能源管理系统现状
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能源管理系统现状范文第1篇
Abstract: this paper in the full analysis building energy management system, and on the basis of large-scale public buildings in combination with unit building area of high energy consumption, energy saving potential characteristics and energy-saving management requirements, put forward in large-scale public buildings set up energy management system in the proposal, used to master the energy utilization and energy use of scientific management, and finally reach the goal of saving energy. And explains the energy management systems design goal, function, design elements and structure, can be used to guide large-scale public buildings energy management system.
Keywords: large-scale public buildings; Energy management system; Building energy efficiency management system
中图分类号： TU201.5文献标识码：A文章编号：
一、引言
随着我国经济和社会的快速发展，大型公共建筑经常被作为一个城市现代化的象征，兴建大型公共建筑既促进了经济社会发展，又增强了为城市居民生产生活服务的功能。新建建筑中大型公共建筑的比例呈增长趋势。大型公共建筑一般指单体建筑面积2万平方米以上的办公建筑、商业建筑、旅游建筑、科教文卫建筑、通信建筑以及交通枢纽等公共建筑。由于此类建筑结构和用途的特殊性，且往往片面追求外形，用能系统复杂、运行工况变化大、影响能耗因素多，再加上再设计、施工、使用和运行维护等环节的粗放式管理等不利因素的影响，使得当前的一些大型公共建筑往往是耗能的大户。主要问题表现在以下几个方面：
（1）目前，我国大型公共建筑能耗高、能效低问题突出。根据清华大学与建设部的2007 年研究抽样调查，大型公共建筑面积占城镇建筑总面积的比例为4％，但消耗的电量却占22％[1]。据测算，我国大型公共建筑单位面积年耗电量达到70～300kWh，是普通居民住宅的10～20倍，其节能潜力亟待挖掘。
（2）超过70%的大型公共建筑没有专职的节能管理人员，大多数大型公共建筑业主的用能设备管理仅仅是从安全使用的角度考虑，缺乏系统的能源管理制度和手段，不能及时掌握能源的整体消耗情况，对主要用能设备的运行情况和节能状况未能及时把握及管理。因此，建立建筑能源管理体系，依靠先进的节能管理手段来实现大型公共建筑的节能运行，约束使用者的使用习惯和提升物业管理的运行管理水平，提高运行管理效率是目前亟待解决的问题。
（3）多能源系统与复杂负荷的结合体。在能源危机的今天，可再生能源的利用越来越普遍，大型公共建筑的这一现象尤为明显。大型公共建筑可能设置多种能源，如常规电制冷、三联供、地源热泵、冰蓄冷、蒸汽供热、太阳能、风能等。这么多能源在楼宇中综合使用所带来的多能源的协调优化、负荷预测与优化控制等问题将逐步凸显。
（4）缺乏有效的能源管理手段。大型公共建筑往往同时伴随着供能系统众多、用能系统复杂、位置分散、用能信息量庞大等特点，常规的、针对设备或能耗的管理系统（如BA系统、能耗监测系统）一般只注重对设备自身管理或对能耗的计量监测，缺乏对整个能源的系统管理。因此，为保证整个建筑的能源的优化运行必须建立具有有效的监视控制、完善的通信系统、科学的分析诊断、合理的优化管控的建筑能源管理系统，同时结合建立的能源管理体系，实现大型公共建筑能耗的有效管理。
