前言:想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗?我们特意为您整理了5篇企业能源管理计划范文,相信会为您的写作带来帮助,发现更多的写作思路和灵感。
Key words: personalized report;report application;drag-and-drop report;EXCEL
中图分类号:TP315 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2018)05-0198-03
1 研究背景
报表作为一种数据信息组织和分析的有利手段,在企事业部门的信息管理过程中起着不容忽视的作用,任何部门均需要制作和管理一定数量、一定格式的报表。企业生产报表反映生产过程中的过程数据、运行状态、能耗情况及人员管理信息,是对数据进行显示、统计的一种重要工具,是生产管理过程必不可少的一个重要环节。它既能反映企业的生产情况又能对长期的生产过程数据进行统计、分析,又利于企业的生产、管理和决策。
但随着相关系统的长期运转,用户层级逐渐深入、企业管理越来越精细化,系统初期设计已然不能满足用户多变的业务需求。重新开发对应的报表,将会带来巨大的工作量,也不能从根本上解决需求的快速变化。因此,迫切需要研究一种灵活的统计填报和查询方法,来支?纹笠涤没Ф嘌?的内部管理数据需要。
通过对系统现有统计业务和软件功能的研究,分析企业生产管理的需求,设计出具有一种通用性的统计报表体系,在不用调整程序仅通过定义数据相关配置,即可实现变化多样的业务数据的采集,以采集数据为基础,通过BI工具,将数据指标和维度组件化,通过页面的拖拽,实现用户复杂多样的图表表现样式。
2 个性化报表实现方案
实现原理:
2.1 总体方案
在传统报表数据系统中,业务人员会根据数据的区域范围、业务类型等的不同,设计出各式各样的填报报表供用户填报,用户每次都会面临几十甚至上百张报表的填报;有时为了满足向不同部门进行数据的上报的要求,会出现同一个的数据在不同的报表中重复填报的情况;有时由于报表的局限性,企业内部更加细化的统计数据又无从填报,种种原因势必会影响工作人员的工作效率。
为了减少报表填报的工作量,就需要从报表数量和重复填报这两方面“化繁为简”,就必须让数据采集表只具备它最根本的作用――“基础数据采集”。方案将原始统一的数据项和企业内部所有需要采集的个性化数据项汇总到一张“基础数据采集台帐”中进行统一填报,形成一个具有一定存储结构的“数据资源池”,从“数据资源池”中选择所需的数据进行“组装”,形成各式各样的统计图表。
该方案提出从数据采集层和数据应用层实现企业报表的个性化功能。数据采集层以固定统一的报表模板,仅通过数据库配置表中不同的数据项配置,即实现对不同企业不同数据的数据采集。数据应用层将数据采集层的数据项组件化,通过拖拽实现各式各样查询图表的创建。
2.2 数据采集表
数据采集报表由一张或多张有关联关系的交叉报表组成,每张交叉表由多个指标和描述指标的维度构成。指标的作用就是衡量数据的多少,维度的作用就是说明数据的业务含义。
可以将表1按照指标和维度进行拆分。拆分结果得到表1中指标为能源消耗量;维度分为四类,第一类为能源种类,包含天然气、原煤;第二类为工业类型,包括工业和非工业;第三类为表标题中的机构;第四类为表的统计时间年月;计量单位作为不同能源种类消耗量的度量。
报表系统中的报表组成形式大同小异,都可以将其进行有规则的拆分,稍微复杂点的报表无外乎维度嵌套层数较多,如表2所示。
系统报表的组成和展现由数据库中相关配置表进行确定,具体关联关系见图1。
根据系统数据采集表的特点设计出方案中提到的数据采集层的报表模板,该报表以用户常用的Excel作为开发平台。用户导入Excel制作好的报表后,指定填报单元格,根据事先给定的《自定义报表指标和纬度定义办法》对这些单元格的坐标与指标和纬度的关系进行定义,如图2所示。
报表设计定义完成后,系统会自动扫描表中相关定义内容,并形成对应关系表进行后台存储,具体表结构见表3所示。
对于用户自己定义的个性化指标和纬度,系统会自动在相应指标库和纬度库中扩充完善。每张报表的数据由报表编号,时间,坐标和对应填报数据组成,与表3相结合,即可呈现完整的数据内容。开发人员只需逐渐完善报表配置信息的编辑方式,让用户自己设置属于自己报表的指标维度信息,实现不同企业多样的数据采集需求。
2.3 拖拽式查询报表
数据采集层会生成大量零散的不同类型的统计数据,但都以标准的指标和维度结构进行存储(见图3),本方案将所有数据包含的指标和维度进行归纳,形成事实表和与其关联的各种维度表(见图4),通过BI工具,生成统一的数据模型(见图5),将事实表数据与指标和维度组件化。
企业用户通过系统集成BI的相关报表制作工具,通过拖拽工具栏中的指标和维度组件,最终形成企业业务需求的各类报表,如图6。BI工具自身具备的统计分析等功能,可以更方便的获取准确数据,对业务各个环节的海量数据进行汇总分析,深入分解析企业生产过程中出现的问题,为企业生产提供从宏观到微观的数据信息。
【关键词】能源管理模型 ISO50001 基于PDCA模式
1 背景
能源管理被定义为采用系统科学的原理利用管理学和技术创新来提高企业用能水平1。从学术的角度来说,是采用控制、监测等手段来提高能源利用效率。不管如何定义,能源管理已成为全世界用能企业最重要的研究对象,有的国家甚至采用立法、标准的形式加以限制。例如我国《“十三五”节能减排综合性工作方案》中提出的约束性指标“到十三五末,全县万元国内生产总值(GDP)能耗比2015年降低25%,万元规模以上工业增加值综合能耗比2015年减低33.3%。”
