企業(yè)能源管理系統(tǒng)優(yōu)化方案的設計及應用

時間：2022-06-15

摘要：能源管理系統(tǒng)的技術日趨成熟，在企業(yè)的應用愈來愈廣泛，但是目前企業(yè)能源管理系統(tǒng)建設還處于初步發(fā)展階段。為了促進能源管理系統(tǒng)在企業(yè)的建設和應用，本文對影響能源管理系統(tǒng)在企業(yè)建設和使用的因素進行分析，并提出優(yōu)化方案。

關鍵詞：能源管理系統(tǒng)；節(jié)能；影響因素；優(yōu)化方案

一、能源管理系統(tǒng)相關介紹

（一）能源管理系統(tǒng)的定義。能源管理系統(tǒng)是一種基于網(wǎng)絡、計算機等**技術的現(xiàn)代化能源管理工具和平臺，通過動力能源過程監(jiān)控、信息管理和統(tǒng)一調(diào)度，確保能源管控的科學性，來實現(xiàn)降低單位產(chǎn)品能源消耗，提高能源利用效率，提高經(jīng)濟效益的目的。

（二）建立能源管理系統(tǒng)的必要性。近年來，人類對于能源的需求日益增加，但世界能源問題卻越來越嚴峻，能源的短缺和環(huán)境的污染對社會的發(fā)展和經(jīng)濟的發(fā)展都產(chǎn)生了阻礙，所以推進能源節(jié)約，提高能源利用效率，開發(fā)利用新能源，促進能源與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展已經(jīng)成為當前時代之重。而企業(yè)作為國家耗能的主體，加強能源管理，實施節(jié)能減排措施勢在必行。

二、影響企業(yè)能源管理系統(tǒng)建立和使用的因素

目前，在企業(yè)建設能源管理系統(tǒng)還處于初步發(fā)展的階段。為了促進能源管理系統(tǒng)在企業(yè)的建設和應用，進一步為企業(yè)增效，為國家節(jié)能，本文對影響企業(yè)能源管理系統(tǒng)建立和使用的因素進行了分析，希望在此基礎上提出切實可行的優(yōu)化方案，幫助企業(yè)進一步完善能源管理系統(tǒng)的應用和管理，響應綠色治理的號召，較節(jié)能降耗。通過對現(xiàn)有文獻的閱讀，可以發(fā)現(xiàn)企業(yè)是否建立能源管理系統(tǒng)，主要受企業(yè)外部環(huán)境和內(nèi)部環(huán)境兩個方面因素的影響。

（一）企業(yè)外部環(huán)境。外部環(huán)境因素可以概括為政治環(huán)境、經(jīng)濟環(huán)境、產(chǎn)業(yè)環(huán)境三個方面。

1、政治環(huán)境。我國有組織有計劃地開展節(jié)能是在1979年，之后陸續(xù)出臺了一系列與節(jié)能降耗和能源管理相關的通知、條例、政策和法規(guī)。如，《*人民共和國節(jié)約能源法》的出臺，提高了全社會的節(jié)能意識；《**關于加強節(jié)能工作的決定》的發(fā)布，明確了企業(yè)能源管理的工作方向；于2011年1月1日起正式實施的《關于促進節(jié)能服務產(chǎn)業(yè)發(fā)展增值稅、營業(yè)稅和企業(yè)所得稅政策問題的通知》，在一定程度上鼓勵了節(jié)能服務企業(yè)的發(fā)展，也促進了高耗能型企業(yè)與節(jié)能服務型企業(yè)的合作。隨著國家對節(jié)能減排的大力宣傳和相關減稅、補貼政策的推出，很多企業(yè)都意識到了節(jié)能降耗對企業(yè)提升經(jīng)濟效益和長期發(fā)展的重要性，不斷加強企業(yè)的能源管理。

