能量流向桑基图:构建与阅读方法

如何绘制能量流向桑基图:来源、转换、损耗和终端用途,为什么损耗要画成流带,并附带虚构数字的可编辑示例。

能量流向桑基图追踪能量从燃料到使用的过程,并显示途中损失了多少。这种图最初就是为此而发明的。

能量是守恒的,所以输入转换环节的能量会以有用能量加损耗(通常是热量)的形式输出。桑基图让这一点一目了然:损耗是一条有宽度的带,而不是表格里的一个数字。

示例是一座小型热电厂,数字为虚构:投入 100 单位燃料,40 单位以电力输出,45 单位以热量输出,15 单位损耗。有用的输出再流向工业和家庭。

如何组织结构

把来源放在左侧,接着是转换设备,然后是载体(电力、热量)和损耗,最后是终端用途。全程使用同一个单位,如 kWh 或焦耳,并确定明确的边界,例如一栋建筑、一座工厂或一个国家。

为什么损耗要画成一条带

没有损耗节点,电厂的各条流带就加不起来。有了它,图才平衡,效率也一目了然:这里 100 单位中有 85 单位以有用能量的形式输出。

使用真实数据并注明来源

示例是虚构的。真实的图应取自计量或公开发布的数字,注明年份和边界,并引用来源。桑基图只是展示能源数据,它不是能源审计,本身也不符合任何报告标准。

要点

  • 100 单位燃料变成 85 单位的电和热,以及 15 单位损耗:本例的效率为 85%。
  • 热量是较大的输出(45),全部流向家庭。
  • 电力在工业和家庭之间平均分配。
  • 数字均为虚构。

示例数据

以任意能量单位表示的虚构数字,与任何真实电厂的数据无关。

能量流向桑基图:构建与阅读方法 (能量单位)
来源目标数量(能量单位)
燃料热电厂100
热电厂电力40
热电厂热量45
热电厂损耗15
电力工业20
电力家庭20
热量家庭45

同样的数据(CSV)

source,target,value
燃料,热电厂,100
热电厂,电力,40
热电厂,热量,45
热电厂,损耗,15
电力,工业,20
电力,家庭,20
热量,家庭,45

运作方式

  1. 划定边界

    确定图中包含什么,以及对应哪个期间。

  2. 添加转换环节及其损耗

    为每台设备添加流向其输出的流量,以及一条流向损耗节点的流量。

  3. 检查守恒

    在每个节点上,输入的能量必须等于输出的能量加损耗。

常见问题

为什么能量桑基图中的损耗往往很多?

因为燃烧燃料发电之类的转换会以热量形式损失很大一部分。这种图让这一比例清晰可见。

可以用于合规吗?

不能单独使用。它展示的是你已汇编并记录在案的数据。报告标准需要它们自己的方法和证据。

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将示例打开为你自己的图表,并输入你的来源和用途。

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