能源管理方法与现行标准存在极大的区别,目前还没有非常普适的能源管理方案,不同的能源管理案例来说都有其一定的局限性,从现有的能源管理的理论来说,能源管理的导则的适用范围较窄。总之,在能源评价标准与用能企业现存状况之间应当编制一套合理的能源管理模式使两者建立联系。
PDCA模型是美国质量管理专家休哈特提出并由戴明采纳、宣传、推广使用的,主要为计划(Plan)、执行(Do)、查验(Check)、修正(Action)四个英文单词的首写字母。2从字面意思也可理解为管理的四个环节,即在管理工作中做好计划、在实践工程中不断总结经验,对总结的检查结果进行处理,对存在问题进行修正,并适当推广形成标准化,实现管理的良性循环。
对于国际标准化组织(ISO)来说,能源管理标准是其五个国际发展和技术推进重点领域之一,企业通过引用和消化标准(例如ISO50001)可实现节能增效,美国劳伦斯-伯克利实验室在能源管理方面做了大量的工作,他们提出从1990年到2000年期间,用能单位在能源管理服务公司上的投入从5000万增长到20亿。
本文研究的目的是通过几种典型能源管理方法,并比较其优缺点,同时创新的提出一种可借鉴的、普适的基于PDCA模型创建的能源管理方法。这种能源管理方法主要具备以下几个特点:
(1)构建一种易于理解的能源管理模式;
(2)提供能效持续提升的路线图;
(3)提供一种可实现的阶梯能源管理方案;
(4)可供与其他行业比对的能效评价基准;
(5)能效提升的改造方案。
2 几种典型的能源管理方法介绍
在以往的能源管理方法研究中,研究人员注重在能源管理系统中重点标识耗能设备及环节,Carbon Trust在2011年发表的能源管理导则和为小微企业设计的爱尔兰能源持续发展计划(SEI)都是基于较为成功的案例而形成的。
Carbon Trust的能源管理导则描述能源管理的实施主要从以下几步进行:
(1)统揽全局:通过对用能企业的基本信息了解企业用能设备状况及相关管理情况,这步可了解用能企业的业务和管理制度对能源消耗的影响,确定能源消耗的基数;
(2)建立能源管理责任制:在高级管理人员中确定节能负责人,用于与企业管理部门沟通协调;
(3)管理制度的确定:包括建立一系列的基于现实及管理层需求的程序性文件,管理制度需要给出明确的方针和目标,并分解细化,以确保充足的资源和权力来实现目标,这步至少包含人员培训、职责任命及定期复验;
(4)管理评审:通过对能源管理制度的在实现,确J制度的正确性和适宜性,重新规定职责和权限,保证管理制度的持续有效运行。
SEI管理制度从以下5个主要步骤实施:
(1)保证:用以保证建立的能效锅炉制度有效实施,明确能源管理负责人,能效目标细化分解;
(2)识别:基于企业用能状况研究节能的空间和方案,主要针对领域是用能设备和能源计量;
(3)计划:描述能源的主要消费计划,包括用能设备、及用能设备的管理制度;
(4)实施:包括实质的节能工作方案,出其他步骤外,本步骤还应应当包含企业自身节能意识和全员参与等内容;
(5)检查:利用持续的监测和对比旨在提升企业能源利用效率。
上述两种方法都是采用分步实施的方式,但是Carbon Trust通过对企业概况的了解建立能源基本的管理制度,然而SEI直接确立能源管理部门来实施。两种方法都规定了战略方案和实施方案,以及典型的检查方案。两种方案都基本遵循PDCA循环:注重企业在能源利用过程中的重要耗能识别物,建立有效的预防机制并持续提升能效水平。通过用能设备的能源监测,明确能效进一步提升的空间,到达持续提升的目的,这项工作要依托于法规、标准、一些成功实践案例以及成熟的能效管理模型。
3 基于PDCA模型改进型能源管理方法
上述两种方法给出了实施的方法与步骤,但相对来说过于简单,实际操作性较差。
基于PDCA模型改进型能源管理方法是在Paulk等提出的能力成熟模型(CMM)的基础上创造出来的,并得到了大量的普及。事实上,该模型在CMM模型的基础上增加了经济效益分析及节能预期效果等内容。
其具体实施方案见表1。
在实施的五个阶段中,第一阶段是获取用能企业的基本信息;第二阶段是作为企业能源管理的第一层次,明确企业用能状况和能效可提升的空间;第三阶段是基于PDCA模型中“DO”步骤,着眼于实施能源提升的改进;第四阶段是PDCA循环过程中“Check”步骤,着眼于能效提升的监测;第五阶段是PDCA循环过程中“Act”步骤,在这阶段中企业需要通过自查找到能耗高的原因并采用切实有效办法改进。
4 结语
基于PDCA模型改进型能源管理方法可以知道用能单位合理利用资源,不断提升用能水平从而获得经济效益的目的。该模型已经用于计算机、冶金等领域并取得了良好的效果。
参考文献:
[关键词] 合同能源管理 节能新机制 创新发展
一、引言
随着人类生产力的高度发展,能源消耗日益增加,20世纪70年代世界石油危机爆发后,合同能源管理作为一种全新的节能新机制在市场经济国家逐步发展起来。最早的节能服务公司1975年出现在瑞典,随后各发达国家如美国、英国、加拿大、日本等都产生了一批节能服务公司,合同能源管理发展迅速,成为一个新兴的节能产业。
