袁 瑋，金 巍，李會元，蔡 兵，李 辛

（1.北京中競國際能源科技有限公司，北京，100071；2.中國通用機械工業(yè)協(xié)會壓縮機分會，北京，100044）

1 引言

在節(jié)能服務(wù)領(lǐng)域，通常有這樣的說法：綜合類節(jié)能服務(wù)公司被類比為“全科醫(yī)院”，專業(yè)類節(jié)能服務(wù)公司被類比為“?？漆t(yī)院”，而節(jié)能公司的技術(shù)專家和工程師則被類比為“節(jié)能醫(yī)生”。

有一位醫(yī)學(xué)專家在“醫(yī)學(xué)思維決策課”中講到：醫(yī)生看病的過程，實際上是“發(fā)現(xiàn)問題—驗證問題—解決問題”的臨床思維模式的體現(xiàn)，醫(yī)學(xué)決策思維的本質(zhì)，就是要在有限時間和有限信息的條件下，以最快速度、最高效率做出錯誤率最低的決策?？梢姡t(yī)生的臨床思維模式同樣可以應(yīng)用到節(jié)能服務(wù)領(lǐng)域，唯一不同的是，“節(jié)能醫(yī)生”的“患者”是“用能系統(tǒng)”。

“節(jié)能醫(yī)生”的工作內(nèi)容同醫(yī)生一樣，也是三件事：發(fā)現(xiàn)問題、驗證問題和解決問題。

以我們做壓縮空氣系統(tǒng)節(jié)能為例。

2 發(fā)現(xiàn)問題

發(fā)現(xiàn)問題，即診斷壓縮空氣系統(tǒng)—“產(chǎn)氣→輸氣→用氣”存在能效低的“癥狀”，可以分為兩步：

第一步，先明確“癥狀”是否為“疾病”。“癥狀”是問題的表象，“疾病”才是問題的本質(zhì)。

第二步，如何識別？以管網(wǎng)壓力波動范圍大為例，壓力波動范圍大是“癥狀”，識別造成波動大的原因是緩沖能力不足或是有其他問題。在識別的過程中，“節(jié)能醫(yī)生”的思維要先發(fā)散、再收斂，即從3個環(huán)節(jié)：站房、管網(wǎng)、用氣端，逐一列出可能引起壓力波動大的所有“疾病”，目的是在有限的時間內(nèi)避免遺漏。發(fā)散環(huán)節(jié)的重點在于盡可能不要有遺漏，以免帶來之后的“漏診”；接下來就要盡快從3個環(huán)節(jié)去獲得“疾病”的信息和證據(jù)，找出概率最大的那個問題，識別出真?zhèn)?，這個過程就是思維的收斂。而這個過程恰恰是考察“節(jié)能醫(yī)生”的基本功，就是把常見的幾大癥狀和相對應(yīng)的各種可能的“疾病”記在大腦里，面對“患者”時才能隨時從記憶中調(diào)取出來。經(jīng)驗豐富的“節(jié)能醫(yī)生”之所以能夠看到“患者”便立刻做出診斷，就是因為他對于這些知識反復(fù)調(diào)用，已經(jīng)完全融化到自己的思維習(xí)慣里去了。

總之發(fā)散思維，是將所有可能的“疾病”都擺在面前了，收斂思維就是在有限的時間段內(nèi)，通過上述3個環(huán)節(jié)獲得“疾病”的信息和證據(jù)，匯總后去粗取精得出“疾病”可能發(fā)生的原因。

3 驗證問題

雖然經(jīng)過第一步，我們發(fā)現(xiàn)并明確了問題，但不能百分百地保證得出的診斷結(jié)論是正確的，因為我們有2個需要警惕的“坑”：一是獲取的信息可能是錯的；比如我們在調(diào)查某汽車廠壓縮空氣系統(tǒng)年能耗數(shù)據(jù)時，客戶給出的空壓機組的運行工況與其對應(yīng)的年耗電總量匹配不上，經(jīng)再三確認發(fā)現(xiàn)信息是錯的；二是自己“先入為主”的思維陷阱，即直覺以為是這樣，但事實上并不是這樣。所以，為了避開2個“坑”，還要利用正確的方法進行驗證。