2、經(jīng)濟環(huán)境。能源是企業(yè)進行生產(chǎn)生活的必要條件。尤其是在能源密集型企業(yè)中，能源消費成本占總成本的比重是較大的，一般可達15%~20%。因此，能源成本的高低直接影響企業(yè)的經(jīng)濟效益。高昂的能源價格可能會使企業(yè)負擔加重、經(jīng)營困難，但有效的能源管理會幫助企業(yè)節(jié)約成本、提*，大大提高了企業(yè)進行能源管理和建立能源管理系統(tǒng)的積極性。但由于我國目前的能源結構不合理，經(jīng)濟、資源與環(huán)境之間的矛盾十分**，市場上能源價格波動較大，給能源管理帶來了不利影響。

3、產(chǎn)業(yè)環(huán)境。在節(jié)能減排的大力宣傳下，誕生了一種新興的節(jié)能服務產(chǎn)業(yè)（簡稱ESCO）。在西方發(fā)達國家，節(jié)能服務公司發(fā)展較早，而在國內(nèi)，節(jié)能服務公司是從1997年才開始逐步發(fā)展的。根據(jù)發(fā)布的《節(jié)能服務產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告2019》，至2019年，中國節(jié)能服務企業(yè)數(shù)量已達6，547家。隨著節(jié)能服務產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，節(jié)能服務模式越來越多樣化，較好地適配不同企業(yè)能源管理的需求，能源管理系統(tǒng)在企業(yè)的應用也愈來愈廣泛。

（二）企業(yè)內(nèi)部環(huán)境。內(nèi)部環(huán)境因素主要可以分為經(jīng)濟因素、設備因素、監(jiān)管與修正因素。

1、經(jīng)濟因素。經(jīng)濟因素對能源管理系統(tǒng)（簡稱EMS）的影響主要在建立和發(fā)展EMS的成本以及EMS對企業(yè)帶來的效益兩個方面。成本高低與能源管理系統(tǒng)發(fā)展程度負相關，而效益高低與能源管理系統(tǒng)發(fā)展程度正相關。

（1）成本。調(diào)研發(fā)現(xiàn)，在企業(yè)內(nèi)部建設能源管理系統(tǒng)主要有兩種方式，企業(yè)往往會綜合考慮自己對能源管理的目標需求和建設能源管理系統(tǒng)的成本來確定具體的方式。

①**種方式：與節(jié)能服務公司合作，由節(jié)能服務公司為企業(yè)提供能源效率診斷、項目設計、設備安裝和一系列后續(xù)等服務。企業(yè)不必再擔心能源管理，只需從獲得的節(jié)能收益中支取一部分作為報酬支付給節(jié)能公司。但這種方式成本較高，主要適用于能源成本占總生產(chǎn)成本比重較高的企業(yè)。

②*二種方式：企業(yè)自主設計研發(fā)信息化能源管理系統(tǒng)，這種方式下，能源管理系統(tǒng)的建設不夠專業(yè)，有較大改進的空間。這種方式成本較低，主要適用于能源成本占總生產(chǎn)成本比重較低，并且能源管理不是其主要目標的企業(yè)。

（2）效益。建立能源管理系統(tǒng)之后帶來的效益高低，會影響企業(yè)關于是否建立能源管理系統(tǒng)的前期決策。下面，以我們具體調(diào)研的江蘇某醫(yī)藥有限公司為例進行分析：

①顯性效益：主要為使用能源管理系統(tǒng)（EMS）后能源成本的降低。江蘇省工信廳要求能源每年耗用1萬噸標煤的企業(yè)做能源管理體系認證，因而大多數(shù)制藥企業(yè)建立起能源管理體系，開始走向建設EMS的道路。然而，制藥企業(yè)能源成本占總成本的比值僅為5%~6%，EMS固然可以在生產(chǎn)過程中節(jié)約能源，但產(chǎn)生的經(jīng)濟效益微乎其微，建立EMS的成本又相對高昂。能源管理系統(tǒng)的顯性效益微乎其微，使得制藥企業(yè)使用EMS普遍缺乏積極性，大多迫于政策。

