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篇企业能源管理的主要环节范文,相信会为您的写作带来帮助,发现更多的写作思路和灵感。
信息化能源管理及现实意义
信息化能源管理[3]是以帮助工业生产企业在扩大生产的同时,合理计划和利用能源,降低单位产品能源消耗,提高经济效益为目的,为企业建立一条虚拟的能源管道,为企业节能减排和清洁生产提供了信息化的管理手段,推进企业工业化和信息化融合。另外,信息化能源管理符合国家节能减排、“两化”融合相关政策,可积极向国家相关部门申请政策资金支持,信息化能源管理必将是未来管理节能方式的发展趋势。
“十二五”期间,国家增加了二氧化碳、氨氮和氮氧化物等节能减排考核指标,这要求企业夯实统计、计量基础,数据准确及时则是最基本的。信息化能源管理把企业化石能源及二次能源通过仪表和能源管理模块,把各项能耗数据实时采集到统一的信息化能源管理平台上,使能源变得可视化和共享化,对于企业能源平衡起到至关重要的协调和管理作用。
准确的数据信息流能指导企业科学的调节传统能源调度的数量、方向、目标等,提高能源的配置效率。对能源监测历史数据通过全面的分析,帮助企业查找隐含的漏洞,提高能源利用的安全可靠性,寻求改进工艺和管理的机会。通过车间、班组、设备之间能源信息共享,及早发现能源浪费及事故预警,规范操作层面带来的能源浪费和设备损坏,结合有效的能效考核机制,使每一名操作人员从被动节能向主动节能的转变。
信息化能源管理能提高设备运作效率和安全系数,加快生产系统的故障和异常处理周期,提升事故的快速处理反应能力,有效防范各种生产安全事故。资源的节约能有效减少排放,据统计每节约1度(1kWh)电,就相应节约了0.4kg标准煤,同时减少污染排放0.272kg碳粉尘、0.997kg二氧化碳、0.03kg二氧化硫、0.015kg氮氧化物,从而在节能的同时减轻企业环保压力,推动企业清洁生产。
信息化能源管理在工业企业中的应用分析和存在的主要问题
信息化能源管理基于计算机技术、网络通讯和自动化仪表技术的应用,统计全厂各机组能源消耗情况,对各机组的能耗信息进行加工、分析、管理及保存,从而实现对机组用能情况全面,规范、有效的管理和控制。信息化能源管理主要包括信息采集系统、数据库和信息处理平台等三部分,通过分布在企业内部各处的能源数据采集装置将企业能源使用情况动态的实时转化为更直观的图形、表格方式展现出来,建立虚拟能源管道,使得企业管理者能及时掌握能源从购入到转化、分配、传输、使用、回收等环节。通过对用能情况进行分析,得出设备的能耗效率高低,操作人员能源使用中是否存在浪费,工艺流程是否可以更优化,单位产品能耗是否还有的下降空间的有关结果,根据这些分析结果,可以在相应的环节采取有针对性的措施,从而实现系统性节能,降低企业的运营成本。以某企业每年能源消耗总量折合成本为1000万元计,建设信息化能源管理系统后全企业总体能耗保守估计能降低约15%,每年能为企业节约资金达近150万人民币。系统一般使用周期为不低于10年,按企业现有产业规模不变的情况下,10年最少能为企业节省1500万,具有较高的投入产出比。目前,国内一些企业已经实施了信息化能源管理,取得了较好的效果。松下电器的信息化能源管理已可视化数据为基础,提出了节能33项目管理[4],对33项目进行细化为各个能源管理事项和用能设备的小项目,制作成为推进表形式,由各用能企业每年制定各项目的推进对策,并将实施情况实时报送系统,松下电器总部可随时对33项目的实施状况进行总检查并推进。松下电器对各项目采取改善前后对比的方式进行总结,如其某工厂射出成型机安装隔热盖后,用电量消减20%,每年减少二氧化碳排放51.2t,成功实现了节能减排的目的。另外,笔者就信息化能源管理实施效果走访了某大型企业,直接提升企业能源利用效率,大大降低了企业用能成本,节省了能源管理的人力成本。该企业按照整体规划,分步实施的总原则先后建设了能源管理系统,建设能源监管系统后总能耗降低了26%,通过流程优化、绩效考核、意识提升等手段,其中一期工程当年收回成本。