第一步，帶著假設(shè)收集信息

在時間有限的情況下，要先對問題形成預(yù)判，然后按先排除后證實的方式獲取信息，對應(yīng)有三個關(guān)鍵點。

關(guān)鍵點一：尋找可以定性的信息，即這個信息必須能排除什么，或者能證實是什么。

例如壓縮空氣系統(tǒng)能效監(jiān)測管理平臺（以下簡稱“監(jiān)管平臺”），相當(dāng)于先進的體檢儀器，監(jiān)管平臺將壓縮空氣系統(tǒng)的相關(guān)數(shù)據(jù)進行采集并上傳至云端，實現(xiàn)對大量的歷史數(shù)據(jù)長期存儲，數(shù)據(jù)鏈形成趨勢曲線，“節(jié)能醫(yī)生”將其現(xiàn)場考察階段的“望、聞、問、切”得出的初步結(jié)論，作為輔佐對監(jiān)管平臺的數(shù)據(jù)變化趨勢的分析。以管網(wǎng)壓力波動范圍大來分析判斷，一是“突發(fā)癥狀”導(dǎo)致的問題，如短時間大流量用氣或用戶產(chǎn)量變化等問題；二是“先天癥狀”導(dǎo)致的問題，如設(shè)計的緩沖能力不足或管網(wǎng)設(shè)計不合理等問題；或是其他“疾病”的引起的并發(fā)癥（如瞬間大的用氣設(shè)備突然啟停等），確定引起“疾病”現(xiàn)象的病根，查找從站房、管網(wǎng)到末端整個系統(tǒng)的根源問題，排除或證實導(dǎo)致管網(wǎng)壓力波動大的原因，同時避免“頭痛醫(yī)頭腳痛醫(yī)腳”。這里需要說明一點，管網(wǎng)壓力的變化反映了氣量的變化，也就是說壓力變化是氣量供求變化的反映，壓力變化是現(xiàn)象，氣量變化是本質(zhì)。當(dāng)供氣量大于需求量時，管網(wǎng)壓力上升，供氣量小于需求量時管網(wǎng)壓力下降。

譬如某工廠的生產(chǎn)車間，為安全起見，通常供氣壓力大于需求壓力，尤其是為了保證波谷時間段內(nèi)全系統(tǒng)正常用氣，企業(yè)不得不提高了系統(tǒng)整體的供給壓力，造成大部分車間產(chǎn)生壓力過度供應(yīng)的現(xiàn)象。但壓力設(shè)定多少才能既保證生產(chǎn)安全又不浪費能源？能夠幫助“節(jié)能醫(yī)生”初步確認該企業(yè)真實的壓縮空氣使用需求，是車間反饋的低壓報警。車間由于用氣波動產(chǎn)生的報警，特別是在壓縮空氣供應(yīng)波谷時間段的低壓報警，是幫助“節(jié)能醫(yī)生”找出真實需求與假性需求之間的度的關(guān)鍵點。

關(guān)鍵點二：保留盡可能少的同類信息。

為了保證迅速得到診斷結(jié)論，同類型的可定性的信息，留下的盡可能少。

例如通過監(jiān)管平臺得到實時真實數(shù)據(jù)，以及現(xiàn)場考察階段取得的數(shù)據(jù)進行比較，剔除錯誤數(shù)據(jù)，排除由于儀表設(shè)備老化或不準(zhǔn)等原因引起的數(shù)據(jù)偏差及錯誤，利用先進的計量手段避免因錯誤數(shù)據(jù)或經(jīng)驗局限引起的“誤診”。

