重點用能單位能耗管理系統及應用

林 宏

(哈爾濱市節能監察中心，黑龍江 哈爾濱150021)

0 引言

隨著節能工作的深入，能源利用狀況的科學化管理手段日趨多樣。能耗管理系統可實時監控企業各種能源的詳細使用情況，為企業查找能耗弱點，促進企業管理水平的提高及運營成本的降低，為節能降耗提供直觀科學的依據［1］。作為一種高效的管理工具和新興的管理手段，能耗管理系統在成品油管道［2］、大型公共建筑［3］、鋼鐵［4］、礦山［5］、建筑［6］、煙草［7］、水泥［8］、啤酒［9］、通信［10］等領域已有應用。

哈爾濱市作為國家老工業基地城市之一，高耗能行業、企業比重偏大，工業能耗約占全市能耗的47%，其中，60家工業重點用能單位能耗占全市規模以上工業能耗的80%以上。因此，做好工業重點用能單位的節能監管工作，是節能工作的重中之重。隨著對節能降耗工作日益重視，傳統節能監管的方式、方法和手段已難以適應形勢發展需要，如能耗數據采集不及時、能耗信息發布滯后、能耗預警調控功能缺乏等。

為了解決上述問題，哈爾濱市節能監察中心依托計算機網絡技術、通信技術、計量控制技術等信息化技術，采用智能技術組建數據庫，在全市年綜合能耗萬噸標準煤以上的工業重點用能單位中建立了智能化的能耗管理系統。實現了能源與節能管理的數字化、網絡化和可視化。

1 系統構成和主要功能

哈爾濱市工業重點用能單位能耗管理系統主要由能源消耗數據庫、能耗水平識別評價系統、能耗超標預警系統、網上查詢系統、節能監察工作管理系統五部分組成。

(1)能源消耗數據庫:能源消耗數據庫是統計、分析工作的基礎。由企業填報能源消費結構、能源實物平衡、單位產品(產值)綜合能耗、影響單位產品(產值)能耗變化因素的說明、節能目標完成情況、主要耗能設備狀況、合理用能國家標準執行情況、規劃期節能技術改造項目、與上年相比節能項目變更情況等信息。由系統對能源消費數據、消費實物量、產品產量、產值能耗、主要產品單耗指標等進行匯總，形成能源消耗數據庫。數據庫還包括為企業提供全面的匯總分析功能，為企業自主檢查、自主節能提供幫助。

(2)能耗水平識別評價系統:利用重點用能單位能耗數據庫，對用能情況進行分析。包括能耗指標分析、能源消費結構分析、年度經濟指標分析和主要指標異常分析等，形成各行業、各地區、各時間段的能源利用效率、用能設備運行效率，產生動態的數據曲線和數據分析報表。同時可對照能耗限額標準，利用計算機智能技術進行能耗水平識別，分析和評價企業用能情況，查找問題，為節能監察和政府相關部門及企業掌握、分析信息、研究節能改造和制定相關政策提供科學依據。

(3)能耗超標預警系統:通過該系統全面掌握能源使用、消耗情況，利用預測和預警技術，根據相關企業能源消耗總量的分析結果，對主要能耗指標實現自動預警和報警功能，使節能監察機構、政府相關部門及用能單位及時掌握情況、了解原因、做好節能預案。

(4)網上查詢系統:建立高度自動化、智能化的網上查詢系統，可查詢相關節能法律法規及和規范性文件、通知公告、主要產品能耗限額標準及計算方法、能源基礎知識、相關專業名詞及能源統計計算等相關知識、常見問題及解決方案等。

(5)節能監察工作管理系統:利用重點用能單位能耗數據庫全面掌握各企業能源利用狀況，實現對用能單位生產過程中產品能耗指標、耗能設備、生產工藝、能源消費結構等發生變化有針對性的進行監察;了解企業執行節能法律、法規、和相關標準的情況，并進行監督、檢查，督促、幫助企業加強節能管理，提高能源利用效率;對監察過程中出現問題的企業給出相應的監察意見和說明，以書面監察、現場監察、立案等形式建立完善的節能監察工作管理系統。

