能源管理系统

能源管理系统（共12篇）

能源管理系统 篇1

1 我国能源管理体制存在的问题

从内部因素考察, 主要是我国现行的能源管理体制不适应能源形势的发展。在国家能源局成立之前, 我国现行能源管理体制存在四大弊端。一是政府能源管理职能分散, 多头管理, 政出多门, 宏观调控乏力, 管理效率低下。二是能源产业内部各自为政, 缺乏统一的总体规划和政策指导, 相互协调困难。三是能源战略管理和决策机制明显弱化, 难以适应复杂多变的能源安全形势发展需要。四是能源统计跟不上形势发展, 难以进行完整、准确的能源生产和消费基础数据统计, 信息失真、缺失问题严重, 影响国家能源宏观决策。

从外部因素分析, 当今世界, 能源的战略地位和作用日益凸显, 成为国家经济和社会发展的命脉。近年来, 随着国民经济的持续快速增长, 国内能源消费尤其是石油消费大幅增长, 对外依存度明显提高, 能源供求关系日趋紧张。与此同时, 国际能源争端日趋激烈, 市场变幻莫测, 价格跌宕起伏, 造成局部能源短缺和供应中断的危险因素增多。

2 能源综合管理的必要性和紧迫性

我国的能源安全形势严峻。从宏观的角度分析, 我国经济正处于转型过程中, 对于能源的需求正逐渐的由依赖本国资源转向依赖国际市场, 在这一转变过程中, 我国的能源供应和能源安全面临着许多亟待解决的问题。另外, 有效运转的国内市场是建立国家能源安全体系不可或缺的一部分。这就需要一个综合的能源管理部门, 来促进强有力的市场体系和框架的形成, 制定市场规则, 让市场更有效、更富有竞争力。

我国迫切需要有效的能源综合管理部门。从国际角度看, 我国要创造有效的能源安全框架, 也需要一个综合的能源管理部门。许多国家都已认识到能源是经济的生命线, 快速发展的中国更是如此。能源市场竞争还有许多地缘政治的原因, 一个政府层面的综合能源管理部门是不可或缺的, 它不仅要集中不同的力量创造有效的市场, 还要代表中国参与国际方面的多层面的对话和讨论, 代表中国的声音, 以前由于没有能源方面的主管部门, 中国错过了很多国际合作的机会。例如, 由于国家能源局成立之前, 没有合适的政府管理部门和官员, 我国与俄罗斯在能源方面的对话就很难开展, 对于国际能源论坛与石油生产国、消费国之间的对话等也参加的很少。

3 我国能源管理体制变迁过程中的经验和教训

3.1 进一步转变政府职能, 注重政策引导和信息服务

在能源管理方面, 历史经验表明, 如果缺乏政府的集中管理, 就会出现政府能源管理职能分散, 宏观调控乏力, 管理效率低下的情况。近年来, 国内能源供应几次大起大落, 出现煤、电、油、运相互牵制、全面紧张、异常发展的状况都是这种情况造成的。所以说, 能源管理体制的进一步改革, 必须打破这种局面, 实现政府职能的转变, 确立宏观的管理体制, 从决策上对能源管理进行引导。在政府的职能上, 政府要少运用行政手段, 多运用经济、法律、政策等手段进行调节。对于新的能源管理部门, 一方面要明确界定并理顺新的能源部门与国务院其他相关部委的关系, 要防止该机构因缺乏足够的权力而无法发挥应有的作用;另一方面还应对担负能源管理的政府部门的职责加以限制, 切忌机构膨胀, 权限泛滥, 防止其成为新的权力寻租机构。只有这样, 才能真正保证能源管理的顺畅和能源市场的良性运行与能源行业的健康发展, 并最终实现能源战略目标。必须建立全面的信息搜集、服务机制, 确立完善的能源管理体制和决策机制。

3.2 加强统筹协调, 理顺关系, 强化国家的总体规划和宏观调控

加强统筹协调、理顺关系, 就要加强部门、地方及相互间的统筹协调, 强化国家能源发展的总体规划和宏观调控, 着力转变职能、理顺关系、优化结构、提高效能。形成适当集中、分工合理、决策科学、执行顺畅、监管有力的管理体制。

能源产业是一个有机整体, 内部各专业领域需要在统一的规划和政策指导下, 实现整体结构优化和协调发展。而我国能源产业管理体制历经多次变革, 都没有按照大能源的内在发展要求进行体制再造, 各个专业领域各自为政, 甚至相互牵制, 致使能源产业结构调整缓慢, 能源开发、能源消费、能源节约、能源储备和环境保护等方面的工作难以形成统一协调的局面。如果不下决心革除这种体制弊端, 就会进一步加剧我国能源的供需矛盾, 影响整个能源产业的健康发展。

3.3 深化能源投资体制改革, 建立和完善投资调控体系

推进投资体制改革, 是建立和完善社会主义市场经济体制的重要举措, 对当前加强和改善宏观调控有特别重要的意义。在能源投资领域, 要充分发挥市场配置资源的基础性作用, 实行政企分开, 减少行政干预;要确立企业在投资活动中的主体地位, 实行企业自主投资、自负盈亏、银行自主审贷、自担风险, 要合理界定政府投资职能, 通过制定发展规划、产业政策, 运用经济和法律的手段引导社会投资;要改进政府投资项目的决策规则和程序, 提高投资决策的科学化、民主化水平, 建立严格的投资决策责任追究制度。总之, 能源投资体制要按照完善社会主义市场经济体制的要求, 不断改革深化, 最终建立起市场引导投资、企业自主决策、银行独立审贷、融资方式多样、中介服务规范、宏观调控有效的新型能源投资体制。

3.4 强化能源资源的规范管理, 完善矿产资源开发管理体制

对于能源市场体系的不完善, 主要表现在:能源价格机制未能完全反映资源稀缺程度、供求关系和环境成本;能源资源勘探开发秩序有待于进一步规范, 能源监管体制尚待健全;煤矿生产安全欠账比较多, 电网结构不够合理, 石油储备能力不足, 有效应对能源供应中断和重大突发事件的预警应急体系有待于进一步完善和加强。强化能源的规范管理, 就要完善国家矿产资源的开发管理体制, 建立健全矿产资源有偿使用和矿业权交易制度, 整顿和规范矿产资源开发市场秩序。

价格机制是市场机制的核心。我国政府在妥善处理不同利益群体关系、充分考虑社会各方面承受能力的情况下, 应积极稳妥地推进能源价格改革, 逐步建立能够反映资源稀缺程度、市场供求关系和环境成本的价格形成机制, 并在此基础上深化煤炭价格改革, 全面实现市场化。推进电价改革, 逐步做到发电和售电价格由市场竞争形成、输电和配电价格由政府监管。逐步完善石油、天然气定价机制, 及时反映国际市场价格变化和国内市场供求关系。

当今世界, 能源安全直接影响到一国经济的可持续发展和社会稳定。因此, 世界各国都非常重视建立完善的能源管理体制, 以更加有效地保证该国安全和可靠的能源供应。国际上, 能源管理主体的设置一般有几种模式, 有统一、专门的能源主管部门, 有综合性产业主管部门, 还有跨部门的能源协调机构和分散管理模式。美国既是世界第一大能源生产国又是世界第一大能源消费国;加拿大是世界上第八大石油生产国和第三大天然气生产国;中国目前是世界第二大能源生产大国和消费大国。从能源的生产和消费方面来说, 美国和加拿大的能源管理体制值得我国借鉴。另外, 我国和俄罗斯都经历着由原先的计划经济体制向市场经济体制转轨的相似的历程, 有些能源管理体制改革方面的经验可以相互借鉴, 因此俄罗斯设立国家动力部集中管理的模式值得借鉴。此外, 我们还要大力发展风电、核电等绿色能源, 提倡节约能源, 使我国能源健康发展, 保证人民生活生产安全, 保障经济建设大局。

能源管理系统 篇2

系统概述

随着政府、企业节能意识的提升和能源信息化市场的成熟，企业为了完成节能降耗目标，进行更好的资源调配、生产组织、部门能源结算、成本核算，以及争取政府节能技改资金支持，亟需建立一套有效的能源管理系统，对能源供应、存储、使用进行有效的管理。在用能在线监测系统的基础上，针对用能企业的工作性质和使用需求，我们进一步研制开发了功能更强大、更有针对性的企业能源管理信息系统。

该系统是一套综合能源数据获取、分析、管理的信息系统，提供了对企业能源的供应、存储、消耗全过程进行实时监测跟踪功能，同时利用能耗分析模型对企业用能管理提供业务支撑，以满足企业实时掌握能源状况、加强管理节能的需求，同时也方便了企业能源计量和核算工作。使企业能及时掌握能源消耗情况，挖掘节能潜力，提升能源管理水平和效率。

该系统由企业能源计量器具管理、重点耗能设备管理、能耗在线监测、能耗预测预警管理、能耗指标管理、自主清洁生产、自主能源审计管理、综合报表管理、智能决策支持、能效自控等10个模块构成，通过与数据采集系统以及企业自动控制系统的有效集成，能够在企业内部实现能源在线监测和综合管理服务功能。