在实施信息化能源管理过程中,可能会遇到如下问题:一是实施单位对于企业的生产流程和现状不了解、人员流动等情况,有可能造成能源管理系统不能对企业的用能情况进行预判、预报及能源平衡分析。二是企业一方面要进行生产,另一方面要进行现场的能耗计量节点和重点能耗设备进行改造,有可能使部分生产工序临时停止运行,小范围影响企业的正常生产。三是由于系统一部分为数据采集装置,针对不同的建筑结构,数据能源的采集装置架设难度不一,存在数据采集装置覆盖不到的可能,构造数学模型存在一定难度和差异,为“真正”优化能源配置带来一定难度。克服上述问题,企业必须从长远考虑,要采取以下有效措施确保能效监管系统建设工作的开展:加强信息化能源管理建设的领导。深入贯彻落实国家和地方能源管理工作的相关政策和规定,及时审议信息化能源管理建设规划和决策,在规划实施、资源配备、检查指导、队伍组织等方面给予支持;规范信息化能源管理建设程序。规范信息化能源管理建设行为,严格从规划、立项、可行性研究、实施到项目验收的建设程序,统一建设标准和规范,保证信息化建设有序推进;落实信息化能源管理建设资金。把信息化能源管理建设提到企业基础设施建设的高度,保证资金渠道的稳定畅通,合理安排建设期资金以及运行维护期资金,确保信息化能源管理正常有效运行;培养信息化能源管理建设人才。根据企业实际,在信息化能源管理建设及实施过程中,采取有效措施,营造有利于信息化能源管理人才发展的环境,在用人和激励制度中给予支持,培育出一批能源管理的高素质人才队伍;加强信息和经验的交流。企业要按照预定的目标、任务和措施,结合各自实际抓紧制定具体落实方案,与信息化能源管理实施单位充分沟通,及时解决各类问题。通过行业对标和企业调研等形式,借鉴先进经验,使能源管理的整体水平得到有效提升;加大宣传和教育力度。普及环境保护和能源管理知识,引导全体员工深入领会能效监管的重要价值和意义,为系统的推行创造良好的环境。充分调动企业员工的积极性,形成大家出谋划策,共同推动信息化能源管理建设工作。
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).
[关键词] 能源中心; 能源管理; 炼化企业; 节能降耗
doi : 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2014 . 02. 047
[中图分类号] F272 [文献标识码] A [文章编号] 1673 - 0194(2014)02- 0090- 04
1 前 言
国家“十二五”规划提出:坚持把建设资源节约型、环境友好型社会作为加快转变经济发展方式的重要着力点。作为能源消耗大户之一的炼化企业,在深入贯彻节约资源和保护环境基本国策、节约能源、降低温室气体排放强度、发展循环经济、推广低碳技术等方面有着不可推卸的责任。
当前,炼化行业发展也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,迫切要求行业企业积极转变发展方式,利用高新技术和信息化技术进行改造,提升行业技术管理水平,走科技含量高、经济效益好、资源消耗低和环境污染少的新型工业化道路。随着现代工业生产对信息化管理与过程控制的需求与日俱增,研究开发炼化企业能源管控系统,建立企业能源中心,在一个工作平台上实现高度集成的信息管理和过程自动化控制,快速构建一个职能集中、集中监控、流程简化、运转高效的能源管控机制,满足工艺过程节能减排管控需求,实现工业企业节能减排目标,提升工业企业市场竞争力,已成为炼化企业共同追求的目标。
2 能源中心体系建设
能源中心不仅是一个信息系统,更是一个以自动化和信息化系统为载体的综合管理平台,是企业能源生产、运行、管理的中心,代表公司对企业的能源活动行使综合管理的职能[1]。因此能源中心不仅是要建立一套能源管理系统,还要进行配套的管理模式和运行机制等保障体系的建设,建立企业能源管理中心的理念和定位,把信息系统的建设和管理体制建设有机地结合起来,做到同步规划、同步建成并实现良性互动,以提高企业能源系统调度运行管理的效率,使能源管理中心发挥出最佳效果(如图1)。
2.1 能源管理系统功能架构
针对炼化企业能源管理业务上存在的问题,结合国际上能源管理系统最佳应用实践,通过建立一个管控一体化的能源中心管理系统,解决炼化企业在能源数据采集、能源调度监控、能源管理业务和能源预测优化等方面的问题,实现对企业能源生产、输配和消耗环节的集中管理和动态监控。具体功能架构如图2所示。
