大型水泥集團企業的能源管理體系研究

劉磊

摘 要：能源管理體系的建設將能源控制和管理與生產調度控制有機結合在一起，最終實現安全穩定、經濟平衡、節能減排、優質環保的基本目標。

關鍵詞：能源管理 體系 水泥

1.研究背景

水泥行業是能源消耗的重點行業，也是節能減排的重點領域。國家發展改革委、國家認監委《關于加強萬家企業能源管理體系建設工作的通知》（發改環資〔2012〕3787 號）中指出：管理節能是促進企業提高能源利用水平的有效手段，能源管理體系建設，是運用現代管理思想，借鑒成熟管理模式，將過程分析方法、系統工程原理和策劃、實施、檢查、改進（PDCA）循環管理理念引入企業能源管理，建立覆蓋企業能源利用全過程的管理體系。

能源管理體系的建設將能源控制和管理與生產調度控制有機結合在一起，最終實現安全穩定、經濟平衡、節能減排、優質環保的基本目標。

（1）節能降耗的需要。能源是當前和今后相當長一個時期內，制約經濟社會發展的突出瓶頸。水泥企業單位產品能耗下降不僅能降低產品的生產成本，而且對整個企業能源節約、減少溫室氣體排放起到至關重要的作用。因此必須建立先進而有效的能源管理體系降低能源消耗，實現企業節能減排目標，進而打破能源制約的瓶頸，較好滿足企業持續發展的需要。

（2）可持續發展的需要。公司是一家以水泥生產為主導產品的集團企業，水泥行業是國家公認的高能耗、高消耗企業，能源是制約企業可持續發展的重要瓶頸。因此必須利用建立先進而有效的能源管理體系降低能源消耗，實現企業節能減排目標，進而打破能源制約的瓶頸，較好滿足企業持續發展的需要。

2.內涵和主要做法

能源管理體系主要利用信息化技術、自動化技術為基礎，集成過程監控、能源管理、能源調度為一體的公司級管控一體化計算機系統。其核心理念是通過先進的信息化管理思想，將能效管理與原有的信息化系統及自動化系統進行有機融合，構筑以煤、電、水、氣等數據自動采集為能源數據支撐；集中監控、安全穩定為生產保障；能耗統計、成本分析、能效對標為管理考核；能源的產生、利用為決策參考的面向節能降耗的信息化能源管理模式。

（1）能源管理信息系統的構建與實施。公司的能源管理信息系統打破了傳統的以物料優化為主線的思路，通過建立物料和能量的集成優化模型，最大程度降低能源消耗，提高能源的利用率。

①能源管理信息系統的構建。一是現場儀表系統改造。對企業能源輸送、生產和應用等控制系統儀表進行升級改造，用以適合能源管理系統能源介質和生產過程的調控及計量要求。二是網絡層系統建設。通訊層位于管理層與現場儀表層之間，主要采用前端采集設備、光纖網絡交換機和網關等設備，先進行區域集中，再由區域把數據送往監控中心。三是管理系統建設，管理層由高性能的工業控制計算機、服務器、顯示器、打印機、UPS不間斷電源、GPS時間對時器、聲光報警設備等組成，通過日報表、月報表、年報表等形式反饋給企業管理者全面了解企業的能源管理水平及用能狀況，檢查企業在能源利用方面存在的問題和薄弱環節、挖掘節能潛力、尋找節能方向、降低能源消耗和生產成本、提高企業經濟效益。

（2）能源管理信息系統功能。一是實現遠程抄表，降低管理成本，節約人力資源；二是提高用能管理水平，增強及時性和有效性；三是提升能源管理精細化水平，向用能設備要效益；四是為管理決策提供數據支持；五是提高突發故障和異常處理的效率，降低能源不必要的浪費

（3）能源管理信息系統的應用。能源管理應用功能模塊主要包括在線能源平衡管理、在線能源系統故障管理、能源信息管理、基礎能源管理4個子系統模塊。①在線能源平衡管理。實現系統性負荷預測，包括電力負荷預測、日用電量預測、燃煤系統預測等，以及負荷的管理。②在線能源系統故障管理。完成能源系統事件及故障記錄和工藝與設備故障的報警與分析。③能源信息管理。實現能源數據采集與基本處理、能源設備的監控與調整、能源信息的歸檔和管理、能源生產報表管理、部分場所的視頻監控、環保在線監視及分析等。④基礎能源管理。按照公司生產計劃及歷史數據編制供需計劃，指導能源系統按照供需計劃組織生產，對各能源介質實際發生量、使用量、放散量等數據進行采集、抽取和整理、取得能源生產運行的實際數據，并對相關能源消耗指標進行管理和分析。

