processing and Synthesis[J] ,Table 4; 9:595-649,2020。

　　A.2.2 各种燃料的能耗

　　在化石燃料和生物质燃料以及氢全部被用于生产冷热电的条件下 ,各种燃料的能耗(Fcons) ,按照公式(A. 2)计算 :

　　式中 :

　　Fch— 输入的化石燃料的能源量 ,单位为吉瓦时(GWh) ;

　　Fr — 输入的生物质燃料 、氢的能源量 ,单位为吉瓦时(GWh) 。

　　Fcons = Fch + Fr …………………………( A. 2 )

　　A.2.3 化石燃料的能耗

　　输入的化石燃料的能源量(Fch)按照公式(A. 3)计算 :

　　Fch = 1/(3. 6 × 109 ) ×mF-chΔchF-ch …………………………( A. 3 )

　　式中 :

　　1/(3. 6×109 ) — 千焦转换成吉瓦时的系数 ,单位为吉瓦时每千焦(GWh/kJ) ;

　　mF-ch — 输入的化石燃料的总质量 ,单位为千克(kg) ;

　　ΔchF-ch — 化石燃料的燃烧热(低热值)实测值 ,单位为千焦每千克(kJ/kg) 。

　　没有燃烧热(低热值)的实测值时 ,输入的化石燃料的能源量按照公式(A. 4)计算 ;

　　8

　　GB/T 33757.2—2024

　　Fch = 1/ ×nF-ch ∑xi

　　式中 :

　　nF-ch — 输入的化石燃料的总摩尔量 ,单位为摩尔(mol) ;

　　xi — 化石燃料混合物中某个组分的摩尔分数 ;

　　ΔcHi(θ) — 化石燃料的燃烧热(低热值) ,数值按照表 A. 1查取 ,单位为千焦每摩尔(kJ/mol) 。

　　A.2.4 生物质燃料、氢的能耗

　　输入的生物质燃料 、氢的能源量(Fr)按照公式(A. 5)计算 :

　　Fr = 1/(3. 6 × 109 ) ×mF-rΔchF-r/ηF-r …………………………( A. 5 )

　　式中 :

　　mF-r — 输入的生物质燃料 、氢的总质量 ,单位为千克(kg) ;

　　ΔchF-r — 生物质燃料 、氢的燃烧热(低热值)实测值 ,单位为千焦每千克(kJ/kg) ;

　　ηF-r — 气体生物质转化效率 ,按照表 A. 2查取 。

　　没有燃烧热(低热值)的实测值时 ,输入的生物质燃料 、氢的能源量按照公式(A. 6)计算 ;

　　Fr = 1/ ×nF-r ∑xj F-r … … … … … … … …

　　式中 :

　　nF-r — 输入的生物质燃料的总摩尔量 ,单位为摩尔(mol) ;

　　xj — 生物质燃料混合物中某个组分的摩尔分数 ;

　　ΔcHj(θ) — 生物质燃料的燃烧热(低热值) ,数值按照表 A. 1查取 ;单位为千焦每摩尔(kJ/mol) ;

　　ηF-r — 气体生物质转化效率 ,按照表 A. 2查取 。

　　A.3 电的能耗

　　按照网电全部被消耗 ,消耗于生产冷热电的电的能源量(Pcons)按照公式(A. 7)计算 :

　　Pcons = Pg/ηP +Pr-cons/ηP-r …………………………( A. 7 )

　　式中 :

　　Pg — 输入的网电的能源量 ,单位为吉瓦时(GWh) ;

　　ηP — 燃煤发电效率 ,按照表 A. 2查取 ;

　　ηP-r— 可再生能源发电(风电 、太阳能发电等)发电效率(对应发电方式选择) ,按照表 A. 2查取 。

　　A.4 热的能耗

　　消耗于生产冷热电的热的能源量(H cons)按照公式(A. 8)计算 :

　　H cons = Hew +Hs/ηs …………………………( A. 8 )

　　式中 :

　　Hew — 输入的外部工业余热,单位为吉瓦时(GWh) ;

　　Hs — 输入的太阳热能的能耗 ,单位为吉瓦时(GWh) ;

　　ηs — 太阳能集热效率(对应集热器形式选择) ,按照表 A. 2查取 。

　　9

　　GB/T 33757.2—2024

　　附 录 B

　　(规范性)

