这个燃料能量计算器怎么算
选一种燃料,按它常用的单位(升、公斤或立方米)输入数量,再选热值基准。计算器会给出以 kWh、MJ 和 BTU 表示的能量、燃烧释放的 CO₂,并根据你支付的价格算出每 kWh 的真实成本:既有燃料本身的成本,也有扣除锅炉、发动机或发电厂效率之后,每 kWh 有用热或有用功的成本。
它涵盖 21 种燃料:车用油和取暖油、煤油、重油、液化石油气、管道天然气和压缩天然气、四个等级的煤和焦炭、木柴和颗粒燃料、氢气、乙醇、生物柴油,以及三种铀燃料情形。两张图表分别比较每种可燃燃料的单位能量和每 kWh 的 CO₂,并把化石 CO₂ 和生物源 CO₂ 分开显示。
计算公式
净热值和 CO₂ 排放因子采用 IPCC 2006 默认值(例如柴油 43.0 MJ/kg、74.1 kg CO₂/GJ;天然气 56.1 kg/GJ;烟煤 25.8 MJ/kg、94.6 kg/GJ)。
计算示例:100 升柴油
默认值是 100 L 柴油,价格每升 1.60,按净值计算:
- 能量:100 × 35.9 MJ ÷ 3.6 = 997 kWh(3,590 MJ;总值为 1,058 kWh)
- CO₂:100 × 0.0359 GJ × 74.1 kg/GJ = 266 kg(每升 2.66 kg,每 kWh 267 g)
- 每 kWh 燃料成本:1.60 ÷ 9.97 = 0.160
汽车发动机只能把其中约 30% 变成动力,每 kWh 有用功的成本超过 0.50;而用电网电力、效率 90% 的电动机,成本在 0.25 或以下。
常见燃料的能量含量
| 燃料 | 单位 | LHV(净值) | HHV(总值) | 每单位 kg CO₂ | 每 kWh g CO₂(LHV) |
|---|---|---|---|---|---|
| 柴油 | L | 9.97 kWh | 10.6 kWh | 2.66 | 267 |
| 汽油 | L | 9.17 kWh | 9.61 kWh | 2.29 | 249 |
| 液化石油气 | L | 6.69 kWh | 7.08 kWh | 1.52 | 227 |
| 取暖油 | L | 10.1 kWh | 10.7 kWh | 2.69 | 267 |
| 天然气 | m³ | 9.58 kWh | 10.6 kWh | 1.94 | 202 |
| 硬煤 | kg | 7.17 kWh | 7.53 kWh | 2.44 | 341 |
| 褐煤 | kg | 3.31 kWh | 3.69 kWh | 1.20 | 364 |
| 木柴(含水率 20%) | kg | 3.97 kWh | 4.39 kWh | 1.60(生物源) | 403(生物源) |
| 木颗粒 | kg | 4.67 kWh | 5.06 kWh | 1.88(生物源) | 403(生物源) |
| 氢气 | kg | 33.3 kWh | 39.4 kWh | 0 | 0 |
| 乙醇 | L | 5.86 kWh | 6.50 kWh | 1.50(生物源) | 257(生物源) |
| 天然铀(轻水堆) | kg | ≈ 139 MWh 热能 | 不适用 | 0 | 0 |
怎么看计算结果
- LHV 与 HHV:要同口径比较。冷凝锅炉回收了潜热,按 LHV 计算的“效率”可以超过 100%,所以输入的效率要和热值采用同一基准。
- 每 kWh 的 CO₂ 说明了为什么从煤(340–385 g)换成天然气(≈200 g),单位热量的排放能减半,也说明了为什么生物质 CO₂ 只有在森林重新长回来时才算“中性”。
- 每 kWh 有用能成本是拿来和电力或热泵比较的数字(热泵每 kWh 有用热的成本 = 电价 ÷ COP)。
小技巧
- 查清燃料的实际热值,送货单或燃气账单上都有;煤和木柴的波动最大。
- **把木柴晾干。**含水率 50% 的木柴每 kg 只能提供约 2 kWh,自然风干到 20% 后可达 4 kWh/kg。
- 按每 kWh 有用能比较燃料,不要按每升或每公斤比较。采暖费用对比计算器能帮你比较锅炉和热泵。
- 换算单位用能量单位换算器,换算价格用能源价格换算器。
局限
数值采用 IPCC 默认值和典型密度;商品燃料会随季节、调配和产地变化(油品 ±3%,煤 ±10%,木柴 ±20%)。CO₂ 数字只包括燃烧环节,除非勾选上游选项,这时会加上粗略的“油井到油箱”系数。甲烷逃逸、氧化亚氮和黑碳不计入。铀的能量很大程度上取决于堆型、富集度和燃耗;表中数字只是参考性的热能。
方法与假设
能量 = 数量 × 单位热值(MJ ÷ 3.6 = kWh)。CO₂ = 数量 × 低位热值 × 排放因子;每 kWh 的 g CO₂ = 排放因子(kg/GJ)× 3.6。每 kWh 燃料成本 = 价格 ÷ 每单位 kWh;每 kWh 有效能成本再除以转换效率。
常见问题
1 升柴油含多少 kWh?
1 升汽油含多少 kWh?
1 立方米天然气含多少 kWh?
1 kg 氢气含多少能量?
LHV 和 HHV 有什么区别?
烧 1 升柴油或汽油会产生多少 CO₂?
资料来源与参考
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