企业能源监测管理系统可以应用到大型集团用户、工业企业及大型公建用户中，可以满足不同类别用户能源管理的需求。

系统特点

发挥在线监测系统优势借助软件开展自主能源审计拓宽能源管理增值服务

量身定做运营维护模式节能与信息化相融合实现能效分析、节能潜力挖掘、节能解决方案

系统功能

计量器具管理

研发单一或集团类企业能源相关计量器具分类台帐、器具检定以及计量数据的综合管理。耗能设备管理

研发单一或集团类型企业能源重点耗能设备台帐、设备改造、设备用能数据统计的综合管理。

能耗在线监测

通过能耗数据采集终端的实时数据采集，研发不同能源在企业中实际使用情况的在线监测展现形式和监测方法。

能耗预测预警

通过制定不同的能耗标准和定额、以及特征阀值，研发企业用能的自动预测预警（并通过选装模块，短信通知预警信息）

综合报表管理

通过对多方式采集的数据进行统计，研发企业能源信息的多种报表形式输出。

能耗指标管理

通过对企业历史能耗数据的分析和统计，制定详细的企业能源管理的指标体系，形成企业能源管理的核心和目标。

自主清洁生产

该模块和政府清洁生产项目审核相辅相成，提供企业自主清洁生产的项目申报、数据审核、以及能耗评估功能。

能源审计管理

根据能源管理法，实现企业自主能源审计管理，系统根据企业能源管理过程中产生的能源消耗数据以及分析结果，自动生成初级能源审计报告。

能源数据管理

该功能为系统标准功能，主要提供企业能源相关数据与政府能源管理平台的上传下载的传输。

系统管理

能源管理系统 篇3

建言献策能源改革

当谈到如何有效利用能源问题时，李小琳认为：随着改革的不断深入，电力改革与发展也存在着一些急需解决的问题。

一是要建立国家能源战略体系。今年1月份我国南方发生罕见雪灾，中央企业在抢险救灾过程中发挥了重要作用，电力企业展现了良好的社会形象。我对此也有些思考、反思。一方面，电力在保障国计民生中的作用无可替代；另一方面，应加强能源战略管理，包括电力发展在内，都要统筹兼顾。要提升认知，把握好市场、计划之间的辩证关系，同时要提高管理、技术能力。

二是要不断培育完善市场机制，推进煤电协调发展。近年来，随着煤价步步攀升，煤电产业链在一定层面上显现了能源管理市场与计划的结构性矛盾。为此，我们要创造煤电行业协调健康发展的环境，以国家的长远利益为重，鼓励并积极推动煤电合作、煤电一体化的能源发展模式，同时推进煤炭、电力市场化进程的均衡与和谐发展。这是建立完善社会主义市场经济机制的重要环节。

三是要响应节能减排政策，加快推进“上大压小”进程。作为央企，我们必须主动担负起对国家和社会的责任，加快推进“上大压小”项目，建设“资源节约型、环境友好型”的和谐电力企业。重点是实施高效、清洁发电工程，确保国家节能减排目标任务的完成。

四是要坚持强化循环经济理念，加强对废弃物的循环利用，致力于风电、太阳能、生物质等新能源的投资，着力开发新能源。

中国电力开展的三项工作

李小琳说：一是坚持“上大压小”。2004年我们启动了7台60万千瓦超临界机组的建设，今年将全部投运。最近，我们又签订了建设5台60万千瓦超临界机组的合同。今年，我们中电国际还计划关停45万千瓦小火电机组。

二是认真落实节能减排。我们主动履行社会责任，树立市场在资源配置上的基础性作用意识，吃透相关政策，加强能耗考核与管理，优化机组运行方式。加大节能减排和环保治理投入，加强重点技改项目管理，按期完成脱硫环保治理项目。

三是稳步开展“清洁能源”项目。我们的新能源已经有很好的资本平台，业务发展异军突起，受到业界和资本市场的关注。下一步，我们将加快风电、生物质发电机组开工建设步伐，积极参与国家三个千万千瓦级大型风电场建设战略规划，全力做好风电项目储备。

李小琳充满信心地说道:“电力企业在促进国民经济又好又快发展，实现十七大提出的建设生态文明社会，为社会提供动力、光明和温暖的同时，还要还子孙后代一片碧水蓝天。”

能源管理系统 篇4

企业能源计量管理主要包括能源计量器具配备及管理和能源计量数据的管理, 科学有效的能源计量管理可为企业的能源管理和节能工作提供可靠、准确的指导, 为企业制定节能方针和宏观管理目标提供可靠、准确的科学依据。

1 能源计量器具配备和管理概况

目前新疆油田公司有油气生产、管道输送、工程技术、装备制造、生产服务、矿区服务等多种业务, 年生产油气1 300×104t左右, 为国家“千家企业”之一。随着能源资源供应的日趋紧张和公司生产规模不断扩大, 公司能源成本在生产成本中的比例逐步加大, 节能工作日益艰巨, 作为节能降耗重要基础的能源计量管理还不能完全适应节能工作发展的新形势、新变化和新要求, 具体表现为:

(1) 不同生产部门和各级用能组织的能源计量器具配备和管理水平参差不齐, 存在个别部门计量器具配备不符合GB 17167—2006《用能单位能源计量器具配备和管理通则》和GB/T 20901—2007《石油石化行业能源计量器具配备和管理要求》的要求, 距企业标准Q/SY 1212—2009《能源计量器具配备规范》要求还有一定差距, 不能满足公司精细化、量化管理的需要[2]。

(2) 能源计量器具的配备统计、信息台账等信息未实现集中管理, 不便于各级管理者及时掌握。

2 能源计量管理系统设计

2.1 系统设计背景

目前, 公司广泛应用的计量管理系统是一套集数据收集、传输、报表及发布于一体的综合信息系统, 系统采用较为先进的浏览器/服务器方式访问数据库进行数据收集、处理, 采用目前流行的多层开发模式进行信息发布, 同时, 在数据库开发方面, 大量使用存储过程访问后台数据库并处理数据。整个系统在纵向上分为三层, 即:用户层 (客户端应用程序或IE) 、业务层 (存储过程、视图、触发器等) 、数据存储层 (主要是数据库引擎、数据库) 。

计量管理系统开发采用的是平台技术, 利用油田信息应用平台二次开发, 利用ORACLE数据库管理系统, 系统采用V6.5版本。本次系统开发是在计量管理系统基础上进行业务扩充, 增加能源计量器具数据库管理和统计分析、计量确认部分。

2.2 系统设计思路

能源计量器具的管理需与目前公司已应用的计量管理信息系统相结合, 不再另建信息系统和相应台账。目前公司已利用计量管理信息系统对工作计量器具和强检计量器具进行了有效管理, 建立了包含20多项计量器具字段信息的数据库, 形成了一套完整、设置合理的计量器具台账。

能源计量器具配备统计台账需与基本信息、检定情况台账相结合, 建立包括器具基本信息、检定情况和配备统计的统一台账, 加强对既属于能源计量, 又属于强制检定管理的计量器具的管理。

能源计量器具配备统计需实现分级分项分类的数量及配备率统计, 在满足国家标准GB 17167—2006的基础上, 达到企业标准Q/SY 1212—2009的要求。

能源计量器具配备统计依据Q/SY 1212—2009和GB 17167—2006标准。Q/SY 1212—2009是中国石油天然气集团公司根据所属企业的类型和管理层次的划分, 明确了各级用能组织的划分方法、各级用能组织能源计量器具的配备要求和配备率取值方法, 融入了中国石油天然气集团公司各项生产经营业务能源计量管理和节能节水管理的经验和做法, 增强了GB 17167—2006和GB/T 20901—2007在生产经营实际中的可操作性。

能源计量器具的管理可通过建立测量管理体系 (依据GB/T 19022—2003《测量管理体系测量过程和测量设备的要求》) , 与体系的两大核心过程——测量过程和计量确认过程相结合, 其中计量确认过程可通过与目前系统中的计量器具台账相结合, 构成计量确认档案记录。对所有能源计量器具进行计量确认, 对其测量过程实施监控, 确保测量结果准确可靠。

2.3 系统的设计方案与结构

能源计量管理系统由应用服务器、数据库服务器、客户端三部分组成, 见图1。应用服务器由控件服务器、集群应用服务器组成;数据库服务器包含系统信息、计量数据管理信息;客户端则由系统已授权的用户组成。

在原计量器具台账 (包括计量器具通用项和强检计量器具增项) 中增加能源计量器具增项和计量要求及验证两个项目。

能源计量器具增项包括用能组织的划分 (用能单位、次级用能单位、基本用能单位 (或独立用能设备) ) 、所属业务类别、能源计量用途、能源计量种类及数量、准确度等级、测量范围、完善需求等情况。计量要求及验证包括计量参数名称、测量范围、准确度、计量验证等情况, 见图2。

3 能源计量管理系统功能

系统根据各级计量管理人员的能源计量器具录入情况, 按照能源种类、各级用能组织、计量器具等条件统计分析公司各级各项各类的能源计量器具配备率、配备数量和完善需求、投资等情况, 为公司决策提供依据。

系统能够监测全部能源计量器具的检定/校准情况, 过期自动报警, 自动生成计量器具周检计划, 确保配备的计量器具在有效期内使用。

通过建立测量管理体系过程中对所有能源计量器具进行计量确认, 确保能源计量器具的准确度和测量范围符合配备标准和工艺条件要求, 确保计量数据准确可靠。

完善后的计量管理系统中计量器具管理部分实现了对通用计量器具、能源计量器具、强检计量器具的统一管理, 并且能够按照不同的条件进行分析统计, 将统计结果以表格、图表形式反映给管理人员, 实现能源计量器具的动态管理。

4 结束语

能源计量管理系统已在公司各单位全面推广应用, 运行稳定, 应用效果好, 提高了各级计量管理人员的工作效率和公司能源计量器具配备和管理水平, 实现了公司能源计量器具信息资源的集中管理, 为节能工作的量化管理奠定了坚实基础。

摘要：依据国家标准和企业标准, 建立能源计量管理系统, 对能源计量器具基本信息、检定情况、配备统计等信息实行集中管理, 并结合测量管理体系中的计量确认, 提高了新疆油田公司能源计量管理水平, 确保了公司能源计量器具配备和管理符合国家标准和企业标准要求, 为公司的能源管理和节能工作提供了可靠、准确的基础信息。

关键词：能源,计量器具,配备,管理,信息系统

参考文献

[1]全国节能监测管理中心.GB 17167-2006《用能单位能源计量器具配备和管理通则》实施指南[M].北京:中国计量出版社, 2008.