　　校准能耗的计算方法

　　B. 1 校准能耗与能效推荐值

　　B. 1. 1 校准能耗

　　校准能耗(Ea)按照公式(B. 1)计算 :

　　Ea = (Pa-ch +Pa-r) + (Ha-ch + Ha-r) …………………………( B. 1 )

　　式中 :

　　Pa-ch— 利用化石能源产电和用电的校准能耗的能源量 ,单位为吉瓦时(GWh) ;

　　Pa-r — 利用可再生能源产电和用电的校准能耗 ,单位为吉瓦时(GWh) ;

　　Ha-ch— 利用化石能源产热的校准能耗 ,单位为吉瓦时(GWh) ;

　　Ha-r — 利用可再生能源产热的校准能耗 ,单位为吉瓦时(GWh) 。

　　B. 1.2 能效推荐值

　　校准能耗应合计将可再生能源折算为可再生能源的消耗 , 以及将化石能源折算为煤的消耗 。其计算所需的能效推荐值分别按照表 B. 1查取 。

　　表 B. 1 校准能耗计算的能效推荐值

　　项 目

　　参数名称

　　数值

　　产热

　　燃煤锅炉热效率(ηB ) a

　　86%

　　气体生物质燃料锅炉热效率(ηB-b ) a

　　92%

　　电加热器热效率(ηH ) b

　　95%

　　产冷

　　压缩式制冷性能系数(COPC ) c

　　4. 5%

　　a 见 GB 55015—2021的 3. 2. 5。

　　b 见 GB/T 26185—2023的 5. 3。

　　c 见 GB 55015—2021的 3. 2. 9。

　　B.2 产电和用电的校准能耗

　　B.2. 1 利用化石能源产电和用电的校准能耗

　　利用化石能源产电和用电的校准能耗(Pa-ch)按照公式(B. 2)计算 :

　　Pa-ch = (Png-ch +PC-ch +CnP-ch/COPC +PH-ch +Hhp-ch/ηH )/ηP ……………( B. 2 )式中 :

　　PC-ch — 利用自产自用的化石能源电作压缩式制冷的耗电量 ,单位为吉瓦时(GWh) ;

　　CnP-ch — 利用化石燃料 、外部工业余热 、内部过程余热热源的吸收式制冷产冷量 ,单位为吉瓦时(GWh) ;

　　COPC — 压缩式制冷性能系数 ,按照表 B. 1查取 ;

　　PH-ch — 利用自产自用的化石能源电作电加热产热的耗电量 ,单位为吉瓦时(GWh) ;

　　10

　　GB/T 33757.2—2024

　　Hhp-ch — 利用自产自用的化石能源电作压缩式热泵制热的产热量 ,单位为吉瓦时(GWh) ;

　　ηH — 电热器热效率 ,按照表 B. 1查取 。

　　B.2.2 利用可再生能源产电和用电的校准能耗

　　利用可再生能源产电和用电的校准能耗(Pa-r)按照公式(B. 3)计算 :

　　Pa-r = (Png-r +PC-r +CnP-r/COPC +PH-r +Hhp-r/ηH )/ηP-r ……………( B. 3 )

　　式中 :

　　Png-r — 利用可再生能源净产电的能源量 ,单位为吉瓦时(GWh) ;

　　PC-r — 利用直接输入或自产自用的可再生能源发电(风电 、太阳能发电等)作压缩式制冷的耗电量 ,单位为吉瓦时(GWh) ;

　　CnP-r — 利用太阳能热或余热作吸收式制冷产冷量 ,单位为吉瓦时(GWh) ;

　　PH-r — 利用直接输入或自产自用的可再生能源发电(风电 、太阳能发电等)作电加热产热的耗电量 ,单位为吉瓦时(GWh) ;

　　Hhp-r — 利用可再生能源发电(风电 、太阳能发电等) 作压缩式热泵制热或余热的产热量 ,单位为吉瓦时(GWh) 。

　　B.3 产热的校准能耗

　　B.3. 1 利用化石能源产热的校准能耗

　　利用化石能源产热的校准能耗(Ha-ch)按照公式(B. 4)计算 :

　　Ha-ch = HH-ch/ηB …………………………( B. 4 )

　　式中 :

　　HH-ch— 利用化石燃料 、外部工业余热 、内部过程余热的产热量 ,单位为吉瓦时(GWh) ;