其中能源数据采集管理模块主要采集能源管理业务所需的能源产耗数据和能源设备运行参数,并对采集到的数据进行存储管理,是能源数据进一步利用的基础,数据来源主要有3个:直接采集、从其他系统抽取、手动录入;采集到的数据会在业务应用进行深入的加工和应用,对能源预测、能源计划、能源调度、能源实绩、用能过程监视、质量环保、公用工程优化、工艺优化以及资料管理等业务进行支持;用户可以通过访问能源统计分析模块,对各类统计数据进行查询和分析。能源中心系统各子模块具体功能如表1所示。
2.2 能源中心保障体系建设
能源管理系统是一套管控一体化的信息系统,是能源中心行使能源管控职能的载体。能源管理系统的实施必将带来企业能源管理业务的变革,必须要建立与能源管理系统相匹配的能源中心组织机构、能源管理体系和能源管理业务流程,以保障能源管理系统的实施效果,实现对企业能源管理业务的有效支撑。
(1) 能源中心组织机构设计。为明确企业能源中心的管理职责,确立能源管理在企业生产经营中的地位,以保障能源管理的效果,需要成立能源管理委员会,下设能源管理办公室、专家组和具体的能源业务管理岗位,组织架构如图3所示。
能源管理委员会下属的各职能部门和业务岗位的组成和职责如表2所示。
(2) 能源中心管理体系设计。能源管理体系是从能源管理的全过程出发,通过建立一套完整有效的能源管理的标准、规范,实现降低能源消耗、提高能源利用效率的能源管理目标,为更好地进行能源业务的管理提供保障。具体内容如表3所示。
(3) 能源中心业务流程设计。能源管理业务流程涉及能源预测流程、能源计划管理流程、能源调度业务流程、能源统计分析流程、考核管理流程等多个业务流程,各业务流程又涉及到生产、计划、统计等相关部门,业务流程较为复杂。对炼化企业现有的能源管理业务流程进行梳理,结合能源中心组织机构设计,制定标准化的能源管理业务流程,为整个能源管理业务合理、高效的实现提供保障。下面以能源计划管理流程为例,描述能源管理委员会下设各个部门及岗位在能源计划管理流程中承担的职能。
能源计划管理流程如图4所示,主要参与部门是能源管理委员会下设的能源管理办公室、能源计划岗和能源调度岗等。其中由能源计划岗发起能源计划编制流程,并根据生产计划数据、检修计划数据、能源预测数据等制订能源供需计划,由能源管理办公室进行审核,审核未通过,重新收集数据进行计划编制,审核通过后由能源计划岗下发,能源调度岗执行。该流程涉及计划的编制、审核、下达和追踪反馈,流程清晰,步骤严谨,在保证计划质量的前提下,提高了计划管理业务的效率。
3 能源中心在炼化企业的应用
通过建立能源中心,对能源消耗进行监控、分析和诊断,是当今国际大型石油公司实施能源管理和能效改进的重要手段,大多数石油公司都在建设能源中心方面做出了较为有效的尝试,并取得了显著的节能效果。
BP公司自2003年3月起,逐步在所有4家炼化企业全面应用了Montage系统,并与专家咨询团队共同确定节能目标和具体措施,实现了能源成本的显著下降;Shell公司主要利用其壳牌全球解决方案开展节能监测和能效改进工作,在全球29家炼厂及石化企业实现了能耗降低2%~7%[2];埃克森美孚化学公司自2000年启动全球能源管理系统(GEMS),使得埃克森美孚的装置做到了能够识别和捕捉提高能效、实现节约的各种机会,使公司炼油厂和化工厂的能效提高了15%~20%[3]。
镇海炼化通过建设能源平衡与优化调度系统,企业瓦斯放火炬时间减少到15小时/年,基本实现正常工况瓦斯零排放。此外,中石化茂名分公司、中石化广州分公司、中石化洛阳分公司、中国石油克拉玛依石化分公司、中国石油锦州石化分公司、中石油兰州石化分公司等,都在能源管理和能源优化方面做了一些有效的尝试,提高了能源的利用水平,实现了企业能源成本的显著下降。
4 结 语
能源中心在炼化企业应用所带来的能源的节约、环境的保护等巨大效能已经被越来越多的企业所认知和重视。在节能减排的大形势下,对于炼化企业这类能源消耗大户,通过建立一个能源中心,实现对能源的精细化管理,是炼化企业节能降耗、降低成本、提高产品竞争力,最终实现企业的可持续发展战略的一个必经之路。
主要参考文献
[1] 蔡月忠. 企业能源中心(能源管理系统(EMS))简论[J]. 江苏现代计量,2010(6):19-25.