通過對企業(yè)壓縮空氣系統(tǒng)的歷史運行狀況的分析，“節(jié)能醫(yī)生”得到了對壓力供給要求較高的車間的信息，為了能夠更為精確地確認用氣環(huán)節(jié)實際用氣狀況，需要加裝相應(yīng)的數(shù)據(jù)采集設(shè)備以對系統(tǒng)運行狀態(tài)進行監(jiān)測，但是在同一現(xiàn)場，可能存在多條生產(chǎn)線或用氣設(shè)備，如果完全監(jiān)測各設(shè)備實際用氣狀況，會存在大量的重復(fù)數(shù)據(jù)，對后續(xù)判斷產(chǎn)生干擾，因此需要在現(xiàn)場實際運行狀況的基礎(chǔ)上，結(jié)合“節(jié)能醫(yī)生”自身經(jīng)驗，確定關(guān)鍵位置，安裝相應(yīng)儀表，保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。

關(guān)鍵點三：獲取影響后續(xù)決策的信息。

例如通過對監(jiān)管平臺采集數(shù)據(jù)的分析，得出相對較長時間段內(nèi)數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)之間的相互影響及規(guī)律，比如壓力和流量變化的關(guān)系、壓力與干燥機處理量的關(guān)系等，確定最終影響“疾病”（管網(wǎng)壓力波動大）的主要因素，為后續(xù)解決方案的設(shè)計、決策提供精準(zhǔn)信息。

得到系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)后，需要對數(shù)據(jù)進行綜合性處理，不僅僅需要查看單一數(shù)據(jù)的變化波幅，也要將多類型數(shù)據(jù)變化組合分析，找出系統(tǒng)各項參數(shù)變化之間的關(guān)系和演化過程中對設(shè)備運行的影響規(guī)律。如在某汽車廠，一套供氣系統(tǒng)覆蓋整個工廠所有用氣環(huán)節(jié)，通過現(xiàn)場走訪摸排，企業(yè)除噴涂車間外，工作壓力要求在5.5 bar左右，而噴涂車間工作壓力要求較高，在6.5 bar以上，為保證各車間正常運行，不得不按照噴涂車間的最高工作壓力要求供應(yīng)壓縮空氣，經(jīng)“節(jié)能醫(yī)生”的實際勘查后發(fā)現(xiàn)，由于噴涂車間噴涂機器人和器件表面吹掃清理所用壓縮空氣管道為同一管網(wǎng)。當(dāng)吹掃工作開始時，瞬時消耗大量的壓縮空氣，造成管網(wǎng)壓力下降，而管網(wǎng)壓力的大幅度波動將帶來機器人宕機的風(fēng)險；壓力波動的“波幅”亦是后續(xù)制定優(yōu)化方案的關(guān)鍵信息之一。

第二步，對于不能明確診斷情況的需采用行動干預(yù)—用“診斷性治療”來明確問題

診斷性治療有3個環(huán)節(jié)：

（1）設(shè)立有依據(jù)的假設(shè)

例如某工廠使用壓縮空氣時通常存在產(chǎn)用分離情況，往往生產(chǎn)端為保證生產(chǎn)安全，對空壓站提出高于需求工作壓力的要求，導(dǎo)致“供大于需”的情況為常態(tài)；但空壓站供給多大的工作壓力既能保證安全生產(chǎn)又能按需供氣？這個“度”的問題需要通過“診斷性治療”來給出答案。

首先，先假設(shè)末端生產(chǎn)設(shè)備報警的工作壓力值為管網(wǎng)壓力波動的最低值；其次，通過技術(shù)人員對空壓站內(nèi)部各臺空壓機運行狀態(tài)，結(jié)合壓力傳感器、流量計等儀表記錄的數(shù)據(jù)進行判斷，再利用便攜式測試工具進行關(guān)鍵數(shù)據(jù)的復(fù)核，進一步了解系統(tǒng)總管網(wǎng)壓力波幅情況、空壓站內(nèi)部管網(wǎng)壓降情況、各臺空壓機負荷匹配情況、干燥機實際運行情況等，找到空壓站供給壓力波動的合適值，從而找到降低輸出壓力的最大值；既能解決報警設(shè)備的用氣壓力問題，又可以使整個壓縮空氣系統(tǒng)管網(wǎng)壓力維持在較低水平運行。

