能源管理系統現狀
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能源管理系統現狀范文第1篇
Abstract: this paper in the full analysis building energy management system, and on the basis of large-scale public buildings in combination with unit building area of high energy consumption, energy saving potential characteristics and energy-saving management requirements, put forward in large-scale public buildings set up energy management system in the proposal, used to master the energy utilization and energy use of scientific management, and finally reach the goal of saving energy. And explains the energy management systems design goal, function, design elements and structure, can be used to guide large-scale public buildings energy management system.
Keywords: large-scale public buildings; Energy management system; Building energy efficiency management system
中圖分類號： TU201.5文獻標識碼：A文章編號：
一、引言
隨著我國經濟和社會的快速發展，大型公共建筑經常被作為一個城市現代化的象征，興建大型公共建筑既促進了經濟社會發展，又增強了為城市居民生產生活服務的功能。新建建筑中大型公共建筑的比例呈增長趨勢。大型公共建筑一般指單體建筑面積2萬平方米以上的辦公建筑、商業建筑、旅游建筑、科教文衛建筑、通信建筑以及交通樞紐等公共建筑。由于此類建筑結構和用途的特殊性，且往往片面追求外形，用能系統復雜、運行工況變化大、影響能耗因素多，再加上再設計、施工、使用和運行維護等環節的粗放式管理等不利因素的影響，使得當前的一些大型公共建筑往往是耗能的大戶。主要問題表現在以下幾個方面：
（1）目前，我國大型公共建筑能耗高、能效低問題突出。根據清華大學與建設部的2007 年研究抽樣調查，大型公共建筑面積占城鎮建筑總面積的比例為4％，但消耗的電量卻占22％[1]。據測算，我國大型公共建筑單位面積年耗電量達到70～300kWh，是普通居民住宅的10～20倍，其節能潛力亟待挖掘。
（2）超過70%的大型公共建筑沒有專職的節能管理人員，大多數大型公共建筑業主的用能設備管理僅僅是從安全使用的角度考慮，缺乏系統的能源管理制度和手段，不能及時掌握能源的整體消耗情況，對主要用能設備的運行情況和節能狀況未能及時把握及管理。因此，建立建筑能源管理體系，依靠先進的節能管理手段來實現大型公共建筑的節能運行，約束使用者的使用習慣和提升物業管理的運行管理水平，提高運行管理效率是目前亟待解決的問題。
（3）多能源系統與復雜負荷的結合體。在能源危機的今天，可再生能源的利用越來越普遍，大型公共建筑的這一現象尤為明顯。大型公共建筑可能設置多種能源，如常規電制冷、三聯供、地源熱泵、冰蓄冷、蒸汽供熱、太陽能、風能等。這么多能源在樓宇中綜合使用所帶來的多能源的協調優化、負荷預測與優化控制等問題將逐步凸顯。
（4）缺乏有效的能源管理手段。大型公共建筑往往同時伴隨著供能系統眾多、用能系統復雜、位置分散、用能信息量龐大等特點，常規的、針對設備或能耗的管理系統（如BA系統、能耗監測系統）一般只注重對設備自身管理或對能耗的計量監測，缺乏對整個能源的系統管理。因此，為保證整個建筑的能源的優化運行必須建立具有有效的監視控制、完善的通信系統、科學的分析診斷、合理的優化管控的建筑能源管理系統，同時結合建立的能源管理體系，實現大型公共建筑能耗的有效管理。
由上可知，我國大型公共建筑單位建筑面積能耗高，節能潛力巨大。其節能改造工作成為了一個系統的復雜工程。結合“十二五”期間我國大型公共建筑能耗降低15%的節能目標，這就需要針對大型建筑的使用特點，建立建筑能源管理系統，科學地進行能耗監測、分析診斷、優化管理與控制，提高大型公共建筑能源利用的經濟與社會效益。本文將在充分研究分析建筑能源管理系統的基礎上，結合大型公共建筑的特點及需求，提出大型公共建筑能源管理系統的設計目標、功能以及架構，用于指導大型公共建筑能源管理系統的建設。
2、建筑能源管理系統
建筑能源管理系統是指對建筑物或者建筑群內的變配電系統、照明系統、電梯系統、空調系統、供熱系統、給排水系統等能源使用狀況實行集中監視、分析管理和分散控制的軟硬件系統。目前所提的建筑能源管理系統主要分為三類：