20世纪90年代末,我国开始引进合同能源管理模式,在当前我国经济强劲增长,能源短缺已经开始隐现的大背景下,合同能源管理顺应社会发展的方向,以市场机制为基础,立足于从需求角度解决能源问题,实现能源管理从自我管理向社会化、专业化管理的转变。作为节能概念的全新创举, 合同能源管理这一新型的节能模式在我国还处于刚起步阶段,还是较新的概念,其发展遇到了很多问题。如何实现合同能源管理的创新发展,达到节约能源的目的已成为持续发展中一个亟待解决的问题。
二、合同能源管理
合同能源管理(Energy Management Contract ,简称EMC),即由专业的节能服务公司(Energy Service Company,在国外简称ESCO,在国内简称EMCO)通过能源服务合同为客户企业提供能源诊断、方案设计、技术选择、项目融资、设备采购、安装调试、运行维护、人员培训、节能量检测、节能量跟踪等一整套的系统化服务;在合同期节能服务公司与客户企业分享节能效益,并由此得到应回收的投资和合理的利润。与一般设备和技术的供应不同,合同能源管理是一种比较特殊的产业,他是按照“合同能源管理”机制运行的、以盈利为直接目的的专业化服务。合同能源管理的特殊性在于节能服务公司销售的不仅是产品或技术,更重要的是客户提供综合性的节能服务,也就是为客户实施节能项目,其实质是为客户实现节约能源。
三、世界各国合同能源管理服务经验
合同能源管理经过30多年的运行,商业模式已经十分成熟,合同能源管理也已演变和发展为一种成熟的市场化节能新机制,在欧美等发达国家得到了较好的推广和应用。
美国是能源管理服务产业最发达的国家。美国政府对合同能源管理服务有利的政策包括:政府制订了有关建筑物节能标准和法规;环境保护的法规、审计的法规等等。1985年以来,美国政府曾以25亿美元的财政预算支持政府机构的节能项目。1992年,美国联邦政府通过一个议案,要求政府与能源管理服务公司合作进行合同能源管理,同时不增加政府预算。该议案要求到2005年,联邦政府机构的所有办公楼宇节能30%,为此联邦政府提供了30亿的财政拨款。
在上个世纪70年代石油危机后,人们的节能环保意识也大大加强。为了促进政府机关大楼带头接受合同能源管理服务,1992年,加拿大联邦政府开始实施“联邦政府建筑物节能促进计划”。其中规定了节能省下来的资金留给政府机构,同时,该计划规定政府机构只能与通过资格审查的能源管理服务公司进行合作。
法国是欧洲各国电力出口最大的国家,也是世界上核电比例最高的国家,但法国政府仍然注重节能和环境保护,能源管理服务公司的发展也具有一定的规模。与其他国家相比,法国的能源管理服务公司多为行业性的,如在煤气、电力、供水等行业较发达,这些公司不仅提供节能方面的服务,而且还承担相应的类似物业管理方面的工作,节能与能源供应相关的一系列服务是其收益来源。
日本成立了能源管理服务协会。近几年来,日本的能源管理服务关联市场规模增长迅速,自2002年,其在工业领域的项目份额也开始迅速增长。为节能改造项目,日本政府主要采取了三种支持政策:事业资金支持政策、金融支持政策和税制支持政策。
巴西的能源管理服务公司大多为工程公司,隶属于大公司下一个分支,业务领域在工业尤其是电厂方面,他们的项目规模比较大,在百万美元左右,采取的是效益分享方式。由于2001年的能源危机(巴西电力结构以水电为主,占97%,由于天气干旱导致电力短缺),巴西政府重视节能,颁布了一些法规,如要求电力公司必须以1%的年收入用于节能研发和节能项目投资,加上人们节能意识的提高,大大促进了巴西能源管理服务的发展,成立了能源管理服务协会,并于今年开始对能源管理服务公司进行认证的准备。
四、合同能源管理目前存在的问题
10年前,我国从国外引进合同能源管理节能新机制,首先在北京、辽宁、山东等地进行了示范性推广。目前,北京、郑州、山东、湖南采用这种模式的试点项目已达32个,试点面积达127.9万平方米,平均节能率为42.5%,节约能源总量每年2.04万吨标准煤,拟参与试点的项目数量为113个,预计总面积350万平方米以上,有逐步扩大的势头。但是,我国节能市场的发育目前尚处于初级阶段,合同能源管理在我国还是较新的概念,以市场为导向的节能投资鼓励机制和企业节能激励机制尚没有形成和确立,节能产业发展面临五大瓶颈的制约。
1.缺乏强有力的政策、法律支持
目前,我国对推广合同能源管理尚没有专门的支持政策,税务部门对节能服务公司开展节能服务业务也没有优惠扶持政策,导致节能服务公司自我积累能力和业务拓展能力受到严重影响,制约了节能产业化发展进程。另外,现行节能法律约束力较弱,对能源利用效率低的企业或行为并没有明显的惩罚措施。对节能行为也缺乏明显的激励政策,特别是没有与节能的环保效益挂钩。除部分高耗能企业从节省成本出发对节能有一定认识外,大多数企业因为能源占产品成本不是太高,没有节能的积极性。
2.一些正处于起步阶段的节能服务公司缺乏运营能力
节能服务公司的运营机制是全新的,又比较复杂,潜在的节能服务公司或者是按合同能源管理模式运营却没有受过专业培训的节能服务公司,大多数缺乏综合技术能力、市场开拓能力、商务计划制订能力、财务管理与风险防范能力、后期管理能力等,降低了向用户提供服务的水平。目前,在我国合同能源管理的推广主要由新成立的节能服务公司,以及一些中介机构承担,国家级节能公司尚未介入。而缺乏大公司、大集团的参与,也严重影响了合同能源管理推广的规模和进程。
3.资金短缺且缺乏融资能力
