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篇企业能源管理的方法范文,相信会为您的写作带来帮助,发现更多的写作思路和灵感。
【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 节能服务公司
我国作为仅次于美国的世界第二大能源消费国,能源利用率低于国际平均水平的1/4,要完成节能降耗的约束性指标任务十分艰巨。在分析我国节能减排的差距时,有专家认为:一方面,我国节能减排工作主要是依靠行政命令来加以推进,不能适应市场需要,难以形成长效机制;另一方面,企业从自身的短期经济利益考虑,对节能不够重视,缺乏足够的动力。因此,作为市场化节能新模式的合同能源管理机制,对于节能减排具有重要的借鉴和推广意义 。
一、合同能源管理
合同能源管理(EPC――Energy Performance Contracting)是一种新型的市场化节能机制。其实质就是以减少的能源费用来支付节能项目全部成本的节能业务方式。能源管理合同在实施节能项目的企业(用户)与节能服务公司之间签订,它有助于推动节能项目的实施。
1.合同能源管理的特点
“合同能源管理”是节能服务公司开展节能项目的一种商业手段。节能服务公司与客户签订节能服务合同,向客户提供节能减排的综合服务,同时提供服务所需资金,并从设备运行节省下来的费用中回收投资,获得利润。合同能源管理具有以下特点:
(1)节能效果好
合同能源管理的核心是节能服务公司要在节能项目中创造经济效益才能发展,如上海市首例合同能源管理项目―上海新亚药业有限公司循环水系统节能改造项目,总投资240万,由上海节能技术服务有限公司经过调研、测试、可行性方案论证、设计、施工、调试验收后,取得节电61%,9个月就回收50%投资的好效益。
(2)企业零投资与零风险
支付合同能源管理项目所需要的资金来自于企业通过节能改造降低能耗节省下来的能源费用,企业不用支出任何费用(特定项目除外),便可以得到节能服务公司的服务和先进的节能设备及系统。这不会影响企业的现金流,可以大大降低企业节能改造的资金和技术风险,充分调动企业节能改造的积极性。
(3)合同能源管理项目投资回收期不宜太长
目前我国节能服务公司大多不具备庞大的资金实力,从已实施的项目来看回收期平均为2年左右。只有采用快进快出的模式,才能为后期项目提供足够的启动资金和后续资金。
2.我国合同能源管理的主要模式
(1)节能效益分享型
节能服务公司提供节能项目资金;合同期内节能服务公司与客户按照合同约定分享节能效益;合同期结束后,设备和节能效益全部归客户所有。
(2)节能量保证型
客户提供全部或部分项目资金;节能服务公司实施节能项目,保证节能量,从节能收益中获得合理的收益;如果没有达到承诺的节能量,节能服务公司赔付全部未达到的节能量的经济损失。
(3)能源费用托管型
节能服务公司为客户管理和改造能源系统,其经济效益来自能源费用的节约,客户的收益来自能源费用的减少。
二、合同能源管理在我国的发展
我国上世纪90年代末引进合同能源管理机制以来,通过示范、引导和推广,节能服务产业迅速发展,专业化的节能服务公司不断增多,服务范围已扩展到工业、建筑、交通、公共机构等多个领域。合同能源管理机制在中国虽然起步较晚,但却拥有巨大的市场潜力。企业对节能降耗的渴求,使中国节能环保产业潜在市场空间巨大,并成为国内外生产制造企业全力争夺的焦点。
合同能源管理的模式在中国已经取得了一定的成绩,据中国节能协会节能服务产业委员会介绍,合同能源管理在“十一五”期间的目标是节能投资500亿元,年产值320亿元。但是,我国合同能源管理还没有得到足够的重视,节能服务产业还存在财税扶持政策少、融资困难以及规模偏小、发展不规范等突出问题。加快推行合同能源管理,积极发展节能服务产业,是建设资源节约型和环境友好型社会的客观需要。
三、合同能源管理市场前景光明
2010年4月2日,国务院办公厅转发的发改委等部门《关于加快推行合同能源管理促进节能服务产业发展意见的通知》,2010年6月3日和10月19日,国家发改委联合财政部两次下发关于财政奖励合同能源管理项目的有关通知,从财政补贴上推进EPC项目实施的一系列政策出台,带动大型国有企业、跨国公司等纷纷成立节能服务公司,大举进军节能服务市场,这其中甚至包括南方电网、神华集团这样的“巨无霸”企业。中国节能协会节能服务产业委员会副主任谌树忠分析,财政扶持政策的频频出台将推动更多用能企业从“要我节能”变为“我要节能”。现在由政府牵头大规模推广合同能源管理,让各方都尝到市场化节能服务的甜头,节能减排的春天真的到了。
目前,我国对合同能源管理的服务理念宣传的力度还不够大,在社会上还没有形成一个共识。但是,随着政府政策的支持,合同能源管理的前景将变得格外诱人。
参考文献:
[1] 中国节能协会节能服务产业委员会.市场化节能新机制――合同能源管理[M].2006
[2] 成志刚,李卫,曹成.浅谈“合同能源管理”在火力发电厂中的应用前景[J].新疆电力技术.2007.94(3):66-67.