【关键词】化企业;基础能源管理;业务流程;作用
1.前言
随着我国国民经济的高速持续增长,能源短缺和利用效率偏低等问题已对经济发展构成了严重制约。作为能源消耗大户的石油石化行业,其能源需求量随生产规模的扩大日益增加,能源成本在企业操作成本中的比例较大。因此,如何采取更加有效的措施和手段,降低企业能耗和经营成本、提高企业综合竞争力,已成为国内外石油石化企业关注的主要问题之一。
面对当前形势,国家大力推进信息化和工业化融合,鼓励发展循环经济,实施节能减排。集中体现了我国在节约能源,提高能源利用率方面的重要举措。针对石化行业,逐步实现能源信息化管理,是落实国家节能减排目标,促进经济转型发展的重要措施,也是企业管理增效、实现可持续发展的有效途径。
2.石化企业能源管理现状及用能特点分析
炼化企业对能源的依赖度很高,其生产过程中对燃料、电力、蒸汽和水等能源介质的需求很大,而每种能源介质的平衡变化均将影响甚至制约其他能源介质的生产与使用[1]。节能降耗一直是企业发展面临的重大问题,除了依靠节能技术降低能耗外,向能源管理要效益同样是企业努力的方向。
近年来,石化企业在能源管理方面持续地开展了大量卓有成效的工作[2],但由于装置结构、技术水平,尤其在当前企业管理模式下,能源计划、能源调度等采取多头分散管控的方式,缺乏集中统一的管理;物流、能源流、信息流不能有效结合。相比国外先进企业的管理方式,国内石化企业在能源管理方面存在着较多不足之处。
石化企业的生产过程有其自身特点,生产连续性强、工序关联性大、整个系统的稳定性要求较高。因此,石化企业用能过程有以下几个方面[3]的特点:
(1)生产能耗较高,占加工成本比例大
石化企业作为能量密集型高耗能产业,是我国国民经济的重要组成部分,其能耗占我国工业总能耗的一半以上。以炼油过程为例,综合能源消耗量占原油加工量的8%~10%,折合炼油综合能耗约65千克标油/吨。
(2)生产换热过程多,能量系统复杂
炼油化工能量系统是炼化生产过程中与能量的转换、利用、回收等环节有关的设备所组成的系统,包括热回收换热网络子系统及蒸汽、动力、冷却、冷冻等公用工程子系统。石化工业加工过程中,冷、热物流(过程物流、公用工程物流等)之间的换热过程经常发生。如炼油过程主要是通过物理的办法,按照各油品沸点的差别进行分离,完成加工过程。物料之间换热频繁,相互之间构成了庞大的换热网络。
(3)能源管理涉及部门多,业务流程繁杂
从能源的进厂、分配、消耗到能源的计量、监控、考核,能源管理涉及到的企业部门众多,管理业务流程复杂,大量的能源数据需要在各业务部门之间传输,数据分散程度大,集中化管理存在较多困难。
3.基础能源管理系统方案架构设计
3.1 业务流程梳理
针对石化企业能源数据量多,管理难度大的问题,在借鉴国外企业先进能源信息化管理方式的基础上,对能源管理业务流程进行了重新梳理。石化企业基础能源管理系统应该实现从计划、调度、操作运行到统计、考核整个业务流的全方位闭环管理,做到“事前有预测、事中有监督、事后有考核”。
基础能源管理系统的业务流程[4]如下图所示:能源计划岗发起能源预测需求,通过对企业已发生的能源产耗数据进行分析,结合实际生产条件,对能源生产和消耗情况进行预测。能源计划人员根据能源预测结果和其他信息制定能源供需计划。能源调度岗对能源供需计划进行执行,形成能源调度计划数据。数据通过审核后由能源统计岗接收,进行数据的加工分析,形成能源结算、供需、平衡、成本消耗等各种能源报表。能源考核岗对通过审批的能源统计分析数据进行收集,计算各种KPI考核指标分数,对已发生的用能行为进行考评,并将考核结果反馈至能源计划岗,为能源预测和能源计划的制定提供参考依据。
图1 基础能源管理系统业务流程
图2 基础能源管理系统功能模块图
基础能源管理系统下属各主要业务流程介绍如表1所示。
3.2 系统方案架构