智能楼宇能源管理系统 篇5

随着我国经济社会的发展，大型公共建筑耗能的问题日益突出，对建筑执行能耗量化管理以及效果评估，来控制降低建筑运营过程中所消耗的能量，最终降低建筑的运营成本，提高能源使用效率，已经成为社会最为关注的问题。

中恒汇鼎长期致力于为客户提供广泛的能源管理解决方案，此能源系统作为智能楼宇管控一体化的能源综合监控信息化平台，采用先进的在线监测技术、云计算、物联网等技术的应用实现供能设备与耗能设备的直接对话，传感器和执行器、监测和检测间环环相扣，从而实现智能楼宇的数字化管理。

整个能源管理系统将从以下几个方面着手，最终实现建筑管理辅助决策系统。

（1）实现对楼宇自控、门禁、智能空调、ups、电梯、变配电、照明、消防等子系统的大融合，通过汇总后由控制中心统一调度。

（2）减少能源消耗，采用实时能源监控、分户分项能源统计分析、优化系统运行。通过重点能耗设备监控、能耗费率分析等多种手段，使管理者能够准确掌握能源成本比重和发展趋势，制订有的放矢的节能策略。与蓄能装置、无功补偿装置联动，达到移峰填谷、提高功率因数的目的。

（3）监控办公、居住环境舒适信息：主要包括环境的温度、湿度、空气质量指标等。

二、系统架构设计

智能楼宇能源管理系统设计采用分层分布式结构, 系统自上而下共分四层：

现场设备层：指分布于高低压配电柜中的测控保护装置、仪表、以及楼宇自控、门禁、智能空调、ups、电梯、变配电、消防等子系统。

网络通信层：使用通信网关可以将各个子系统所使用的非标准通信协议统一转换为标准的协议, 将监测数据及设备运行状态传输至智能楼宇能源管理平台，并下发上位机对现场设备的各种控制命令。

监控层：具有良好的人机交互界面，软件负责和国内外各种楼宇控制厂家的检测、控制设备构成任意复杂的监控系统，实现完美的过程可视化，并且可与“第三方”的软、硬件系统来进行集成。实时历史数据库提供丰富的企业级信息系统客户端应用和工具，大容量支持企业级应用，内部实现高数据压缩率，实现历史数据的海量存储。

能源管理层：为现场操作人员及管理人员提供充足的信息(包含楼宇供用能信息, 电能质量信息, 各子系统运行状态及用能信息等)制定能量优化策略, 优化设备运行, 通过联动控制实现能源管理, 提高经济效益及环境效益。

图1 智能楼宇能源管理系统框架

三、系统功能模块组成 3.1 数据采集

数据采集管理以楼宇管理过程中所涉及的各种控制，监测，计量，检测等为基础，支持opc、dde、odbc等相关接口，全面采集各种数据采集器和人工录入设备。

现场采集内容覆盖楼宇自控、门禁、智能空调、ups、电梯、变配电、消防等系统。其中主要关注核心系统运行状况、主要能耗管网状态、环境介质质量监测等数据。将全楼宇的智能控制系统的实时状态采集进入系统，供数据监视、存储、报警、分析、计算、统计平衡等使用。主要功能包括：

★整合现场各种控制系统。

★整合建筑物内各个耗能、产能、用能的信息孤岛及子系统。★将孤立的散点进行数据采集，整合进大型建筑节能集控智能平台。★与有线网络、无线网络集成。

3.2 控制调度中心

该系统采用了云计算技术，可以提供利用同一平台管理全球建筑机电设备的无限容量的架构，能够在同一平台下融合和兼容目前主流自控厂家的产品。可以兼容的协议不仅包括所有公开的bacnet、lonworks、m-bus、iec60870-5-101/102/103/104、dlt-645、cdt、modbus等标准协议，还可以与楼宇自控系统主流品牌控制系统私有协议进行兼容。技术人员远程即 2

可了解现场参数，观察现场设备的运行状态；实现楼宇全过程的“可视化”管理。该平台基于云架构技术，还可为专家和技术人员提供远程指导功能。

需要整合、集控的子系统有楼宇自控系统、变配电调度系统、智能照明系统、无功补偿装置、自发电装置、蓄能装置、馈电线路控制系统、门禁、消防监测系统、智能中央空调控制系统等。

3.3 报警管理

系统平台利用多个报警模型，负责过程，设备，质量，安全指标，能源限额的超限进行多种方式的报警。包括模拟量报警，事件报警，重大变化连续重复报警，硬件设备报警等。支持一个完全分布式的报警系统，报警及事件的传送，报警确认处理以及报警记录存档。用户可以自定义各种报警，报警信息可以通过不同方式传送至用户。主要功能包括： 1）设备报警

重要能耗设备的运行状态异常报警。2）环境质量报警

空气质量，温度，湿度等异常报警。3）电源故障报警

设备电源故障，ups断电报警。4）网络通讯报警

设备通讯及网络故障等异常报警。5）报警级别设定

基于事件的报警，报警分组管理，报警优先级管理。6）报警和事件输出方式

报警窗口、声、光、电、短信、文件、打印等方式。

3.4 设备管理

能源管理系统的对象覆盖楼宇的各种大型能源设施，通过对能源设备的运行、异常、故障和事故状态实时监视和记录。通过技改和加强维护，指导维护保养工作，提高能源设备效率，实现能源设备闭环管理。主要功能包括：

★运行记录、启停记录的实时数据和历史数据查询。★缺陷、故障记录维护，查询。

★维修工单，试验工单，保养计划等设备维护管理。★设备基础信息管理(型号，厂家，电压等级等信息)。★维修成本，运行成本分析和报表。

图2 楼宇能源管理之设备管理模块

3.5 计划与实绩管理

根据能源分配计划、检修计划、历史能耗数据分析和统计、能源消耗预测、供能状况等可自动计算能源消耗计划和外购计划，制定详细的建筑能源管理指标体系，指导相关部门按照供需计划组织配电、配热。

采集、提取和整理各种楼宇子系统实际能源消耗量和能源介质放散量等数据，获取能源分析所需的实绩数据，为所有部门编制各类其他报表提供基准。通过计划与实绩数据的分析比较，对楼宇所有能源数据进行有效跟踪，帮助管理者理清近期潜在影响因素，快速制定实行的决策，增进应变能力。

能源实绩有日、月、季、年能源实绩表(包括电，热，水等不同分析切入点)；能源计划有日、月、季、年能源供需计划表(包括电，热，水等不同分析切入点)。计划与实绩比较有同比环比比较分析，其中包括柱状，曲线，饼图。

3.6平衡优化管理

能源供应和能源消耗直接存在距离，调整复杂，系统在大量历史数据基础上，对能源的生产，存储，混合，输送和使用各环节集中管理与控制，为大型建筑群建立一套与能源管理系统集成的能源分布网络和平衡优化模型。通过综合平衡和燃料转换使用的系统方法，计算评价大型建筑能源利用水平的技术经济指标，实现能源供需动态与静态平衡，得出各种能源介质的优化分配方案，使大型建筑能源的合理利用达到一个新的高度。主要功能包括：

（1）能耗报告能耗采集的是电表的总有功功率，主要是帮助用户掌握能源消耗情况，找出

能源消耗异常值。包括能耗值的逐时、逐日、逐月、逐年报告；单位面积能耗为能耗评价提供数据支持；管理值（即目标值）参考帮助分析实际能耗值与能耗目标值的差异；功率因子参考提供能耗值（电能）与用能品质间的比对；温度、湿度参考帮助分析能耗资料与环境数据的相关性。

（2）能耗排名不同时间范围内的能耗值排序，以升序或降序显示，帮助用户找出能耗最低和最高的设备单位。

（3）能耗比较比较相同时间范围内不同单位的能耗值，或比较相同单位在不同时间范围内的能耗值。

（4）日平均报告率任何一天每 15 分钟平均能耗（电能）需求的报告，帮助用户了解能源消耗模式并找出超出预期的峰值需求，为与电力公司签订合同时提供参考。

（5）偏差分析任何一天不同时段能耗值与管理值（即目标值）的偏差计算，能耗值超过管理值的时段偏差值用红色表示，表明能源消耗的增加倾向。

（6）回归分析回归分析----对每位能耗类型为电类的成员内的有功功率、无功功率、瞬间功率、功率因数进行线性回归分析，展现各成员参数之间的线性关系。

（7）用电分析根据所选费率以及实际用电状况，分时间段（离峰、半尖峰、尖峰）显示用电趋势以及用电报表。

（8）系统运行优化发挥集中管控的平台优势，对空调风机、热交换器、空气循环系统及末端系统进行优化调节，避免因憋压、压力失衡造成的不必要能耗增加，根据负载变化自动调节风机转速或冷热源输出功率。

3.7 配电及能源优化策略

配电及能源优化系统从电力专业的深度对电能消耗进行数字化和集成化的管理、控制和优化。系统能够与无功补偿装置联动来提高功率因数，通过与自发电装置（如太阳能发电装置或其他类型发电装置）、蓄能装置的联动与交互，完成馈电线路控制，实现移峰填谷。本系统提供了用户可自主编程的控制策略生成工具，用户可根据具体需求自主编程实现优化策略。

图3 楼宇配电及能源优化策略

控制策略的编制基于建筑用电结构、季节、环境等因素。实现移峰填谷、提高功率因数，减少能源支出。

1）降低用电消耗，提高设备效率 延长设备使用寿命。

2）通过对历史用电情况的分析，优化各子系统运行策略，确保用电设备的正常高效运行。3）对全楼宇用电负荷，电能质量及电价架构进行综合分析，制定新能源并网策略及系统充放电策略，实现节能减排。联动控制

★提供互动模式，用户自行定制用电策略，并实时分析。模拟用电策略，预测用电信息，为用户制定用电策略提供数据支持。

★根据空间环境参数及当前用电负荷情况，调节系统中的空调及通风系统运行策略。★根据能量优化控制策略实现对各个子系统的远程控制，并通过运行结果说明能量优化控制策略的效果。

3.8 报表分析和经济性分析管理

通过能源消费结构，楼层能耗对比，重点耗能设备分析等多种分析方式，报表分析可以帮助物业管理人员计算特定房间或人均能耗，实现自主能源审计管理。报表可以自动生成，按实际需要实现手动或自动打印，供调度和运行管理人员使用。其中有能源调度日报表、能源供需计划报表、能源实绩报表、能源平衡报表、能源质量管理报表、能源成本报表、能源单耗报表、能源综合报表、能源设备状态报表、能源故障信息统计报表、能源设备备件报表、能源配送消耗报表等。