多数运营的节能服务公司经济实力较弱,无力提供保证其贷款安全性的担保或抵押。融资难是企业普遍反映较多的一大问题。由于合同能源管理的投入产出周期长,大项目一般在投入几年以后才会有回报,企业要进行后续投入面临很大的资金压力。而作为中小企业,又是新生的企业,商业资信度相对较低,很难从银行获得商业贷款。这就制约了企业的进一步发展。因资金不足,大量好的节能技改项目无法实施。虽然世行/GEF中国节能促进项目二期已正式启动,全球环境基金将提供2600万美元赠款支持,但对庞大的节能服务产业需求来说,仍是杯水车薪。
4.合同能源管理这一先进的市场节能新机制的运作,与现行企业财务管理制度存在矛盾
“先投资后回收”这一模式按现行企业财务运行模式根本无法做财务核算,目前多是进行变通处理。例如将一台节能锅炉放在企业使用,在合同期内所有权仍属于节能公司,企业支付节能费,既难进成本,又无法提折旧,让双方都很为难。
5.部分节能服务企业缺乏诚信,阻碍了合同能源管理模式的推广
在节能服务市场推广上,由于广大能源用户等对合同能源管理还缺乏充分的了解,加上一些公司以节能公司名义扰乱市场秩序,导致一些单位对合同能源管理心存排斥。
五、合同能源管理在我国的创新发展
过去,我国的节能管理工作主要是通过政府节能主管部门、各级节能服务机构和企业节能管理部门三位一体的能源管理机制运作。这一节能体系在原来的计划经济体制下,发挥了重要的作用并取得了显著的节能成就。但是,随着我国经济体制面向市场的转变,原有的节能管理体制,已不适应变化了的形势,也必须随之转变;在新形势下,节能的阻力主要表现为节能投资的市场障碍。基于市场的节能新机制,合同能源管理的创新发展应着手建立节能服务体系,发展节能服务产业,主要措施有:
(1)坚持统筹规划、因地制宜、以点带面、近期目标和长远利益相结合的原则,探索适合我国国情需要的节能体制和机制的创新模式,逐步推进节能服务体系的建设工作。
(2)要求各地要有效运用价格、收费、税收、财政、金融等经济杠杆,不断完善政策法规、技术支撑体系和节能信息服务,形成良性的节能服务市场机制,使其成为驱动节能向前发展的内在动力。
(3)建立政府节能减排基金,通过贴息、补贴、担保等方式支持企业、节能公司利用新型节能模式进行节能改造。
(4)修改现行节能法律,出台带有强制执行的措施,并与环保政策相衔接,从政策法规上引导全社会,特别是企业真正重视节能工作。
(5)有针对性地帮助合同能源管理建立防范风险的市场机制,创新融资模式、拓宽融资渠道,鼓励金融机构、风险投资机构、专项基金进入节能服务领域,为合同能源管理搭建更为广阔的融资服务平台。
(6)加大对节能服务理念和合同能源管理机制的宣传力度,改善节能信息和节能信息传播不畅的现状。
(7)对企业进行能源监测,对能源消耗达不到行业标准或产品标准的企业提出节能整改建议,限期整改。
(8)改革财务管理相关规则,允许合同能源管理中的费用进入当期产品成本,确保合同能源管理模式的正常运转。
六、结论
国际上成功的节能运作经验表明,节能的根本出路是:充分依靠市场,最大限度地发挥市场机制的主导作用;同时政府部门采取适当的宏观调控政策和措施对节能市场进行规范和引导。两者都是促进节能的必要和有效手段,关键在于如何把握两者相统一的一面,合理、充分地分别运用市场节能机制和宏观调控手段,同时为实现最佳的节能效果这一基本目标服务。为进一步推动我国的节能工作,必须正视目前在合同能源管理中存在的问题,引导和促进节能机制面向市场的过度和转变,借鉴、学习和引进市场经济国家先进的节能新机制,寻找出一条政府、企业和投资方共赢的节能道路。
参考文献:
[1]沈龙海:合同能源管理与中国节能服务产业发展. 电力需求侧管理.2007.5
[2]马志娟:合同能源管理新趋势.中国经济周刊,2005. 8. 3
[3]许泓:一种基于市场的节能新机制.合同能源管理.电力需求侧管理.2002.4
2011年8月,烟台万华氯碱开始着手建立能源管理体系。为保证能源管理体系建立工作落到实处,取得实效,公司成立了由管理者代表任组长的能源管理体系建立工作小组,组织指导公司的能源管理体系建立工作,同时制订了能源管理体系建立的工作计划,包括时间表和工作进度安排等。根据能源管理体系要求和公司能源管理体系建立的工作计划,烟台万华氯碱编写了《能源管理手册》《能源因素识别与评价控制程序》《能源管理基准与标准管理制度》等13个与能源管理体系有关的制度,组织进行了能源法律法规的识别、评价与应用以及能源利用全过程的能源因素识别与评价,确定了公司优先控制的能源因素,找到了公司能源管理的重点和方向。根据确定的优先控制能源因素信息,烟台万华氯碱制定了能源方针、能源目标、指标以及能源管理实施方案,确立了能源基准与标杆,开展了能效水平对标达标活动,进行了生产工艺大优化,保证了能源管理体系的如期建立和运行。2012年4月,烟台万华氯碱能源管理体系试运行超过半年,在华夏认证中心有限公司认证专家的指导下,组织了能源管理体系第一次内审工作。通过内审,确认了各车间和相关部门基本能够按照能源管理体系规定的要求实施有效管理,公司的能源管理体系已经建立和运行。在烟台万华氯碱能源管理体系运行半年多以及内审的基础上,华夏认证中心有限公司组织对公司能源管理体系进行了两个阶段审核。通过第一阶段、第二阶段的审核,认为:烟台万华氯碱的能源管理体系已经建立,公司半年来的工作能够按照体系的标准要求进行,运行稳定、正常,并向企业颁发了能源管理体系认证证书。证书的取得,标志着能源管理体系已经在烟台万华氯碱实现了成功实施。
2能源管理体系在氯碱企业中的具体实施