②隱性效益

A.管理方面。通過能源管理系統(tǒng)的自動化數(shù)據(jù)信息采集，提升了數(shù)據(jù)的實時性和準確性，有利于實現(xiàn)能源精細化管理和宏觀調(diào)控。如：對該企業(yè)A部門近兩年每個月用電的情況做詳細的統(tǒng)計，將其與生產(chǎn)情況進行對比，可以清晰地反映該部門能源使用效率，從而在部門內(nèi)部實現(xiàn)精細化管理。對比該企業(yè)2018年和2019年水、電、蒸汽使用情況，結合企業(yè)年產(chǎn)量可以在宏觀上對能源使用情況進行評估和調(diào)控。

B.財務方面。依據(jù)EMS獲得的數(shù)據(jù)對企業(yè)生產(chǎn)過程中的能源進行成本分攤，分攤到每一個工藝進而吸收到每一類產(chǎn)品的成本當中，使得產(chǎn)品定價較加科學，同時促進生產(chǎn)工藝的改進和高耗能設備設施的較新?lián)Q代?？茖W準確地將能源成本分攤到各部門，分析各部門和生產(chǎn)車間的能源消耗情況，通過確定能源使用計劃，實現(xiàn)各部門和生產(chǎn)車間能源成本控制。

效益是影響企業(yè)建立能源管理系統(tǒng)意愿的重要因素，是企業(yè)建立和使用能源管理系統(tǒng)的動力源泉。在研究過程中，我們發(fā)現(xiàn)大部分制藥企業(yè)只著眼于顯性效益而忽視隱性效益，致使企業(yè)缺乏建立和使用能源管理系統(tǒng)的積極性。

2、設備因素。能源管理系統(tǒng)的理論上結構劃分為三個層級：能源管理層、監(jiān)控層和網(wǎng)絡通信層。能源管理系統(tǒng)的運行器、傳感器、執(zhí)行器等眾多儀器設備運用了IOT、大數(shù)據(jù)技術等**的*科學技術。

能源管理系統(tǒng)的運行情況在很大程度上取決于設備的情況，而能源管理系統(tǒng)設備又受到硬件和軟件兩個方面的制約。

（1）硬件方面：能源管理系統(tǒng)所使用的設備、技術越**，所涉及的設備種類越廣泛、規(guī)模越大使得其成本也較高，與此同時，也給系統(tǒng)功能帶來了的巨大改善。一些早期就投入能源管理系統(tǒng)使用的企業(yè)也因為其使用的設備老化沒有及時較新?lián)Q代而使得其系統(tǒng)監(jiān)控管理變得困難且沒有時效。

（2）軟件方面：能源管理系統(tǒng)的軟件受開發(fā)者的技術水平所限，開發(fā)出來的系統(tǒng)在穩(wěn)定性、安全性以及給用戶功能使用的體驗感方面參差不齊。軟件功能結構越復雜、系統(tǒng)越穩(wěn)定，所需投入的開發(fā)、維護人員就越多。因此，需要在實踐中根據(jù)具體所需不斷地較新軟件系統(tǒng)，保持其操作的流暢性和針對性，使其功能較加貼合現(xiàn)實所需。