图4 楼宇能源报表分析

3.9 能源对标管理

利用建筑物规范的能源管理体系，通过与竞争对手或是行业领导者比较，建立完善持续改进的流程。主要功能包括：

1）结合国家标准，对主要设备的单耗指标、单位能耗等指标进行线上监测。2）国家有关标准规定的经济运行指标。

3）对国家规定的节能目标设置警戒线，对未达目标的指标进行自动警示。

3.10 基础数据管理

基础数据管理是大型建筑群开展能源工作的重要基础内容，是大型建筑能源管理信息化建设的前提和基石。主要功能包括：能源介质编码、能源计量单位体系、计量仪表、计量点、计量区域。

3.11 权限维护管理

针对不同程序的信息敏感度，系统提供一个优秀的权限维护管理模块，可以满足复杂的系统管理要求。主要功能包括：用户信息、角色管理、控制操作管理、系统日记维护、数据库维护。

能源管理系统 篇6

【关键词】能源统计；能源管理；节约资源

能源统计工作是提高企业能源管理的重要方法，可以对企业中的能源利用率以科学的方式计算，能够直观反映企业能源的消耗状况，企业可以依据这些问题制定解决策略。

一、企业能源管理工作和统计方法

1.能源统计的基本任务

能源统计的主要工作是节能管理。开展该工作的具体内容是：首先，在企业能源管理工作中，主要工作内容是能源的统计指标建立、统计报表的计算管理。其次，企业能源统计任务的开展也是企业能源管理的重要内容。能源统计工作可以为国家制定能源政策法规提供参考，并可以为国家能源编制计划以及保证能源供需提供依据。另外，企业能源统计管理能够在一定程度上改善企业管理环境，提高能源利用率。

2.企业能源统计的方法

企业中部门之间的联系是非常密切的，各个部门的能源使用是以混合形式存在的，能源可以在部门间交叉使用，企业能源的审计可以把各个部门联系到一起，要了解各个部门间能源利用流程，这样可以方便能源统计，从统计学角度看，可将能源的使用分为如下几个环节：能源最终利用率、能源配送、能源转换、能源存放。此外，了解能源的统计边界也是很重要的，可以依据企业能源系统来确定。统计人员要随时记录能源统计中的各项数据，并要对这些数据仔细核对、整理最后编排存档，每个月底可以对这些统计资料进行汇总，从而使能源统计变得高效化和规范化，借助电子网络化的管理能够使统计效率提高。

（1）原始记录的统计。能源统计的原始记录是能源统计中最为常见的统计方法。原始记录的统计是借助能源单据、各种统计表格，对能源的各项统计做好原始记载。首先记录能源在购买时的信息，在记录完成后要记录能源的入库及使用信息，比如，能源在企业中存放的时间记录、能源的结算记录等。

（2）记录能源的统计台账。能源的统计台账是一种非常常见的统计方法，是一种记录能源管理办法、能源使用、能源各项报表、能源核算材料汇总单的账册。一般来说，能源台账可以分为统计报表台账、专项能源指标台账和能源管理台账三种。首先，统计报表台账是一种过渡台账，能够将原始的台账转变为能源统计报表，功能是可以对报表的属性进行汇总；能源管理台账主要负责记录能源的核算结果、会计审核、生产中能源消耗量等；能源专项台账是指对某一个特定能源使用状况进行记录，比如，企业中煤炭资源使用状况的单项能源损耗台账。

二、能源统计对企业能源管理的意义

能源统计人员在统计能源时首先要了解企业各项生产环节，掌握和研究每一类产品能源消耗量，在了解了这些内容以后就可以采用统计学方法分析和研究。统计学中应用的曲线图、折线图以及饼形图等都能直观反映企业能源的损耗状况。通过建立上述图表可以对能源使用期间发生的波动状况以及能源变动对企业造成的影响做出分析。通过分析可以找到能源消耗的原因，并依据这些原因采取节能减排的措施。可见，能源统计在企业能源管理中的作用是非常大的，可以找到能源消耗的关键因素，企业便可以及时制止这种消耗，生产效率得到提高，减少了资金和能源的浪费，企业节约了生产成本，经济效益得以增加。

三、提高能源统计管理的具体措施

1.构建健全的能源管理体系

企业能源管理体系一般分为以下几个内容：企业能源在买进以后存放量的计算和分析、能源具体分配到各个部门中的数量、能源在各项生产中的消耗量、剩余能源的回收利用率等。此外，在制定能源管理体系时一定要结合企业具体生产状况和各项生产需求，针对具体情况制定的统计计划可以就具体问题提出解决办法，避免了盲目统计。此外，企业为满足统计需求可以适当增加或者减少统计项目，保证能源统计符合企业发展要求。比如，可以建立企业中单一产品的能源消耗量，还可以建立企业内部能源消耗的考核体系，从而可以及时对能源的消耗状况进行反馈，可以增加企业能源的使用效率、可以为企业能源管理提供可参考的依据。

2.加强基础管理

首先要建立企业能源的原始记录与台账。企业要对各种原始能源统计记录进行完善，提高能源统计的质量。之后，可以对各项原始记录整理和分级，并制作成能源统计的最终台账；其次要不断完善计量管理，使能源统计的数值更加精准，统计质量得以保证，这就要对管理制度健全和加强，对各种仪器设备、技术、工艺手段有效配置，计量统计可以依据具体的生产工艺来确定；在对计量体系检测以后，仪器要定期进行检修，并对计量实施校验。

3.不断提升专业人员的职业素质

统计人员是做好统计工作的前提，在能源统计中起到了非常重要的作用。要想使统计工作更加顺利的开展，就要重视人才的配备，不断提高统计人员的专业素养。统计人员除了做好日常统计工作外，更重要的是提高自身職业素养，各项统计工作的开展都要符合国家的相关法律法规。

四、结语

本文主要对企业能源统计管理工作开展的具体方法进行了论述，并探讨了企业能源统计工作对企业能源管理的重要作用，最后对如何加强企业能源统计管理的方法提出了几点建议。

参考文献：

[1]徐红利.浅析能源统计在企业能源管理工作中的作用[J].经济视野，2014（3）.

能源管理系统 篇7

能源审计清洁生产审核中原龍化工是天津市滨海新区政府及市人大、法工委推荐的典型案例, 东方纵横认证中心天津办事处根据企业的生产工艺和能源利用情况, 组织专家深入企业进行设备测试能源利用状况进行详细分析进行能耗指标对标, 提出节能技术改造合理化项目4个, 总投资1062万元, 项目实现后年节约热量29203.5吉焦, 年经济效益1031.3万元, 并被天津市工信委评为一类审核报告。

天津中玻北方新材料公司在开展能源审计过程中, 东方认证中心经现场能源利用效率诊断, 天津办事处专家提出节能技术改造项目2个, 总投资7060万元, 项目实现后年节约电力5134.3万千瓦时、天然气166万立方米, 经济效益3273万元。企业年减排二氧化碳27884吨, 二氧化硫613吨, 创造了良好的社会环境效益。

能源管理系统 篇8

随着我国国民经济的快速发展,能源消费呈现出快速增长趋势。目前,我国已经成为世界第二大能源生产国和消费国,能源需求与供给关系日益紧张,如何能以较低的能源消耗保障我国国民经济的快速发展,已成为国家高度关注的问题。

钢铁企业的特点是资源密集、能耗密集、排放密集[1]。目前,我国钢铁企业能源消耗已占全国能源消耗的10%以上,CO2排放量占全国排放总量的14%以上。虽然近年来我国钢铁企业在能源管理上取得了明显进步,但与发达国家相比还有不小差距。2009年7月,国家工业和信息化部下发了《钢铁企业能源管理中心建设实施方案》,强调以信息化手段为支撑,通过信息化与工业化的有机融合,提高工业企业能源管理水平和能源利用效率,促进社会可持续发展。

能源管理信息系统是指采用自动化、信息化技术,对企业能源的生产、存储、输配和消耗等环节实施集中扁平化的动态监控和数字化管理,从而实现能源预测、平衡、优化和系统节能降耗的管控一体化系统。建立能源管理信息系统,首先要通过深入了解和分析钢铁企业能源种类、特点及相互关系,使能源分析、能源预测、能源优化更加科学和高效,促进钢铁企业更加安全、经济、高效、合理地利用能源,最终达到提高节能减排效果。

笔者通过分析钢铁企业各类能源的特点及相互关系,探讨了能源科学利用及发展方向,阐述了钢铁企业能源管理信息系统建设必须关注的几个方面。

1 钢铁企业能源种类、特点及相互关系

1.1 能源种类

现代钢铁工业是典型的流程工业。钢铁流程主要包括焦化、烧结、炼铁、炼钢、轧钢等工序。钢铁工业流程主要以实现冶金功能为主,同时兼顾能源形式的转换、社会废弃物环保处理等功能。

能源是钢铁生产的大动脉,我国钢铁工业的用能主要以煤炭为主,目前用能结构大致是煤炭占70%,外购电力占26.5%,天然气占0.5%,油类占3%[2]。2009年,钢铁行业能源消费总量折合标准煤在3亿t以上,占全国能源总消费10%以上。由于各工序不同的工艺特点和要求,因此钢铁企业涉及的能源介质种类较多,能源系统是一个复杂的交织在一起的网络,主要包括煤气系统、电力系统、空气分离系统、蒸汽系统以及热能系统。从能源转换和利用层次上看,钢铁企业能源可以分为:(1)一次能源,即自然界存在的未经加工和转换的能源,主要有煤炭、石油、天然气等。(2)二次能源(或可再生能源),即由其它载能体转换而来的能源,主要是指在生产过程中可回收利用的副产能源,包括:电力;可燃性余能,即可以作为燃料利用的可燃物;载热性余能,即余热;其它余能,如余压、蒸汽、压缩空气等。钢铁企业二次能源种类按钢铁生产主体工艺分,大致有以下几类:(1)铁前工序的余能、余热,如干熄焦(CDQ)热、导热油换热、上升管余热、焦炉煤气;烧结矿和球团余热、烟气余热;高炉顶压、热风炉烟气余热、高炉煤气、炉渣余热。(2)炼钢系统的余能、余热,如烟道余热、转炉煤气、冷却余热、炉渣余热。(3)轧钢系统的余能、余热,主要是加热炉余热。(4)空气分离系统的能源转换介质,如氧气、氮气、氩气等,从一定程度上说,介质不是能源,但在能源转换过程中发挥着重要作用。