2.1能源管理体系在节能核心设备电解槽选择管理中的应用2012年6月19日,工信部《化工行业重点用能产品能效标杆指标》,其中离子膜法烧碱(质量分数≥30.0%)生产企业能效标杆指标如表1所示。《烧碱单位产品能源消耗限额》(GB21257-2007)中规定烧碱装置单位产品能源消耗限额先进值为≤350kgce/t(离子膜法液碱≥30%);烧碱电解单元单位产品交流电耗先进值为≤2340kW•h/t。烟台万华氯碱2012年32%烧碱单位产量综合能耗为337.115kgce/t,交流电耗为2165kW•h/t。从上述数据可以计算出:上述3家公司烧碱电耗在综合能耗(离子膜法烧碱≥30%,下同)中所占的比重分别为:87.6%、84.23%、88.83%;国家标准中以及烟台万华氯碱的烧碱电解单元单位产品交流电耗在吨碱综合能耗中所占的比重分别为:82.17%、78.93%。吨碱电耗对吨碱综合能耗影响非常明显,起到非常关键的作用。因此,要实现能源管理体系在氯碱企业的有效、持续、规范运行,持续实现企业节能降耗的目的,必须做好企业节能核心设备电解槽的选择以及运行、维护管理。现就能源管理体系在氯碱企业核心节能设备电解槽选择管理中的具体应用,做以下探讨。(1)离子膜电解槽的选择。《能源管理体系要求》(GB/T23331-2009)4.4.6.2条款产品和过程设计控制明确规定:设计要“借鉴节能新技术和方法、最佳节能实践与经验”,选择电解槽时必须遵循这一条款的要求,确保选择的电解槽总电能消耗低,产品质量高;可靠性高,安全运行时间长;操作和维修方便;离子膜使用时间长。目前,国内外氯碱生产企业使用的离子膜电解槽主要有低电流密度电解槽、高电流密度电解槽以及膜极距电解槽。膜极距电解槽采用阴极弹性极网,缩短了阴阳极之间的距离,实现了电能的降低。因此,在设计选择电解槽的时候,要优先选择膜极距节能型电解槽,从设计源头上做好氯碱企业的节能管理工作。(2)离子膜电解槽的运行管理。《能源管理体系要求》(GB/T23331-2009)4.4.6.3条款设备、设施配置与控制明确规定:组织应确定对能源消耗、能源利用效率有重要影响设备、设施,并对其采购、使用和处置进行有效控制。离子膜电解槽吨碱电耗对吨碱综合能耗的影响非常明显。企业要做好电解槽的运行管理,降低电解槽的电耗,首先要识别出电解槽运行过程中的能源因素,评价确定出优先控制的能源因素,然后在电解槽日常的运行过程中加以控制管理,确保电解槽在经济运行的电流密度下运行,进入电解槽的各种物料质量合格,最大限度地延长离子膜的使用寿命,降低电解电耗。电解槽吨碱电耗降低,单位产量综合能耗也会随之降低,能源管理绩效就会不断增加。(3)离子膜电解槽的维修管理。电解槽维修质量对电解槽吨碱电耗也有着重要的影响。进行合理的设备维护、保养,以确保能源的有效利用,也是《能源管理体系要求》要求的重要内容。企业应针对电解槽运行周期及实际运行状况,制订维护保养计划,并识别电解槽维护保养中的能源因素进行评价,确定出优先控制的能源因素,然后在检修过程中严格控制管理,保证检修质量,确保检修前后电解槽电耗无明显变化。
2.2能源管理体系在烧碱加工设备选择管理中的应用《烧碱单位产品能源消耗限额》(GB21257-2007)中规定烧碱装置单位产品能源消耗限额先进值为≤490kgce/t(离子膜法液碱≥45%,下同),加工过程中单位产量烧碱的综合能耗为140kgce/t。烟台万华氯碱2012年48%烧碱单位产量综合能耗为458.557kgce/t,加工过程中单位烧碱的综合能耗为121.442kgce/t。从上述数据可以计算出烧碱加工过程中综合能耗在吨碱综合能耗(离子膜法烧碱≥45%)中所占的比重,限额中规定为28.57%,烟台万华氯碱为26.48%。烧碱加工过程中的能源消耗量对吨碱综合能耗也有重要的影响。要降低加工过程中的吨碱综合能耗,就要按照能源管理体系的标准要求,从设计选型、经济运行、维护保养等方面,加强烧碱加工设备即烧碱浓缩装置的管理,降低能源消耗,实现综合能耗的降低。能源管理体系在烧碱浓缩装置管理的应用如下。(1)烧碱浓缩装置的选择。氯碱企业烧碱的浓缩一般是用蒸汽作为热源来提高碱液的温度[2],使烧碱溶液中所含的水分部分汽化,达到提高烧碱浓度的目的。烧碱浓缩过程是一个传热过程。《能源管理体系要求》(GB/T23331-2009)4.4.6.2产品和过程设计控制条款中明确规定:在进行新的产品和(或)过程设计中,应考虑能源的合理利用、降低能源消耗、提高能源利用效率,因此在选择烧碱浓缩装置时要充分考虑装置的换热面积、传热系数、传热温差,选择最佳的浓缩装置,使浓缩装置蒸汽消耗最低,确保能源消耗最低。(2)烧碱浓缩装置的运行、维护管理。烧碱浓缩装置运行、维护管理水平的高低,对能源利用效率、能源消耗量的影响不容忽视。氯碱企业应根据自身的实际情况,按照能源管理体系的要求,合理选择烧碱浓缩装置的运行方式,优化装置运行,确保装置低耗高效经济运行;同时加强装置的维护管理水平,消除跑冒滴漏,延长装置的经济运行寿命,保持装置的最优能耗水平。总而言之,在氯碱企业实施能源管理体系,就是要按照标准的要求抓住影响烧碱综合能耗的关键因素,并在日常工作中加以控制,保证能源利用效率的提高和能源消耗的降低。
3烟台万华氯碱建立能源管理体系后取得的绩效
目前,烟台万华氯碱的能源管理体系已经运行近2年,运行稳定、正常,取得了较好的绩效。
3.12010年能源管理基准年能耗指标情况2010年,32%烧碱单位产量综合能耗为357.16kgce/t;48%烧碱单位产量综合能耗为475.09kgce/t;离子膜法电解单元单位产品交流电耗2235kW•h/t。
