濟中在能源數字化轉型中的探索與思考

葉林海

濟中能源技術服務（上海）有限公司

0 引言

“中國CO2排放力爭于2030年前達到峰值，努力爭取2060年前實現碳中和”這一國家重大決策提出以來，國家主席習近平多次在重大場合予以強調，并表示“我們將說到做到”。因此，全國上下各相關機構已開始積極行動起來制訂落實方案。工業排放是主體，而工業企業實行數字化轉型是實現碳達峰目標和碳中和愿景的必由途徑。

1 三大問題凸顯用能浪費“痼疾”

通過對大量工業企業的調研，本文發現規模以上企業用能普遍存在三方面的問題。

1.1 能耗設備配置不合理

能耗設備在設計時重點考慮的是最大需量，而通常不是從節能角度考慮能耗設備的合理配置，普遍存在“大馬拉小車的現象”，或者設備運行多年后，能效衰減嚴重，可能還存在小馬拉大車的現象。

1.2 跑冒滴漏嚴重

規模以上企業一般能耗設備比較復雜、能耗比較大，點多面廣，僅靠管理設備的人員通常管理不到位，尤其是各種設備運營一段時間以后，存在這樣或者那樣的問題和故障，此時各種能耗漏洞紛紛呈現，跑、冒、滴、漏層出不窮。

1.3 運營的不優化

任何能耗設備在運營一段時間以后，都要根據具體的工況、環境、設備狀況等因素進行調試和優化。很多企業由于不能及時對設備進行調優，所以造成能源的浪費。

2 能源數字化是解決之道

針對企業普遍存在的能耗問題，有效的解決方法就是進行數字化轉型。濟中能源技術服務（上海）有限公司（簡稱“濟中能源”）自成立以來在企業能源管理的數字化轉型方面進行了卓有成效的探索。目前，濟中能源已開發出不同行業和場景的系列能源管理平臺，比如企業能源管理中心、電力需求側管理平臺、園區能效管理平臺、IDC能源信息化管理平臺、光伏電站運維管理平臺等。已擁有300多家企業客戶、10多家園區級客戶，管理的客戶電力容量達到8 340 000 KVA。

2018年，濟中能源為上海青浦區一家制造企業搭建企業能源管理中心。系統上線三個月后，濟中能源為這家企業出具了能源使用報告。報告顯示，該企業總共有三臺變壓器，而其中一臺使用效率僅2%。盡管如此，該企業每年要為這臺變壓器支付給電力公司20多萬元的費用。因此，濟中能源建議停止使用該變壓器。這是一個典型的設備配置不合理案例，造成的浪費也顯而易見。

2017年，濟中能源為蘇州工業園一家大型公寓園區搭建了園區能效管理平臺。平臺除了實時監測園區的電力使用數據，同時還實時監測園區水的使用數據。平臺上線后，發現園區的水泵夜間負荷較高。這種情況很不正常，因為夜間大多數人已不用水，水泵的負荷不應如此高。因此，濟中建議園區物業立即請專業公司檢查水管是否有漏水。經過檢查發現，園區主輸水管道因地面沉降，發生錯位，嚴重漏水。據了解，這種狀況在園區已持續三年多。三年來，園區收上來的水費150萬元左右，但每年支付給自來水公司的費用達200萬元左右，中間差距40萬～50萬元。由于收支兩條線，并沒有立即引起重視。類似這樣的跑、冒、滴、漏現象在大型園區并非個案。如果僅靠物業人工管理，很難及時發現這樣的問題。

運營優化的典型案例首推華為的案例。華為坂田基地J區建筑面積4.25萬m2，總設計容量115 000 KVA，制冷系統全年運行，年能耗約為389萬kWh，占建筑總能耗的45%。濟中能源針對其3臺800RT冷凍機、1臺500RT冷凍機、配套水泵及冷卻塔等能耗設備相關參數進行采集，同時參考其近兩年能耗數據、氣象數據及BA系統數據，構建數學模型，將歷史數據匹配預測與物理模型預測相結合，用于制冷量的預測，應用算法工具及專家規則庫，生成控制策略，指導系統設備運行。經過當地最為炎熱的夏季7、8兩月的實施與驗證，平均節能率達9.8%，日均節能量為2 231 kWh，全年冷站系統的節能量約為36.7萬kWh，顯著降低了能源成本。