[3] 王李平,王敬敏,江慧慧.我国合同能源管理机制实施现状分析及对策研究[J].电力需求侧管理.2008.10(1):16-18.
关键词:合同能源管理 项目管理 项目风险管理
一、合同能源管理的背景及其在中国的发展
(一)合同能源管理产生的背景
着人类生产力的高度发展,能源消耗日益增加,各国在发展经济的同时,重点考虑的问题就是如何节约和充分利用能源。在能源需求量同供给量之间的矛盾不断增大的过程中,能源成本费用逐渐提升,这就给企业的经营发展带来很大的阻碍,要求企业必须要采取有效的措施降低在能源方面的消耗,研究出能源高效利用的对策。在此背景下,合同能源管理的引入势在必行。通过新型的能源利用途径―合同能源管理方式,企业能够将能源的效用和价值发挥到最大限度,以此来节约成本,创造更大的经济效益,推动企业的进一步发展。
全球环境基金在合同能源的推广应用过程中发挥了重要作用,国内也逐渐实现了对环境问题的有效控制,开展了大量的研究,在节能减排方面取得了一定的成就。这些研究的一个重要结论是中国拥有相对先进的技术,具备了实施节能项目的条件,这些项目预期对环境及经济效益的改善均有极大的帮助。然而受到各方面因素的影响,实际落实状况不佳,我国也致力于解决阻碍节能项目推进问题的处理工作中。经讨论认为原适应计划经济体制的节能管理体系,已不适应形势发展的需要,需要引进和推广一种适应市场经济体制的节能新机制―合同能源管理。于是,世行/GEF中国节能促进项目于1998年12月开始实施。
(二)合同能源管理在中国的发展
我国作为一个能源大国,但人均占有量和不合理利用问题严峻,如何最大限度的提升能源利用效率是我国的一项首要任务。合同能源管理备受我国的关注,政府部门也纷纷制订了一系列的政策措施来推广合同能源管理的应用范围和规模。二十一世纪初期,国家就正式将合同能源管理列入重要议程,之后出台了新的能源法、节能减排工作指导方案,规范了能源的利用状况,为合同能源管理的有效推行提供了制度保障;《合同能源管理项目财政奖励资金管理暂行办法》正式于2010年实施,由此我国逐渐加大了在合同能源管理项目方面的投资,对该项目有关的营业税、增值税及所得税予以减免,大大减轻了企业的经济负担,为企业的发展提供了良好的契机。一系列政策文件出台,都为我国合同能源管理的运用奠定了基础。作为一种高效节能减排市场机制,合同能源管理具有非常广阔的发展前景,必将在 “十三五”期间也发挥很大的节能作用。
二、合同能源管理定义及商务模式
(一)合同能源管理定义
就合同能源管理的定义进行分析,可以将其解释为:能源利用企业、节能服务公司二者之间通过一种契约合作的途径,设置节能目的来开展相关节能项目。其中节能服务公司必须要向能源利用企业提供有效的节能管理服务,实现契约中规定的节能目的,同时后者也需要向前者支付一定的费用,该管理模式本质上属于一种节能服务机制。
(二)合同能源管理的商务模式
1、节能效益分享型
该类型的合同能源管理商务模式主要指的是节能服务公司应承担融资的职责,其同使用能源的公司要根据契约中的比例对最终的节能效益进行共享。
2、节能量保证型
节能量保证型,节能服务公司保证客户在能源使用方面的消耗(包括资金、消耗量等形式)要达到一定的节约程度,在节约程度需要通过百分比体现出来。在这种类型的合同能源管理商务模式中,能源使用公司、节能服务公司可以结合实际状况选取融资方。
3、能源费用托管型
合同能源管理的第三种商务模式就是能源费用托管型,能源使用公司的能源系统的运维都需要节能服务公司来实施,并承包能源费用。如合同实施后,如果实际能源使用状况达到契约规定,公司要向节能服务公司支付能源节约余额,若超出规定,则由节能服务公司承担费用支出。
三、合同能源管理的项目风险分析
(一)项目、风险、风险管理的概念
项目:组织资源的整合,以创造前所未有的某项事务,而该项事务将在组织策略的设计上提供性能能力,项目有明显的生命周期,它开始于一个想法,通过设计、工程、制造或构建,并通过项目所有的人使用而产生。广义而言,“项目”指一个特殊而有一定限度的任务,由一群相互关连性的工作所共同组合起来的任务,而该任务是以获得特殊结果或圆满达成某种成就为目标。