3.22012年能源管理体系实施后能耗指标完成情况2012年,32%烧碱单位产量综合能耗为337.115kgce/t;48%烧碱单位产量综合能耗为458.557kgce/t;离子膜法电解单元单位产品交流电耗2145kW•h/t。
3.3能源管理体系实施后取得的绩效与2010年能源管理基准年相比较,2012年烟台万华氯碱32%烧碱单位产量综合能耗下降了5.61%,48%烧碱单位产量综合能耗下降了3.48%,完成了公司2012年单位产品产量综合能耗下降3%的目标。目前烟台万华氯碱32%和48%烧碱单位产量综合能耗,均优于国家烧碱能耗限额标准先进值、山东省烧碱能耗限额规定值及国家清洁生产单位产品综合能耗一级产品限定值,能源管理体系已经成为氯碱企业实现节能目标和提高能源绩效的强有力保证。
4建立能源管理体系的体会
建立能源管理体系,首先,必须做到与企业现有的质量、环境、职业健康/安全、计量体系的有机结合,形成一套统一的整合型的管理体系,避免增加不必要的接口与冗余环节,使能源管理体系建立工作同时与其他体系工作真正落到实处;其次,必须把现行的节能管理工作做法与能源管理体系标准要求有机结合起来,使体系的规范化运作贯穿于整个管理过程;第三,建设能源管理体系必须加大节能技改的力度,积极采用节能新设备、新工艺、新材料,从源头上、过程中力求节能的最大收效;最后,必须全员参与,持之以恒,真正形成规范化、精细化、专业化的节能管理体系。
5结语
关键词:能源管理中心;建陶企业;节能减排
1 背景
建材工业是国民经济的重要基础产业,其能源消耗总量在全国工业部门中位于电力、冶金、石化之后,居第四位。近年来,随着社会资源与环境问题日益突出,国家和社会对节能减排、环境保护的大力倡导和支持,建材行业结构调整、节能减排效果日益凸显。建材行业水泥、平板玻璃、石灰制造、建筑陶瓷、砖瓦和轻质建材等主要产品单位综合能耗大幅降低。2010年,建材行业单位工业增加值综合能耗比2005年降低52%,其中,建筑陶瓷单位工业增加值综合能耗累计下降25%。主要污染物排放总量呈明显下降趋势,其中,烟气粉尘排放量、二氧化硫排放量分别比2005年明显减少,建材工业利用各类工业固体废弃物超过6亿t。当前,我国建材工业发展面临严峻挑战和新的发展机遇,传统的粗放型发展模式已难以为继。迫切要求陶瓷企业积极推进节能减排,进行产业结构调整、转变发展方式,利用高新技术和信息化技术改造、提升行业技术管理水平,走科技含量高、经济效益好、资源消耗低、环境污染少的新型工业化道路。
国家“十二五规划”提出,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。国务院“十二五节能减排综合性工作方案”要求强化重点用能单位节能管理。依法加强年耗能万吨标准煤以上用能单位节能管理,开展万家企业节能低碳行动,实现节能2.5亿吨标准煤,加强工业节能减排。重点推进电力、煤炭、钢铁、有色金属、石油石化、化工、建材、造纸、纺织、印染、食品加工等行业节能减排,并要求广东省十二五期间单位国内生产总值能耗降低18%(约束性指标),陶瓷产业作为典型的高耗能产业,能源成本往往达到全部成本的50%以上。而据德国节能研究部门的研究结论,通过加强企业的能源管理可为企业减少15%~20%的能源消耗,即节约能源又节约成本,故作为国家调整产业结构、产品结构、降低高能耗产品的重点行业,推行能源管理体系,开展能源的有效管理、提高能源的利用效率,并实施必要的认证,已成为调整产业结构、产品结构、逐步淘汰高能耗产品的一种手段。
2 能源管理中心的架构及模式
2.1 能源管理中心组织架构
企业能源管理中心主要是通过综合运用信息技术、网络技术、自动化技术;结合陶瓷生产特点;利用生产过程能量系统建模技术、能量综合优化方法、能量梯级利用技术、工艺装备优化集成技术等,建立以企业建模与信息系统集成为核心的能量系统优化调度管理信息平台。通过合理的管理模式和精确的生产模型,对陶瓷企业的能量流、物料流、信息流进行综合、透明、实时的监控与优化调度,旨在实现陶瓷企业的高效生产,提高陶瓷企业的资源利用率,降低陶瓷企业的单位产品综合能耗、综合水耗。
该平台的建设需要企业决策层的高度重视并参与,其体系架构的组建大体上由公司、科室部门和车间三级能源管理体系组成。公司决策者(董事长或总经理)任能源管理小组组长,主要统筹全局;生产负责人任能源管理小组副组长,负责全公司节能方案、节能措施的制定,密切联系市、区经贸委等政府部门,传达国家政策和节能要求。科室部门主要指设备科、人力资源部、财务部、研发技术中心、质管部、PMC科等,其中,设备科是主要的能源管理部门,具体负责各项能源管理工作,而其它科室部门起协调能源管理作用。车间部门主要指各个生产车间及生产辅助车间,主要职责就是执行能源管理制度,尽最大能力完成公司的能源目标与方针。公司的能源管理架构如图1所示。
2.2 能源管理中心监督及运行模式
企业能源管理中心平台是一项政府对重点耗能企业监测的系统工程。除了对节能设备的监测外,还提供具体的耗能设备数据以便于针对性的管理。陶瓷企业通过对耗能数据的掌握、分析,从而加强节能管理,视不同企业的生产模式预计可减少5%~20%的能源消耗。同时,政府相关部门也可以在能源管理平台上监测到陶瓷企业最新的耗能数据。
能源管理中心监督管理模式如图2所示。
2.3 能源管理中心网络架构