（2）管理制度的構建與實施。為了確保能源管理系統的有效運行，必須建立與能源管理中心配套的各種管理制度、運行規程，保證能源管理實效性，加大挖潛降耗力度，提高公司經濟效益。

依據國家對能源管理相關規定和要求，結合公司實際，能源管理責任部門在實踐中不斷探索完善定額指標合理性、可操作性、切實調動強化全員的節能和資源節約意識，嚴格“節獎超懲”制度，以推動企業在生產管理、工藝過程控制、設備經濟運行的挖潛改造節能降耗，達到降低成本，增加效益的目的。

（3）技術裝備的構建與實施。為提高能源系統的技術裝備水平，確保能源系統運行安全、穩定、高效。公司選用的設備全部技術先進，材料優良、結構合理、環保的節能型產品。

全面運用先進技術。公司每年投入大量的技改技措資金加強對新工藝、新技術、新材料的運用，提高生產系統的運行質量，降低生產成本。一是采用節能高效永磁稀土電機對功率7.5kw～250kw內的低壓電機進行改造，采取動態監測模式，配以完善的監測儀器，挖掘節能潛力；二是對水泥磨選粉機的改造，完善生產工藝，推廣使用選粉效率高的選粉機，提高磨機臺時產量，降低粉磨電耗。三是對節煤劑的試驗測試，探索降低水泥窯標煤消耗的新途徑。四是研究水泥窯協同處理廢棄物及水泥窯脫硝的方案，為應對水泥產業政策的調整做好準備。

優化能源計量設備。依據《企業能源計量器具配備和管理通則》要求，按照三級計量規范，在生產經營的全過程配備滿足生產經營需要的能源計量器具。

3.實施效果

（1）降低管理成本及單位產品能耗成本。①完善能源信息系統。一方面，能源管理系統通過I/O、通信接口、專用儀表和第三方系統收集滿足系統應用功能要求的數據，改變原有人工抄表、手動錄入系統，減少人為因素的影響；另一方面，增強生產信息相互共享，實現生產管理信息的下達和能源分析信息的上傳。②優化能源管理體系。公司應用信息化技術，通過能源基礎管理模塊，公司的管理及技術人員可以及時了解、監控生產系統運行情況，各類信息通過該模塊及時發布、反饋，實現在信息分析基礎上的能源監控和能源管理的流程優化再造，實現能源質量管理、運行管理、動態監控管理等自動化和無紙化，有效實施客觀的以數據為依據的能源消耗評價體系，減少能源管理的成本，提高能源管理的效率。加以將客觀數據的及時用于考核，將提高現場操作人員的主觀能動性，提高完善操作、優化操作的能力。③提高勞動生產率。能源管理體系的建設，將在公司的管理體制創新中發揮示范作用。系統的最終目標可以實現簡化能源運行管理，減少日常管理的投入，節約人力資源成本，提高勞動生產率。

（2）經濟效益顯著。轉變傳統能源管理模式，健全能源管理體系，大幅降低單位產品的能耗。相比能源管理系統建立前，噸熟料煤耗下降了1.21%，噸水泥綜合電耗下降了1.71%。

據統計2015年節煤約為3.9萬噸，節電約為2000萬千瓦時；同時2015純低溫余熱發電系統年發電量3.49億千瓦時，帶來經濟效益近2億元。

（3）社會效益。公司能源管理體系采用的技術方案，綜合了當前信息技術和自動化控制技術的最新成果，代表了該領域技術的發展方向，其功能齊全、實用、采用設備先進、技術成熟、綜合效益明顯。項目實施成果帶動了水泥行業技術進步，為水泥行業的節能技術改造提供一個示范模式。

目前水泥行業中能源管理水平還處于初步階段，沒有完整的解決方案和參考實例，能源管理中心成功構建與實施，將為水泥行業能源管理體系建設提供范本并產出深遠的影響。