风险:指某一危险事件发生的机率,它是已经存在的危险情况,虽然可通过防范措施来降低其发生率,但未必能完全消除可能带来的损失。然而,大多数的风险是可以预测的,例如台风和地震等天然灾祸,积极而有效的防范至少可减轻其损害。
风险的管理:主要通过对风险的分析,包括发现潜在的危险、风险评估、了解显现的意义、以及沟通危机信息的方法。如果一种实体或行动会导致伤害,那么就存在着危机;万一危险已经发生,其严重性如何,就需要事先估量;在各种防范措施下,这种危险可接受的程度如何,值得关切的程度怎样等等。另外,危险信息的传播与沟通,常常有助于增进认知和达成共识。
(二)合同能源管理项目中的项目风险
1、客户风险
一些客户的信用度较低,不能按照规定的期限来履行合同义务或付款,国内的信用监管体制不完善。
来自客户的运营风险,部分客户如果存在运营不合理的问题,经营效益较差,无法进一步扩大生产规模和范围,这就导致节能改造设备负荷较低,节能效果会大打折扣。如客户有其他重大问题停业或关闭,会使节能服务公司遭受损失。
客户卷入法律纠纷而发生的风险,致使节能服务公司遭受损失。
合同风险,合同订得不完善,对一些细节规定得不够详尽有纠纷风险。
2、项目自身风险
金融和财务风险,能否如期获得银行贷款、利率变化、财务风险、考虑不周使测算项目节能效益有误。
合同能源管理项目应选择节能技术成熟、具先进性的技术。
设备原材料采购风险,所安装的设备能否正常运行,不出问题。
工程施工风险也是项目自身风险之一,主要指的是分包商未能在规定期限内高效完成任务,或存在质量问题、或拖延期限。
节能量风险,节能服务公司也存在未详细计算项目节能量的问题,导致实际节能量比预期低,节能服务公司无法收回成本。
能源价格风险,利益分成也会因为能源成本的变动而出现改变。
投资回报风险,确定分成比例、回报期、政策变化、客户支付能力等。
3、降低风险的方法
首先要对客户进行详尽了解客观评价,包括客户信用情况、经营情况、财务状况等。一般来说,公司注册资本较大、经营时间长的公司,说明其实力较强;客户的股东是很有实力的大公司,客户风险会小。同时,还要了解客户的主营业务,企业重视其主营业务,风险会小;了解客户的财务情况,获利能力分析,银行负债及偿债能力等。客户重大事项,如有无法律官司纠纷等。
我们要多渠道收集客户信息,选择有信用、资金链良好的客户,尽可能签一份完善的合同,用成熟的技术降低设备和技术风险、降低财务风险。
四、合同能源管理项目实例分析
北辰时代大厦中央空调系统节能改造项目,是我所在的单位于2013年实施完工的合同能源管理项目,在2014年获评中国节能协会节能服务产业委员会(EMCA)评选的“优秀合同能源管理项目”;并于2015年5月通过了节能中心合同能源管理项目奖励资助金的考核评定。
北辰时代大厦中央空调系统节能改造项目,实施单位为北京格林吉能源科技有限公司,项目业主为北京世邦魏理仕物业管理服务有限公司。本项目采用节能效益分享型的合同能源管理模式。项目总投资为112万元,项目资金全部由节能服务公司支付。合同期限为七年六个月,自2012年11月开始,至2019年9月止;项目的建设期为自2012年11月5日至2013年1月6日止;节能效益分享期的起始日为2013年5月1日,效益分享期为35个月(自2013年5月1日始,至2019年9月30日期间的7个制冷期)。
效益分享的比例和方式:
效益分享期物业管理公司分享比例% 节能服务公司分享比例%
2013-5至2013-9 10% 90%
2014-5至2014-9 20% 80%
2015-5至2015-9 30% 70%
2016-5至2016-9 40% 60%
2017-5至2017-9 50% 50%
2018-5至2018-9 60% 40%
2019-5至2019-9 70% 30%
合计 40% 60%