建陶企业的耗能主要为电能、水煤浆、天然气、柴油、水,配电房和用电设备已配置的计量仪表大多为机械式电度表。为建立在线监测系统,须更换为三相多功能电力参数计量仪,配以MiniFC,将MiniFC接入企业内部局域网络,通过本地构建的服务器实现远程监控。自来水的采集通过超声波流量计采集数据,配以无线PCC通讯,将数据传至MiniFC,再将MiniFC接入企业内部网络;用户可以实现web方式的本地服务器的登录查看实时数据。
本地服务器的建设采用B/S 设计结构与分布式管理。系统服务器由数据服务器、通讯服务器双机热备份组成,并配置正版的服务器软件系统,包括SQL server 数据库,Windows Server 2008 中文企业版,IBM24服务器。能源管理中心平台架构层次结构示意图如图3所示。
最底层的是基于计量智能传感网络的能源监控平台,采用物联网技术,将所有能源形式的计量仪表通过通讯设备按照智能传感网络的技术进行组网,对陶瓷企业内部的各站点用能设备、各车间的能源消耗状态进行网络化自动采集,一方面为陶瓷企业内部管理节能提供准实时的信息;另一方面,借助企业的Internet出口,将相关信息递交到相关的管理单位。
第二层为协议转换接口层。智能传感网络将企业内部所有的监测设备的信息与数据采用自定义的通信规约和数据转换形式,设备通过RS-485 总线或者无线方式将数据传至MiniFC 现场控制器。由MiniFC实现规约转换和高速数据传输。
第三层为数据管理层。采集的数据在MiniFC层分类管理、保存以提供后台系统实时访问和历史数据的提取。针对不同的智能监测设备在数据管理层提供唯一的数据库链接和实时状态查询访问功能。作为系统监测中心的后台软件,将为用户提供数据的显示、统计、分类管理和建档。对节能措施的方案制定、能源统计、能耗分析与预测、用能质量的评估,以及能源进行审计。能源管理中心拓扑结构如图4所示。
图4中SCADA、IFIX CLIENT为计算机,HISTORIAN 和PORTAL为服务器。SCADA节点用于采集现场数据,HISTORIAN作为历史数据库服务器,PORTAL服务器用于WEB。
3 能源管理中心的意义及存在的问题
3.1 建立企业能源管理中心的必要性
开展企业能源管理中心建设,是建设资源节约型、环境友好型社会的需要;是落实国家节能减排目标、实现两化融合的重要举措;也是企业管理增效、提高竞争力、实现可持续发展的有效途径。
3.1.1社会和产业发展需要
我国陶瓷行业经过三十多年的迅猛发展,已成为世界上传统陶瓷砖最大生产国(年产量达90亿m2以上)、消费国和出口国。每年要耗用1.7亿t不可再生的天然矿物原料,耗用能源达5000万t标煤,对自然环境造成一定的损害和污染,资源、能源和环境问题已经成为陶瓷行业发展的瓶颈。同时,陶瓷行业存在生产资源消耗大、能耗高、污染严重等主要问题,成为我国能源消费大户,因此,是一个存在巨大节能潜力的产业。随着相关生产原料和能源的成本不断上升,企业整体经济效益日益下降,节能减排既是国家可持续发展的需要,也是企业生存和发展的需要。
3.1.2践行国家产业政策需要
国家产业政策也鼓励和支持建材企业建立能源管理中心。2009年工信部与财政部在联合下发的《工业企业能源管理中心建设示范项目财政补助资金管理的暂行办法》中提出,为提高工业企业能源管理水平和能源利用效率,将在钢铁、有色、化工、建材等重点用能行业逐步开展能源管理中心建设的示范工作。在大中型建材企业建立能源管理中心,推进合同能源管理,提升能效水平,最大限度实现能源梯级利用。
建设能源管理中心是国家节能降耗的要求,也是推进两化融合的要求。我国提出以信息化带动工业化,以工业化促进信息化,走新型工业化道路。两化融合的核心就是信息化支撑,追求可持续发展模式。我国在工业领域尤其是重点用能行业中推广企业能源管理中心项目建设,是信息化和工业化融合的表现之一,是促进“两化”融合的重要内容。
3.1.3企业实现可持续发展需要
随着“两型”社会建设步伐的加快,国家从严从紧的节能减排政策的陆续出台,作为高能耗、高排放和依赖能源资源的建材企业面临着进一步提高能源利用效率,降低单位能耗和二氧化碳排放量,进一步削减氮氧化物和二氧化硫排放总量等多重挑战。建材企业要提高发展质量和效益,实现可持续发展,就必须加强能源使用管控。
3.2 能源管理中心对企业的现实意义
随着计算机技术、控制技术的发展,能源中心管理技术也突飞猛进,数据库管理、集散控制技术、网络技术、分析决策系统、智能系统和智能管理等已经应用于工业企业,成为企业能源管理现代化的基本支撑。通过建立企业能源管理中心,可为企业带来显著的效益,如:
(1) 通过建立企业能源管理中心,运用信息化手段,可提高企业对用能情况监督管理的能力;
(2) 通过建立企业能源管理中心,建立一套有效的自动化能源数据获取系统,对能源供应进行监测,以便企业实时掌握能源状况,为实现能源自动化调控打下坚实的数据基础,同时方便企业的计量和成本核算工作。
(3) 通过建立企业能源管理中心,利用能源数据获取系统,对各重点耗能设备的能源利用状况实时监控,了解和掌握各重点耗能设备实时能源利用情况。
(4) 通过建立企业能源管理中心,运用数学模式进行比较分析,对重点耗能设备进行能效评价,分析各耗能设备的能源利用状况,采用先进适用的节能技术、设备,降低能源消费,对原有工艺系统进行自动化改造。使能源数据更标准化、专业化、科学化、时效化,从而提高能源管理水平。
3.3 建陶企业能源管理中心存在的问题