结合石化企业生产耗能特点,从满足业务需求角度出发,基础能源管理系统可以划分为一下几个功能模块:能源预测、能源计划管理、能源调度管理、用能过程监视、能源实绩管理、能源设备管理、能源统计分析、质量环保管理、能源考核管理等,以满足企业对能源的系统管理与充分利用。基础能源管理系统功能模块图如图2所示
基础能源管理各子模块基本功能包括:
(1)能源预测(在线预测决策、能耗预测分析、用能负荷预测等);
(2)能源计划管理(能源计划编制、跟踪等);
(3)能源调度管理(能源计划调度、实时调度、调度报表管理等);
(4)用能过程监视(能源数据监视、异常数据报警等);
(5)能源实绩管理(实绩分析、归档、查询、对标分析等);
(6)能源设备管理(能源设备监视、管理等);
(7)能源统计分析(统计报表管理、统计分析等);
(8)质量环保管理(质量监测计划制定、质量数据管理、污染物排放监测等);
(9)能源考核管理(KPI考核、信息)。
以上各功能模块共同组成了基础能源管理系统。现代炼化企业通过对MES系统、ERP系统、PCS系统等信息化系统的建设,形成了企业信息化总体架构。其中,基础能源管理系统与能源优化等其他子系统协同运作,共同构成了能源管理中心,成为企业信息化整体解决方案的有机组成部分。
3.3 基础能源管理系统在石化企业的作用
基础能源管理系统通过对用能设备实现在线集中监控,在实时能源信息的基础上,做到对能源的科学管理与调配,合理使用企业能源。在全厂能源介质平衡基础上,搞好各种能源介质的综合利用,进而优化企业的能源结构。
随着科学技术的发展,国内一些石化企业结合自身特点,在能源信息化管理方面做出了较为有效的尝试。例如,中石化镇海炼化公司进行了企业能源平衡与优化调度系统的建设,实现了企业对主要能源介质的实时监控和综合管理,为企业带来了良好的经济效益,提高了能源管控水平,实现了企业的系统性节能。
基础能源管理系统作为企业能源管理的重要工具,对能源设施和能源系统实行集中化管理,为石化企业生产管理带来了显著作用[5-6]。
(1)减少能源系统运行成本,提高劳动生产率
基础能源管理系统的建设,对能源系统管理模式的完善将发挥重要作用。其基本目标之一是可以实现简化能源运行管理,减少日常管理的人力投入,节约人力资源成本,提高劳动生产率。
(2)加快系统的故障处理,保障企业安全用能
能源管理系统能迅速从全局的角度了解系统的运行状况、故障的影响程度,及时采取系统的措施,限制故障范围的进一步扩大,并有效恢复系统的正常运行。其中能源调度、用能过程监控等系统功能保证了企业生产用能更安全、更可靠和更经济。
(3)节约能源和保护环境
能耗需求的科学预测和能源计划的合理制定,为企业能源供需平衡提供保障,实现炼厂对各种能源介质的充分利用,减少能源的不合理散放,提高企业用能水平。同时,能源管理系统能对企业“三废”的产生和排放过程进行有效监控和严格管理,为生产节能和环境保护发挥重要作用。
4.结束语
作为现代化企业管理水平高低的标志之一,构建能源管理的信息化系统正越来越受到企业决策者的重视。而基础能源管理系统作为企业能源管理的得力工具,对企业能源管理发挥着巨大作用。相信通过对基础能源管理系统功能的不断完善,进一步提高石化企业能源管理的综合水平,加快企业信息化建设的步伐,为“两化”融合添砖加瓦,多做贡献。
参考文献
[1]刘占强,张浩.石化企业能源管理系统的研究与设计[J].电脑与电信,2011(6):61-62.
[2]刘占强,张浩.石化企业能源管理系统的研究与设计[J].电脑与电信,2011(6):61-62.
[3]郭文豪.石化工业用能特点及石化节能新技术[J].通用机械,2004(9):8-10.
[4]丁毅,陈光,等.钢铁企业能源流管理模型与系统架构探讨[J].钢铁,2012,47(10):87-91.