由上可知，我国大型公共建筑单位建筑面积能耗高，节能潜力巨大。其节能改造工作成为了一个系统的复杂工程。结合“十二五”期间我国大型公共建筑能耗降低15%的节能目标，这就需要针对大型建筑的使用特点，建立建筑能源管理系统，科学地进行能耗监测、分析诊断、优化管理与控制，提高大型公共建筑能源利用的经济与社会效益。本文将在充分研究分析建筑能源管理系统的基础上，结合大型公共建筑的特点及需求，提出大型公共建筑能源管理系统的设计目标、功能以及架构，用于指导大型公共建筑能源管理系统的建设。
2、建筑能源管理系统
建筑能源管理系统是指对建筑物或者建筑群内的变配电系统、照明系统、电梯系统、空调系统、供热系统、给排水系统等能源使用状况实行集中监视、分析管理和分散控制的软硬件系统。目前所提的建筑能源管理系统主要分为三类：
能源管理系统现状范文第2篇
关键词：能源管理数据采集能源平衡
引言
能源管理系统是指采用自动化、信息化技术和集中管理模式，对企业能源系统的生产、输配和消耗环节实施集中扁平化的动态监控和数字化管理，改进和优化能源平衡，实现系统性节能降耗的管控一体化系统。系统从企业的实际出发，对企业的能耗现状调研基础上，对企业的重点能耗－电、水、煤、气（汽）的使用过程数据，监测、记录、分析、指导，实时监控企业各种能源的详细使用情况，为节能降耗提供直观科学的依据，全面提高公司核心竞争力和可持续发展能力。
1、能源管理系统方案
1.1设计的基本原则
系统设计主要遵循以下原则：
* 安全性原则：能源管理系统采集的数据基于企业的现有DCS系统、智能仪表以及其他调度系统，数据的重要性及安全性对其来说至关重要，无论在系统、网络等各个方面都需要加强安全措施，保证系统安全运行。
* 专业性原则：本系统是针对能源的管理系统，充分结合国家能源相关政策文件、企业用能情况和企业行业专业知识，创立能源管理和节能标准图表、专业能源系统分析模型、专业能源系统分析图表。
* 先进性原则：采用面向对象的系统设计，采用B/S三层结构模式和C/S结构混合应用，选用大型数据库平台和工作流引擎，Windows和web技术、基于先进自动化软件平台。
* 开放性原则：系统遵循国际标准和工业标准，采用数据交换平台，适应统一的服务接口规范，提高系统的开放可连接性。
* 易扩展原则：软件架构采用模块化设计，支持现有的管理系统及以后扩充的系统。既能满足当前业务的需求，又为今后的扩充留有空间。
1.2总体结构
（一）系统架构
能源管理系统应用架构主要分为三个层次。底层为信息采集层，中层为实时数据处理层，上层为应用管理层。系统架构如下图所示：
（二）网络结构
系统在网络层次上分为标准以太网和工业以太网两层结构，即能源采集网和能源监控网。采集网采用支持千兆的交换机，冗余配置,分别接入能源监控网。能源监控网采用环形网络拓扑，采用具有网管功能的工业级以太网交换机，通过环形拓扑结构实现网络链路的冗余连接以保证工业网络的可靠性与稳定性，组成一个逻辑上的环形以太网的冗余结构。
1.3系统功能
根据系统架构，采用模块化设计实现三个层次的功能：
（1） 能源信息监控
* 能源潮流监视
对能源介质（电、水、煤、蒸汽、压缩空气）在各关键节点的流入量、输出量及其重点设备的压力温度等重要运行参数进行周期扫描，以便进行能源潮流监视。包括：电力系统的电量、电压、频率等，动力系统的流量、压力、柜位等，均纳入能源管理系统监视范围；对一些重要能源设备运行状态进行监控，对设备异常给出报警，并对重要设备异常提供必要保护。
* 故障报警
能源管理系统报警信息包括分级报警和多媒体报警。对重要现场设备的故障信号、能源介质报警参数超限、与能源生产相关的重要生产单元运行状态、生产现场无人值守电气室的门开、火灾等进行报警，根据故障程度、重要性，将报警信号进行多级分类，提供人工确认与复归功能。对于以上报警与复归，均提供终端信息显示。
* 趋势曲线
能源管理系统对采集的有关能源系统运行潮流实时数据进行按时序，保存在系统的短时/长时数据库中，计算最小/大、平均、累计值，借助系统的用户查询界面，对于短时归档数据，提供过程曲线或棒图显示；对于长时归档数据，可按信号内容、时间粒度、数值类型进行历史数据查询，并可进行曲线或棒图显示。
* 能源信息归档
根据能源管理的生产实际需求，能源管理系统对各种能源介质数据，采取不同的信号采集周期和归档保存时间，对所采集的实时数据按类型、名称及站点等分类，按时序依次存档，计算最小值、最大值、平均值、累计值、准点值等结果并保存。