通过调研,笔者认为目前陶瓷企业的能源系统现状已难于适应新的管理要求,从企业能源管理信息化角度讲,虽然一些公司信息化技术的运用近年来取得了一定的成绩,但是其仅限于ERP等生产经营信息化方面。而能源管理的模式以及能源调度和管控自动化水平,仍然落后于生产经营信息化步伐,仅在能源管理的某些专业领域建立了局部的采集、监视和控制自动化系统。就整体而言,陶瓷能源管理的手段、人力资源和信息化水平不高,主要表现在:
(1) 能源从输入到使用的各个环节使用效率不高,能源综合利用水平有待提升。
(2) 能源平衡调度信息缺乏,能源的产生和使用过程综合利用效率低。
(3) 能源系统运行稳定性有待提高,异常情况下的调度手段单一,反应速度慢。
(4) 能源设备装备水平低,与公司所需安全、稳定、快捷的生产格局不相匹配。
(5) 关注局部工艺技术节能,工序间联系较少,没有“系统节能”的科学的技术评价和节能效益评价平台体系,不能达到最终的节能效果。
(6) 综合能耗和可比能耗与国内外同行先进水平相比,仍有差距。
4 能源管理中心的筹建措施
能源管理中心建设是一项全面系统的能源管理提升工程,主要包括“三个系统”,即现场控制系统改造、数据采集系统建设和信息管理系统建设。实现能源计划、能源计量管理、能源监控、能耗分析、数据报送、重点设备能耗管理等功能。
4.1 现场控制系统改造
现场控制系统是能源管理中心建设的基础。主要是通过企业对能源输送、生产、应用控制系统进行改造,为能源管理中心的采集、传输、调控提供用能现场数据支撑。其中,包括能源输送控制系统改造、能源生产控制系统改造、关键生产环节现场改造等。
4.2 数据采集系统建设
数据采集系统是能源管理中心建设的保障。企业各能源介质存在于工业现场的不同环境中,因性质不同,计量设备的计量方式差异较大。针对不同介质和不同计量方式,结合现场实际情况,采用不同采集方式建设数据系统。
4.2.1配备能源计量器具
对重点用能设备加装或改造能源计量器具,实现用能数据的数字化读取及传输,计量准确度等级应达到GB 17167-2006的要求。钢铁、有色、化工等有国家或省产品能耗限额标准要求的企业,应根据限额标准中规定的统计范围及计算方法,配备满足测量要求的能源计量器具。
4.2.2定期检定计量仪表
编制检定、校准计划,对计量器具进行定期检定、校准。根据计量类型不同,分别由质监部门或自行检定,确保能源计量器具的准确性,提高能源管理中心能源供需平衡调度精度。
4.2.3健全能源计量管理制度
建立完善的计量管理体系,明确岗位工作职责,组织能耗限额管理、能源计量器具检定等培训,提高能源计量数据基础管理能力,规范能源计量管理制度。
4.3 信息管理系统建设
信息管理系统是能源管理中心建设的核心。通过基础软件、控制系统、基础硬件、现场视频监控和能源管理中心大厅建设,实现企业能源管理的集中控制。
4.3.1基础软件建设
软件建设是能源管理中心数据采集、传输、存储的基础,是完成系统监控、进行数据分析、处理和加工的先决条件。重点开发网络监管软件、操作系统、开发工具软件、备份软件、远程运行维护软件、实时数据库、操作站监控软件、服务器平台软件、服务器驱动、WEB客户端授权、现场操作站软件、实时库客户端授权软件以及与省节能信息系统互联互通的接口软件等。
4.3.2控制系统建设
控制系统是对基础软件功能的开发应用,企业根据行业特点采用不同的控制系统。一是监控系统。对采集的不同能源介质实时数据进行集中监控,呈现实时调配的“人机界面”。二是基础能源管理系统。进行能源计划管理、能源调度管理、用能过程管理、能源计量管理、能耗数据统计分析、能源指标绩效管理考核、能源成本结算等。三是运行维护系统。能源管理中心的数据采集、网络支撑、软件系统是同步运行的整体,依靠运行维护系统保障整体的持续稳定运行。
4.3.3基础硬件建设
硬件建设是构筑能源管理中心实时数据采集、交换的平台,包括工业以太网交换机、一体化以太网交换机、核心交换机、汇聚交换机、光纤线路以及其它建设安装材料和设备等。
4.3.4现场视频监控建设
视频监控是通过监控装置实现对生产环节和用能环节的现场实景展示,是保证调控可靠性的直接反映。主要是在生产、水电油气(汽)各主要控制点安装视频,通过远程监控实施协调调度,进行扁平化的故障监测及分析处理等。
4.3.5能源管理中心大厅建设
能源管理中心大厅是企业能源调度指挥中心,是实现能源调度、分析、调控的核心组成。包括能源管理中心机房、大屏幕显示系统、空调和电源系统、通信和安防系统等基础设施建设。
5 结论
企业能源管理中心的能源平衡调度过程,是将采集的能源工艺系统数据(发生和消耗量等)传送能源管理系统,经系统分析和处理,获得能源平衡及其预测模型需要的信息,并将平衡预测结果以数据和图示方式展示。调度可根据能源平衡预测结果发出调度指令。企业能源管理中心系统采用的基础技术包括系统集成和应用集成技术、现代计算机和网络技术、数据库和实时数据库技术、数据分析和预测技术等。
目前,企业能源管理中心技术的发展已从单纯设备监控转向过程和系统综合监控,并继续向管控一体化方向发展;部分陶瓷企业着手开展优化节能调度和综合平衡方法的研究,在应用功能上,成功引入预测模型和平衡模型等技术。由于能源利用与环境保护的高度关联性,企业能源管理中心系统将逐步与环境监测系统融合,以实现相互促进、协同管理,这将是未来企业能源管理中心系统的发展方向。
参考文献
[1] 王鹏. 建材企业建设能源管理中心的必要性探讨. 中国建材, 2012(03).
[2] 王志蕴,陈丰,潘玉桐,等. 钢铁企业能源管理中心的建设[J]. 资源节约与环保,2010(03).