林 宏

(哈爾濱市節(jié)能監(jiān)察中心，黑龍江 哈爾濱150021)

0 引言

隨著節(jié)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(tǒng)可實時監(jiān)控企業(yè)各種能源的詳細使用情況，為企業(yè)查找能耗弱點，促進企業(yè)管理水平的提高及運營成本的降低，為節(jié)能降耗提供直觀科學的依據(jù)［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(tǒng)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(yè)基地城市之一，高耗能行業(yè)、企業(yè)比重偏大，工業(yè)能耗約占全市能耗的47%，其中，60家工業(yè)重點用能單位能耗占全市規(guī)模以上工業(yè)能耗的80%以上。因此，做好工業(yè)重點用能單位的節(jié)能監(jiān)管工作，是節(jié)能工作的重中之重。隨著對節(jié)能降耗工作日益重視，傳統(tǒng)節(jié)能監(jiān)管的方式、方法和手段已難以適應形勢發(fā)展需要，如能耗數(shù)據(jù)采集不及時、能耗信息發(fā)布滯后、能耗預警調(diào)控功能缺乏等。

為了解決上述問題，哈爾濱市節(jié)能監(jiān)察中心依托計算機網(wǎng)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(shù)據(jù)庫，在全市年綜合能耗萬噸標準煤以上的工業(yè)重點用能單位中建立了智能化的能耗管理系統(tǒng)。實現(xiàn)了能源與節(jié)能管理的數(shù)字化、網(wǎng)絡化和可視化。

1 系統(tǒng)構(gòu)成和主要功能

哈爾濱市工業(yè)重點用能單位能耗管理系統(tǒng)主要由能源消耗數(shù)據(jù)庫、能耗水平識別評價系統(tǒng)、能耗超標預警系統(tǒng)、網(wǎng)上查詢系統(tǒng)、節(jié)能監(jiān)察工作管理系統(tǒng)五部分組成。

(1)能源消耗數(shù)據(jù)庫:能源消耗數(shù)據(jù)庫是統(tǒng)計、分析工作的基礎。由企業(yè)填報能源消費結(jié)構(gòu)、能源實物平衡、單位產(chǎn)品(產(chǎn)值)綜合能耗、影響單位產(chǎn)品(產(chǎn)值)能耗變化因素的說明、節(jié)能目標完成情況、主要耗能設備狀況、合理用能國家標準執(zhí)行情況、規(guī)劃期節(jié)能技術改造項目、與上年相比節(jié)能項目變更情況等信息。由系統(tǒng)對能源消費數(shù)據(jù)、消費實物量、產(chǎn)品產(chǎn)量、產(chǎn)值能耗、主要產(chǎn)品單耗指標等進行匯總，形成能源消耗數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫還包括為企業(yè)提供全面的匯總分析功能，為企業(yè)自主檢查、自主節(jié)能提供幫助。

(2)能耗水平識別評價系統(tǒng):利用重點用能單位能耗數(shù)據(jù)庫，對用能情況進行分析。包括能耗指標分析、能源消費結(jié)構(gòu)分析、年度經(jīng)濟指標分析和主要指標異常分析等，形成各行業(yè)、各地區(qū)、各時間段的能源利用效率、用能設備運行效率，產(chǎn)生動態(tài)的數(shù)據(jù)曲線和數(shù)據(jù)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(yè)用能情況，查找問題，為節(jié)能監(jiān)察和政府相關部門及企業(yè)掌握、分析信息、研究節(jié)能改造和制定相關政策提供科學依據(jù)。

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

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

(5)節(jié)能監(jiān)察工作管理系統(tǒng):利用重點用能單位能耗數(shù)據(jù)庫全面掌握各企業(yè)能源利用狀況，實現(xiàn)對用能單位生產(chǎn)過程中產(chǎn)品能耗指標、耗能設備、生產(chǎn)工藝、能源消費結(jié)構(gòu)等發(fā)生變化有針對性的進行監(jiān)察;了解企業(yè)執(zhí)行節(jié)能法律、法規(guī)、和相關標準的情況，并進行監(jiān)督、檢查，督促、幫助企業(yè)加強節(jié)能管理，提高能源利用效率;對監(jiān)察過程中出現(xiàn)問題的企業(yè)給出相應的監(jiān)察意見和說明，以書面監(jiān)察、現(xiàn)場監(jiān)察、立案等形式建立完善的節(jié)能監(jiān)察工作管理系統(tǒng)。