能源管理系統現狀范文第2篇
關鍵詞：能源管理數據采集能源平衡
引言
能源管理系統是指采用自動化、信息化技術和集中管理模式，對企業能源系統的生產、輸配和消耗環節實施集中扁平化的動態監控和數字化管理，改進和優化能源平衡，實現系統性節能降耗的管控一體化系統。系統從企業的實際出發，對企業的能耗現狀調研基礎上，對企業的重點能耗－電、水、煤、氣（汽）的使用過程數據，監測、記錄、分析、指導，實時監控企業各種能源的詳細使用情況，為節能降耗提供直觀科學的依據，全面提高公司核心競爭力和可持續發展能力。
1、能源管理系統方案
1.1設計的基本原則
系統設計主要遵循以下原則：
* 安全性原則：能源管理系統采集的數據基于企業的現有DCS系統、智能儀表以及其他調度系統，數據的重要性及安全性對其來說至關重要，無論在系統、網絡等各個方面都需要加強安全措施，保證系統安全運行。
* 專業性原則：本系統是針對能源的管理系統，充分結合國家能源相關政策文件、企業用能情況和企業行業專業知識，創立能源管理和節能標準圖表、專業能源系統分析模型、專業能源系統分析圖表。
* 先進性原則：采用面向對象的系統設計，采用B/S三層結構模式和C/S結構混合應用，選用大型數據庫平臺和工作流引擎，Windows和web技術、基于先進自動化軟件平臺。
* 開放性原則：系統遵循國際標準和工業標準，采用數據交換平臺，適應統一的服務接口規范，提高系統的開放可連接性。
* 易擴展原則：軟件架構采用模塊化設計，支持現有的管理系統及以后擴充的系統。既能滿足當前業務的需求，又為今后的擴充留有空間。
1.2總體結構
（一）系統架構
能源管理系統應用架構主要分為三個層次。底層為信息采集層，中層為實時數據處理層，上層為應用管理層。系統架構如下圖所示：
（二）網絡結構
系統在網絡層次上分為標準以太網和工業以太網兩層結構，即能源采集網和能源監控網。采集網采用支持千兆的交換機，冗余配置,分別接入能源監控網。能源監控網采用環形網絡拓撲，采用具有網管功能的工業級以太網交換機，通過環形拓撲結構實現網絡鏈路的冗余連接以保證工業網絡的可靠性與穩定性，組成一個邏輯上的環形以太網的冗余結構。
1.3系統功能
根據系統架構，采用模塊化設計實現三個層次的功能：
（1） 能源信息監控
* 能源潮流監視
對能源介質（電、水、煤、蒸汽、壓縮空氣）在各關鍵節點的流入量、輸出量及其重點設備的壓力溫度等重要運行參數進行周期掃描，以便進行能源潮流監視。包括：電力系統的電量、電壓、頻率等，動力系統的流量、壓力、柜位等，均納入能源管理系統監視范圍；對一些重要能源設備運行狀態進行監控，對設備異常給出報警，并對重要設備異常提供必要保護。
* 故障報警
能源管理系統報警信息包括分級報警和多媒體報警。對重要現場設備的故障信號、能源介質報警參數超限、與能源生產相關的重要生產單元運行狀態、生產現場無人值守電氣室的門開、火災等進行報警，根據故障程度、重要性，將報警信號進行多級分類，提供人工確認與復歸功能。對于以上報警與復歸，均提供終端信息顯示。
* 趨勢曲線
能源管理系統對采集的有關能源系統運行潮流實時數據進行按時序，保存在系統的短時/長時數據庫中，計算最小/大、平均、累計值，借助系統的用戶查詢界面，對于短時歸檔數據，提供過程曲線或棒圖顯示；對于長時歸檔數據，可按信號內容、時間粒度、數值類型進行歷史數據查詢，并可進行曲線或棒圖顯示。
* 能源信息歸檔
根據能源管理的生產實際需求，能源管理系統對各種能源介質數據，采取不同的信號采集周期和歸檔保存時間，對所采集的實時數據按類型、名稱及站點等分類，按時序依次存檔，計算最小值、最大值、平均值、累計值、準點值等結果并保存。
* 基于WEB的能源信息
對于企業沒有配置能源管理系統終端的用戶及企業的上級集團，系統提供基于瀏覽器方式的信息渠道，管理人員可以在異地查詢即時的能源統計信息以及一些關鍵運行參數的實時趨勢，可通過Web方式信息，主要包括：所有的能源統計報表、系統運行的趨勢曲線和統計圖形、能源質量/設備的歷史和統計信息等。
（2） 基礎能源管理
* 能源實績管理
以能流圖或趨勢圖的形式實時展現各種能源介質的發生、儲存、消耗情況，在設定的時間段內自動分析能源介質的平衡狀況，并對出現的不平衡狀況依據其量是否超過總量的一定比例例如5%分別進行平衡認證，或提出報警并給出調度原則。以實現經濟高效、循環利用的能源動態平衡。
* 能源計劃管理
主要實現基于生產計劃、能源預測結果、檢修計劃等因素制定合理的用能計劃，以及以電、水、蒸汽、壓縮空氣為最優利用為目標的能源調度決策支持功能。
* 能源成本管理
能源成本管理主要實現以成本中心為單位，對各種能源消耗量進行統計計算，合理確定能耗考核指標。以實現精細管理、節能減排的整體優化目標。通過能源成本管理可以方便的支持企業以后工藝狀況的變化，使企業方便的進行能源管理。
* 能源質量管理
能源質量管理主要實現對煤、水質、氮氣等能源介質和環保檢測的檢化驗數據的集中管理，并分析介質及環境質量的變化趨勢。最終為能源安全及時、保質保量的穩定供應提供支持。
* 重點能耗設備管理
能源設備管理主要對關鍵的大型能源設備實行集中管理，并建立檢修、使用檔案，輔助制訂設備檢修計劃。最終為能源安全及時、保質保量的穩定供應提供支持。
* 能源審計輔助管理
