高富強，李丹，游文慧，唐寰宇，黃澤銘，童曉濂，曾令可

(1.廣東能效科技有限公司,廣州 511447;2 .中船黃埔文沖船舶有限公司,廣州 510715;3.廣州睿瞰能源技術(shù)有限公司,廣州 511466;4.華南理工大學(xué) 材料學(xué)院,廣州 510640)

1 前言

隨著全球氣候變暖的加劇，人類對自然資源保護以及對節(jié)能減排越來越重視。IT 技術(shù)與不同行業(yè)的碰撞，促進整個行業(yè)的飛速發(fā)展[1-3]。隨著互聯(lián)網(wǎng)與能源行業(yè)的相遇，互聯(lián)網(wǎng)思維方式的先進性逐漸顯示出來，國家及各級政府均出臺各種鼓勵與引導(dǎo)政策，部分集團性國有企業(yè)也出臺了相關(guān)的措施，積極推進重點用能單位能源能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)的建設(shè)。特別在十多年來的重點耗能企業(yè)的每年的能源考核中，規(guī)定企業(yè)應(yīng)建立能源管理信息系統(tǒng)。

能源管理信息系統(tǒng)的建設(shè)推進工作實現(xiàn)了重點用能單位、各級管理部門（包括各級政府以及集團化公司總部）、技術(shù)服務(wù)商、燃氣公司、熱力公司等多方聯(lián)動，實現(xiàn)了重點用能單位能源數(shù)據(jù)與管理部門（各級政府以及集團化公司總部）的數(shù)據(jù)同步化，為重點用能單位下一步開展節(jié)能工作奠定堅實的基礎(chǔ)，也為政府以及集團化運作的大型企業(yè)制定宏觀能源調(diào)控政策以及進一步產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃提供一定的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

2 能源管理信息系統(tǒng)需要具備的功能

能源管理信息系統(tǒng)是節(jié)能與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的結(jié)合體，能夠為能源管理、運行人員以及相關(guān)部門提供有用的信息，使企業(yè)整體保持較高的能源利用效率。能源管理信息系統(tǒng)邏輯層次結(jié)構(gòu)如圖1 所示。

圖1 能源管理信息系統(tǒng)邏輯層次結(jié)構(gòu)圖

2.1 能源數(shù)據(jù)采集

能效數(shù)據(jù)分為實時和非實時兩種。實時數(shù)據(jù)一般來自于企業(yè)在線監(jiān)測系統(tǒng)，也可以通過安裝數(shù)字儀表來補充缺少的數(shù)據(jù)，在預(yù)設(shè)的時間間隔內(nèi)實現(xiàn)自動收集，并存儲到實時數(shù)據(jù)庫中，從而實現(xiàn)能效指標的在線計算與動態(tài)分析。

2.2 基礎(chǔ)信息管理

基礎(chǔ)信息一般包括企業(yè)基本信息管理、計量儀表檔案信息管理、設(shè)備檔案信息管理、培訓(xùn)及資料信息管理、能源管理委員會（或稱之為節(jié)能領(lǐng)導(dǎo)小組）信息管理、新聞公告信息管理、行業(yè)政策信息管理、技術(shù)文檔信息管理、系統(tǒng)的初始化及設(shè)置管理等內(nèi)容。

2.3 節(jié)能績效管理

考核管理是企業(yè)提升節(jié)能績效的重要手段。企業(yè)能源利用的好壞，可以通過能源消費量、投入產(chǎn)出比、能源利用率、節(jié)能減排量、能源成本等能耗指標反映出來。將這些指標納入企業(yè)考核體系，能夠有效提高企業(yè)能源管理的效果。若進一步對這些指標進行對標分析，如企業(yè)內(nèi)部的能耗基準（限額、目標值、歷史數(shù)值等）以及外部行業(yè)基準（國內(nèi)外行業(yè)平均、行業(yè)先進、法規(guī)標準值、行業(yè)準入值等）進行比較，還可以進一步挖掘節(jié)能潛力的機會。

2.4 節(jié)能項目管理

對于工業(yè)企業(yè)而言，節(jié)能效益的絕大部分均來自于節(jié)能技改項目的實施結(jié)果。為了保證節(jié)能項目的順利實施，提高管理效率和效果，借助信息技術(shù)手段對節(jié)能項目進行管理則成為一個有效的方法。

2.5 能源運行管理

傳統(tǒng)的能源管理過程是基于人工管理的離線過程。在工業(yè)信息化高速發(fā)展的今天，只能完成離線能源管理的EMIS 已經(jīng)不能滿足部分企業(yè)高速發(fā)展的需要。對于很多企業(yè)而言，設(shè)備、生產(chǎn)工藝等用能對象一般都已經(jīng)實現(xiàn)基于產(chǎn)品生產(chǎn)和安全運行為目標的高度自動化。在此基礎(chǔ)上，該系統(tǒng)以能源較優(yōu)運行為目標，開發(fā)了企業(yè)能源運行的在線管理功能。