* 基于WEB的能源信息
对于企业没有配置能源管理系统终端的用户及企业的上级集团，系统提供基于浏览器方式的信息渠道，管理人员可以在异地查询即时的能源统计信息以及一些关键运行参数的实时趋势，可通过Web方式信息，主要包括：所有的能源统计报表、系统运行的趋势曲线和统计图形、能源质量/设备的历史和统计信息等。
（2） 基础能源管理
* 能源实绩管理
以能流图或趋势图的形式实时展现各种能源介质的发生、储存、消耗情况，在设定的时间段内自动分析能源介质的平衡状况，并对出现的不平衡状况依据其量是否超过总量的一定比例例如5%分别进行平衡认证，或提出报警并给出调度原则。以实现经济高效、循环利用的能源动态平衡。
* 能源计划管理
主要实现基于生产计划、能源预测结果、检修计划等因素制定合理的用能计划，以及以电、水、蒸汽、压缩空气为最优利用为目标的能源调度决策支持功能。
* 能源成本管理
能源成本管理主要实现以成本中心为单位，对各种能源消耗量进行统计计算，合理确定能耗考核指标。以实现精细管理、节能减排的整体优化目标。通过能源成本管理可以方便的支持企业以后工艺状况的变化，使企业方便的进行能源管理。
* 能源质量管理
能源质量管理主要实现对煤、水质、氮气等能源介质和环保检测的检化验数据的集中管理，并分析介质及环境质量的变化趋势。最终为能源安全及时、保质保量的稳定供应提供支持。
* 重点能耗设备管理
能源设备管理主要对关键的大型能源设备实行集中管理，并建立检修、使用档案，辅助制订设备检修计划。最终为能源安全及时、保质保量的稳定供应提供支持。
* 能源审计辅助管理
利用能源管理系统的大量能源数据，按照能源审计流程，对企业一年的各种与能源审计有关的参数和数据进行分析，按照能源审计特定的表格格式，自动输出相关的报表，辅助企业进行能源审计。
（3） 能耗综合优化分析
* 能源供需预测：主要利用能源实时数据和生产过程数据，根据预测类型不同采用对应的能源预测方法对能源发生量和消耗量进行预测，为合理制定能源计划及能源动态调度提供决策支持。
* 能源平衡分析：利用能源数据仓库，进行以月、旬、周为单位的能源计划与能源实绩的对比分析；对各工序的能源产生量与消耗量的预测值进行平衡分析；关键能源计量仪表运行的置信度分析，计算各仪表的计量准确性置信度。
* 能耗分析：利用运行的能源数据，对不同时期的能源消耗数据进行对比分析，评价企业能耗水平的变化；对重点能耗工序的产量数据和能耗数据进行对比分析；对各工序能耗进行影响因素分析，找到影响能耗的关键性工艺条件，建立工艺能耗模型，并以此模型为基础分析降低能耗的工艺改进途径。
* 设备故障分析：利用能源数据仓库，对不同时间段的设备故障原因的分类统计对比，找出不同时期每个设备的主要故障原因；利用时间序列分析进行设备故障时间间隔预测，为制定设备的检修计划提供参考。
2、应用实例
能源管理系统经过在化工行业成功试点，取得了良好的效果。能源管理系统在柳化建立和投入运行后，优化了能源管理流程，建立客观的有数据依据的能源消耗评价体系；实现了在信息分析基础上的能源监控和能源管理的流程优化再造，有效实施客观的以数据为依据的能源消耗评价体系，减少能源系统运行管理成本，提高劳动生产率；特别是柳化的能源系统规模较大，结构复杂，运行值班和检修及其管理的工作量大，成本高，系统运行后简化了能源运行管理，能源数据自动采集，减少日常管理的人力投入。通过优化改进能源平衡的技术手段，实时了解企业的能源需求和消耗的状况，采用综合平衡和燃料转换使用的系统方法，使能源的合理利用达到一个新的水平；通过能耗与生产控制管理的关系分析形成一套柳化利用能源管理系统进行节能操作控制解决方案，有效地降低了车间和工艺设备能源消耗，产生较好的节能降耗效益。
3、结论
能源管理系统投入运行后，系统运行稳定可靠，能源的分配情况、消耗情况可及时的反馈给有关部门，为生产决策提供了科学数据。使能源的调度更加及时、合理，由原来的事后统计变为现在的计划管理与动态调控，大大减少了各环节的能源消耗，降低了能源成本，经济效益极为可观。同时也为能源计量提供了重要依据，避免了能源供需之间的纠纷，提高了工作效率，对提高公司的竞争力具有重要意义。
参考文献：
[1]杨艺，唐灿．基于Web科研信息管理系统的设计与实现[J]．重庆工商大学学报：自然科学版，2008，25（15）：521－524.