　　ηB — 燃煤锅炉热效率 ,按照表 B. 1查取 。

　　B.3.2 利用可再生能源产热的校准能耗

　　利用可再生能源的校准能耗(Ha-r)按照公式(B. 5)计算 :

　　Ha-r = HH-b/ηB-b +HH-s/ηs …………………………( B. 5 )

　　式中 :

　　HH-b— 利用生物质燃料的产热量 ,单位为吉瓦时(GWh) ;

　　ηB-b — 生物质燃料锅炉热效率 ,按照表 B. 1查取 ;

　　HH-s — 利用太阳能集热的产热量 ,单位为吉瓦时(GWh) ;

　　ηs — 太阳能集热效率 ,按照表 A. 2查取 。

　　11

　　GB/T 33757.2—2024

　　附 录 C

　　(资料性)

　　多能源系统评价示例

　　C. 1 确定系统边界和统计范围

　　本示例为一个天然气和光伏电互补驱动的分布式冷热电能源系统 。该系统的输入与输出框图如图 C. 1 所示 。 系统输入的化石能源和可再生能源分别为天然气和光伏电 。 系统由天然气侧和光伏电侧构成 。前者主要包括内燃发电机 、吸收式制冷机组和余热换热器(产热) 。后者则包括光伏电输配单元 、压缩式制冷机和压缩式热泵 ;另外 ,光伏电的一部分还被用作天然气侧的风机 、水泵等设备的动力 。

　　图 C. 1 天然气和光伏电多能源系统

　　C.2 能源数据统计

　　统计范围包括报告期的天然气 、光伏电的输入能源量 、用于产电 、产冷和产热的能耗 , 以及冷热电的产出数据 。对照图 C. 1、表 C. 1 和表 C. 2 针对该系统的用能设备的输入与输出 ,分别给出了天然气侧的燃气发电机 、吸收式制冷机和余热换热器 , 以及光伏电侧的压缩制冷机和压缩式热泵的能量平衡数据 。

　　表 C. 1 天然气侧输入输出能量平衡数据

　　单位为吉瓦时

　　项 目

　　输入

　　输出

　　1 燃气发电机

　　13. 845

　　13. 845

　　1. 1 燃料量

　　13. 709

　　— b

　　1. 2 风机

　　0. 136

　　— b

　　1. 3 发电量

　　— a

　　5. 913

　　1. 4 烟气余热量

　　— a

　　3. 665

　　1. 5 一级缸套水

　　— a

　　2. 928

　　1. 6 二级后缸套水

　　— a

　　0. 624

　　1. 7 热损失

　　— a

　　0. 715

　　12

　　GB/T 33757.2—2024

　　表 C. 1 天然气侧输入输出能量平衡数据 (续)