1.2 能源特点

从钢铁企业的能源构成看,能源呈现出以下几个特点:(1)品种类型多。钢铁制造过程伴随着大量能量转换,与其它流程工业相比,钢铁企业能源种类多达十几种,不仅有一次能源,还有以多种形式由其它载能体转换而来的二次能源。(2)副产能源多。钢铁企业生产过程中要消耗大量的煤炭、石油等天然能源,同时伴随着大量的余能资源。仅以煤气为例,按钢铁制造工艺,可燃煤气产生量大致是:高炉煤气发生量每吨铁为1 700~2 000 m3,转炉煤气发生量每吨钢为80~120 m3,焦炉煤气发生量每吨焦为350~430 m3。(3)转换空间大。在钢铁流程中,能源转换的形式选择性非常强,可以根据不同工序、不同流程的实际需要,灵活调整能源转换方式,例如:煤可以转换成煤气,煤气、余热、余压、蒸汽可转换成电力,余热可转换成蒸汽或可以制冷,等等。(4)优化难度高。钢铁企业生产流程由多个工序组成,每个工序均有大量的、表现形式不同的能源输入和输出,因此钢铁企业流程化生产中能源子系统也具有多种类型,有煤气系统、电力系统、蒸汽系统等,要实现这些不同系统之间的优化从而提高能源利用效率,是一项相当复杂的工作。(5)依附能力强。在钢铁生产过程中,含铁元素等的原料形成了钢铁生产的物质流,含碳元素等的能源主要是依附于物质流在整个流程中进行加工、转换、使用、排放,能源与物质流既独立又相互联系,同时又彼此制约。

1.3 能源相互关系

钢铁企业能源相互关系主要体现在能源之间的转换关系、替代关系和转换效率关系三个方面。

1.3.1 能源之间的转换关系

钢铁企业的能源系统是一个交织在一起的复杂的能源网络,各能源之间既相对独立,又相互联系,钢铁生产的过程,也是能源不断转换的过程。钢铁企业能源转换关系如图1所示。

能源的转换主要体现在可利用能源向电力的转换:(1)煤炭发电,即余气发电,主要是焦炉、转炉、高炉煤气发电。(2)余热发电,即各工序用于设备、产品冷却的余热及加热炉产生的高热烟气、废气(如烧结冷却带余热、干熄焦余热、加热炉烟气余热等)发电。(3)余压发电,如高炉炉顶余压发电等。钢铁企业能源发电途径如图2所示。充分利用能源之间的转换关系是进行节能减排的一个非常有效的手段。

1.3.2 能源之间的替代关系

钢铁工业所用煤炭的能量有40%以煤气(高炉煤气、转炉煤气、焦炉煤气)的形式存在,其能值占钢铁工业总能耗的34.12%。这说明,充分利用好钢铁企业富产煤气,对于节能工作意义重大。因此,仅以煤气为代表,描述钢铁企业能源之间的替代关系:(1)高炉煤气、转炉煤气、焦炉煤气替代动力煤,降低了动力煤用量,减少了一次能源的使用,同时,通过处理后的煤气可向社会供应,减少社会煤炭使用量。(2)富余煤气可替代重油,用于加热炉加热等,提高了煤气利用效率。(3)煤气之间可以相互替代,高炉煤气、转炉煤气、焦炉煤气在热值上有所不同,但在满足工艺要求的情况下,它们之间可以相互替代,这也是钢铁企业能源调度、优化和平衡的基本条件。

1.3.3 能源转换的效率关系

各种能源的表现形式不同,其单位能源产品所包含的能量也有所不同,常用的能源统计方法是通过乘以一定的系数将各种能源折合成标准煤。

能源在转换过程中,都存在着一定的转换效率。能源转换效率是衡量能源加工转换装置和生产工艺先进与落后、管理水平高与低等方面的重要指标。能源转换效率的高低与企业工艺流程、操作水平、能源品位有较大的关系。在能源利用过程中,应按转换效率的高低进行转换;为了提高能源转换效率,减少能源转换过程中的能量损耗,必须完善生产工艺条件和提高技术装备水平;同时,还应强化能源管理,如推进能源管理信息化建设,这也是提高能源转换效率的重要手段。

2 能源信息管理系统现状及对能源管理信息系统的要求

2.1 我国钢铁企业的能源管理信息系统现状

目前我国钢铁企业能源信息管理系统主要有以下3种模式(1):

(1)集中一贯式。这种模式主要以能源管理系统(EMS)为支撑,以企业能源管理中心为核心,按照扁平化和集中一贯管理的理念,将企业能源的数据采集、处理、分析等技术功能与能源的控制、预测、调度等管理功能进行有机的、一体化的集成,基本实现了企业能源的管控一体化,管理系统和应用功能均比较完善。这种模式的缺点是管理幅度和层级复杂,各用能子系统不易综合协调,缺乏系统优化方案。

(2)信息处理式。这种模式建立了数字化平台的企业能源管理中心,将主要能源消耗信息和部分设备信息采集到能源管理中心,并对部分有条件的工序进行监控,基本实现了基于计量数据分析的能源管理功能和与信息化系统结合的离线优化。这种模式的缺点是未能实现真正意义上的管控一体化,扁平化调度、在线平衡管理等功能受到一定限制。

(3)数据分析式。这种模式的特点是企业信息化整体水平不高,企业延用传统的能源管理体制,信息平台的主要功能是采集动力计量信息,通过软件实现能源管理报表编制、能耗分析、大屏幕显示等简单功能。这种模式的缺点是无法实现在线处理与优化,本质上是以动力计量采集和管理为主的基础应用,与真正意义上的企业节能管理还有较大的差距。

上述3种信息化管理模式,基本特点就是利用信息化技术和数字技术,以实现能流的精确计算、实时控制和计划调度。但是,面对发展低碳经济和节能减排的新形势、新任务,现有的信息化管理模式还不足以系统解决目前钢铁企业面临的能源复杂、利用效率不高、二次能源回收偏低等现实难题,必须加快探索出一条更加适合钢铁企业能源系统节能管理的新模式。

2.2 对钢铁企业能源信息管理系统的要求

(1)必须实现企业用能的平衡保障供应。实现企业用能的平衡保障供应是能源信息化管理的核心功能。由于钢铁企业的含碳能源主要依附于生产流程,能源处于边生产、边消耗、边转化的动态状态中,因此,能源信息化管理系统必须通过对企业所有能源的投入与产出以及生成状况进行集中统一的监视、控制、调度和管理,保证生产过程的能源供给,达到能源的平衡优化保障供应。

(2)必须实现企业层面的能源系统管理。针对钢铁企业能源品种类型多的特点以及大部分能源之间可以互相转换的关联关系,为实现能源的科学和高效管理,能源管理信息系统必须能够实现全部能源及介质数据的采集、监视、故障报警、报表及档案管理的自动化,从而对能源和介质进行实时的调配、监控和调节。特别是通过数据采集分析,对能源和介质的生产、输送及消耗趋势进行预测,进而从企业层面实现“物流、能流、价值流”的三流合一,形成“产、供、用”一体化运行模式,从而实现企业整体角度的系统能源管理。

(3)必须实现企业能源系统的经济运行。钢铁企业副产能源较多,同时,能源在相互转换过程中又存在着转换效率,因此,能源管理信息系统必须结合企业产品制造计划、设备检修计划等,以能源之间的相互关系和转换效率为依据,对企业能源进行科学的优化和平衡,为企业提供科学的用能方案,从而促进企业能源的梯级利用、利用效率的最大化和系统的经济运行。

3 钢铁企业能源管理信息系统创新与发展

通过对我国钢铁企业现有能源管理信息系统的分析,笔者认为,强化钢铁企业能源管理、推进能源管理的信息化建设,必须结合能源种类、特点和相互关系,重点在以下几个方面着力。

3.1 能源管理信息系统建立的思路

(1)引入能源梯级利用的思想。就是能源要按照转换效率的高低逐级加以利用。能源在利用过程中,由于能量的损失不可避免,能源利用效率呈现逐步衰减态势。因此,不管是一次能源还是二次能源,在利用的方式上,要按能源的品位并综合能源转换效率逐级加以利用。比如,高、中温蒸汽先用来发电(或用于生产工艺),然后低温余热可用于供热。梯级利用可以提高整个系统的能源利用效率,是节能的重要措施。

(2)发挥工艺装备结构优化的作用。工艺性、结构性突破及生产工艺流程优化是钢铁企业节能的重要因素。近年来,我国重点钢铁企业工艺技术装备水平显著提高,但整个行业企业较多,产能及布局分散,还存在土法炼焦、环形小烧结机、横列式轧机等落后工艺,部分企业仍使用400 m3及以下高炉、30 t及以下转炉等落后装备,仍延续“高消耗、高排放、高污染”的发展方式。因此大力淘汰落后工艺装备,进一步优化钢铁工业结构,是提高我国钢铁企业节能水平的重中之重。

3.2 能源管理信息系统的3个基本模型

强化能源管理,首先要在分析生产工序的能耗现状的基础上对企业的用能需求进行预测;其次要实现能源需求和供给的动态平衡;第三要实现企业整体用能优化。因此,能源管理信息系统关键应建立3个基本模型。

(1)能源预测模型。能源预测模型可以用于超短期(一季度至半年)、短期(1年)、中期(1~3年)或远期(3~5年或更长)的预测以及不同范围的规划。主要是从研究企业内部能源消耗的历史和现状开始,分析影响能源消耗的各种因素,找出这些因素与能源需求量之间的量化关系,并根据这种关系对规划期内各阶段和年度的能源需求进行估计和评价。这些因素(即外生变量)一般包括资源、企业生产结构和装备、工艺流程、节能技术、能源生产和消费构成等。能源预测模型受生产、技术、装备等外生变量的影响较大。因此,如何科学准确地确定外生变量与能源需求量的量化关系,是模型成功建立的关键。