能耗管理系統(tǒng)由企業(yè)端應用子系統(tǒng)、中心端應用子系統(tǒng)構(gòu)成。企業(yè)端應用子系統(tǒng)包括報表填報、報表查詢、數(shù)據(jù)匯總、匯總分析、網(wǎng)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(tǒng)包括報表審核、企業(yè)信息、匯總分析、能耗水平識別、預測預警、決策服務、節(jié)能監(jiān)察、網(wǎng)上查詢、培訓、系統(tǒng)管理、區(qū)縣(市)工業(yè)經(jīng)濟主管部門功能端口和端口預留等功能模塊。系統(tǒng)邏輯結(jié)構(gòu)見圖1。

圖1 系統(tǒng)邏輯結(jié)構(gòu)

2 系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集方式

數(shù)據(jù)采集方式可由用能單位根據(jù)實際情況，選擇以下四種方式之一。

(1)如果企業(yè)建立了完善的信息化管理系統(tǒng)，本系統(tǒng)在企業(yè)設置前置數(shù)據(jù)服務器，直接聯(lián)接企業(yè)網(wǎng)絡獲取企業(yè)的數(shù)據(jù)，系統(tǒng)通過前置服務器把數(shù)據(jù)傳輸?shù)叫畔⒖刂浦行摹?/p>

(2)如果企業(yè)沒有建立綜合的信息管理系統(tǒng)，可通過企業(yè)前置服務器，聯(lián)接企業(yè)的工業(yè)網(wǎng)絡采集相關儀器儀表，完成數(shù)據(jù)采集，同時配合手工的錄入填報。企業(yè)的前置服務器與控制中心的數(shù)據(jù)庫服務器通過INTERNET網(wǎng)絡直接聯(lián)接，把數(shù)據(jù)直接傳輸?shù)叫畔⒖刂浦行摹?/p>

(3)企業(yè)在沒有建立數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)前，可通過數(shù)據(jù)終端手工輸入數(shù)據(jù)，把企業(yè)的數(shù)據(jù)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(jié)點，可考慮使用GPRS的數(shù)據(jù)模式實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集點和信息中心的直接聯(lián)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(yè)，可采用另三種方式，最終達到實時監(jiān)視。

3 系統(tǒng)的應用

應用該系統(tǒng)，先期實現(xiàn)了對哈爾濱市60戶年耗能萬噸以上工業(yè)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(guī)能源。適時、準確地得到了主要能耗指標、行業(yè)能耗、區(qū)域能耗、能源消費結(jié)構(gòu)、重點耗能企業(yè)等數(shù)據(jù)。

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

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

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

(4)能源消費結(jié)構(gòu)分析:全市工業(yè)企業(yè)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(yè)分析:2011年綜合能耗量居前10位的企業(yè)共占比例為76.45%。與2010年相比，綜合能耗量居前10位的企業(yè)中，有6家企業(yè)的綜合能耗同比降低，最大降幅為19.12%;另4家企業(yè)因供熱面積擴大或新增生產(chǎn)線，能耗同比增長，最大漲幅為119.73%。2011年，部分重點用能企業(yè)通過淘汰落后產(chǎn)能、挖掘節(jié)能潛力、新上節(jié)能項目等節(jié)能措施，使各企業(yè)單位產(chǎn)值能耗較2010年下降幅度較大，單位產(chǎn)值能耗降幅前10名企業(yè)的單位產(chǎn)值能耗降低18.01%－33.13%。

4 結(jié)語

能耗管理系統(tǒng)的建立，可以對工業(yè)重點用能單位能源利用狀況進行準確的監(jiān)管，建立一套科學完善的能源利用監(jiān)測預警分析體系，不斷提高企業(yè)能源利用效率和能源管理水平，加大節(jié)能監(jiān)管力度，實現(xiàn)政府信息化建設相關資源的共享。是切實做好節(jié)能監(jiān)察，推動節(jié)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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