　　单位为吉瓦时

　　项 目

　　输入

　　输出

　　2 吸收式制冷机

　　8.617

　　8.617

　　2. 1 烟气量

　　3. 665

　　— b

　　2. 2 部分一级缸套水

　　0. 878

　　— b

　　2. 3 水泵与风机

　　0. 227

　　— b

　　2. 4 制冷量

　　3. 847

　　— b

　　2. 5 冷却水负荷

　　— a

　　7. 355

　　2. 6 余热输出

　　— a

　　1. 035

　　2. 7 热损失

　　— a

　　0. 227

　　3 余热换热器

　　3. 084

　　3. 084

　　3. 1 剩余部分一级缸套水

　　2. 049

　　— b

　　3. 2 输入吸收机余热量

　　1. 035

　　— b

　　3. 3 供热量

　　— a

　　2. 930

　　3. 4 热损失

　　— a

　　0. 154

　　4 天然气能耗合计

　　13.709

　　5 光伏电能耗合计

　　0.363

　　a 表示无能量的输入 。

　　b 表示无能量的输出 。

　　表 C.2 光伏侧输入输出能量平衡数据

　　单位为吉瓦时

　　项 目

　　输入

　　输出

　　1 压缩式制冷机

　　3. 083

　　3. 083

　　1. 1 制冷量

　　2. 500

　　— b

　　1. 2 制冷机耗电量

　　0. 556

　　— b

　　1. 3 水泵与风机

　　0. 028

　　— b

　　1. 4 冷却水负荷

　　— a

　　3. 056

　　1. 5 热损失

　　0. 000

　　0. 028

　　2 压缩式热泵

　　2.537

　　2.537

　　2. 1 供热量

　　— a

　　2. 500

　　2. 2 热泵耗电量

　　0. 455

　　— b

　　2. 3 水泵

　　0. 014

　　— b

　　2. 4 环境热源负荷

　　2. 068

　　— b

　　2. 5 热损失

　　0. 000

　　0. 037

　　3 光伏电能耗合计

　　1. 052

　　a 表示无能量的输入 。

　　b 表示无能量的输出 。

　　13

　　GB/T 33757.2—2024

　　C.3 评价指标计算

　　C.3. 1 计算条件说明

　　本示例采用附录 A 和附录 B 的物性参数 、能效推荐值和基本公式 ,无其他特别选择和规定 。

　　C.3.2 报告期能耗的计算

　　(1) 燃料(天然气)的能耗

　　输入天然气的组成(摩尔分数)为 : 甲烷 0. 85、乙烷 0. 09、丙烷 0. 04和丁烷 0. 02,报告期内的天然气平均流量为 246. 95 m3/h, 可 得 天 然 气 混 合 物 的 平 均 标 准 燃 烧 热 为 946. 05 kJ/mol, 总 摩 尔 量 为905. 68 mol。按照附录 A 的方法和表 A. 1 的数据 ,可计算出输入的化石燃料的能源量 :

　　按报告期为 240 d计 ,可计算出其输入化石燃料的能源量为 13. 709GWh。

　　(2) 电(光伏电)的能耗

　　表 C. 1 中的天然气侧光伏电能耗合计 0. 363GWh,为该侧的燃气发电风机电耗 0. 136GWh、发电余热吸收 式 制 冷 的 水 泵 与 风 机 电 耗 0. 227 GWh 的 2 项 合 计 。 表 C. 2 中 光 伏 侧 的 光 伏 电 能 耗 合 计1. 052GWh,为该侧的压缩式制冷机电耗 0. 556 GWh和对应的水泵与风机电耗 0. 028 GWh, 以及压缩式热泵耗电量 0. 455 GWh和 对 应 的 水 泵 电 耗 0. 014 GWh 的 4 项 合 计 。 按 照 公 式(A. 7) 计 算 电 的 能源量 :

　　Pcons = Pg/ηP +Pr-cons/ηP-r = 0. 363/0. 145+ 1. 052/0. 145= 9. 757GWh式中 :

　　0. 145— 光伏电发电效率 , 由表 A. 2查取 。

　　(3) 报告期能耗合计

　　按照公式(A. 1) ,可计算该系统的报告期能耗 :

　　Er = Fcons + Pcons + H cons = 13. 709+ 9. 757+ 0= 23. 466GWh

　　C.3.3 校准能耗的计算

　　C.3.3. 1 产电和用电的校准能耗

　　C.3.3. 1. 1 利用化石能源产电和用电的校准能耗 。 由表 C. 1 可知 ,利用化石能源(包括风机耗光伏电

　　故(3).可用公式(847GWh);(B2(从表)) 计(B).算利用天然气产电和用电的校准能(1查取压缩式制冷性能系数 COPC)4:. 5,从表 A. 2查取燃煤发电效率 ηP = 40. 8% 。

　　0. 136GWh)净产电的能源量 Png-ch=5. 913GWh;利用内部过程余热热源的吸收式制冷产冷量 CnP-ch =

　　= (5. 913+0+3. 847/4. 5+0+0)/0. 408= 16. 588GWh

　　C.3.3. 1.2 利用可再生能源产电和用电的校准能耗 。类似上述分析 , 由表 C. 2 可知利用光伏电作压缩

　　电(式)制、太阳能发电等(冷的耗电量)(包)作压缩式热泵制(括水泵 与 风 机)热(耗)的(光)产(伏)热(电)量(0).0H(28)hpG-r2(h))5(P)G(C)-r0;.从(58)表(4)B(G)1(W)取(利)电(用)加(可)热(再)器(生)热(能)效(源)率(发)η(电)H(

　　准能(95%)耗,从:表 A. 2查取光伏电发电效率 ηP-PV=14. 5% 。故可用公式(B. 3)计算利用光伏电产电和用电的校

　　Pa-r = (Png-r +PC-r +CnP-r/COPC +PH-r +Hhp-r/ηH )/ηP-r

　　= (0+0. 584+0+2. 5/0. 95)/0. 145= 22. 172GWh

　　14

　　GB/T 33757.2—2024

　　C.3.3.2 利用化石能源产热的校准能耗

　　由表 C. 1 知利用内部过程余热(余热换热器)的产热量 HH-ch=2. 930 GWh;从表 B. 1 查取燃煤锅炉

　　Ha-ch = HH-ch/ηB = 2. 930/0. 86= 3. 407GWh

　　热效率 ηH=86% 。故可用公式(B. 4)计算利用化石能源产热的校准能耗 :