2.6 企業(yè)能效管理

企業(yè)能效管理主要解決企業(yè)用能對象的能效評價、節(jié)能診斷與優(yōu)化改進三方面的問題，管理的對象包括企業(yè)重點耗能設(shè)備、工藝和能量系統(tǒng)三個層次。能效評價指對上述用能對象的能效狀況進行分析評估，包括能源結(jié)構(gòu)分析、能源消費流向分析、負荷分析、趨勢分析、能效指標計算及對比、企業(yè)能量平衡、能量品質(zhì)分析、重點對象（如動力生產(chǎn)、照明、大型耗能設(shè)備等）性能評估等。節(jié)能診斷指標確定存在節(jié)能潛力的位置并量化節(jié)能潛力數(shù)值，包括能效影響因素分析、節(jié)能潛力分析、減排潛力分析等；優(yōu)化改進包括能量系統(tǒng)優(yōu)化、能效決策分析、企業(yè)清潔生產(chǎn)等內(nèi)容。

3 常見的問題

在對某些地級市和某幾個大型集團的能源管理信息化系統(tǒng)推進過程中，發(fā)現(xiàn)主要存在以下幾個方面的普遍問題，提出自己的解決思路，以供參考。

問題一：推進過程中，大部分重點用能單位對于能源管理信息系統(tǒng)工具的先進性了解不夠，很多企業(yè)停留在信息系統(tǒng)僅僅替代人工抄表的初級階段；

問題二：筆者走訪部分已經(jīng)初步建立能源管理信息系統(tǒng)的重點用能單位，發(fā)現(xiàn)接近7 成以上的用戶對于本單位建立的系統(tǒng)的功能不夠了解，部分重點用能單位的能源管理信息系統(tǒng)處在無人問津狀態(tài)，建設(shè)完成后沒有真正使用起來。

問題三：部分系統(tǒng)服務(wù)商由于前期系統(tǒng)的架構(gòu)設(shè)計，運營不科學(xué)，所服務(wù)的客戶系統(tǒng)出現(xiàn)宕機狀態(tài)，出現(xiàn)長時間掉線狀態(tài)。

4 解決的思路

鑒于以上問題，本文提出如下幾點看法：

4.1 加強宣傳，加強重點用能單位對本企業(yè)能源管理信息系統(tǒng)建設(shè)的重要性的了解與認識

任何先進的工具都離不開人的管理與控制，因此對于先進的能源管理信息系統(tǒng)亦是如此。能源精細化管理，有利于企業(yè)降低生產(chǎn)成本，減少能源管理人員的成本，降低能源浪費。但是從部分已經(jīng)完成能源管理信息系統(tǒng)重點用能單位的走訪情況來看，企業(yè)中依然存在對能源管理信息系統(tǒng)建設(shè)的重視程度不夠，粗放式的能源管理等傳統(tǒng)理念依舊存在。企業(yè)的能源管理信息系統(tǒng)是“互聯(lián)網(wǎng)+”與節(jié)能行業(yè)結(jié)合的產(chǎn)物，利用先進的能源管理信息系統(tǒng)有助于企業(yè)能源管理的精細化，降低能源的使用成本與管理成本。只有管理者真正了解到能源管理信息系統(tǒng)的先進性并切實推進本單位系統(tǒng)的建設(shè)，才能真正發(fā)揮到先進工具的真正用途。

4.2 加大行業(yè)對存在壁壘性普遍問題的應(yīng)對投入

現(xiàn)場走訪了部分已經(jīng)建設(shè)完成能源管理信息系統(tǒng)重點用能單位，普遍存在產(chǎn)品產(chǎn)量的在線采集與對接存在的問題。分析主要原因是因為鑒于生產(chǎn)安全角度考慮，企業(yè)產(chǎn)品的產(chǎn)量大部分與生產(chǎn)的系統(tǒng)為一體化，企業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)無法開放接口與能源管理信息系統(tǒng)對接，導(dǎo)致很大部分企業(yè)的能源管理信息系統(tǒng)中關(guān)于產(chǎn)品產(chǎn)量的部分仍需要手動輸入。

企業(yè)能源數(shù)據(jù)只有與企業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的同步，對重點耗能設(shè)備的能耗數(shù)據(jù)實時采集，并開展相應(yīng)的重點高耗能設(shè)備的能源利用效率分析，單位產(chǎn)品能耗分析等分析功能才能發(fā)揮能源管理信息系統(tǒng)大數(shù)據(jù)的最大優(yōu)勢。筆者認為可以加強對企業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)采用外置非接觸式采集等技術(shù)的推進，促進企業(yè)能源管理信息數(shù)據(jù)對企業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的集成化整合，促進企業(yè)的能源精細化管理水平。對于管理部門（各級政府部門、集團化企業(yè)總公司）應(yīng)當(dāng)加大所管理的重點能耗單位新增重點耗能設(shè)備計量器具采集方面硬件的投入的專項補貼。

4.3 加強隊伍建設(shè)