中图分类号:F273 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)21-0082-01
1 进一步明确企业能源管理体系建设的意义
建立企业能源管理体系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,同时能够有效地将企业现有的能源管理制度与能源有关的法律法规、能源节约和鼓励政策、能源标准,如能效标准、能耗限额标准、计量和监测标准等,以及其他的能源管理要求有机结合,形成规范合理的一体化推进体系,使组织能够科学的强化能源管理,降低能源消耗和提高能源利用效率,促进组织节能减排目标的实现。通过能源管理体系的建设和运行,在提高职工节能意识、规范能源管理、节能技术的应用、提高能源利用效率、减少能源浪费等方面,用系统的思想来指导和开展工作,而且,高度重视能源的源头控制,超前谋划。
2 烟草工业企业建立能源管理体系的必要性
能源管理体系作为一种先进的节能管理模式,早已引起了国家有关部门及国际标准化组织的关注和重视,国家标准已颁布实施。因此,我省烟草系统要加快推进企业能源管理体系建设,有利于更好地贯彻国家标准,有利于推动节能技改项目的实施。
2.1企业内、外部环境对建立能源管理体系的需求目前,我国烟草企业能耗问题严重,国家、行业、公司对能耗的要求也越来越上升到工作日程中,全面推行能源管理体系,是烟草工业企业节能工作走向科学、系统、全面、持续的重要途径。目前,能源管理体系建设还面临着相当大的难题。一个重要原因就是烟草行业能源体系粗放管理模式导致实际生产中企业各生产单位为完成生产计划而忽视产品单耗这一现象现象的长期存在。这主要是因为大多数烟草企业在能源管理方面的制度不够完善,有些企业虽然建立能源管理制度,但只在职能和机构上规定“谁”、“做什么”,而对于“如何做”“、做到什么程度”没有进一步完善。新的形势下,企业内外部环境越来越依赖能源管理体系的建设,因此,谁抓住了这一环节,谁就会受到更多更大的社会效益和经济效益。
2.2把实施能源管理体系与工作实际相结合就开展能源管理体系建设项目,推动能源管理体系建设项目,开展企业能源消费全过程的科学管理,对于促节能、降成本、增效益意义重大。要提高认识,明确目标,加强协作,确保能源管理体系建设顺利推进。要以“烟草行业十三五节能减排纲要”的要求作为指导,按照“统一策划、明确主体、分步实施”为原则,有步骤、分阶段推进各单位的能源管理体系建设工作。为此,各企业要加强这方面的工作,健全机构,保障运行。要建立健全组织机构,自上而下有序有效开展工作。同时要强化培训,营造氛围。要广泛宣传能源管理体系建设的意义和作用,强化员工对节能减排工作和能源管理体系建设重要性认识。
2.3努力提升能源体系管理水平能源管理是卷烟工业企业战略管理的重要组成部分。扎实开展能源管理工作,是企业争先创优、打造标杆企业及争创优秀卷烟工厂的必要保障。应围绕企业的工作方针目标,结合企业的实际情况,扎实开展能源管理,需要更加注重提高能源管理体系建设水平及体系架构的完整性、能源管理方法的系统性及科学性、能源信息系统建设的全面覆盖率及数据分析的即时性及准确性、设备经济运行的合理性、节能降耗关键节点的准确把握及严格监控、能源计量考核监督,以充分发挥好管理、技术、人才的关键作用,不断提升企业的管理水平。
3 企业能源管理体系建设中的几个重要环节
企业各部门要提高认识,切实履行职责,加强对能源管理体系建设工作的领导,精心组织实施能源管理体系建设工作,加强调度,及时掌握工作进展情况,做好信息收集和工作,强化督促检查,落实好各个环节的工作,确保企业能源管理体系建设工作取得实效,为促进全省节能减排做出贡献。
3.1要有明确的指导思想、工作原则和总体目标以科学发展观为指导,以降低能源消耗和提高能源利用效率为目的,通过开展企业能源管理体系建设,建立持续改进的节能工作机制,全面提升企业节能管理水平和技术水平,促进全省节能工作深入开展。坚持企业主体原则,充分发挥企业积极性与创造性,建立起切合企业实际的能源管理体系;坚持政府引导原则,通过政策激励、创造氛围、搭建平台等措施,营造开展企业能源管理体系建设的内外环境;坚持持续创新原则,在推进企业能源管理体系建设过程中,不断创新工作机制和工作方法;坚持循序渐进原则,采用示范带动、逐步推进的办法,扎实开展企业能源管理体系建设。建立完善的能源管理体系。要有明确的总体目标,要细化阶段性任务,通过能源管理体系建设,使企业节能管理水平有较大改善,节能技术水平有较大提高,能源消耗水平有较大降低。