利用能源管理系統的大量能源數據，按照能源審計流程，對企業一年的各種與能源審計有關的參數和數據進行分析，按照能源審計特定的表格格式，自動輸出相關的報表，輔助企業進行能源審計。
（3） 能耗綜合優化分析
* 能源供需預測：主要利用能源實時數據和生產過程數據，根據預測類型不同采用對應的能源預測方法對能源發生量和消耗量進行預測，為合理制定能源計劃及能源動態調度提供決策支持。
* 能源平衡分析：利用能源數據倉庫，進行以月、旬、周為單位的能源計劃與能源實績的對比分析；對各工序的能源產生量與消耗量的預測值進行平衡分析；關鍵能源計量儀表運行的置信度分析，計算各儀表的計量準確性置信度。
* 能耗分析：利用運行的能源數據，對不同時期的能源消耗數據進行對比分析，評價企業能耗水平的變化；對重點能耗工序的產量數據和能耗數據進行對比分析；對各工序能耗進行影響因素分析，找到影響能耗的關鍵性工藝條件，建立工藝能耗模型，并以此模型為基礎分析降低能耗的工藝改進途徑。
* 設備故障分析：利用能源數據倉庫，對不同時間段的設備故障原因的分類統計對比，找出不同時期每個設備的主要故障原因；利用時間序列分析進行設備故障時間間隔預測，為制定設備的檢修計劃提供參考。
2、應用實例
能源管理系統經過在化工行業成功試點，取得了良好的效果。能源管理系統在柳化建立和投入運行后，優化了能源管理流程，建立客觀的有數據依據的能源消耗評價體系；實現了在信息分析基礎上的能源監控和能源管理的流程優化再造，有效實施客觀的以數據為依據的能源消耗評價體系，減少能源系統運行管理成本，提高勞動生產率；特別是柳化的能源系統規模較大，結構復雜，運行值班和檢修及其管理的工作量大，成本高，系統運行后簡化了能源運行管理，能源數據自動采集，減少日常管理的人力投入。通過優化改進能源平衡的技術手段，實時了解企業的能源需求和消耗的狀況，采用綜合平衡和燃料轉換使用的系統方法，使能源的合理利用達到一個新的水平；通過能耗與生產控制管理的關系分析形成一套柳化利用能源管理系統進行節能操作控制解決方案，有效地降低了車間和工藝設備能源消耗，產生較好的節能降耗效益。
3、結論
能源管理系統投入運行后，系統運行穩定可靠，能源的分配情況、消耗情況可及時的反饋給有關部門，為生產決策提供了科學數據。使能源的調度更加及時、合理，由原來的事后統計變為現在的計劃管理與動態調控，大大減少了各環節的能源消耗，降低了能源成本，經濟效益極為可觀。同時也為能源計量提供了重要依據，避免了能源供需之間的糾紛，提高了工作效率，對提高公司的競爭力具有重要意義。
參考文獻：
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能源管理系統現狀范文第3篇
關鍵詞：鋼鐵工業 能量管理系統(EMS) 節能減排
中圖分類號：TP27 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791(2 012)02(a)-0147-01
鋼鐵工業是我國的能耗大戶，其能耗占我國總能耗的11％左右。我國鋼鐵企業的噸鋼能耗遠高于世界先進水平，重點鋼鐵企業的噸鋼能耗比國外先進水平高出10％。數據顯示，目前在鋼鐵能耗費用竟占了總成本的20％～35％。工業和信息化部了《關于印發鋼鐵企業能源管理中心建設實施方案的通知》，鼓勵鋼鐵企業建立能源管理系統(EMS)，包鋼相應國家政策，構建了EMS。
包鋼構建EMS，有利于推進國家能源方面法律法規、政策、標準和其他要求的實施，對鋼鐵企業的節能減排、循環經濟提供指導，以促進鋼鐵企業提高能源利用率，降低能耗，減少污染的排放，保護環境；有利于鋼鐵企業做好能耗介質平衡、應急措施、能耗控制等工作；有利于實時提供在線能源系統平衡信息和調整決策方案，確保能源系統平衡調整的科學性、及時性和合理性，從而提高能源利用水平，實現生產工序用能的優化分配及供應，保證生產及動力工藝系統的穩定性和經濟性，并最終實現提高整體能源利用效率的目的；有利于調度正確的指令。能源管理中心的能源平衡調度過程，是將采集的能源工藝系統數據(發生和消耗量等)送能源管理系統，經系統分析和處理，獲得能源平衡及其預測模型需要的信息，并將平衡預測結果以數據和圖示方式展示。調度可根據能源平衡預測結果發出調度指令。
1 國內鋼鐵企業EMS應用情況
以寶鋼、馬鋼等為代表的企業EMS。按照扁平化和集中一貫的理念，將數據采集、處理和分析、控制和調度、平衡預測和能源管理等功能進行了有機、一體化集成，實現了企業能源管理中心系統的管控一體化設計，系統和應用功能比較完善。同時，企業配置了經過嚴格培訓的專業技術和管理人員，取得了良好的節能效果。此類EMS建成后，主要體現在以下三個方面的功能：(1)通過對能源設施集中監控，大幅度提高鋼鐵企業能源系統勞動生產率。(2)運用EMS強大的功能和手段對各能源介質實現有效在線調控，充分利用鋼廠二次能源，確保系統經濟合理運行，節能和環保效益貢獻突出。(3)在能源系統異常和事故時，EMS通過集中監控做出及時、快速和準確處置，把能源系統故障所造成的影響控制在最低限度，確保能源系統穩定運行。