能耗管理系統由企業端應用子系統、中心端應用子系統構成。企業端應用子系統包括報表填報、報表查詢、數據匯總、匯總分析、網上查詢、用戶管理和上報接口等七個功能模塊;中心端應用子系統包括報表審核、企業信息、匯總分析、能耗水平識別、預測預警、決策服務、節能監察、網上查詢、培訓、系統管理、區縣(市)工業經濟主管部門功能端口和端口預留等功能模塊。系統邏輯結構見圖1。

圖1 系統邏輯結構

2 系統數據采集方式

數據采集方式可由用能單位根據實際情況，選擇以下四種方式之一。

(1)如果企業建立了完善的信息化管理系統，本系統在企業設置前置數據服務器，直接聯接企業網絡獲取企業的數據，系統通過前置服務器把數據傳輸到信息控制中心。

(2)如果企業沒有建立綜合的信息管理系統，可通過企業前置服務器，聯接企業的工業網絡采集相關儀器儀表，完成數據采集，同時配合手工的錄入填報。企業的前置服務器與控制中心的數據庫服務器通過INTERNET網絡直接聯接，把數據直接傳輸到信息控制中心。

(3)企業在沒有建立數據采集系統前，可通過數據終端手工輸入數據，把企業的數據直接錄入到信息控制中心。

(4)對于智能化程度較高的大耗能設備或節點，可考慮使用GPRS的數據模式實現數據采集點和信息中心的直接聯接。

為保證用能單位能夠按時填寫相關信息后上報，可先采取方式三。有條件的用能企業，可采用另三種方式，最終達到實時監視。

3 系統的應用

應用該系統，先期實現了對哈爾濱市60戶年耗能萬噸以上工業重點用能單位2011年能耗情況進行匯總、分析，能源種類涵蓋煤、電、油、氣、水、熱和其它常規能源。適時、準確地得到了主要能耗指標、行業能耗、區域能耗、能源消費結構、重點耗能企業等數據。

(1)主要能耗指標分析:2011年，哈爾濱市60戶萬噸以上工業重點用能單位能源消費總量約1400萬噸標煤，占全市工業的82.3%;扣除能源加工轉換后，綜合能耗約為570萬噸標煤，單位工業增加值綜合能耗同比降低6.98%。

(2)行業能耗分析:2011年綜合能耗排在前五位的行業依次是電力、熱力的生產和供應業，非金屬礦物制品業，石油加工、煉焦及核燃料加工業，醫藥制造業，黑色金屬冶煉及壓延加工業。這些行業綜合能耗占60家企業綜合能耗的比例分別為46.70%、14.94%、14.77%、7.64%、7.44%。

(3)區域能耗分析:2011年，哈爾濱市各區、(縣)市綜合能耗最大的區總能耗占60戶企業的25.89%，綜合能耗排在前3位的區、(縣)市總能耗占60戶企業的53%，綜合能耗排在前5位的區、(縣)市總能耗占60戶企業的73%。

(4)能源消費結構分析:全市工業企業能源消費總量中，煤炭(包括原煤、洗精煤、其他洗煤和煤制品)占56.81%，油品(包括原油、汽油、柴油、燃料油、煤油、液化石油氣、煉廠干氣、其他石油制品)占35.45%，電力占3.18%，焦炭(包括焦炭和其他焦化制品)占2.53%，熱力占1.18%，氣體燃料(包括焦爐煤氣、高爐煤氣、其他煤氣和天然氣)占0.85%，

(5)重點耗能企業分析:2011年綜合能耗量居前10位的企業共占比例為76.45%。與2010年相比，綜合能耗量居前10位的企業中，有6家企業的綜合能耗同比降低，最大降幅為19.12%;另4家企業因供熱面積擴大或新增生產線，能耗同比增長，最大漲幅為119.73%。2011年，部分重點用能企業通過淘汰落后產能、挖掘節能潛力、新上節能項目等節能措施，使各企業單位產值能耗較2010年下降幅度較大，單位產值能耗降幅前10名企業的單位產值能耗降低18.01%－33.13%。

4 結語

能耗管理系統的建立，可以對工業重點用能單位能源利用狀況進行準確的監管，建立一套科學完善的能源利用監測預警分析體系，不斷提高企業能源利用效率和能源管理水平，加大節能監管力度，實現政府信息化建設相關資源的共享。是切實做好節能監察，推動節能降耗工作深入開展，促進能效水平提高的有效手段。

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