通過對目前市面上近40 家不同類別能源管理信息系統(tǒng)建設(shè)的服務(wù)商走訪，大部分均遇到各自的瓶頸。例如：部分服務(wù)商對重點耗能設(shè)備的能效分析比較薄弱，直接導(dǎo)致其所服務(wù)的重點用能單位的信息系統(tǒng)也停留在較為初級的水平。

某市主要信息系統(tǒng)建設(shè)服務(wù)商頭部技術(shù)服務(wù)商反映情況如下：

重點耗能設(shè)備的能效分析需要采集器成本較高，導(dǎo)致很多企業(yè)從原來粗放式管理到精細化管理改進過程中投入成本方面比較謹慎，導(dǎo)致重點耗能設(shè)備的能效數(shù)據(jù)的采集存在空白現(xiàn)象；

國內(nèi)大部分企業(yè)重點耗能設(shè)備具有獨立的能源管理與自動控制系統(tǒng)，該部分系統(tǒng)為獨立封閉的系統(tǒng)，因此存在原有系統(tǒng)無法與新建能源管理信息系統(tǒng)對接的情況存在；

目前從事能管中心建設(shè)的服務(wù)商技術(shù)比較薄弱。目前在國內(nèi)能源管理信息系統(tǒng)建設(shè)的主要力量為平臺商，由于平臺上本身具有并非從事節(jié)能技術(shù)，對于節(jié)能領(lǐng)域的專業(yè)知識水平不夠，因此對重點耗能設(shè)備的能效分析缺乏。

重點用能監(jiān)管單位企業(yè)能源管理信息系統(tǒng)的建設(shè)水平與企業(yè)采購服務(wù)商的專業(yè)技術(shù)水平密切相關(guān)，建議一方面引導(dǎo)企業(yè)開展能源管理信息系統(tǒng)建設(shè)的同時加強對于系統(tǒng)建設(shè)方隊伍的培養(yǎng)，加強我國節(jié)能技術(shù)服務(wù)產(chǎn)業(yè)的培育與發(fā)展。

4.4 加強新系統(tǒng)的管理制度建設(shè)

重點用能單位能源管理信息系統(tǒng)對于大部分企業(yè)來說是全新的事物，絕大多數(shù)企業(yè)中存在現(xiàn)有的管理制度涵蓋到無法對該系統(tǒng)的管理以及相應(yīng)的維護、保養(yǎng)等制度文件的現(xiàn)象，企業(yè)也未針對該項目出臺專門的管理制度，建議加強對新系統(tǒng)的管制制度的建設(shè)與有關(guān)人員的培訓(xùn)，以便系統(tǒng)在建成后的穩(wěn)定持續(xù)運行，為企業(yè)節(jié)能工作做好制度性的保障工作。

5 取得的成績

5.1 促進了企業(yè)提高其能源管理精細化水平

重點用能監(jiān)管單位企業(yè)能源管理信息系統(tǒng)，可讓管理者更加充分、深入地了解企業(yè)的能源利用狀況，發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)和設(shè)備運行節(jié)能空間，是實現(xiàn)不斷改進企業(yè)能源管理水平、持續(xù)提高企業(yè)能源使用效率的有效手段。為企業(yè)搭建一個合理、高效的信息傳輸平臺和管理平臺，形成一套行之有效的節(jié)能減排解決方案，對能源消耗數(shù)據(jù)及時、快速和準確的監(jiān)測，實現(xiàn)科學(xué)分析、預(yù)測和預(yù)警功能，為企業(yè)決策提供了多方位、可視化的數(shù)據(jù)信息查詢和決策支持服務(wù)，達到科學(xué)用能、科學(xué)管理的目的。例如：某陶瓷企業(yè)，能源管理信息系統(tǒng)與企業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)的對接，實現(xiàn)了產(chǎn)品產(chǎn)量數(shù)據(jù)的實時采集，將生產(chǎn)的數(shù)據(jù)與能耗的數(shù)據(jù)實時同屏顯示，大大提高企業(yè)能源管理精細化水平。

5.2 實現(xiàn)了四兩撥千斤的效果

通過對規(guī)模以上企業(yè)的引導(dǎo)與激勵，帶動廣大重點用能單位加強對能源數(shù)據(jù)采集，能源管理精細化的重視，加強廣大企業(yè)對能源信息系統(tǒng)建設(shè)的重視，部分企業(yè)雖然不在推進的名單內(nèi)，但是也已經(jīng)積極建立了適合自己的能源信息管理新系統(tǒng)，并實現(xiàn)與政府或者集團平臺的在線對接。

5.3 促進當(dāng)?shù)毓?jié)能服務(wù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展

通過能源管理信息系統(tǒng)的建設(shè)，一方面協(xié)助企業(yè)開展節(jié)能降耗方面的工作，另一方面也對本地的能源信息系統(tǒng)建設(shè)隊伍得到鍛煉與提升，推進本地節(jié)能服務(wù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

6 展望

隨著我國2030 年碳達峰，2060 年碳中和的推進，是能源管理信息細化系統(tǒng)的成長與成熟的季節(jié)，希望在各級政府部門的積極推進下，各大重點用能單位的積極配合下，一起為我國碳達峰碳中和事業(yè)貢獻力量。