以濟鋼為代表的企業EMS。將主要能源消耗信息和部分設備信息采集到企業能源管理中心，并對部分有條件的工序進行了監控，基本實現基于計量數據分析的能源管理功能和與信息化系統結合的離線優化。但限于現場條件，高效扁平化的調度和在線平衡管理等對節能有重要作用的功能還受到一定的限制，需要進一步改造、完善和提高。此類EMS建成后，不僅能統一調度能源，提高勞動生產率、優化煤氣平衡、減少煤氣放散、提高環保質量、降低噸鋼綜合能耗都發揮了重要作用，同時它對于事故預案的制定和執行、事故原因的快速分析和事故的及時判斷處理、正常和異常情況時的能源工序的合理調整和平衡都是十分有效的。
其它企業的EMS。主要功能是采集動力計量信息，通過軟件實現編制能源管理報表、能耗分析、大屏幕顯示等功能，本質上是以動力計量采集、管理為主的基礎應用，與真正意義上的企業能源管理中心還有較大差距。此類EMS雖然在節能方面能起到一定的效果，但很大程度上不能使能源得到合理的利用，造成很大的浪費。目前國內許多鋼廠目前都屬于此類EMS。
包鋼在EMS在推廣過程中面臨一些困難和問題：一是對EMS缺乏足夠認識。目前包鋼實施的節能技術改造以單個設備或工序為主，系統性較差，對EMS在包鋼生產和能源利用全過程優化方面具有的獨特優勢認識不足。二是包鋼部分能源系統的裝備水平較低。能源系統監測、控制系統尤其是數據采集儀表和自動化水平還較低，達不到EMS系統需要的配置水平，難以實現對生產及能源系統監控與系統優化調度的有機結合。
2 包鋼啟動EMS的實施步驟
根據包鋼的實際情況，EMS項目必須是邊生產邊施工邊設計調試，現場的設備更換要在后期安排計劃來完成。主要分為三個步驟。
第一步：項目建設內容及方式的確定。
EMS項目要實現什么功能，達到什么效果，需要征求各部門的意見，在考察討論的基礎上確定具體工程改造的內容，在此基礎上，公司組織編制招標書，同時確定招標的方式。第一步具體工程內容應包括建立EMS硬件、軟件平臺、專用網絡，將具備條件的介質先期接入EMS進行集中管控。
工程管理上要以較快的速度確定中標方，中標單位討論確定下來后，根據包鋼能源系統的實際情況，在中標單位的投標方案的基礎上，進行討論修改，審查并確定EMS項目的執行方案，此項工作是整個項目的關鍵，要建設并指導整個EMS的設計施工和調試工作。
第二步：進行數據采集、歷史數據錄入、網絡施工、軟件編寫和硬件配置工作。這一階段將建立一個EMS的雛形，建立一個最基本的運行平臺，確立整個EMS的基礎。
第三步：進行數據采集、操作界面和網絡系統的優化工作。EMS是一個不可立即完成的漸進式系統，整個系統將隨著企業的發展不斷改進、不斷完善。EMS是沒有最好只有更好的，是應該始終保持和企業現狀相適應的。
3 包鋼構建EMS的預期效果
(1)EMS可以為包鋼充分有效利用能源，實現可持續發展奠定重要的技術和管理基礎。
(2)EMS能夠科學調度、平衡與優化能源介質，實現減少煤氣放散、提高環保質量、降低噸鋼綜合能耗。
(3)EMS對企業強化能源計劃和實績管理、提高能源平衡預測手段、針對能源事故原因的快速分析和及時處理等將起到十分重要的作用。
(4)能源管理系統EMS對企業具有良好的經濟、環境和社會效益，對實現國家節能減排目標、支持社會可持續發展具有重大意義。
(5)實現能源管控一體化。實現大多數變電站所、甚至煤氣系統的無人值守，大大減少人力資源的投資。
4 結語
當前鋼鐵行業競爭激烈、市場嚴峻，在這疲軟的鋼鐵經濟形勢下，向管理要效益，包鋼建設了EMS，科學、合理的配置各種動力介質，以達到節能減排增效，具有相當大的現實意義。
參考文獻
能源管理系統現狀范文第4篇
關鍵詞:能源計量信息;管理系統;計量器具;標準化
中圖分類號:F27文獻標志碼:A文章編號:1673-291X(2010)22-0021-03
能源計量信息管理系統,是把分布在不同地點的多臺計量儀表進行聯網,實現計量儀表的在線實時數據采集和管理[1]。系統的組成通常由計量檢測設備、數據集中器(分站)、用戶終端、管理服務器(主站)、管理軟件和網絡器件等構成,具有能源數據采集、數據傳輸、數據處理、數據存儲等能源計量功能,其輸出數據可用于能源統計與能源審計。
一、能源計量信息管理系統的現狀分析
目前,中國各行業開發和使用的能源計量信息管理系統無統一規范標準。因為缺乏國家規范性的指導文件,企業按照自行需求進行設計和開發,能源計量管理系統模式較混亂。許多企業因為沒有相關標準或規范的指導而茫然。據浙江省醫藥化工行業能源計量信息管理系統調查顯示,現階段企業在能源計量系統由于系統結構、功能模塊、數據結構與輸入輸出報表等多方面的不規范,使得企業在計量器具選擇、計量數據采集點設置的規范導致企業能計量與源平衡的不確定性。因為缺乏相關標準或規范,很多企業的能源計量管理系統輸出政府能源監管部門的需要的各類申報報表(企業耗能設備一覽表、企業能源計量器具一覽表、能源工業企業能源購銷存表、能源消耗統計及分析報表、生產信息報表),誤報和漏報的情況時有發生。這種政企不一致的狀況,使得政府能源監管部門較難統一管理企業的能源統計與審計工作。本文就結合當前中國用能行業能源計量信息管理系統的特點,對系統的設計規范做一些淺層次的探討與研究。
二、能源計量信息管理系統建設的一般要求和設計原則
1.系統的軟硬件環境設計要求
在設計能源計量信息管理系統時,對設計硬件上要考慮企業的經濟承受能力,逐步完善。同時,配備的計量器具必須要能在線檢定或校準;軟件設計要考慮全面,給予必要的完善及升級的空間。
2.確定現場能源計量檢測點設置與計量器具配置要求