(2)能源平衡模型。通过能源平衡模型对能源系统进行供求综合平衡及系统技术经济的定量分析。系统的能源(用能量值进行量化)平衡过程包含三个约束条件:第一,每个工艺过程的输入与输出能源流量之间存在确定的关系,与过程能源效率或损失相关联;第二,在各过程的衔接点处流入的能流量总和等于流出的能流量总和;第三,对于给定的系统,各节点处和各过程之间的能流量分配有预定的比例关系。以上三个约束条件可以保证在分析计算中,当改变一次能源、转化方法、二次能源或负荷需求时,系统总处于能量平衡状态。如在煤气的平衡上利用能源平衡模型,系统可以跟踪企业的设备检修计划,在设备检修之前进行煤气系统的预先平衡调整,同时,应用煤气柜位预测及平衡技术,可以有效提高煤气利用率,减少煤气放散,提高经济效益。

(3)能源系统优化模型。能源系统优化模型是一个多目标规划模型,即“最优化决策分析模型”,是进行综合能源规划、确定决策方案的关键。优化的目标函数可人为设定,如可以要求能源系统的供能成本最低、排放指标尽可能低、供能安全系数尽可能高等。其优化约束条件有很多,如满足企业生产需要的电、煤气、水、蒸汽、燃气等用能负荷要求,各种能源利用与转化设备的效率、工况性能曲线,排放指标的约束,以及投资总额、系统生命周期成本等其它经济性指标的约束等。实现能源系统的优化,关键是要处理好局部优化与全局优化之间的关系。

3.3 能源管理信息系统平台架构

通过上述能源模型的建立,借助于信息化手段,笔者对钢铁企业能源管理信息系统平台架构进行了构思,努力构建一种能够更加适合钢铁企业能源系统节能管理的新模式。同济大学与马鞍山钢铁股份有限公司正在共同开展的“大型钢铁企业系统节能减排信息与控制技术研发项目”课题中,部分引用了这一管理模式的理念。能源管理信息系统平台架构如图3所示。

能源信息化管理平台分为3层架构:(1)物理层。主要是数据采集,为能源管理系统提供准确可靠的基础数据,本层级数据来源基本覆盖了钢铁生产主要工序和次要工序,数据采集后,通过能源中心对数据进行集中管理。(2)监控层。在数据采集的基础上,通过工序能量流模型、工序能耗数学模型、能耗优化模型等子模型为支撑,建立能源预测、能源平衡、能源优化模型。(3)管理与决策层。通过3个模型的建立,为能源预测、平衡、优化、诊断提供支撑。能源管理信息系统作为钢铁企业能源系统的心脏,对能源系统实行集中监控和有效管理,可以实现能源数据采集-过程控制-能源介质消耗分析-能耗优化管理全过程的自动化、高效化、科学化,使能源管理与能源生产有机地结合起来,提升能源管理的整体水平。其作用主要体现在:第一,进一步完善能源信息的采集、存储、管理和促进能源的有效利用。第二,实现在信息分析基础上的能源监控和能源管理的流程优化,满足能源设备、运行管理自动化的需要。第三,快捷高效地了解系统的运行状况、故障的影响程度等,以便及时采取措施,限制故障范围进一步扩大,并及时有效恢复系统的正常运行。第四,可以实时了解产能单位和用能单位的状况,有效减少能源损失,提高能源使用效率。

上述能源管理信息系统,对目前国内钢铁企业普遍应用的3种管理模式进行了改进,其优点主要有3个方面:第一,能源管理能更好地实现与企业生产计划、设备检修计划的联动,能源的“产、供、用”3个环节更加紧凑,能源的预测、平衡、优化更加贴近企业实际生产。第二,3个基本模型的建立,使能源系统的分析更加定量化,在能源的预测、平衡、优化、调度过程中,准确性、有效性将进一步提高。第三,部分企业存在多个能源中心,通过本系统能够有效解决能源中心之间的能源平衡、优化和调度问题,从而更好地实现管控一体化。在实施过程中,其难点在于:第一,各企业实际情况不同,在模型建立过程中相关参数选择要慎重,要符合企业能源管理的战略思想。第二,该模式的实施,不仅仅是对企业能源管理信息系统的改造,同时,可能会涉及企业组织架构或流程的变化,能否被广大企业所接受还有待商榷。

3.4 能源管理信息系统与ERP的无缝集成

钢铁企业能源管理系统与生产流程、设备检修等因素密切关联,能源管理信息系统必须与企业整体ERP协同工作,实现无缝集成,充分兼顾生产计划、设备检修计划等因素,从企业整体的角度更加安全、科学、高效地利用能源,提高能源利用效率。为实现与ERP的无缝集成,能源管理信息系统必须满足下列要求:

(1)规划先进的能源SCADA(数据采集与监视控制)系统。根据能源特点和具体情况,综合采用行业标准监控和管理、现代安全网络和数据通信、数据库及实时数据处理、预测和平衡优化、集成式GIS(地理信息系统)、数字化运行和调度、异构系统无缝集成等技术[3],对照工艺监控的实际要求,能源系统输配和平衡要求,能源管理的宽度、深度和广度要求,强化能源管理数据的采集。

(2)设计集中统一的“数字化”能源输配及平衡控制应用系统。在数据采集的基础上,利用信息技术手段,实时再现工艺系统过程映像,使运行管理和调整决策建立在可靠的过程信息之上。

(3)建立系统化的能源成本中心。能源成本中心应在系统规划、架构设计、功能配置和应用集成等方面全面反映能源系统本质的管理特征,根据效益最大化的原则配置能源管理要素,通过能源管理信息系统的计划编制、实绩分析、质量管理、平衡预测、能耗评价等技术手段对能源的生产过程和消耗过程进行管理评价。

通过满足以上3个条件,能源信息管理系统能够向企业整体ERP系统提供完整的能源消耗数据、分析数据和分析结果,ERP也可以按能源管理和预测分析的需要,向能源信息管理系统提供公司的生产计划、检修计划和相关的生产实绩信息,最终实现两者的协同工作和无缝集成。

4 结束语

钢铁企业能源管理信息系统是提高企业整体能源利用效率的重要手段,其建设应在深入分析能源的特点和相互关系的基础上,采用信息技术和数字技术,建立能源预测模型、能源平衡模型及能源优化模型,从而实现能源的集中监控和有效管理,同时应与企业ERP系统无缝集成,以达到进一步提高能源管理水平,最终实现企业整体节能的目标。

参考文献

[1]林高平.中国钢铁行业低碳发展战略与宝钢的思考[J].冶金管理,2010,251(1):4-8.

[2]张有礼,王维兴.钢铁工业能源结构与节能[J].中国冶金,2006,16(10):1-3,8.

建筑能源管理系统浅析 篇9

诊断环节需要由专业团队根据建筑实地情况设计准确、详细的能耗监测点,通过安装实时能耗监测系统,真正找到建筑耗能的重点部位,才能提出有效的节能改造方案;而不是简单地根据历史耗能总量来进行“头疼医头,脚疼医脚”的节能改造。

实际现场影响能耗的主要是两个方面,一个是设施本身的工作情况,另外一个是管理问题。二者都会对能耗产生较大影响,如何将管理问题和设施问题进行综合分析,就需要丰富的数据,不单单只是能耗数据,还必须要有环境参数、设施运行参数,只有对这些数据进行综合对比分析才能找到真正的问题,提供准确的诊断。否则只是单纯考虑能耗数据会造成诊断结果的失真。

改造环节需要由专业节能服务公司选用合适的产品来共同完成改造方案的实施;要充分考虑节能改造的投资回报率,避免“节能不节钱”现象的发生。

需要根据现场实际情况,将管理问题和设施问题统一考核,将管理与控制综合起来,以控制强化管理,以管理加强控制,解决问题的根本。提高制度的透明和有效,完善管理制度。

维护环节需要有优秀的系统管理人员和专业的售后服务团队持续地完善系统应用。

需要将能耗数据的实施分析同系统维护相结合起来,以实际运营数据来核对改造的效果,同时根据相关数据分析,提高整体节能效率的稳定和改善。

优化企业能源管理系统 篇10

企业能源管理是企业生产经营、成本管理的重要组成部分。在我们国家能源资源紧缺,以建设资源节约型、环境友好型社会为工业化、现代化发展战略的核心内容的背景下,企业能源管理系统应以采集、控制、过程监管、数据分析为整体,组成模块的过程脉络和建设思路。

国家对企业能源管理的要求

为确保实现“十二五”节能减排约束性目标,缓解资源环境约束,应对全球气候变化,促进经济发展方式转变,建设资源节约型、环境友好型社会,增强可持续发展能力。我国于2012年8月6日发布了《节能减排“十二五”规划》。

1.总体目标到2015年,全国万元国内生产总值能耗下降到0.869吨标准煤(按2005年价格计算),比2010年的1.034吨标准煤下降16%(比2005年的1.276吨标准煤下降32%)。“十二五”期间,实现节约能源6.7亿吨标准煤。

2 0 1 5年 , 全国化学 需氧量和二氧化硫排放总量分别控制在2347.6万吨、2086.4万吨,比2010年的2551.7万吨、2267.8万吨各减少8%,分别新增削减能力601万吨、654万吨;全国氨氮和氮氧化物排放总量分别控制在238万吨、2046.2万吨,比2010年的264.4万吨、2273.6万吨各减少10%,分别新增削减能力69万吨、794万吨。

2.具体目标到2015年,单位工业增加值(规模以上)能耗比2010年下降21%左右,建筑、交通运输、公共机构等重点领域能耗增幅得到有效控制,主要产品(工作量)单位能耗指标达到先进节能标准的比例大幅提高,部分行业和大中型企业节能指标达到世界先进水平。风机、水泵、空压机、变压器等新增主要耗能设备能效指标达到国内或国际先进水平,空调、电冰箱、洗衣机等国产家用电器和一些类型的电动机能效指标达到国际领先水平。工业重点行业、农业主要污染物排放总量大幅降低。

企业能源管理状况

中国企业联合会、中国企业家协会、中国企业管理科学基金会于2014年9月21日联合发布了《2013年中国企业节能减排状况报告》。本年度报告立足于2013年我国开展节能减排的宏观背景,以2014年3月—4月期间国内数省地方企业的实地调研和问卷调查为基础,旨在推进企业确保完成“十二五”节能减排目标。