（2）選擇“患者”代價最小的方案

需要盡可能列出所有的診斷性治療方案，從代價最小的那個開始。

壓縮空氣系統(tǒng)節(jié)能手段很多，以提高空壓機組能效為例，常見的有幾種：以“新”換“舊”，即用能效高的空壓機換掉能效低的空壓機；空壓機組改為變頻、增加智能控制系統(tǒng)等。究竟是采用哪種措施提高空壓機組能效？通過診斷性治療，即通過測試各臺空壓機組的效率來找出代價最小的治療方案，而非目前市場上常見的簡單的“以新?lián)Q舊”的方式。雖然能創(chuàng)造一定的節(jié)能量，但未必是最優(yōu)的做法，甚至可能因采用“過度治療”而造成“二次浪費”的現(xiàn)象。

（3）對干預(yù)的結(jié)果要有正確、清晰的驗收指標(biāo)和基于指標(biāo)的下一步處理方案

針對上述情況，根據(jù)“診斷性治療”的結(jié)果，形成包含能效和投資效率兩個方面“治療”前后的數(shù)據(jù)對比，再據(jù)此給出針對性的解決方案。

4 解決問題

前兩步完成后，進入到解決問題階段，提出“治療方案”，即制定節(jié)能改造方案。對于“患者”來說，每種“治療”都有相應(yīng)的風(fēng)險和收益，因此，在選擇最終治療方案時，“節(jié)能醫(yī)生”要從2個方面來確定最終的“治療方案”。

（1）優(yōu)劣評估：依照證據(jù)等級評判治療方案，也就是評估不同的節(jié)能方案的優(yōu)劣。在醫(yī)學(xué)上有一個很重要的方法論原則，叫循證醫(yī)學(xué)，就是遵循證據(jù)，即對獲取的證據(jù)按可靠程度進行等級劃分。將該方法論應(yīng)用在節(jié)能服務(wù)領(lǐng)域，就是依據(jù)搜集的信息按可靠程度進行節(jié)能方案的等級劃分，來評估其優(yōu)劣。

（2）方案選擇：找到風(fēng)險與收益的最佳節(jié)點，即針對用能單位的具體情況，找到既風(fēng)險可控又避免“過度治療”和投資收益比最好的最佳節(jié)點，確定最終節(jié)能改造方案。

總而言之，節(jié)能醫(yī)生制定“治療方案”即節(jié)能改造方案的思路，可以分為四步：

（1）窮舉，即列出所有可能的治療方案—在產(chǎn)氣、輸氣、用氣的系統(tǒng)各環(huán)節(jié)，找出節(jié)能改造的各種措施；

（2）概率賦值，即對每種節(jié)能改造措施的風(fēng)險和收益進行概率賦值；

（3）評價，即對各環(huán)節(jié)被查出所患“病情”的危急程度進行評價；

（4）選定方案，結(jié)合以上情況，考慮客戶需求和經(jīng)濟條件選出安全、投資性價比最優(yōu)的節(jié)能方案。

當(dāng)節(jié)能醫(yī)生按照“治療方案”實施一個“療程”后，節(jié)能基礎(chǔ)改造完成，但不代表節(jié)能工作結(jié)束，而是讓“患者”進入到“康養(yǎng)”階段，即對壓縮空氣用電系統(tǒng)進行“持續(xù)性優(yōu)化和滾動式改造”，從管理學(xué)的角度講，就是將PDCA（Plan-Do-Check-Act）引入，提出計劃和預(yù)測，然后根據(jù)計劃執(zhí)行，最后對結(jié)果進行復(fù)盤驗收，并根據(jù)復(fù)盤結(jié)果，提出下一步計劃和預(yù)測，如此循環(huán)往復(fù)，使壓縮空氣系統(tǒng)的能效達到并保持最優(yōu)狀態(tài)。

“節(jié)能醫(yī)生”及節(jié)能服務(wù)公司真正的價值，不僅在于有先進的、獨特性的節(jié)能知識、技術(shù)、工具和產(chǎn)品，更在于如何建立正確的思維模型并運用其做出最佳決策，解決用能系統(tǒng)這個“患者”的“臨床問題”，為用能單位創(chuàng)造最大的節(jié)能效益。