3、企業(yè)內(nèi)部監(jiān)管與修正因素

（1）能源管理的監(jiān)管和修正對于能源管理系統(tǒng)的影響。①通過對企業(yè)能源管理體系的監(jiān)管，能夠讓企業(yè)較充分地了解本企業(yè)在一定階段的用能狀況，并及時發(fā)現(xiàn)問題。完善的系統(tǒng)修正機制是企業(yè)及時解決問題的工具，從而解決現(xiàn)行能源管理系統(tǒng)中出現(xiàn)的問題，較好地完善能源管理系統(tǒng)，并及時對系統(tǒng)進行較新。②能源管理監(jiān)管的落實程度和數(shù)據(jù)的有效性決定能源管理系統(tǒng)的使用效率，及時的設備監(jiān)測和數(shù)據(jù)分析能夠讓企業(yè)能源管理系統(tǒng)的運行較加流暢，并及時發(fā)現(xiàn)使用中的技術和設備問題，而形式化的監(jiān)管并不能對企業(yè)能源管理系統(tǒng)的使用起到實質性的作用，在效益上也大打折扣。③能源管理系統(tǒng)修正的及時程度決定能源管理系統(tǒng)在監(jiān)管和企業(yè)需求中發(fā)現(xiàn)的問題解決能否被及時解決，能否適應不斷變化的環(huán)境要求，如：企業(yè)的產(chǎn)能結構變化、政策等相關要求的變更、具備能源審計資質的部門使用的方法程序變換。

（2）影響企業(yè)內(nèi)部對于能源管理系統(tǒng)監(jiān)管和修正的因素。①能源管理的監(jiān)管主要受用能企業(yè)的需求影響。不同類型的企業(yè)對能源管理監(jiān)管的需求不同，高耗能型企業(yè)對能源管理較為重視，對能源體系的監(jiān)管較為嚴格；低耗能企業(yè)對于節(jié)約能源成本的要求并不高，監(jiān)管也主要集中在水電等常用生產(chǎn)辦公能源。②影響系統(tǒng)修正的因素有：管理層認識不足：對能源管理不夠重視，系統(tǒng)實施效益不明顯；有關政策法規(guī)變更：現(xiàn)行系統(tǒng)不滿足近期法律法規(guī)要求；技術升級換代：能源審計技術和使用方法與現(xiàn)在具備能源審計資質的部門使用的方法程序不一致等；需要資金設備變化：變化對開展能源審計需要的資金產(chǎn)生影響，能耗計量設備發(fā)生變化、企業(yè)發(fā)展中的產(chǎn)能結構變更需要投資改變節(jié)能系統(tǒng)。

三、優(yōu)化方案

（一）針對企業(yè)外部因素的優(yōu)化方案。繼續(xù)完善相關政策和法規(guī)，加強對企業(yè)能源管理的要求，提高企業(yè)的能源管理意識。推動能源價格改革，制定合理的能源價格政策來保證能源價格的穩(wěn)定發(fā)展。鼓勵節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展，積極促進節(jié)能服務公司與對能源管理有需求的企業(yè)之間的合作。

（二）針對企業(yè)內(nèi)部因素的優(yōu)化方案

1、針對經(jīng)濟因素。（1）讓企業(yè)認識到節(jié)能不僅是國家的要求，較是企業(yè)的社會責任。用長遠的目光看，建設EMS是能源管理發(fā)展的必然趨勢，越早建設和發(fā)展EMS，就可以越早地享受EMS帶來的經(jīng)濟效益。（2）讓企業(yè)管理層充分認識到EMS帶來的隱性效益，例如EMS帶來的能源信息可用于改進生產(chǎn)工藝、優(yōu)化企業(yè)內(nèi)部控制等，從而提高建設和發(fā)展EMS的積極性。（3）考慮企業(yè)需要進行能源管理部分的重要性和緊迫性具有差異，可實行逐階段、分部分進行能源管理系統(tǒng)的建設，將成本進行分階段的切割，以減少資金壓力。

2、針對設備因素。優(yōu)化能源管理系統(tǒng)要堅持兩個**———“**技術”和“**設備”，考慮到能源管理系統(tǒng)規(guī)模成本、操作靈活性、穩(wěn)定性、安全性等，在其具體的開發(fā)過程中盡量采取較加個性化、人性化的系統(tǒng)開發(fā)策略以及相應配套的**設備。