本项目的技术原理是增加CC能效控制中央站及冷源能效控制设备,加载节能控制程序,通过新增传感器采集实时运行数据反馈至能效控制设备,能效控制设备根据内置专利程序对相应负载设备实施启停控制及连续调节控制,使冷源系统跟踪整体负荷变化进行实时、动态调节,确保制冷系统效率最高、能量损耗最低。
本项目改造设备为:开利离心制冷主机4台、低区一级冷冻水泵3台、冷却水塔3台、冷却塔3组。
项目的年节能量计算:节能收益 = 节电量 × 电价
电价的确定:电价 = 核算年度5-10月北辰时代大厦支付供电部门电费合计
核算年度5-10月北辰时代大厦用电量合计
节电量确定:节电量 = 节能改造后用电量 ×节能率
1-节能率
本项目“改后用电量”每年通过抄表记录,三方共同确认。节能量的折标准煤系数:1万kWh = 3.3吨标煤,经计算该项目年节能量约为51万千瓦时,折合标准煤为170万吨标煤。年节能收益,商业用电为1-1.3元/kWh,一年节能效益为50万元左右。
项目(设备)所有权归属/转移,本合同到期并且物业管理公司付清本合同下全部款项之前,本项目下的所有安装的设备、设施和仪器等财产的所有权属于节能服务公司。本合同顺利履行完毕之后,该项财产的所有权将无偿转让给北辰时代大厦,节能服务公司应保证该项目财产的正常运行。
我司承接此项目前,对客户进行了充分了解分析、包括技术与工程部现场考察、市场销售部与客户沟通。在引入该套风险管理计划的初期,部分同事对于该标准存在着一些认识上的不足之处,对此,我司积极开展教育培训工作,加强沟通和咨询,为各个部门之间和上下级之间建立了良好的沟通管道,使意见和问题能源源不断的反馈到最高层,在新的风险萌芽之际,就把其纳入风险登记表,从而真正做到了防范未然。
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).
1.1履行建设管理程序问题
针对采用合同能源管理模式实施节能改造的建设项目,其改造过程应如何履行建设管理程序。这主要表现为:一是确定合同能源服务公司是否应履行招投标程序。我国现有的招投标规定要求,对政府办公建筑、政府投资或以政府投资为主的建筑,其推动节能改造时必须按公开招标方式确定合同能源服务公司。但履行招投标程序后,许多合同能源管理公司普遍反映中标价无法保证其基本利益而放弃了改造项目。二是建筑节能改造技术方案是否履行设计管理程序问题。如果要求合同能源管理公司编制的改造技术方案履行设计管理要求,将带来两方面问题:一方面绝大部分合同能源管理公司无相关设计资质,不具备编制和出具施工图设计文件的资格,只有“强其所难”去与相关有资质的设计单位搞合作,实际就是搞“挂靠”,既不符合国家对设计单位的规范管理要求,又增加了实施合同能源管理模式的成本;另一方面,由于工作量小,加之缺乏强制性规定,审图机构普遍缺乏承接这类项目施工图审查业务的意愿。三是合同能源服务公司的施工资质问题。大多数合同能源公司主要从开展工业节能服务转型而来,普遍不具备工程施工的相关资质。以重庆为例,目前15家从事建筑节能合同能源管理的服务企业中仅有3家具有机电设备工程安装资质,如果要求合同能源服务公司必须具有相关工程施工资质才能开展改造施工,那么绝大部分合同能源管理公司将无法履行能源服务合同。若合同能源服务公司委托有资质的施工单位实施改造施工,将增加财务成本和工作风险,合同能源服务公司表示将无法接受。四是节能改造工程是否应引入监理机制问题。若按照《建设工程质量管理条例》和原建设部《工程建设监理规定》、《建设工程监理范围和规模标准规定》,要求需将改造项目纳入监理,合同能源服务公司反映这与合同能源管理模式倡导和要求的“一条龙”服务有冲突,且谁来支付聘请监理的相关费用,又将成为与用户谈判能源服务合同时的新问题,这实际上增大了实施合同能源管理的难度。五是改造后工程验收问题。采用合同能源管理模式实施改造项目是否需要进行工程验收?按什么方式验收?目前尚无明确的规定。是进行节能效果的检测评估,以其达到预期节能率即可认为工程合格并验收,还是应按照GB50411《建筑节能工程施工质量验收规范》、GB50243《通风与空调工程施工质量验收规范》、GB50242《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》及GB50303《建筑电气工程施工质量验收规范》等标准要求组织进行工程验收。这在具体工作中找不到相关依据,亟待明确。