2013年,全国GDP能耗下降3.7%,完成国家年初的预定目标。报告显示,从企业层面看,我国企业继续把节能减排作为向低能效浪费与环境污染宣战的目标任务,采取管理、技术“双轮驱动”,以重点项目为依托等一系列措施,节能减排取得新的进展,可持续发展能力进一步增强,但“十二五”节能减排形势依然严峻,任务的艰巨性不容小视。要全面完成“十二五”规划的节能减排目标,后两年单位GDP能耗须年均降低3.9%以上。

1.绝大多数企业完成或超额完成计划进度31.3%与61.7%的企业分别认为,在“十二五”规划已经执行过半之时,本企业已经超过、等于本企业的“十二五”节能减排计划进度。两者共计93%(余下7%的企业没有回答,或回答不明确)。

2.大多数企业的能耗水平与排放情况大为改善50%与40%的企业分别认为,本企业的能耗与排放情况好于或等于国内同行业企业,而有10%的企业没有回答该问题。

3.绝大多数企业“十二五”的节能减 排投入水 平大于“十 一五”时 期1 0 0 % 的企业在“ 十二五” 前三年对 节能减排技 术、设备 的投资额 , 与“十一五 ”时期相 比均有所 增加。虽然100%的比例可能不够精确,但从大趋势看,绝大多数企业在“十二五”对节能减排有更多的投入。

4.更多的企业在“十二五”时期建立完善了专事节能减排的组织机构与规章制度36%的企业在“十二五”时期成立了专门推进节能减排的机构,组织机构按照“小分工、大合作”的原则,实行层层责任制,建立人、职、权、责相统一的工作机制,落实详细职责。与能但传源计管理

66%的企业在“十一五”时期制定了推进节能减排相关制度,100%的企业在“十二五”时期制定了节能减排的相关制度。升能有发

5.绝大多数企业有信心完成本企业与国家的“十二五”节能减排目标50%、45%的企业认为,本企业能够超额完成、基本完成本企业的“十二五”节能减排目标。余下5%的企业没有回答,或回答不明确。60%、35%的企业认 为 , 我国能够 超额完成、基本完成国家“十二五”规划的节能减排目标。

企业能源管理需求

企业在生产经营过程中能源管理需求迫切,在政策指导和追求社会责任的总体要求下,对能源管理有着细致的需求.

1.将能源管理纳入现有生产调度体系生产调度体系的合理运作与能源耗用有着强关联,合理的调度方式将大大提高能源利用率。但传统生产调度模式往往忽略能源相关因素。将能源使用与企业资源计划系统、生产运营管理系统进行高效衔接,建立能源生产计划管理平台,增强能源利用效率。

2.对能源使用进行全过程管理对能源使用的过程管理将有效提升能源使用的有效性,在传统生产企业中,能源泄漏、浪费现象时有发生,不合理用能更是普遍现象。实现对能源的生产、输送、分配、转换、使用等各个关键环节的全面监控和调度。

3.分析能源使用过程信息能源数据分析利用一直是企业的短板,长期予以忽视。但能源数据的分析对于企业运作中的能源有效利用至关重要。对能源使用过程数据的分析能够实现能源数据统计的客观、实时、高效呈现,提供能源管理决策支持。

4 . 大量历史 数据的效 益挖掘在长期的节能工作中,节能管理的辨识往往停留在以个人认识和自身思考的层面,其无法充分对数据进行理解,往往存在局限性。充分利用先进算法及工具,从能源历史数据中挖掘信息,促进能源管理的持续改进,将为企业的能源效益提升发挥意想不到的作用。

能源管理系统技术方案

面对企业对能源管理的需求,能源信息管理系统由三层体系构架组成,系统层次分为设备控制层、集中监控层和能源管理层,系统层次结构如下图所示:

1) 设备控制层

设备控制层是整个能源管理系统的基础,实现各子系统底层设备的数据采集和控制、对上数据传送等。该层设备仪器采用工业以太网通信,对于不能采用工业以太网通信的,采用现场总线通信。

设备控制层主要由PLC电控柜、分布式I/O站、能源传感器、能源设备、独立控制系统或设备等组成。

设备控制层用于控制相关能源设备,按照能源供应的工艺要求和生产要求完成控制操作。主要包括对电机的启停、阀的通断等数字开关量控制,对温度、压力、流量等模拟量工艺参数实施控制以及其它控制元器件的参数化控制。各控制段根据能源管理工艺要求,合理设置启/停操作功能,既能够满足能源供应要求,又能够减少无效能耗,达到节能降耗的目的。

设备控制层,主控PLC通过网络通信模块、操作站通过网卡进入集中监控层网络的交换机,底层设备通信有两种模式,一种以工业以太网通信,采用星形结构,连接系统前端主设备控制器和触摸屏、变频器、软启动器等设备,一种以现场总线通信,采用线型结构,连接系统制冷机、空压机、配电仪表等设备。对于不支持此种通信的设备,通过转换协议模块,以现场总线方式通信。

系统大量 采用了支 持Profibus、MODBUS现场总线的仪表 , 具有布线 简单、测 量精度高、 可以对参 数进行集 中设置等优 点。特别 是现场总 线设备特有 的诊断能 力 , 通过对Profibus-PA(用于过程自动化的PROFIBUS)进行特定的组态可以实现将现场总线设备的诊断信息独立地、循环地传送到过程控制系统。

2) 集中监控层

集中监控 层包括集 中监控系统(数采系统)和诊断维护系统。由数 采服务器 、监控客 户计算机(需依据工艺段划分合理设置)、工程师维护站、通讯网卡、主干交换机和光纤环网等硬件设备组成。

该层为控制系统的人机交互接口,完成集中控制操作、监视设备及数据采集和存储,报警显示、记录等功能。

集中监控层是作为运行人员监控动力系统运行、管理动力设备和能源管理的接口,主要由连接各子系统的PLC和其它相关设备控制系统的PLC,以及上层的监控计算机、服务器、工程师站、实时数据库服务器和以太网网络器件组成。分别配置各子系统上位计算机操作站,基本上所有的操作都可在这一层完成,一般只有在远程通讯发生故障时运行人员才需到设备现场的过程控制层去手动控制、调节设备。

集中监控层主要通过控制网络将可编程控制器PLC及设备现场分散的设备层各子系统组织起来,实现对现场设备的控制、保护、联锁、报警、数据采集等功能,以及设备层与监控管理层的数据交换。同时该层为控制系统的人机交互接口,完成动力自控系统集中控制操作、监视、报警显示、记录等功能。

3) 能源管理层

能源管理层由能源数据库、能源调度子系统、能源分析子系统等软件系统构成。

能源管理层各种能源介质的计划调度、设备管理、工艺管理、能源统计、能耗分析工作,使得相关职能部门通过系统了解生产运行中实际能源耗用情况,为企业提供客观准确的能源数据,并确保能源供给稳定有序。

能源管理层主要包括基础能源管理、调度监控、应用发布系统(Web)以及与企业其它信息化系统接口等部分。

基于集中监控层的监控管理平台和外部系统接口,能源管理层实现对能源数据、生产数据及其他相关数据的集中管理,以支持业务管理人员对于能源统计、能耗分析、能源调度等业务管理要求。

能源管理层硬件包括业务数据库服务器、EMS应用服务器、WEB服务器。

企业其他办公终端可根据要求配置访问权限,并通过安全的路由实时访问到能源管理系统的数据和统计分析信息。

实现能源管理系统的难点

在系统构建的过程中,在技术方案确定并可行的前提条件下,依然存在部分技术与管理难点,特别是能源管理体系在系统建设过程中的同步构建对企业的管理执行力有着相当高的要求。

1.能源数据采集设备的安装调试及日常管理能源管理系统的运行基础在实时能源耗用数据采集,在整体系统中相关数采计量设备数百个,均通过有线与无线方式将数据回传系统服务器。能源系统的运行依赖数据的准确稳定采集,所以在项目建设中的采集设备安装调试尤为重要,但更为重要的是此类设备的长期日常管理,包括在维修之外的例行保养,设备检定等,否则整体系统运行将无法得到数据的保障,系统运行效果将大打折扣。

2.原管理体系纳入能源控制后的调整企业生产体系中原涉及能源管理的较少,衔接流程更是凤毛麟角,随着能源管理系统的建立,其与企业资源计划系统、生产运营管理系统之间的高效衔接,改变了企业运作模式。生产调度改变了以生产任务和经济效益指标为核心的调度模式,增加了能源消耗、节能降耗的相关管理要求。由于生产管理体系是生产企业的核心,涉及企业的各个部门,所以整体管理体系的调整直接关系到能源管理系统的运作效果和最终评价。

3.能源管理体系的建立作为能源管理的手段,能源管理系统构建了以监控、计划、分析为核心的信息化平台,为能源管理提供了有效的管理手段和工具。但企业能源管理体系的构建、认证将最终将企业能源管理纳入正轨,以制度的形式落实各项能源管理项目和措施,使得能源管理工作成为一项长期持续的工作。该体系的有效建立将确保能源管理系统的有序运行。在能源体系构建中应遵循循序渐进的思路,以统一整体节能理念、构建企业能源管理制度为核心。

整体实现效果

通过构建企业级的能源管理系统,企业实现了对主要能源的使用监控、计划管理、数据分析,在节能辨识和能源消耗预测上取得了良好的效果。在系统使用后有效的降低了能源的浪费,提升了使用效率,大幅降低了能源消耗。

1.实现能源使用的精确监控能源信息采集系统实现了能源信息的采集、存储、管理,由此确保了获得第一手运行工艺数据,实时掌握能源运行情况、及时采集调度措施,使系统尽可能运行在最佳状态。系统的建立改变了原有运作模式,数据的采集由事后的数据抄表记录转变为实时监控,依据能流图的实时、精确能耗数据实现了满足能源工艺系统特点的分散控制和集中管理。

2.减少能源管理环节,优化能源管理流程建立客观能源消耗评价体系,实现在信息分析基础上的能源监控和能源管理流程优化再造,实现能源设备管理、运行管理、有效实施客观的以数据为依据的能源消耗评价体系、绩效考核,减少能源管理的成本,提高能源管理的效率,及时了解真实的能耗情况和提出节能降耗的技术和管理措施,向能源管理要效益。