[2]傅咏红，周鲜成，王建明．现代企业的能源计量监控与管理系统的设计[J]．计量技术，2005（3）：46－47.
[3]王永川，陈光明.钢铁企业能源管理系统方案研究[J]．冶金能源，2003，22（6）：5－8，36.
能源管理系统现状范文第3篇
关键词：钢铁工业 能量管理系统(EMS) 节能减排
中图分类号：TP27 文献标识码：A 文章编号：1672-3791(2 012)02(a)-0147-01
钢铁工业是我国的能耗大户，其能耗占我国总能耗的11％左右。我国钢铁企业的吨钢能耗远高于世界先进水平，重点钢铁企业的吨钢能耗比国外先进水平高出10％。数据显示，目前在钢铁能耗费用竟占了总成本的20％～35％。工业和信息化部了《关于印发钢铁企业能源管理中心建设实施方案的通知》，鼓励钢铁企业建立能源管理系统(EMS)，包钢相应国家政策，构建了EMS。
包钢构建EMS，有利于推进国家能源方面法律法规、政策、标准和其他要求的实施，对钢铁企业的节能减排、循环经济提供指导，以促进钢铁企业提高能源利用率，降低能耗，减少污染的排放，保护环境；有利于钢铁企业做好能耗介质平衡、应急措施、能耗控制等工作；有利于实时提供在线能源系统平衡信息和调整决策方案，确保能源系统平衡调整的科学性、及时性和合理性，从而提高能源利用水平，实现生产工序用能的优化分配及供应，保证生产及动力工艺系统的稳定性和经济性，并最终实现提高整体能源利用效率的目的；有利于调度正确的指令。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)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。
1 国内钢铁企业EMS应用情况
以宝钢、马钢等为代表的企业EMS。按照扁平化和集中一贯的理念，将数据采集、处理和分析、控制和调度、平衡预测和能源管理等功能进行了有机、一体化集成，实现了企业能源管理中心系统的管控一体化设计，系统和应用功能比较完善。同时，企业配置了经过严格培训的专业技术和管理人员，取得了良好的节能效果。此类EMS建成后，主要体现在以下三个方面的功能：(1)通过对能源设施集中监控，大幅度提高钢铁企业能源系统劳动生产率。(2)运用EMS强大的功能和手段对各能源介质实现有效在线调控，充分利用钢厂二次能源，确保系统经济合理运行，节能和环保效益贡献突出。(3)在能源系统异常和事故时，EMS通过集中监控做出及时、快速和准确处置，把能源系统故障所造成的影响控制在最低限度，确保能源系统稳定运行。
以济钢为代表的企业EMS。将主要能源消耗信息和部分设备信息采集到企业能源管理中心，并对部分有条件的工序进行了监控，基本实现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。但限于现场条件，高效扁平化的调度和在线平衡管理等对节能有重要作用的功能还受到一定的限制，需要进一步改造、完善和提高。此类EMS建成后，不仅能统一调度能源，提高劳动生产率、优化煤气平衡、减少煤气放散、提高环保质量、降低吨钢综合能耗都发挥了重要作用，同时它对于事故预案的制定和执行、事故原因的快速分析和事故的及时判断处理、正常和异常情况时的能源工序的合理调整和平衡都是十分有效的。
其它企业的EMS。主要功能是采集动力计量信息，通过软件实现编制能源管理报表、能耗分析、大屏幕显示等功能，本质上是以动力计量采集、管理为主的基础应用，与真正意义上的企业能源管理中心还有较大差距。此类EMS虽然在节能方面能起到一定的效果，但很大程度上不能使能源得到合理的利用，造成很大的浪费。目前国内许多钢厂目前都属于此类EMS。