2.2改造工程的质量保修期问题
在能源服务合同期内如果项目改造质量有任何问题,理所当然由合同能源服务公司负责承担解决。但如果合同期满交付用户后,项目的工程质量、保修责任(包括设备、产品质量保修问题)该如何界定,这是当前能源服务合同谈判过程中争议很大的问题。目前在建筑节能改造领域,合同能源服务公司一般主要对照明、空调和电路系统进行改造,采用的技术主要以产品替代型为主,而且通常倾向于能在3年内就收回投资的技术和产品,且其与业主签订的节能效益分享合同也以不超过5年为主。在这种情况下,如果5年合同期满后交付业主的改造项目出现质量问题,合同能源公司该不该负责?该负什么样的责?由于目前国家和地方都没有明确规定,这会对合同能源管理模式的社会信誉和长期发展带来很大的隐患。
1.3融资困难问题
从国外发展经验看,合同能源服务公司要实现可持续发展,仅凭自有资金和靠自己积累发展资金是远不够的,必须要具备从金融机构募集资金的能力。但目前建筑领域的合同能源公司处于起步阶段,其信誉和偿债能力远未得到金融机构的充分认可,客观上造成金融机构为合同能源公司提供金融支持的意愿不强烈。同时,由于合同能源管理模式的社会认可度低,金融机构对合同管理模式缺乏系统认识和研究,对其金融风险无法全面识别判断和掌控,这也影响了金融机构对合同能源管理模式的支持力度。
1.4合同能源服务公司的扶持发展问题
由于建筑节能改造的合同能源管理尚处于起步阶段,全社会对合同能源管理模式的认识还非常肤浅,合同能源服务公司花了很大精力与改造项目业主沟通,却往往很难取得认可和信任,改造项目业主经常认为合同能源管理模式是“陷井”,不可能有天上掉馅饼的好事,合同能源管理远未形成有效的市场需求。同时,目前合同能源管理公司主要由中小企业构成,其社会信誉、技术水平、资金实力、服务水平都处于培养和发展阶段,建筑节能改造的合同能源管理还需要系统的政策支持、市场培育和社会关注。
2合同能源管理在建筑节能改造中应用存在的技术障碍
2.1节能量核定问题
对于节能效益分享型合同能源管理模式而言,如何客观公正、科学准确地计量或核定改造后的节能量,这既是关系合同双方直接利益,影响能源服务合同能否成功签订并在履约期间得到全面有效执行的最关键因素,也是当前金融机构不愿意对合同能源管理项目给予金融支持的最直接原因。为了促进合同能源的发展,我国出台了GB/T24915-2010《合同能源管理技术通则》规定可通过测试、计量、计算和分析等方式确定项目能耗基准及项目节能量、节能率或能源费用节约,并可以委托合同双方认可的第三方机构进行监督审核,但该通则引用的是GB/T13234《企业节能量计算法》的算法,其对于建筑项目而言难以适用。2013年1月1日起实施的GB/T28750-2012《节能量测量与验证技术通则》明确了节能计算的原则、方法、内容和相关技术要求,但对节能量测定规定得比较原则和笼统,加之由于历史原因,我国既有建筑基本没有分项计量,建筑能耗相关基础数据非常不完善,按照通则难以对具体的建筑项目进行节能量核定。节能量核定的方法和要求不明确,给合同能源管理模式的实施带来极大的隐患和风险。
2.2部分节能措施的节能量计算问题
对重庆已实施改造的68个公建项目所采用的改造技术进行分析,有些节能措施很经济适用,但其节能效果如何量化核定尚无依据和具体方法。这主要体现在:对照明系统采用节能控制措施后其节能率如何计算;对室内用电设备采用节能插座减少待机能耗后其节能量如何计算;对房间空调器采用节能插座或节能控制板限制温度以及利用冷凝水对冷凝器进行喷水降温等节能措施的节能量如何核定;中央空调系统节能改造后节能量如何测定;供配电系统改造采用线路改造后节能量如何计算;用户用能行为、天气因素对节能量影响因子如何确定等。这些问题目前在实施中分歧和争议较大,应当引起重视并切实加以解决。
3建议