　　C.3.3.3 校准能耗合计

　　得到该系统的校准能耗 :

　　将上述计算结果 Pa-ch=16. 588GWh、Pa-r=22. 172 GWh和 Ha-ch = 3. 407 GWh代入公式(B. 1) ,可

　　Ea = (Pa-ch +Pa-r) + (Ha-ch + Ha-r) = (16. 588+ 22. 172) + (3. 407+ 0) = 42. 167GWh

　　C.3.4 评价指标计算

　　C.3.4. 1 冷电比和热电比

　　基数本,该系统的冷电比和(示例系统输出电)热(P)比(0).和(冷)0(C)98(6.)3。47GWh和产热 H = 5. 430GWh。若取输出电为

　　C.3.4.2 综合能源利用率

　　由表 C. 1知该系统净产电的能源量 Png为 5. 913GWh, 由 C.3. 1知其报告期能耗 Er 为 23.466GWh,代入公式(2)可计算出该系统的综合能源利用率 :

　　β= (Png +C +H)/Er = (5. 913+ 6. 347+5. 430)/23. 466= 75. 385%

　　C.3.4.3 节能率

　　由 C. 3. 2 知该系统的校准能耗 Ea 为 42. 167GWh,根据公式(1)可得到该系统的节能率 :

　　α = (Ea -Er)/Ea = (42. 167- 23. 466)/42. 167= 44. 350%

　　C.4 系统分析与评价

　　该系统的冷热电输出结果显示 ,该系统的电 、冷和热的负荷比例大致为 1 ∶ 0. 6 ∶ 0. 5。

　　该系统的节能率达到 44. 4%的较高水平 。在该系统的化石能源(天然气)侧利用光伏电来驱动其风机 、水泵等设备的情况下 ,天然气侧采用了内燃机和利用其余热的溴化锂吸收式制冷机 、余热换热器构成了能量梯级利用的方式 。 同时 ,可再生能源(光伏电)侧采用了电能与环境热源互补利用的热泵方式产热等技术 ,也为提高该系统的节能率做出了贡献 。

　　综合能源利用率的定义虽然是 “效益 ”与 “代价 ”的比值 ,但其数值会超过 100% 。 因为制冷过程实际上是对外吸热,即系统输出冷是负的输出 。该系统有相当比例的产冷和产热负荷 ,使其综合能源利用率达到 75. 4% ,表明该系统有相对好的收益 。

　　该系统仍有进一步节能潜力 。例如 ,可以选用性能先进设备 ,采用余热除湿 、太阳能供热等技术 ,采用储能 、化石能源与可再生能源互补利用或昼夜分时运行等变工况运行等技术 ,增加可再生能源的利用程度 , 以及实施改善设备保温和保冷等措施等 。

　　15

　　GB/T 33757.2—2024

　　参 考 文 献

　　[1] GB/T 6424—2021 平板型太阳能集热器

　　[2] GB/T 19960. 1—2005 风力发电机组 第 1 部分 :通用技术条件

　　[3] GB/T 26185—2023 快热式电热水器

　　[4] GB/T 39857—2021 光伏发电效率技术规范

　　[5] GB 55015—2021 建筑节能与可再生能源利用通用规范

　　[6] NB/T 10992—2022 风力发电机组 发电量评估折减系数取值方法

　　[7] NY/T 2907—2016 生物质常压固定床气化炉技术条件

　　[8] William M. Haynes(Ed) CRC Handbook of Chemistry and Physics, 97th Ed. , Boca Raton: CRC Press,2016.

　　[9] 中国电力企业联合会. 中国电力行业年度发展报告 2018[R] . 中国电力企业管理 ,2018, (16) :11.

　　[10] PD. Tagle-Salazar,Krishna D. P. Nigam ,Carlos I.Rivera-Solorio. Parabolic trough solar col- lectors:A generaloverview of technology,industrialapplications,energy market,modeling,and stand- ards,Green Processing and Synthesis; 9:595-649,2020.

　　16