3、針對企業(yè)內(nèi)部監(jiān)管與修正因素

（1）監(jiān)管方面。①對系統(tǒng)信息、基礎信息、計量信息、設備檢修、數(shù)據(jù)、統(tǒng)計分析報告的管理根據(jù)企業(yè)需求相應變更。利用科學的統(tǒng)計手段對不同量級的能源信息進行及時分析，發(fā)現(xiàn)潛在的能源浪費。②通過數(shù)據(jù)分析明確節(jié)能目標，滿足企業(yè)節(jié)能需求和國家節(jié)能要求。③建立數(shù)據(jù)共享平臺，不同企業(yè)之間對能源管理問題進行交流分析。

（2）系統(tǒng)修正方面。①對能源管理部門的人員進行培訓，高層**參與能源管理規(guī)劃，提高管理層對于能源管理的重視程度。②詳細了解相關政策變更，對企業(yè)能源消耗進行規(guī)劃并及時調(diào)整。③聘請相關領域技術*進行咨詢指導和培訓，對已有的能源管理成功案例進行分析。④通過和主管部門的溝通協(xié)調(diào)解決資金問題，向高層和公司相關部門匯報，通過對企業(yè)能耗的合理分析，購入相關設備。

四、安科瑞能耗監(jiān)控系統(tǒng)介紹

Acrel-5000能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)是用戶端能源管理分析系統(tǒng)，在電能管理系統(tǒng)的基礎上增加了對水、氣、煤、油、熱(冷)量等集中采集與分析，通過對用戶端所有能耗進行細分和統(tǒng)計，以直觀的數(shù)據(jù)和圖表向管理人員或決策層展示各類能源的使用消耗情況，便于找出高耗能點或不合理的耗能習慣，有效節(jié)約能源，為用戶進一步節(jié)能改造或設備升級提供準確的數(shù)據(jù)支撐。用戶可按照國家有關規(guī)定實施能源審計，分析現(xiàn)狀，查找問題，挖掘節(jié)能潛力，提出切實可行的節(jié)能措施，并向縣級以上人民公司管理節(jié)能工作的部門報送能源審計報告。

（一）平臺結構

Acrel-5000能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)以計算機、通訊設備、測控單元為基本工具，根據(jù)現(xiàn)場實際情況采用現(xiàn)場總線、光纖環(huán)網(wǎng)或無線通訊中的一種或多種結合的組網(wǎng)方式，為大型公共建筑的實時數(shù)據(jù)采集及遠程管理與控制提供了基礎平臺，它可以和檢測設備構成任意復雜的監(jiān)控系統(tǒng)。開放性、網(wǎng)絡化、單元化、組態(tài)化的采用面向對象的分層、分級、分布式智能一體化結構。建立如下層次結構：

（二）平臺功能

1、系統(tǒng)可按使用年份統(tǒng)計建筑物各分類能耗——電、水、氣、集中供熱、集中供冷以及其它能源消耗量，自動折算成相應的標準煤消耗量，從而反映建筑物當年各分類能耗用能和綜合能耗。系統(tǒng)以餅圖形式展示建筑4大用電分項能耗的占比情況。系統(tǒng)以曲線圖形展現(xiàn)各類能耗的消耗的消耗趨勢，便于業(yè)主方實時直觀掌握能源消耗情況。

2、系統(tǒng)可以根據(jù)分類能耗的支路名稱查詢用能情況，顯示當日和當月的用能峰值。顯示當日用能、當月用能、當年用能與昨日同期用能、上月同期用能、上年同期用能的比較情況。以條形顯示過去48小時、31天、12個月、3年的能耗情況。右上角顯示過去15分鐘曲線（電表顯示功率曲線，流量表顯示流速曲線）。

3、系統(tǒng)依據(jù)建筑物能源消耗的分布情況進行能耗計量點的選取和設置，使得能耗監(jiān)測系統(tǒng)可以覆蓋整個建筑物。系統(tǒng)使用者可通過相關界面調(diào)取該建筑物各能耗節(jié)點的能耗統(tǒng)計報表，減少用能的“跑、冒、滴、漏”和計量誤差。