包钢在EMS在推广过程中面临一些困难和问题：一是对EMS缺乏足够认识。目前包钢实施的节能技术改造以单个设备或工序为主，系统性较差，对EMS在包钢生产和能源利用全过程优化方面具有的独特优势认识不足。二是包钢部分能源系统的装备水平较低。能源系统监测、控制系统尤其是数据采集仪表和自动化水平还较低，达不到EMS系统需要的配置水平，难以实现对生产及能源系统监控与系统优化调度的有机结合。
2 包钢启动EMS的实施步骤
根据包钢的实际情况，EMS项目必须是边生产边施工边设计调试，现场的设备更换要在后期安排计划来完成。主要分为三个步骤。
第一步：项目建设内容及方式的确定。
EMS项目要实现什么功能，达到什么效果，需要征求各部门的意见，在考察讨论的基础上确定具体工程改造的内容，在此基础上，公司组织编制招标书，同时确定招标的方式。第一步具体工程内容应包括建立EMS硬件、软件平台、专用网络，将具备条件的介质先期接入EMS进行集中管控。
工程管理上要以较快的速度确定中标方，中标单位讨论确定下来后，根据包钢能源系统的实际情况，在中标单位的投标方案的基础上，进行讨论修改，审查并确定EMS项目的执行方案，此项工作是整个项目的关键，要建设并指导整个EMS的设计施工和调试工作。
第二步：进行数据采集、历史数据录入、网络施工、软件编写和硬件配置工作。这一阶段将建立一个EMS的雏形，建立一个最基本的运行平台，确立整个EMS的基础。
第三步：进行数据采集、操作界面和网络系统的优化工作。EMS是一个不可立即完成的渐进式系统，整个系统将随着企业的发展不断改进、不断完善。EMS是没有最好只有更好的，是应该始终保持和企业现状相适应的。
3 包钢构建EMS的预期效果
(1)EMS可以为包钢充分有效利用能源，实现可持续发展奠定重要的技术和管理基础。
(2)EMS能够科学调度、平衡与优化能源介质，实现减少煤气放散、提高环保质量、降低吨钢综合能耗。
(3)EMS对企业强化能源计划和实绩管理、提高能源平衡预测手段、针对能源事故原因的快速分析和及时处理等将起到十分重要的作用。
(4)能源管理系统EMS对企业具有良好的经济、环境和社会效益，对实现国家节能减排目标、支持社会可持续发展具有重大意义。
(5)实现能源管控一体化。实现大多数变电站所、甚至煤气系统的无人值守，大大减少人力资源的投资。
4 结语
当前钢铁行业竞争激烈、市场严峻，在这疲软的钢铁经济形势下，向管理要效益，包钢建设了EMS，科学、合理的配置各种动力介质，以达到节能减排增效，具有相当大的现实意义。
参考文献
能源管理系统现状范文第4篇
关键词:能源计量信息;管理系统;计量器具;标准化
中图分类号:F27文献标志码:A文章编号:1673-291X(2010)22-0021-03
能源计量信息管理系统,是把分布在不同地点的多台计量仪表进行联网,实现计量仪表的在线实时数据采集和管理[1]。系统的组成通常由计量检测设备、数据集中器(分站)、用户终端、管理服务器(主站)、管理软件和网络器件等构成,具有能源数据采集、数据传输、数据处理、数据存储等能源计量功能,其输出数据可用于能源统计与能源审计。
一、能源计量信息管理系统的现状分析