(1)現場能源檢測點確定。用能單位能源計量信息管理系統,應能采集行業不同種類能源的數據。所稱能源數據,指煤炭、原油、電力、天然氣、焦炭、水、蒸汽等和其他直接或者通過加工、轉換、回收而取得有用能的各種資源 [2]。
能源計量信息管理系統采集點的設置原則是以能夠準確和實時采集數據的作為計量檢測點,并且要考慮能滿足能源平衡、能源統計與審計要求 [3]。具體數據采集范圍包括:
a)輸入用能單位、次級用能單位和用能設備的能源及載能工質;b)輸出用能單位、次級用能單位和用能設備的能源及載能工質;c)用能單位、次級用能單位和用能設備使用(消耗)的能源及載能工質;d)用能單位、次級用能單位和用能設備自產的能源及載能工質;e)用能單位、次級用能單位和用能設備科回收利用的余能資源。
(2)計量器具配備率要求。根據GB/T 17167―2006標準要求,能源計量信息系統數據采集點的能源計量器具配備率不低于表1的規定(見下頁表1)。
3.合理選用現場能源計量器具
根據GB/T 17167―2006標準要求,能源計量信息管理系統所選用的能源計量器具,要依據不同用能設備所耗的能源類型不同,而選用相應的計量器具。所選用的計量器具必須要能提供數計量據輸出接口。選用的計量器具除了保證精度要求,也要根據生產工藝、使用環境等條件的要求,進行選擇相適應的計量器具。
能源計量信息系統數據采集的計量器具準確度不低于表2的規定(見下頁表2)。
4.能源管理信息系統主要功能模塊設計原則
(1)計量器具系統模塊。計量器具系統模塊的功能是能源計量管理系統與能源供應部門收費端計量數據聯網,實時監控一級計量和二級計量能源數據偏差,并將所采集計量數據形成對比圖,出現不合理偏差系統立即報警。系統對電能供應質量進行實時監控,并有報警提示和報警記錄。
(2)能源數據采集系統模塊。能源數據采集系統模塊的功能是自動采集各類能源計量點的實時瞬時量和累計量,采集周期在1分鐘～24小時范圍內可調。采集數據項目完全符合能源統計和能源計量管理部門的要求。
(3)采集數據傳輸、存儲、查詢系統模塊。采集數據傳輸、存儲、查詢系統模塊應滿足實時傳輸的要求,考慮到數據傳送速度,有線傳輸200米以內可采用雙絞線串口傳送,超過200米宜采用光纖以太網傳送,也可采用無線傳輸;各采集點數據傳輸到人機交互界面的時間不應超過1秒。數據輸出應滿足集中化管理的需要,可通過人機交互界面查詢到所有的能源計量數據輸出。能源數據中心服務器實時監控歷史數據一般要求保存不少于60天。
(4)數據匯總和計算分析系統模塊。數據匯總和計算分析系統模的功能是對能源消耗計量數據進行匯總,并按照系統設定各種能耗定額指標和節能量化指標計算分析,并自動形成對比分析圖表。超過指標系統立即報警提示。通過報警提示,企業能夠及時發現能源浪費現象和能源消耗異常情況,及時進行糾正與改進,及時有效控制能源消耗和能源成本開支。能耗定額指標和節能量化指標主要包括企業單位產值綜合能耗、單位產品綜合能耗、企業工業增加值綜合能耗、企業和車間能源消耗定額及用能設備單耗等。數據匯總和計算分析系統模塊功能能夠對每個產品能源成本、每個車間能源成本和企業能源成本進行監控和分析,并自動形成對比分析圖表,用能成本超過預定費用,系統立即報警提示。
(5)報表統計系統模塊。報表統計系統模塊功能是能夠根據政府、各級公司及分公司需要,自動導出所有的各類滿足政府能源統計與審計要求的用源申報報表(企業耗能設備一覽表、企業能源計量器具一覽表、能源工業企業能源購銷存表、能源消耗統計及分析報表、生產信息報表等),能源統計報表數據均能追溯到系統計量檢測記錄。
(6)企業、車間、設備能源管理系統模塊。企業、車間、設備能源管理系統模塊功能是實時監控企業、車間、設備能源實時消耗量,監控各項用能指標不超過定額指標。超過定額指標經報警提示查找原因,及時進行改進。設備管理系統功能能對重點用能設備能耗狀況、負荷率、有效利用時間、開啟、停止時間等影響能源消耗的各項參數進行實時監控,確保設備的高效、經濟運行,減少設備的空載時間和能源浪費的地方。
5.能源管理信息系統的安全設計和維護原則
信息系統應做好防電磁干擾,采集信號線應采用屏蔽線,并禁止與強電信號線混敷;與信息系統相連的外網系統應做好防火墻等病毒隔離措施。用能單位應設系統維護人員負責能源計量信息系統的整體維護;各車間也應有專人負責每天不少于一次的儀表值和信息系統反饋值的一致性檢查,發現問題應及時通知系統維護人員。
三、能源計量信息管理系統規范化工作成效
在上述研究的基礎上,2009年3月,浙江省標準化研究院聯合上虞新和成生物化工有限公司、上虞市質量技術監督局,聯合制定了《醫藥化工行業能源計量信息系統》聯盟標準,建立了能源計量信息管理系統的統一的管理模式,實現能源計量管理標準化。通過近一年的標準實施表明,統一規范的能源計量管理系統進一步提高了工藝過程中的能源計量數據的分析和研究的正確必可靠性,為改進生產工藝,提高技改節能效益提供了科學的依據,真正發揮了能源計量數據的功效。其次應用能源管理的科學方法,結合計算機信息網絡技術,通過精確計量,自動采集能源量值數據信息,對能耗數據進行計算匯總、圖形對比、經濟分析、量化評價,控制能源消耗,節約了能源成本開支,提升企業能源管理水平。例如,浙江省重點試點企業上虞新和成生物化工有限公司發酵車間經過對蒸汽消耗數據的分析,將滅菌工藝由原來的間歇消毒改為連續消毒,使車間每月蒸汽消耗量下降30%。精餾車間強化循環水溫差管理,優化了操作參數,耗汽量從原來6噸/小時下降為4.5噸/小時,循環水用量從910 噸/小時下降到450 噸/小時,使該車間每噸產品能源成本下降15%。通過考核,公司萬元增加值能耗同比下降14.6%。
