【儀表網 儀表話題】燃氣作為一種商品，計量是貿易過程中非常重要的一個環節，同任何商品一樣，燃氣的計量方式有多種，即使僅考慮氣態供應的燃氣計量，也有體積計量、質量計量和熱值計量三種方式。究竟在貿易過程中用哪種計量方式合適？
 

 

 

　　這與燃氣的用途密切相關，當燃氣作為燃料應用時，其本質就是一種燃料，我們關注的當然應該是熱量；而當燃氣作為化工原料應用時，其本質是化學物質，我們關注的是燃氣中這一物質的量，在計量上可以用質量或體積來衡量。
 

　　幾種計量方式的比較
 

　　目前一些地方要求CNG汽車加氣全部采用質量計量，不再采用原來的體積計量(可能因為密度有變化時，質量流量計計量結果轉換為體積時不能及時調整)，質量計量更公平嗎？
 

　　對不同用途的燃氣計量，采用體積計量、質量計量和熱值計量究竟有怎樣的不同？
 

　　其實幾種計量方式有差異的關鍵在于燃氣是一種混合氣體，不同來源的燃氣其組份并不相同，特別對于天然氣，盡管其主要組份是甲烷，但甲烷含量及其他組份的差異非常大，結果導致不同計量方式對用戶的使用成本帶來很大的影響，下面用三組不同組份天然氣混合氣體作一個比較。
 

　　假設三組天然氣的組成分別為1 NM3 CH4、0.9 NM3 CH4+0.1 NM3 N2和0.9 NM3 CH4+0.1 NM3 C2 H6，分別以三種計量方式中的一種為基礎，其他兩種計量方式的換算價格分別如表1-3：
 

　　表1 以體積計價為基礎的不同計量方式價格對比表

 

 

表2 以質量計價為基礎的不同計量方式價格對比表
 

 

表3 以熱值計價為基礎的不同計量方式價格對比表
 

 

　　表1-3所示的三種不同組份的天然氣，采用的計量方式不同時，使用者的經濟性會有差異，即使采用相同的計量方式，不同性質的用戶(作為燃料或原料使用)的經濟性也有差異。同時，混合氣體組份變化時，其體積、質量和熱值之間并不存在線性關系，因此不能用某一種計量方式來完全代替另一種計量方式。
 

　　表4匯總了上述三種組份的天然氣在不同計量方式及應用時，用戶使用天然氣的經濟性差異。
 

　　表4不同的燃氣計量方式和應用下用戶側經濟性比較

 

 

　　從表4來看，當天然氣作為燃料應用時，熱值計量合理，而當天然氣作為原料應用時，體積計量合理。事實上，在天然氣作為燃料應用時，用戶需要的是天然氣的熱值，當然是熱值計量合理；而當作為原料應用時，用戶需要的是甲烷的摩爾數量，用體積或質量來表達這個量本質上是一樣的，但當天然氣是混合氣體時，只有其中的純甲烷才是有效的，而純甲烷在混合氣體中的量通常用體積百分比來表示，因此用體積計量是合理的。對于質量計量，無論作為燃料還是原料應用，這種計量方式都不能直接反應用戶的實際需求，因此并不合理，當然從理論上講，當混合氣體的體積組份保持不變時，體積計量和質量計量的結果是一樣的。
 

　　另外，如果用于比較的混合氣體組份越復雜，得出的結論也可能越不確定，但通過以上幾種不同計量方式的比較，結合燃氣應用的本質，公平合理的計量方式選擇與燃氣應用有關，或者說與燃氣計量的本質有關。
 

　　計量成本對計量方式選擇的影響
 

　　根據前面的分析，當燃氣作為原料應用時，應當選擇體積計量。但平時我們所講的燃氣，更多的是指將其作為燃料加以應用，此時合理的計量方式應當是熱值計量。
 

　　熱值計量一般有直接測定法和間接計算法，這兩種計量方式的計量設備投入成本都很高，對普通居民用戶來說，每年每戶的用氣量不足100方，氣費不足300元，按目前的情況100年的氣費收入都不夠買一臺熱值計量儀表，因此燃氣企業肯定會選擇低成本的計量方式。
 

　　質量計量的優點是精度比較高，不足是受氣體組份的影響比較大，在燃氣作為燃料應用時，當燃氣中氫氣等分子量小的高熱值可燃氣體含量高時，同樣質量的燃氣熱值就會高些，而燃氣中氮氣等分子量較大卻沒有熱值的氣體含量高時，同樣質量的燃氣熱值就會偏低；當燃氣作為原料應用時，以利用天然氣中的甲烷作原料為例，在實際的甲烷質量保持不變的情況下，甲烷以外的組份引起燃氣質量的任何變化都會導致計量結果的變化。
 

　　應該說，技術合理是燃氣企業選擇計量方式的重要因素，但只有經濟合理才能維持燃氣企業的持續經營行為，也是燃氣企業選擇計量方式的關鍵因素。對燃氣企業來說，無論體積計量、質量計量還是熱值計量，在技術上都是可行的，任何一種計量方式的選擇也都是合理的，技術上的區別只是某種方式可能更好，但經濟上的區別則可能是顛覆性的。計量成本對燃氣計量方式的選擇有決定性的影響。
 

　　未來計量方式展望
 

　　計量方式的選擇與燃氣應用、計量成本有密切關系。
 

　　當燃氣作為原料應用時，計量的本質是發現有效組份的數量，對有效組份來說，此時體積與質量是一致的，而由有效組份與其它氣體組成的混合氣體則會引起體積與質量不一致，鑒于混合氣體的濃度一般按體積比計算，因此應當以體積計量結算更合理。
 

　　當燃氣作為燃料應用時，計量的本質是發現熱值，因此，從長遠來說，未來燃氣企業與用戶的結算方式肯定會采用熱值結算，但考慮到計量成本，燃氣企業不可能簡單地采用熱值計量儀表進行熱值計量，那么如何通過合理的計量方式來實現熱值結算？燃氣企業可以根據用戶不同采用直接熱值計量和間接熱值換算的計量方式：
 

　　大型工商業：對大型工商業用戶可以直接采用熱值計量儀表進行熱值計量，并按計量結果進行熱值結算。
 

　　居民用戶：對居民用戶可考慮在城市門站進行熱值分析，計算出單位體積或質量的燃氣熱值，如果城市燃氣有多個不同熱值的氣源時還可在區域、小區進行熱值分析和換算，居民用戶端則根據計量成本采用體積計量或質量計量，再換算成熱值進行結算。
 

　　小型工商業：對小型工商業用戶則結合用氣量及熱值計量的相對成本參照大型工商業或居民用戶確定計量方式，當某個用戶(如居民小區內的商業用戶)周邊有可以參考的同氣源熱值分析結果時，應當優先考慮體積計量或質量計量，再換算成熱值進行結算。
 

　　(原文標題：燃氣計量方式展望)