目前,中国各行业开发和使用的能源计量信息管理系统无统一规范标准。因为缺乏国家规范性的指导文件,企业按照自行需求进行设计和开发,能源计量管理系统模式较混乱。许多企业因为没有相关标准或规范的指导而茫然。据浙江省医药化工行业能源计量信息管理系统调查显示,现阶段企业在能源计量系统由于系统结构、功能模块、数据结构与输入输出报表等多方面的不规范,使得企业在计量器具选择、计量数据采集点设置的规范导致企业能计量与源平衡的不确定性。因为缺乏相关标准或规范,很多企业的能源计量管理系统输出政府能源监管部门的需要的各类申报报表(企业耗能设备一览表、企业能源计量器具一览表、能源工业企业能源购销存表、能源消耗统计及分析报表、生产信息报表),误报和漏报的情况时有发生。这种政企不一致的状况,使得政府能源监管部门较难统一管理企业的能源统计与审计工作。本文就结合当前中国用能行业能源计量信息管理系统的特点,对系统的设计规范做一些浅层次的探讨与研究。
二、能源计量信息管理系统建设的一般要求和设计原则
1.系统的软硬件环境设计要求
在设计能源计量信息管理系统时,对设计硬件上要考虑企业的经济承受能力,逐步完善。同时,配备的计量器具必须要能在线检定或校准;软件设计要考虑全面,给予必要的完善及升级的空间。
2.确定现场能源计量检测点设置与计量器具配置要求
(1)现场能源检测点确定。用能单位能源计量信息管理系统,应能采集行业不同种类能源的数据。所称能源数据,指煤炭、原油、电力、天然气、焦炭、水、蒸汽等和其他直接或者通过加工、转换、回收而取得有用能的各种资源 [2]。
能源计量信息管理系统采集点的设置原则是以能够准确和实时采集数据的作为计量检测点,并且要考虑能满足能源平衡、能源统计与审计要求 [3]。具体数据采集范围包括:
a)输入用能单位、次级用能单位和用能设备的能源及载能工质;b)输出用能单位、次级用能单位和用能设备的能源及载能工质;c)用能单位、次级用能单位和用能设备使用(消耗)的能源及载能工质;d)用能单位、次级用能单位和用能设备自产的能源及载能工质;e)用能单位、次级用能单位和用能设备科回收利用的余能资源。
(2)计量器具配备率要求。根据GB/T 17167―2006标准要求,能源计量信息系统数据采集点的能源计量器具配备率不低于表1的规定(见下页表1)。
3.合理选用现场能源计量器具
根据GB/T 17167―2006标准要求,能源计量信息管理系统所选用的能源计量器具,要依据不同用能设备所耗的能源类型不同,而选用相应的计量器具。所选用的计量器具必须要能提供数计量据输出接口。选用的计量器具除了保证精度要求,也要根据生产工艺、使用环境等条件的要求,进行选择相适应的计量器具。
能源计量信息系统数据采集的计量器具准确度不低于表2的规定(见下页表2)。
4.能源管理信息系统主要功能模块设计原则
(1)计量器具系统模块。计量器具系统模块的功能是能源计量管理系统与能源供应部门收费端计量数据联网,实时监控一级计量和二级计量能源数据偏差,并将所采集计量数据形成对比图,出现不合理偏差系统立即报警。系统对电能供应质量进行实时监控,并有报警提示和报警记录。
(2)能源数据采集系统模块。能源数据采集系统模块的功能是自动采集各类能源计量点的实时瞬时量和累计量,采集周期在1分钟～24小时范围内可调。采集数据项目完全符合能源统计和能源计量管理部门的要求。
(3)采集数据传输、存储、查询系统模块。采集数据传输、存储、查询系统模块应满足实时传输的要求,考虑到数据传送速度,有线传输200米以内可采用双绞线串口传送,超过200米宜采用光纤以太网传送,也可采用无线传输;各采集点数据传输到人机交互界面的时间不应超过1秒。数据输出应满足集中化管理的需要,可通过人机交互界面查询到所有的能源计量数据输出。能源数据中心服务器实时监控历史数据一般要求保存不少于60天。