為了扎實推進企業能源計量工作,將節能工作落到實處,我們對企業能源計量信息管理系統相關的設計規范和標準進行了初步的研究。規范、有效、科學的能源計量信息管理系統不僅能規范企業能源計量與管理,也將進一步推動國家依法實施節能減排監督管理。
參考文獻:
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能源管理系統現狀范文第5篇
關鍵詞：能源管理中心；建陶企業；節能減排
1 背景
建材工業是國民經濟的重要基礎產業，其能源消耗總量在全國工業部門中位于電力、冶金、石化之后，居第四位。近年來，隨著社會資源與環境問題日益突出，國家和社會對節能減排、環境保護的大力倡導和支持，建材行業結構調整、節能減排效果日益凸顯。建材行業水泥、平板玻璃、石灰制造、建筑陶瓷、磚瓦和輕質建材等主要產品單位綜合能耗大幅降低。2010年，建材行業單位工業增加值綜合能耗比2005年降低52%，其中，建筑陶瓷單位工業增加值綜合能耗累計下降25%。主要污染物排放總量呈明顯下降趨勢，其中，煙氣粉塵排放量、二氧化硫排放量分別比2005年明顯減少，建材工業利用各類工業固體廢棄物超過6億t。當前，我國建材工業發展面臨嚴峻挑戰和新的發展機遇，傳統的粗放型發展模式已難以為繼。迫切要求陶瓷企業積極推進節能減排，進行產業結構調整、轉變發展方式，利用高新技術和信息化技術改造、提升行業技術管理水平，走科技含量高、經濟效益好、資源消耗低、環境污染少的新型工業化道路。
國家“十二五規劃”提出，到2015年，全國萬元國內生產總值能耗下降到0.869噸標準煤（按2005年價格計算），比2010年的1.034噸標準煤下降16%，比2005年的1.276噸標準煤下降32%；“十二五”期間，實現節約能源6.7億噸標準煤。國務院“十二五節能減排綜合性工作方案”要求強化重點用能單位節能管理。依法加強年耗能萬噸標準煤以上用能單位節能管理，開展萬家企業節能低碳行動，實現節能2.5億噸標準煤，加強工業節能減排。重點推進電力、煤炭、鋼鐵、有色金屬、石油石化、化工、建材、造紙、紡織、印染、食品加工等行業節能減排，并要求廣東省十二五期間單位國內生產總值能耗降低18%（約束性指標），陶瓷產業作為典型的高耗能產業，能源成本往往達到全部成本的50%以上。而據德國節能研究部門的研究結論，通過加強企業的能源管理可為企業減少15%～20%的能源消耗，即節約能源又節約成本，故作為國家調整產業結構、產品結構、降低高能耗產品的重點行業，推行能源管理體系，開展能源的有效管理、提高能源的利用效率，并實施必要的認證，已成為調整產業結構、產品結構、逐步淘汰高能耗產品的一種手段。
2 能源管理中心的架構及模式
2.1 能源管理中心組織架構
企業能源管理中心主要是通過綜合運用信息技術、網絡技術、自動化技術；結合陶瓷生產特點；利用生產過程能量系統建模技術、能量綜合優化方法、能量梯級利用技術、工藝裝備優化集成技術等，建立以企業建模與信息系統集成為核心的能量系統優化調度管理信息平臺。通過合理的管理模式和精確的生產模型，對陶瓷企業的能量流、物料流、信息流進行綜合、透明、實時的監控與優化調度，旨在實現陶瓷企業的高效生產，提高陶瓷企業的資源利用率，降低陶瓷企業的單位產品綜合能耗、綜合水耗。
該平臺的建設需要企業決策層的高度重視并參與，其體系架構的組建大體上由公司、科室部門和車間三級能源管理體系組成。公司決策者（董事長或總經理）任能源管理小組組長，主要統籌全局；生產負責人任能源管理小組副組長，負責全公司節能方案、節能措施的制定，密切聯系市、區經貿委等政府部門，傳達國家政策和節能要求。科室部門主要指設備科、人力資源部、財務部、研發技術中心、質管部、PMC科等，其中，設備科是主要的能源管理部門，具體負責各項能源管理工作，而其它科室部門起協調能源管理作用。車間部門主要指各個生產車間及生產輔助車間，主要職責就是執行能源管理制度，盡最大能力完成公司的能源目標與方針。公司的能源管理架構如圖1所示。
2.2 能源管理中心監督及運行模式
企業能源管理中心平臺是一項政府對重點耗能企業監測的系統工程。除了對節能設備的監測外，還提供具體的耗能設備數據以便于針對性的管理。陶瓷企業通過對耗能數據的掌握、分析，從而加強節能管理，視不同企業的生產模式預計可減少5%～20%的能源消耗。同時，政府相關部門也可以在能源管理平臺上監測到陶瓷企業最新的耗能數據。
能源管理中心監督管理模式如圖2所示。
2.3 能源管理中心網絡架構
建陶企業的耗能主要為電能、水煤漿、天然氣、柴油、水，配電房和用電設備已配置的計量儀表大多為機械式電度表。為建立在線監測系統，須更換為三相多功能電力參數計量儀，配以MiniFC，將MiniFC接入企業內部局域網絡，通過本地構建的服務器實現遠程監控。自來水的采集通過超聲波流量計采集數據，配以無線PCC通訊，將數據傳至MiniFC，再將MiniFC接入企業內部網絡；用戶可以實現web方式的本地服務器的登錄查看實時數據。
