燃气在贸易过程中用哪种计量方式合适？

　　【仪表网 仪表话题】燃气作为一种商品，计量是贸易过程中非常重要的一个环节，同任何商品一样，燃气的计量方式有多种，即使仅考虑气态供应的燃气计量，也有体积计量、质量计量和热值计量三种方式。究竟在贸易过程中用哪种计量方式合适？
 

 

 

　　这与燃气的用途密切相关，当燃气作为燃料应用时，其本质就是一种燃料，我们关注的当然应该是热量；而当燃气作为化工原料应用时，其本质是化学物质，我们关注的是燃气中这一物质的量，在计量上可以用质量或体积来衡量。
 

　　几种计量方式的比较
 

　　目前一些地方要求CNG汽车加气全部采用质量计量，不再采用原来的体积计量(可能因为密度有变化时，质量流量计计量结果转换为体积时不能及时调整)，质量计量更公平吗？
 

　　对不同用途的燃气计量，采用体积计量、质量计量和热值计量究竟有怎样的不同？
 

　　其实几种计量方式有差异的关键在于燃气是一种混合气体，不同来源的燃气其组份并不相同，特别对于天然气，尽管其主要组份是甲烷，但甲烷含量及其他组份的差异非常大，结果导致不同计量方式对用户的使用成本带来很大的影响，下面用三组不同组份天然气混合气体作一个比较。
 

　　假设三组天然气的组成分别为1 NM3 CH4、0.9 NM3 CH4+0.1 NM3 N2和0.9 NM3 CH4+0.1 NM3 C2 H6，分别以三种计量方式中的一种为基础，其他两种计量方式的换算价格分别如表1-3：
 

　　表1 以体积计价为基础的不同计量方式价格对比表

 

 

表2 以质量计价为基础的不同计量方式价格对比表
 

 

表3 以热值计价为基础的不同计量方式价格对比表
 

 

　　表1-3所示的三种不同组份的天然气，采用的计量方式不同时，使用者的经济性会有差异，即使采用相同的计量方式，不同性质的用户(作为燃料或原料使用)的经济性也有差异。同时，混合气体组份变化时，其体积、质量和热值之间并不存在线性关系，因此不能用某一种计量方式来完全代替另一种计量方式。
 

　　表4汇总了上述三种组份的天然气在不同计量方式及应用时，用户使用天然气的经济性差异。
 

　　表4不同的燃气计量方式和应用下用户侧经济性比较

 

 

　　从表4来看，当天然气作为燃料应用时，热值计量合理，而当天然气作为原料应用时，体积计量合理。事实上，在天然气作为燃料应用时，用户需要的是天然气的热值，当然是热值计量合理；而当作为原料应用时，用户需要的是甲烷的摩尔数量，用体积或质量来表达这个量本质上是一样的，但当天然气是混合气体时，只有其中的纯甲烷才是有效的，而纯甲烷在混合气体中的量通常用体积百分比来表示，因此用体积计量是合理的。对于质量计量，无论作为燃料还是原料应用，这种计量方式都不能直接反应用户的实际需求，因此并不合理，当然从理论上讲，当混合气体的体积组份保持不变时，体积计量和质量计量的结果是一样的。
 

　　另外，如果用于比较的混合气体组份越复杂，得出的结论也可能越不确定，但通过以上几种不同计量方式的比较，结合燃气应用的本质，公平合理的计量方式选择与燃气应用有关，或者说与燃气计量的本质有关。
 

　　计量成本对计量方式选择的影响
 

　　根据前面的分析，当燃气作为原料应用时，应当选择体积计量。但平时我们所讲的燃气，更多的是指将其作为燃料加以应用，此时合理的计量方式应当是热值计量。
 

　　热值计量一般有直接测定法和间接计算法，这两种计量方式的计量设备投入成本都很高，对普通居民用户来说，每年每户的用气量不足100方，气费不足300元，按目前的情况100年的气费收入都不够买一台热值计量仪表，因此燃气企业肯定会选择低成本的计量方式。
 

　　质量计量的优点是精度比较高，不足是受气体组份的影响比较大，在燃气作为燃料应用时，当燃气中氢气等分子量小的高热值可燃气体含量高时，同样质量的燃气热值就会高些，而燃气中氮气等分子量较大却没有热值的气体含量高时，同样质量的燃气热值就会偏低；当燃气作为原料应用时，以利用天然气中的甲烷作原料为例，在实际的甲烷质量保持不变的情况下，甲烷以外的组份引起燃气质量的任何变化都会导致计量结果的变化。
 

　　应该说，技术合理是燃气企业选择计量方式的重要因素，但只有经济合理才能维持燃气企业的持续经营行为，也是燃气企业选择计量方式的关键因素。对燃气企业来说，无论体积计量、质量计量还是热值计量，在技术上都是可行的，任何一种计量方式的选择也都是合理的，技术上的区别只是某种方式可能更好，但经济上的区别则可能是颠覆性的。计量成本对燃气计量方式的选择有决定性的影响。
 

　　未来计量方式展望
 

　　计量方式的选择与燃气应用、计量成本有密切关系。
 

　　当燃气作为原料应用时，计量的本质是发现有效组份的数量，对有效组份来说，此时体积与质量是一致的，而由有效组份与其它气体组成的混合气体则会引起体积与质量不一致，鉴于混合气体的浓度一般按体积比计算，因此应当以体积计量结算更合理。
 

　　当燃气作为燃料应用时，计量的本质是发现热值，因此，从长远来说，未来燃气企业与用户的结算方式肯定会采用热值结算，但考虑到计量成本，燃气企业不可能简单地采用热值计量仪表进行热值计量，那么如何通过合理的计量方式来实现热值结算？燃气企业可以根据用户不同采用直接热值计量和间接热值换算的计量方式：
 

　　大型工商业：对大型工商业用户可以直接采用热值计量仪表进行热值计量，并按计量结果进行热值结算。
 

　　居民用户：对居民用户可考虑在城市门站进行热值分析，计算出单位体积或质量的燃气热值，如果城市燃气有多个不同热值的气源时还可在区域、小区进行热值分析和换算，居民用户端则根据计量成本采用体积计量或质量计量，再换算成热值进行结算。
 

　　小型工商业：对小型工商业用户则结合用气量及热值计量的相对成本参照大型工商业或居民用户确定计量方式，当某个用户(如居民小区内的商业用户)周边有可以参考的同气源热值分析结果时，应当优先考虑体积计量或质量计量，再换算成热值进行结算。
 

　　(原文标题：燃气计量方式展望)