4、系統(tǒng)依據(jù)住建部分類分項能耗數(shù)據(jù)采集導則，將建筑物耗電分為照明插座、空調(diào)、動力和特殊用電進行計量裝置選型和設置，并按用能區(qū)域或功能區(qū)域等劃分并進行統(tǒng)計，以報表和同、環(huán)比棒圖形式展現(xiàn)該區(qū)域的能源消耗。

5、系統(tǒng)可針對能源消耗量大的設備或區(qū)域進行準確定位，便于管理層制定節(jié)能績效考核制度，推動節(jié)能降耗的有效執(zhí)行。為用能設備建立運行記錄檔案，長期跟蹤記錄設備運行過程中的能效分析評估結果，結合設備維護保養(yǎng)記錄，為設備的運行維護提供依據(jù)。

6、系統(tǒng)提供分級權限管理功能，對具備權限用戶提供開放的信息維護接口，用戶可自行對建筑和系統(tǒng)監(jiān)測范圍內(nèi)計量點的信息進行增、刪、改和查詢，建筑物信息包括建筑類型、建設年代、建筑面積、建筑物人員數(shù)量等。系統(tǒng)還對無法自動采集的計量信息提供手動錄入功能，便于使用者掌握建筑物總體能耗情況。

（三）數(shù)據(jù)上傳

安科瑞能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)按照用能單位能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)技術規(guī)范定義的系統(tǒng)平臺接口協(xié)議規(guī)范的要求，將用能企業(yè)的基礎信息、計量器具信息、用能數(shù)據(jù)及能效數(shù)據(jù)上傳至省級或國家平臺，上傳數(shù)據(jù)經(jīng)過HTTPS協(xié)議加密傳輸。如果數(shù)據(jù)傳輸失敗或**時（網(wǎng)絡故障），將重發(fā)數(shù)據(jù)，直至接收成功反饋消息。

（四）能源計量表具選型

五、總結

雖然我國一直在加強能源管理，但是我國的能耗水平還是比較高的。前述可知，對于企業(yè)能源管理系統(tǒng)的建設，相較于外部環(huán)境因素擁有具體的法律法規(guī)，可以對企業(yè)構建能源管理體系，甚至是建立能源管理系統(tǒng)提出明確的建議或要求，企業(yè)內(nèi)部能源管理工作較難落實。

企業(yè)要增加效益，國家要降低能耗，就在企業(yè)內(nèi)部能源管理上管出成效。除了國家層面上繼續(xù)完善法律法規(guī)，加強對能源統(tǒng)計的統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，還要提升企業(yè)對能源管理系統(tǒng)帶來的隱形效益的認識，使國內(nèi)企業(yè)不斷增強對能源管理系統(tǒng)的了解，提高建設能源管理系統(tǒng)的積極性，同時對國內(nèi)外在能源管理系統(tǒng)建設上較為成功的企業(yè)案例進行研究學習。

【參考文獻】

[1]張孟豪，劉家旗.企業(yè)能源管理效率問題研究［J］.經(jīng)濟縱橫，2015（8）.

[2]張夢鈺，王藝瞳，祝樹森，金鳴宇.企業(yè)能源管理系統(tǒng)優(yōu)化方案[J]合作經(jīng)濟與科技，2020（06）.

[3]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設計與應用手冊.2020.06版

詞條
詞條說明
多回路儀表在基站“轉改直”方面的應用
1 引言隨著5G基站的迅猛發(fā)展，基站的能耗問題也越來越**，高效可靠的基站配電系統(tǒng)方案，是提高基站能耗使用效率，實現(xiàn)基站節(jié)能降耗的重要保證，通過多回路儀表監(jiān)測每個配電回路的用電負載情況正是該方案的前提。另外在基站方面，無論是設備功率大幅提高的宏基站，還是數(shù)量眾多的小微基站，均需要低壓配電系統(tǒng)進行供電。2 行業(yè)政策近日，為降低數(shù)字基礎設施運營成本，各地針對“轉改直”出臺了相關政策，即建立通信基站用電
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