3 能源數字化不等于信息化

從大量的能源管理的案例中，本文可以看出，要克服以往能源管理的粗放狀況，務必進行數字化轉型。單純地依靠人工經驗進行管理，勢必造成不準確、不科學，要想對能源進行精細化、科學化管理，只有基于數據的精準監測和科學分析才能做到。

3.1 數據的采集

本文認為要對能耗設備的能耗信息、運營信息和環境信息進行數字采集并形象化地展示出來，尤其是電看不見摸不著，只有把電的有關信息數據采集展示出來，才能了解它的來龍去脈，才能做到精細化管理。有關電能數據的采集按照國家標準是5至15 min刷新一次，而有家化工企業在搭建電力需求側管理平臺時提出要3 s刷新一次數據，原因是做到秒級數據的采集，可以通過數據分析明確電力故障的問題歸屬，避免以往電網、設施部、能源部與生產部之間的權屬不清的問題。

3.2 數據的存儲與治理

調研發現很多企業花重金采購了現代化的能耗設備，這些能耗設備自帶數據采集功能，但采集來的能耗和運營數據最多保留一周至一個月，然后自然消失，這不能不說是巨大的浪費。分散在各個設備和系統的數據不僅需要長期存儲，同時還需要歸集、清洗、篩選，保留有價值的數據，為系統的分析提供數據基礎。

3.3 數據的分析處理應用

數字化是要在整合信息化的基礎上，提升企業對數據的處理能力，從而進一步增加企業的效能。因此，數字化轉型關鍵在于對數據的處理和應用能力，數字化不等于信息化，也不能僅僅止步于信息化，否則企業更大的效能就無法實現。僅僅實現數據的采集就好比在醫院做了個CT，如果沒有專家醫生分析CT片上給出的數據并開具處方，那么還是不能治好病。所以，真正意義上的企業數字化轉型首先是數字化（信息化），然后對數字進行存儲處理分析應用，只有這樣才能實現業務的閉環，體現數字化的價值。

4 能源數字化轉型價值

濟中能源在為300多家企業搭建能源管理平臺過程中，發現企業對能源管理平臺的需求側重點各不相同，而這些不同的需求點匯集起來正體現了能源數字化轉型的價值。

4.1 提升能源利用效率

能源領域的數字化轉型不同于其他行業的地方在于能源行業通過數字化轉型可以獲得巨大的經濟效益。基于數據分析的能源管理能夠及時有效地解決能耗設備配置不合理、跑冒滴漏、運營的不優化等諸多能源浪費問題，本文稱之為管理節能。針對目前大多數企業仍處于能源粗放管理的現狀，管理節能勢在必行而且有巨大的發展空間。最近，濟中能源對一家水泥制造工廠的風機進行了調研，結果發現該工廠風機系統年耗電量1.2億kWh，通過優化運營有6.2%節能空間，年節電可達750萬kWh。

4.2 提升信息化管理水平

通過搭建能源管理平臺，實時采集能耗數據，憑借軟件的各種功能模塊，實現能源管理的各種應用，比如在線自動定制生成報表，避免人工抄報的麻煩和不準確，大大提升了勞動效率。再比如，計費功能模塊，準確計量園區入駐企業能耗費用，避免不必要的糾紛。還有通過能耗對標模塊，輕松實現企業內部班組對標和考核，同時實現行業對標，發現自身的差距等。不少企業在搭建了能源管理平臺后，切實把平臺當作日常能源管理的工具，不僅做到科學和精細化能源管理，而且大大提升了勞動效率。