本地服務器的建設采用B/S 設計結構與分布式管理。系統服務器由數據服務器、通訊服務器雙機熱備份組成，并配置正版的服務器軟件系統，包括SQL server 數據庫，Windows Server 2008 中文企業版，IBM24服務器。能源管理中心平臺架構層次結構示意圖如圖3所示。
最底層的是基于計量智能傳感網絡的能源監控平臺，采用物聯網技術，將所有能源形式的計量儀表通過通訊設備按照智能傳感網絡的技術進行組網，對陶瓷企業內部的各站點用能設備、各車間的能源消耗狀態進行網絡化自動采集，一方面為陶瓷企業內部管理節能提供準實時的信息；另一方面，借助企業的Internet出口，將相關信息遞交到相關的管理單位。
第二層為協議轉換接口層。智能傳感網絡將企業內部所有的監測設備的信息與數據采用自定義的通信規約和數據轉換形式，設備通過RS-485 總線或者無線方式將數據傳至MiniFC 現場控制器。由MiniFC實現規約轉換和高速數據傳輸。
第三層為數據管理層。采集的數據在MiniFC層分類管理、保存以提供后臺系統實時訪問和歷史數據的提取。針對不同的智能監測設備在數據管理層提供唯一的數據庫鏈接和實時狀態查詢訪問功能。作為系統監測中心的后臺軟件，將為用戶提供數據的顯示、統計、分類管理和建檔。對節能措施的方案制定、能源統計、能耗分析與預測、用能質量的評估，以及能源進行審計。能源管理中心拓撲結構如圖4所示。
圖4中SCADA、IFIX CLIENT為計算機，HISTORIAN 和PORTAL為服務器。SCADA節點用于采集現場數據，HISTORIAN作為歷史數據庫服務器，PORTAL服務器用于WEB。
3 能源管理中心的意義及存在的問題
3.1 建立企業能源管理中心的必要性
開展企業能源管理中心建設，是建設資源節約型、環境友好型社會的需要；是落實國家節能減排目標、實現兩化融合的重要舉措；也是企業管理增效、提高競爭力、實現可持續發展的有效途徑。
3.1.1社會和產業發展需要
我國陶瓷行業經過三十多年的迅猛發展，已成為世界上傳統陶瓷磚最大生產國（年產量達90億m2以上）、消費國和出口國。每年要耗用1.7億t不可再生的天然礦物原料，耗用能源達5000萬t標煤，對自然環境造成一定的損害和污染，資源、能源和環境問題已經成為陶瓷行業發展的瓶頸。同時，陶瓷行業存在生產資源消耗大、能耗高、污染嚴重等主要問題，成為我國能源消費大戶，因此，是一個存在巨大節能潛力的產業。隨著相關生產原料和能源的成本不斷上升，企業整體經濟效益日益下降，節能減排既是國家可持續發展的需要，也是企業生存和發展的需要。
3.1.2踐行國家產業政策需要
國家產業政策也鼓勵和支持建材企業建立能源管理中心。2009年工信部與財政部在聯合下發的《工業企業能源管理中心建設示范項目財政補助資金管理的暫行辦法》中提出，為提高工業企業能源管理水平和能源利用效率，將在鋼鐵、有色、化工、建材等重點用能行業逐步開展能源管理中心建設的示范工作。在大中型建材企業建立能源管理中心，推進合同能源管理，提升能效水平，最大限度實現能源梯級利用。
建設能源管理中心是國家節能降耗的要求，也是推進兩化融合的要求。我國提出以信息化帶動工業化，以工業化促進信息化，走新型工業化道路。兩化融合的核心就是信息化支撐，追求可持續發展模式。我國在工業領域尤其是重點用能行業中推廣企業能源管理中心項目建設，是信息化和工業化融合的表現之一，是促進“兩化”融合的重要內容。
3.1.3企業實現可持續發展需要
隨著“兩型”社會建設步伐的加快，國家從嚴從緊的節能減排政策的陸續出臺，作為高能耗、高排放和依賴能源資源的建材企業面臨著進一步提高能源利用效率，降低單位能耗和二氧化碳排放量，進一步削減氮氧化物和二氧化硫排放總量等多重挑戰。建材企業要提高發展質量和效益，實現可持續發展，就必須加強能源使用管控。
3.2 能源管理中心對企業的現實意義
隨著計算機技術、控制技術的發展，能源中心管理技術也突飛猛進，數據庫管理、集散控制技術、網絡技術、分析決策系統、智能系統和智能管理等已經應用于工業企業，成為企業能源管理現代化的基本支撐。通過建立企業能源管理中心，可為企業帶來顯著的效益，如：
（1） 通過建立企業能源管理中心，運用信息化手段，可提高企業對用能情況監督管理的能力；
（2） 通過建立企業能源管理中心，建立一套有效的自動化能源數據獲取系統，對能源供應進行監測，以便企業實時掌握能源狀況，為實現能源自動化調控打下堅實的數據基礎，同時方便企業的計量和成本核算工作。
（3） 通過建立企業能源管理中心，利用能源數據獲取系統，對各重點耗能設備的能源利用狀況實時監控，了解和掌握各重點耗能設備實時能源利用情況。
（4） 通過建立企業能源管理中心，運用數學模式進行比較分析，對重點耗能設備進行能效評價，分析各耗能設備的能源利用狀況，采用先進適用的節能技術、設備，降低能源消費，對原有工藝系統進行自動化改造。使能源數據更標準化、專業化、科學化、時效化，從而提高能源管理水平。
3.3 建陶企業能源管理中心存在的問題