3.减少能源系统运行管理成本,提高劳动生产率大型企业的能源管理系统规模加大,结构复杂。传统的现场管理、运行值班、检修及管理的工作量大,成本高。能源管理系统的建立,为企业的管理体制改革发挥重要示范作用。系统实现远程抄表统一监控,简化能源运行管理,减少日常管理的人力投入,节约人力成本,提高劳动生产率。

结束语

云计算时代的能源管理 篇11

大家讲云计算更多是注重云计算的架构、业务、商业模式。但是IT技术发展到今天，应该说20世纪人类最重要的领域之一就是IT领域，从硬件到软件方方面面都走在前面，个人计算机、互联网整个行为方式发生了很大变化。但是很少有人会想起云计算的发展、IT技术发展对能源管理的要求是什么？这是一个问题，今天要跟大家汇报一下。第二个问题，IT技术高速发展，包括互联网，反过来怎样促进能效管理提高，促进节能发展，这是非常有意思的两个题目。

从上世纪70年代开始，计算机的发展，特别是半导体的发展（半导体发展已到人类物理的极限）带动了很多行业的发展，其中包括计算机的发展、互联网的发展。对通信行业来说，无线宽带也有了很大发展，对我们云计算的兴起创造了基础。

在云计算时代，硬件的重要性越来越弱化，因为全球化、产业化，所以硬件保护也越来越不那么重要了。2004年不同的智能终端会增加4倍，有专家预测2020年我们产生的数据量是今年的44倍，甚至更多。这种海量数据要不断存储，而且数据会越来越多。这些数据对我们的云计算业务非常重要，怎样保护这些数据？

讲云计算就离不开数据中心。大家知道一个数据中心需要多少能源吗？举个简单的例子，一个500平方米的中小型数据中心，需要的总能耗占所有运营成本的42%。中国有54万个数据中心，全球所有数据中心加起来对能源的消耗，跟航空工业对能源的消耗是一样的。能源管理成了一个问题，大家知道，到2030年人类对能源的需求量将非常大，每单位GDP能耗必须减少16%。所以数据中心的发展对能源、电力的能效提高有非常大的作用。

我讲的第二点，IT技术发展这么快，现在物联网又兴起，跟能源的结合可以把我们的能效管理做得更好，让我们的生活变得更智慧，更绿色。施耐德作为一个全球领先的能效管理专家，把IT技术能效管理结合到城市生活的方方面面，最重要的就是IT技术与智能电网，包括智能交通等的结合。从上世纪80年代开始，美国电信管制放开之后，对能源的要求，会跟IT方方面面结合，在云计算时代通过物联网开创一个新的时代。

数据中心和智能楼宇等几部分占了所有能耗的72%。云计算对数据中心的设计，以及整个能效控制有什么样的要求？我总结一下有三点，第一，希望是绿色的数据中心，今天的数据中心POE值是2.8-3.5，不到30%的能耗是真正用来支撑我们IT产业的。数据中心所消耗的能源中只有10%是用在IT资产上，绿色资源是最重要的要求。第二，数据中心必须标准化。第三点是云计算带来的新一代架构，将导致数据中心的负载变成动态的，数据中心必须要有灵活的动态标准结构。从这些角度来看，能效管理的平台相当重要，数据中心所有的物理基础设施，包括数据中心所有的监控系统都需要从整体上做一个能效的有效提高。

能源管理系统与NEC 篇12

以HGA公司为例, HGA的建筑师和工程师不仅设计EMS应用软件, 而且将它们应用在自己的办公室中。例如, HGA在密尔沃基市的办公室使用自动控制策略来控制空调系统、照明系统和日光采集系统 (图1) 。

新的2014 NEC第750章节对这些系统在电气方面的要求降到了最低, 只包括5个小节, 内容不足一页半。其中的条款屈指可数, 给将来规范的修订预留了大量的空间。

1 关于EMS

NEC中提供了一个非常灵活的定义:EMS是监控或监测电气负载、发电设备、储能设备的系统。定义中列出了部分符合该定义的设备, 例如定时器、控制器和通信设备。

并非所有与节能相关的设备都属于EMS的范畴。例如百叶窗可以在夏季的午后遮挡阳光、降低室温, 从而达到节能的目的, 但它们并没有检测或监控空调的实际负荷, 所以并不符合EMS的定义。

图2所示是第750章节规范制定小组的候补人员、HGA的高级电气工程师克里斯塔·麦当娜·贝尔森, 为客户讲解操作EMS的一些细节问题。

应该从感官和技术两方面正确认识EMS。例如, 一排灯可以根据从窗户透进来的光线自动调节亮度, 这确实做到了控制负载并达到了节能的目的, 但通常认为这只是一个工程化的产品, 并非EMS。EMS的共同点包括:

1) 安装费用少

它们可以模块化或封装成标准设计, 与每一个系统都是独立的、新设计的相比, 这确实降低了成本, 这只是低价位的入门级系统。

2) 业主投入少

EMS中已经包含了监控管理和其他的一些服务, 所以每月其他的基础服务费用较低。这种模式类似于防侵入报警监控系统。

3) 可定制

控制元件、通信设备、控制面板以及其他的组件可以随意组合。

4) 远程控制功能

如果有足够的资源对现场系统进行监督, 那现场控制是最优的选择。但通常情况下, 项目经理都没有专业技术背景, 并且可以使用的技术人员也很有限, 特别是在商业建筑中, 这种情况很普遍。当系统需要进行远程控制时, 对系统监控进行外包以及与承包商进行沟通就显得格外重要。

5) 触摸面板接口

这种类型的用户界面包含仪表盘、需求报告、历史数据、数据趋势以及可配置的报警功能, 无论是在餐厅还是银行分支结构, 该系统都是由固定的人员操作。只要动动手指, 用户就可以实时地查看能耗情况。这有利于用户做实时调整以实现最大化节能。

EMS系统通过如下方式进行节能:

1) 低电压缓解:在低电压的情况下关闭选定的负载。

2) 功率因数补偿最小化:控制 (监视/报警) 感性负载在任何给定的时间都可以运行, 以使功率因数控制在既定数值之内。

3) 调峰:控制某些负载在非高峰时间使用。例如, EMS系统可在高峰负荷时段进行如下调整:调暗仓库照明、不使用废料磨床、禁用垃圾压实机、调整温控器以及关闭指定的冷水机组。或可以自己运行发电机来带动所有的负载 (图3) 。

如图3 (图片由HGA公司提供) 所示, 使用EMS来减少负载是调峰的方式之一, 但这会影响业务运行。另一种方式是启动发电机, 这样会减少依赖电网输送电的负载的数量, 也不会影响各系统在高峰时段的运行。

4) 废弃物监测:当你努力查找为什么上个月的电费账单如此昂贵时, 通过废弃物监测会发现冷水机组B (空气压缩机或其他大型负载) 在上个月一直没有关闭。

上述只是EMS如何对一个既有项目进行节能管理的部分例子, EMS同样可以对现场发电项目进行能源管理。这里所介绍的EMS并不是通过感应器关闭浴室内的灯来减少几块钱的电费, 它可以做更多节能项目。

如果一个设计师非常注重降低能源费用, 那可以使用EMS控制断路器, 使其可以随时关闭工厂中的任何负载。这也是NEC第750章节规定出现的原因之一。

2 如何使用

选定一个特定类型的负载 (瞬时的) , 这个负载启动时所有指标都在规定的限值之下, 运行后会超过规定限值, 这就意味着它需要一个瞬间的巨大电流。该负载是暂时性的, 在低压下运行, 并且所有其他负载在电流需求方面也会随之上升。

这种情况会给电费账单增加不少压力。使用EMS对该负载进行管理, 至少不会出现毫无理由的高峰负荷。另外, 当功率因数接近规定限值时, 适当地限制该负载也许会更有利。工厂中所有的员工都认为正常工作时不需要运行该负载, 通过查阅运行日志可知, 该负载在最近三个星期内并没有运行过。

但在限制该负荷时出现了一些问题, 在发生火灾时, 需要使用消防泵为灭火系统提供足够的水量, 消防泵是四种不能控制的负载之一, 其他三种包括:应急系统、法律规定的备用系统和电力系统中的关键业务。

事实上, 消防泵是非常重要的, 不能用EMS来代替任何必要的控制措施, 以保证其供电的连续性。上述的其他三类重要负荷也是如此。

可使用EMS监视这些负载, 只是不能对其进行控制。下面以消防泵为例, 阐述对不能进行控制的负载进行监测的原因。

一个消防泵系统由至少两个泵组成, 包括一个大型的主泵和一个小型的稳压泵, 稳压泵可以随意开关, 对配电系统几乎不产生影响, 但如果进行频繁的开关切换就会产生问题, 该泵的主要用途是在灭火系统管道中维持压力平衡, 为什么系统会压力失衡?稳压泵的作用到底有多大?

从一个角度讲, 假设主泵需要开启, EMS监测到该情况后, 可以将临界负荷调高。这样处理有一些好处, 如当防火泵启动时可以减少对系统的应变措施。试想, 如果EMS在火灾发生前关闭了所有的负载系统, 第一反应是处理火灾时不用再浪费时间去关闭其他负载, 而且断路器也不会断开。

EMS不能断开如下五类负载的电源:1) 载有人的电梯;2) 危险场所的通风系统;3) 有毒气体的通风系统;4) 应急照明;5) 卫生保健设施的必要系统。

除了禁止EMS进行控制的系统外, 还规定了其他的一些规则:

1) EMS不能致使任何分支电路、馈线及服务器过载;

2) 虽然EMS可以进行远程控制, 但工作人员必须列出控制装置和电路的列表。

其中第一条规定是符合“常规”的, 而第二条是与NEC规范相呼应的, NEC正在对EMS的使用范畴进行规定。

3 将EMS进一步发展

EMS可以使承包商和业主/租客同时获益, 安装EMS系统的一般目的都是为了节省能源, 但是根据EMS的运行过程, 使用者可以使用EMS实现更多的功能。