(4)数据汇总和计算分析系统模块。数据汇总和计算分析系统模的功能是对能源消耗计量数据进行汇总,并按照系统设定各种能耗定额指标和节能量化指标计算分析,并自动形成对比分析图表。超过指标系统立即报警提示。通过报警提示,企业能够及时发现能源浪费现象和能源消耗异常情况,及时进行纠正与改进,及时有效控制能源消耗和能源成本开支。能耗定额指标和节能量化指标主要包括企业单位产值综合能耗、单位产品综合能耗、企业工业增加值综合能耗、企业和车间能源消耗定额及用能设备单耗等。数据汇总和计算分析系统模块功能能够对每个产品能源成本、每个车间能源成本和企业能源成本进行监控和分析,并自动形成对比分析图表,用能成本超过预定费用,系统立即报警提示。
(5)报表统计系统模块。报表统计系统模块功能是能够根据政府、各级公司及分公司需要,自动导出所有的各类满足政府能源统计与审计要求的用源申报报表(企业耗能设备一览表、企业能源计量器具一览表、能源工业企业能源购销存表、能源消耗统计及分析报表、生产信息报表等),能源统计报表数据均能追溯到系统计量检测记录。
(6)企业、车间、设备能源管理系统模块。企业、车间、设备能源管理系统模块功能是实时监控企业、车间、设备能源实时消耗量,监控各项用能指标不超过定额指标。超过定额指标经报警提示查找原因,及时进行改进。设备管理系统功能能对重点用能设备能耗状况、负荷率、有效利用时间、开启、停止时间等影响能源消耗的各项参数进行实时监控,确保设备的高效、经济运行,减少设备的空载时间和能源浪费的地方。
5.能源管理信息系统的安全设计和维护原则
信息系统应做好防电磁干扰,采集信号线应采用屏蔽线,并禁止与强电信号线混敷;与信息系统相连的外网系统应做好防火墙等病毒隔离措施。用能单位应设系统维护人员负责能源计量信息系统的整体维护;各车间也应有专人负责每天不少于一次的仪表值和信息系统反馈值的一致性检查,发现问题应及时通知系统维护人员。
三、能源计量信息管理系统规范化工作成效
在上述研究的基础上,2009年3月,浙江省标准化研究院联合上虞新和成生物化工有限公司、上虞市质量技术监督局,联合制定了《医药化工行业能源计量信息系统》联盟标准,建立了能源计量信息管理系统的统一的管理模式,实现能源计量管理标准化。通过近一年的标准实施表明,统一规范的能源计量管理系统进一步提高了工艺过程中的能源计量数据的分析和研究的正确必可靠性,为改进生产工艺,提高技改节能效益提供了科学的依据,真正发挥了能源计量数据的功效。其次应用能源管理的科学方法,结合计算机信息网络技术,通过精确计量,自动采集能源量值数据信息,对能耗数据进行计算汇总、图形对比、经济分析、量化评价,控制能源消耗,节约了能源成本开支,提升企业能源管理水平。例如,浙江省重点试点企业上虞新和成生物化工有限公司发酵车间经过对蒸汽消耗数据的分析,将灭菌工艺由原来的间歇消毒改为连续消毒,使车间每月蒸汽消耗量下降30%。精馏车间强化循环水温差管理,优化了操作参数,耗汽量从原来6吨/小时下降为4.5吨/小时,循环水用量从910 吨/小时下降到450 吨/小时,使该车间每吨产品能源成本下降15%。通过考核,公司万元增加值能耗同比下降14.6%。
为了扎实推进企业能源计量工作,将节能工作落到实处,我们对企业能源计量信息管理系统相关的设计规范和标准进行了初步的研究。规范、有效、科学的能源计量信息管理系统不仅能规范企业能源计量与管理,也将进一步推动国家依法实施节能减排监督管理。
参考文献:
[1]杨涛.能源管理系统的应用[J].黑龙江科技信息,2009,(17):274.
能源管理系统现状范文第5篇
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）.