4.3 為節能技改提供決策依據，實現智慧運維

本文采集了設備的基礎能耗數據，通過統計分析很容易發現設備的能耗狀況和設備的利用率等信息，根據這些信息可以準確判斷哪些設備需要進行技術改造以及這些設備需要改造的輕重緩急和時間順序。曾有一家世界500強的化工企業，在搭建了濟中能源電力需求側管理平臺后，通過數據分析發現1期生產線單耗較3期高出近10%，排查發現1期電機設備能效明顯偏低，于是及時對整條生產線的電機進行改造，結果平均每臺電機電流節省17 A，單耗降低70元/t，年能耗降低1 120萬元。

4.4 為合理配置新能源和儲能以及購售電碳交易等宏觀決策提供數據支撐

本文認為要為企業或者園區配置能源站和建設儲能甚至是購售電碳交易等業務時，務必準確了解需求側的準確需求信息，否則僅憑拍腦袋，既不科學也不合理，人為造成巨大浪費和諸多麻煩。日積月累企業和園區的能源數據，可以為企業或者園區的能源管理產生的很多宏觀決策提供數據支撐，輕松科學決策。

4.5 提升品牌競爭力和社會影響力

能源是企業日常管理至關重要的一部分，直接關系到成本核算、管理水平、社會責任等方面。目前，國家在大力提倡打造智慧園區、智能制造、工業互聯網等，所有這些其根本在于實現數字化轉型。而數字化轉型成功直接關系到企業的品牌以及競爭力和社會影響力。

以上五點只是對單個企業來說，能源領域的數字化轉型的價值。當企業的數字化轉型累聚到一定量級時，濟中能源還可以通過大數據分析出行業能源使用報告，制訂行業能耗標準、指導能耗設備采購等一系列有價值的內容，那時會發現數字就像“石油”，從原料衍生出很多應用，直接主導社會、企業和日常生活的運轉，起到舉足輕重的作用。

5 五點建議

基于近十年在國內能源領域進行數字化轉型的探索和實踐，本文認為要想有效推進企業數字化轉型，必須在以下五個方面做好工作。

5.1 針對主要負責人進行宣傳教育

數字化轉型是“一把手”工程。要不要數字化轉型是一個企業的重大宏觀決策，主要領導認識是否到位決定了工作是否能執行到位。很多領導對數字化轉型缺乏足夠的認識，他們往往重視“硬件”輕視“軟件”，重視“設備節能”輕視“管理節能”，重視“控制”輕視“分析”。他們對看得見摸得著的硬件設備愿意花重金購置，而對于看不見摸不著的軟件和管理不愿花大價錢。這種觀念若不能扭轉，數字化轉型將只能流于形式。

5.2 加大示范推廣力度

很多領導害怕擔責任，不敢創新。提及能源管理的數字化轉型，他們總要問服務商是否有成功案例，而且有時會強調在本地是否有。因此，主管部門肩負著在篩選優質服務商的同時多提供應用場景和示范案例。一個活生生的案例勝過十次說教。

5.3 強化考核

對于那些執行數字化轉型不夠主動的企業就需要實行更嚴厲的考核。此前，蘇浙滬分別就能耗問題出臺了有關考核制度，比如浙江的“畝產論英雄”政策，上海出臺針對建筑單位能耗的考核等。至于數字化轉型也應出臺配套的考核細則，務必加大考核力度，這樣才能確保轉型的順利推進。

5.4 資金支持

根據央行易綱行長2021年4月15日在“綠色金融和氣候政策”高級別研討會上的講話，在2030年前，中國碳減排每年需投入2.2萬億元（10年22萬億元的金融投入），2030-2060年，每年需投入3.9萬億元（30年117萬億元的金融投入）。在這樣的大背景下，數字化轉型應落實綠色金融的實施細則。資金的支持是數字化轉型任務得以不折不扣完成的保障。

5.5 打通政策壁壘

一些地方政府和事業單位由于受收支兩條線的政策限制，談及節能往往動力不足，因為省下來的錢落不到自己口袋里。還有的企業在考慮數字化轉型方面，首先考慮的是政策依據，如果不是政策要求做的，有些領導往往采取“與其多一事不如少一事”的策略，所以政策的配套與壁壘的消除是數字化轉型的基礎與前提。