通過調研，筆者認為目前陶瓷企業的能源系統現狀已難于適應新的管理要求，從企業能源管理信息化角度講，雖然一些公司信息化技術的運用近年來取得了一定的成績，但是其僅限于ERP等生產經營信息化方面。而能源管理的模式以及能源調度和管控自動化水平，仍然落后于生產經營信息化步伐，僅在能源管理的某些專業領域建立了局部的采集、監視和控制自動化系統。就整體而言，陶瓷能源管理的手段、人力資源和信息化水平不高，主要表現在：
（1） 能源從輸入到使用的各個環節使用效率不高，能源綜合利用水平有待提升。
（2） 能源平衡調度信息缺乏，能源的產生和使用過程綜合利用效率低。
（3） 能源系統運行穩定性有待提高，異常情況下的調度手段單一，反應速度慢。
（4） 能源設備裝備水平低，與公司所需安全、穩定、快捷的生產格局不相匹配。
（5） 關注局部工藝技術節能，工序間聯系較少，沒有“系統節能”的科學的技術評價和節能效益評價平臺體系，不能達到最終的節能效果。
（6） 綜合能耗和可比能耗與國內外同行先進水平相比，仍有差距。
4 能源管理中心的籌建措施
能源管理中心建設是一項全面系統的能源管理提升工程，主要包括“三個系統”，即現場控制系統改造、數據采集系統建設和信息管理系統建設。實現能源計劃、能源計量管理、能源監控、能耗分析、數據報送、重點設備能耗管理等功能。
4.1 現場控制系統改造
現場控制系統是能源管理中心建設的基礎。主要是通過企業對能源輸送、生產、應用控制系統進行改造，為能源管理中心的采集、傳輸、調控提供用能現場數據支撐。其中，包括能源輸送控制系統改造、能源生產控制系統改造、關鍵生產環節現場改造等。
4.2 數據采集系統建設
數據采集系統是能源管理中心建設的保障。企業各能源介質存在于工業現場的不同環境中，因性質不同，計量設備的計量方式差異較大。針對不同介質和不同計量方式，結合現場實際情況，采用不同采集方式建設數據系統。
4.2.1配備能源計量器具
對重點用能設備加裝或改造能源計量器具，實現用能數據的數字化讀取及傳輸，計量準確度等級應達到GB 17167-2006的要求。鋼鐵、有色、化工等有國家或省產品能耗限額標準要求的企業，應根據限額標準中規定的統計范圍及計算方法，配備滿足測量要求的能源計量器具。
4.2.2定期檢定計量儀表
編制檢定、校準計劃，對計量器具進行定期檢定、校準。根據計量類型不同，分別由質監部門或自行檢定，確保能源計量器具的準確性，提高能源管理中心能源供需平衡調度精度。
4.2.3健全能源計量管理制度
建立完善的計量管理體系，明確崗位工作職責，組織能耗限額管理、能源計量器具檢定等培訓，提高能源計量數據基礎管理能力，規范能源計量管理制度。
4.3 信息管理系統建設
信息管理系統是能源管理中心建設的核心。通過基礎軟件、控制系統、基礎硬件、現場視頻監控和能源管理中心大廳建設，實現企業能源管理的集中控制。
4.3.1基礎軟件建設
軟件建設是能源管理中心數據采集、傳輸、存儲的基礎，是完成系統監控、進行數據分析、處理和加工的先決條件。重點開發網絡監管軟件、操作系統、開發工具軟件、備份軟件、遠程運行維護軟件、實時數據庫、操作站監控軟件、服務器平臺軟件、服務器驅動、WEB客戶端授權、現場操作站軟件、實時庫客戶端授權軟件以及與省節能信息系統互聯互通的接口軟件等。
4.3.2控制系統建設
控制系統是對基礎軟件功能的開發應用，企業根據行業特點采用不同的控制系統。一是監控系統。對采集的不同能源介質實時數據進行集中監控，呈現實時調配的“人機界面”。二是基礎能源管理系統。進行能源計劃管理、能源調度管理、用能過程管理、能源計量管理、能耗數據統計分析、能源指標績效管理考核、能源成本結算等。三是運行維護系統。能源管理中心的數據采集、網絡支撐、軟件系統是同步運行的整體，依靠運行維護系統保障整體的持續穩定運行。
4.3.3基礎硬件建設
硬件建設是構筑能源管理中心實時數據采集、交換的平臺，包括工業以太網交換機、一體化以太網交換機、核心交換機、匯聚交換機、光纖線路以及其它建設安裝材料和設備等。
4.3.4現場視頻監控建設
視頻監控是通過監控裝置實現對生產環節和用能環節的現場實景展示，是保證調控可靠性的直接反映。主要是在生產、水電油氣（汽）各主要控制點安裝視頻，通過遠程監控實施協調調度，進行扁平化的故障監測及分析處理等。
4.3.5能源管理中心大廳建設
能源管理中心大廳是企業能源調度指揮中心，是實現能源調度、分析、調控的核心組成。包括能源管理中心機房、大屏幕顯示系統、空調和電源系統、通信和安防系統等基礎設施建設。
5 結論
企業能源管理中心的能源平衡調度過程，是將采集的能源工藝系統數據（發生和消耗量等）傳送能源管理系統，經系統分析和處理，獲得能源平衡及其預測模型需要的信息，并將平衡預測結果以數據和圖示方式展示。調度可根據能源平衡預測結果發出調度指令。企業能源管理中心系統采用的基礎技術包括系統集成和應用集成技術、現代計算機和網絡技術、數據庫和實時數據庫技術、數據分析和預測技術等。
目前，企業能源管理中心技術的發展已從單純設備監控轉向過程和系統綜合監控，并繼續向管控一體化方向發展；部分陶瓷企業著手開展優化節能調度和綜合平衡方法的研究，在應用功能上，成功引入預測模型和平衡模型等技術。由于能源利用與環境保護的高度關聯性，企業能源管理中心系統將逐步與環境監測系統融合，以實現相互促進、協同管理，這將是未來企業能源管理中心系統的發展方向。
參考文獻
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