能源计量的提法由来已久,使用频率也比较高,但能源计量的准确定义是什么?能源计量的内容应包括哪些方面?能源计量单位应包括哪些?能源计量量值传递与量值溯源体系如何建立?能源计量活动可延伸到哪些领域等问题都值得认真梳理和思考。
一、能源计量的定义
关于能源计量的定义,在一些书籍、讲义中有不同的提法,但在通用计量术语或法规层面一直没有一个规范性的定义。本文尝试用类比的方法给能源计量一个定义,使其尽量具有普遍适用性。
国家计量技术规范《通用计量术语及定义》中,计量的定义为:实现单位统一、量值准确可靠的活动。《节约能源法》中,能源的含义为:煤炭、石油、天然气、生物质能和电力、热力以及其他直接或者通过加工、转换而取得有用能的各种资源。《可再生能源法》中,可再生能源是指:风能、太阳能、水能、生物质能、地热能、海洋能等非化石能源。
基于以上概念,能源计量可定义为:在能源生产、储存、转化、利用、管理和研究中,实现单位统一、量值准确可靠的活动。
二、能源计量的内容
根据能源计量的定义、能源计量活动的目的,能源计量的内容可概括为以下8个方面:
1.能源计量单位,包括与能源计量相关的压力、温度、流量、容量、质量、电学、化学、光学等量的计量单位。
2.能源计量器具,包括实现或复现与能源计量相关单位的计量基准、标准与工作计量器具。
3.能源计量量值传递与量值溯源。
4.能源计量相关物理常量与能源物性的测定。
5.利用能源能效检测。
6.能源计量不确定度、数据处理与测量理论及其方法。
7.能源计量管理,包括能源计量管理体系建立、能源计量人员管理、能源计量器具管理、能源计量数据管理、能源计量监督等。
8.能源计量科学研究。
三、能源计量单位
能源计量单位是指在能源计量活动中直接或间接涉及的计量单位。能源计量单位不只限于能量计量单位焦耳(J)、千瓦时(kW·h)等。与能源计量相关的常用计量单位如表1所示。
<CTSM>表1常用能源计量单位</CTSM>
四、能源计量量值传递与量值溯源
量值传递是指通过计量器具的检定或校准,将国家基准所复现的计量单位量值通过各等级计量标准传递到工作计量器具,以保证对被测对象量值的准确一致。
溯源性是指通过一条规定不确定度的不间断的比较链,使测量结果或测量标准的值能够与规定的参考标准,通常是国家测量标准或国际测量标准联系起来的特性。
能源计量量值传递与量值溯源体系的建立是以能源计量活动相关联的国家计量基准、计量标准、工作计量器具为主线与计量量值、计量数据统一起来的计量体系,建立的基础是国家计量检定系统表。需要强调的是能源计量活动所涉及的计量量值、数据应具有可溯源性,即它的值具有与国家基准乃至国际标准相联系的特性,是准确可靠的、可信的。
五、能源计量活动可延伸的领域
能源计量的8个方面内容,基本阐明了能源计量活动的领域,以下提出的可延伸的领域其实质已经包含在能源计量的内容之中。
1.家用产品能效检测与利用能源能效检测,包含在利用能源能效检测方面。
2.能源物性测定是能源计量的基本内容。
3.能源计量数据采集、统计、分析管理、能源审计、能源循环利用与节能评价,均包含在能源计量管理方面。
4.能源计量器具的技术研究与型式评价,包含在能源计量器具方面和能源计量科学研究方面。
六、关于国家城市能源计量中心
2007年11月,深圳市质监局向国家质检总局提出建立国家城市能源计量数据中心。该项目主要设想是“利用现代科学技术优秀成果,构建城市能源计量在线监测技术新模型,将深圳市各行业用能单位(工业、商业、建筑业、交通运输业、机关社团、公共设施等)的水、电、气、油、煤等能源的能耗计量量值数据实施在线集中采集,实现动态监测、分析诊断,促进节能减排技术发展,满足政府城市能源规划、调控及节能管理、能源统计和审计的需求,满足用能单位内部能源管理和节能减排的需求,运筹最优用能措施,追求最佳能耗效益”。深圳市的这一设想,提出“城市”、“能源计量数据中心”,且限定在“用能环节”。是在能源计量工作中把抓器具管理向抓数据管理走出的重要一步,且很有启发性。随之而来,全国20多个省级计量院申请筹建国家“城市”能源计量中心。这就引来一些问题,需要思考。例如,全国的“能源计量中心”定位,都用“城市”限定是否合适?是否都限定在“城市用能环节”?全国的能源计量数据中心是否需要采取统一的标准系统筹建,以便于全国联网对接?能源存在生产、储存、转化、利用等环节,在全国范围内,每一个环节、环节与环节之间都很复杂,能源计量数据管理仅限定在利用环节,未将能源生产、储存、转化等环节纳入其中是否恰当。
笔者认为,(1)国家能源计量中心的定位不同于单纯国家法定计量检定机构、也不同于国家级质检中心,是基于国家法定计量检定机构的基本条件、以能源计量器具为基本手段,为社会提供能源计量数据、能源相关计量检测和评价服务的技术机构。其基本职能是:研究、建立能源计量量值传递和量值溯源体系;以能源计量器具为手段对能源生产、储存、转化和利用进行数据采集、统计和分析;开展能源计量器具型式评价与技术研究、家用产品能效检测与利用能源能效检测、能源审计、能源循环利用与节能的评价等工作。(2)各省建设的每个国家能源计量数据中心是个庞大、复杂的数据采集、统计和分析系统,需要投入大量的人力、物力、财力研究建设。各省在正式建设时,建议国家先出台统一的能源计量数据采集、统计和分析系统标准。便于各省建成后全国联网对接。(3)建议各省建设的能源计量数据采集、统计和分析网络管理系统应包括能源生产、储存、转化、利用等各环节信息,使能源计量数据更全面。