（1）法制计量的目的与功能

法制计量是指为了保证公众安全、国民经济和社会发展，根据法制、技术和行政管理的需要，由政府或官方授权进行强制管理的计量方式。根据我国计量法规的规定，目前天然气体积计已经属于法制计量，因而在我国全面实施能量计量后，用于发热量测定的热量计法（直接测定）也必将列入法制计量的范畴。笔者认为：经国家主管部门授权，成为法定的（天然气）发热量计量监测机构至少应具备以下4项功能:

1）建立国内最高等级的计量基准（0级热量计）；

2）通过校准实验室所建适当等级的（量值传递）计量标准（RGM）的定期检定或校准，测量数据通过与0级热量计比对而溯源至国家计量基准；

3）获得授权的国家计量基准，按国家标准规定的量值传递要求实施向下传递，直至工作计量器具（用于现场例行校准的WRM）；

4）使用标准物质（RGM）进行测量时，只要可能，标准物质（RGM）必须溯源至SI制测量单位。

上述4项功能中并不包括具体的测量不确定度要求。因为0级热量计是按用户特定要求设计的，其不确定度要求取决于其功能。例如，德国PTB新建的一套0级热量计，用于测定纯甲烷高位发热量时的不确定度时可以达到优于0.05%(k=2)的水平，其目的是用以验证ISO6976中给出的纯甲烷高位发热量数据的测量不确定度是否达到优于0.1%(k=2)的水平。但是，如果是验证现场使用的不确定度为0.25%(k=2)的在线测定热量计，或对不确定度为0.25%(k=2)的认证级标准气混合物（RGM）定值，其不确定度也可以放宽至（0.15~0.17）%。如图1所示的（韩国标准科学研究院研制的）金属燃烧器0级热量计，其结构简单且经久耐用；虽然不确定度仅约为0.16%，但足以应用于为能量计量用RGM定值。

表1所示即为不同研究者（以0级热量计）测定的甲烷发热量值。

（2）能量计量中发热量的含义

根据天然气供出能量计算公式E=H×Q，测定发热量H的分析测试系统（气相色谱仪）的测量误差及其不确定度与体积流量Q测定结果的不确定度同样对能量计算结果有重大影响。根据气相色谱法分析结果计算发热量的间接法量值溯源的基本原理，是将测定结果的溯源还原为RGM的溯源。但因间接法测量结果的溯源链最终只能溯源至（室间循环比对试验确定的“公议值”）而未能实现溯源至SI制单位。鉴此，1980年代美国开始实施能量计量就明确规定，能量计量过程所谓的发热量（H）是指单位天然气在燃烧过程中实际释放的能量；而不是天然气中可燃组分在规定条件下计算出的能量。

ISO/TC193于2006年发布了标题为“天然气分析用气体标准物质的确认”技术报告（ISO/TR24094）。该技术报告不仅对通过室间循环比对试验验证多元RGM的方法和步骤作了详尽规定，且该技术报告提出的确认方法成功地为确定多元RGM的标准值及其不确定度提供了实验证据，使多元RGM室间循环比对试验定值法与计量学定值法相关联；确认了以称量法制备的多元RGM可以与0级热量计比对而溯源至SI制单位焦耳（J），从而奠定了为其定值的理论基础。

（3）法制计量与0级热量计

根据计量学定义，计量基准是统一国家量值的最高依据，也是与其它国家（地区）保持计量结果等效性的接口。由于一级标准气体混合物（PSM）从计量学溯源性角度审视存在缺陷，故PSM不具备作为计量基准的条件。因此，在我国全面推广实施能量计量后，如图2所示的0级热量计是不可或缺的计量基准。根据大量国外发展经验，笔者不揣冒昧地认为：在商品天然气发热量测量（由于没有基准测量仪器）未能列入法制计量范围之前，我国不可能全面推广能量计量。

表1不同研究者发表的甲烷发热测定值（250C）



图1金属燃烧器0级热量计


图20级热量计的结构示意图