企業(yè)能源管理中心建設(shè)分析

路林濤，王艷艷

（1.中國(guó)寶武太鋼集團(tuán)，山西 太原 030003；2.山西晉勤服務(wù)集團(tuán)有限責(zé)任公司，山西 太原 030003）

引言

能源消耗是現(xiàn)代企業(yè)的運(yùn)營(yíng)成本中,一個(gè)不可忽視的重要因素。隨著“綠色經(jīng)濟(jì)”“低碳經(jīng)濟(jì)”的推廣，越來越多的企業(yè)開始關(guān)注自身能耗，并采取節(jié)能措施來降低企業(yè)能源成本，提高能源利用率和經(jīng)濟(jì)效益。根據(jù)國(guó)務(wù)院最新發(fā)布的《“十四五”節(jié)能減排綜合工作方案》工作安排，到2025年，全國(guó)單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值能源消耗比2020年下降13.5%，能源消費(fèi)總量得到合理控制，化學(xué)需氧量、氨氮、氮氧化物、揮發(fā)性有機(jī)物排放總量比2020年分別下降8%、8%、10%以上、10%以上。節(jié)能減排政策機(jī)制更加健全，重點(diǎn)行業(yè)能源利用效率和主要污染物排放控制水平基本達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展綠色轉(zhuǎn)型取得顯著成效。在“碳中和”和“兩化融合”國(guó)家戰(zhàn)略的引導(dǎo)下，工業(yè)和信息化部引導(dǎo)、促進(jìn)部分高能耗行業(yè)開展能源管理中心建設(shè)。目前，已有相當(dāng)數(shù)量的有色冶金、鋼鐵、水泥等高耗能企業(yè)建立了企業(yè)能源管理中心。節(jié)能降耗是能源管理中心建立的最終目標(biāo)，也是將能耗管理科學(xué)化、數(shù)據(jù)化的必然結(jié)果。通過打造功能多樣化的能源管理中心，實(shí)施能耗監(jiān)測(cè)、能源計(jì)劃、能耗及效益分析、結(jié)合工藝能耗調(diào)控機(jī)制，可以實(shí)現(xiàn)企業(yè)在生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)過程中很多不必要的消耗。

1 企業(yè)能源管理中心內(nèi)容

鋼鐵、石油和化工、建材、有色金屬等高耗能行業(yè)具有多礦產(chǎn)資源共生、工藝復(fù)雜、原料品質(zhì)波動(dòng)大等特點(diǎn)，而能源或動(dòng)力介質(zhì)無(wú)法存儲(chǔ)，在生產(chǎn)過程中，能源供應(yīng)一直處于冗余狀態(tài)，能源的浪費(fèi)不可避免。針對(duì)以上情況，解決能源供應(yīng)的合理性、科學(xué)性、可持續(xù)性是企業(yè)能源管理中心的核心內(nèi)容。企業(yè)能源管理中心建設(shè)作為推進(jìn)企業(yè)節(jié)能管理科學(xué)化的基礎(chǔ)工作，在“三能”體系（能源管理體系、能源管理中心和能效對(duì)標(biāo)）建設(shè)里面的重要性越來越突出。

表1 能源管理中功能模塊表

上頁(yè)表1中描述的是大中型高耗能企業(yè)能源中心建立的核心內(nèi)容，企業(yè)能源管理中心建設(shè)前期投入大，建設(shè)周期長(zhǎng)，對(duì)于中小型企業(yè)宜采取貼近實(shí)用的思路來對(duì)上述內(nèi)容進(jìn)行取舍，推進(jìn)能源中心建設(shè)。

2 能源管理體系建設(shè)

能源管理中心涉及企業(yè)管理的多個(gè)方面，如能耗目標(biāo)的設(shè)立、能源管理規(guī)劃、能源審計(jì)計(jì)量和節(jié)能優(yōu)化環(huán)節(jié)等。這些管理工作之間有關(guān)聯(lián)有重復(fù)，都對(duì)能源管理中心和節(jié)能工作起著重要的指導(dǎo)作用。合理規(guī)劃能源管理中的信息流、能源流、物質(zhì)流對(duì)能源管理中心建設(shè)至關(guān)重要。依照《能源管理體系要求GB/T23331—2020》要求，梳理企業(yè)能耗的關(guān)鍵點(diǎn)、建立行之有效的能源管理體系是一個(gè)科學(xué)的方法。

能源管理體系不僅能夠整合能源管理工作，還能為其提供一個(gè)協(xié)調(diào)的框架，不斷改進(jìn)能源績(jī)效,包括能源效率、能源使用和能源消耗。能源管理體系是以策劃—實(shí)施—檢查—改進(jìn)（PDCA）的持續(xù)改進(jìn)為基礎(chǔ),并將能源管理融入現(xiàn)有的組織實(shí)踐中,將體系同生產(chǎn)結(jié)合起來，通過對(duì)能源績(jī)效的持續(xù)監(jiān)視、測(cè)量、分析、評(píng)價(jià)挖掘節(jié)能潛力[1]。PDCA循環(huán)示意圖如圖1所示。

圖1 PDCA循環(huán)

3 能源管理中心的現(xiàn)狀與不足

鋼鐵是國(guó)內(nèi)最早建立起能源管理中心的行業(yè)，寶鋼在20世紀(jì)逐步引入能源管理中心，采用模擬儀表結(jié)合計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，結(jié)合能源集中管理的思想，建立了國(guó)內(nèi)最早的以模擬儀表為主的能源管理中心。近十年來，在國(guó)家“碳達(dá)峰”和“碳中和”宏觀政策引導(dǎo)下，已經(jīng)有眾多的制造業(yè)企業(yè)以節(jié)能減排，降碳增效為出發(fā)點(diǎn)，結(jié)合自身技術(shù)管理水平，建立起企業(yè)能源管理中心指導(dǎo)能源管理，提高能源管理效率。鋼鐵、水泥、有色、陶瓷是首批全行業(yè)推廣能源管理中心的高耗能行業(yè)，一些有能源管理要求的中小型制造業(yè)企業(yè)，依據(jù)自身實(shí)際需求，構(gòu)建能源管理中心，挖掘企業(yè)節(jié)能潛力，提高用能水平。

我國(guó)現(xiàn)有的能源管理中心依據(jù)功能特性，大致可劃分為能源流管控一體化、能源流數(shù)據(jù)分析、能源流采集監(jiān)控三種類型。

3.1 能源流管控一體化型

對(duì)能源系統(tǒng)生產(chǎn)管理、過程控制等信息的處理、分析、優(yōu)化、調(diào)度、整合、存儲(chǔ)、發(fā)布，運(yùn)用現(xiàn)代化企業(yè)生產(chǎn)管理模式建立企業(yè)能源信息與能源基礎(chǔ)自動(dòng)化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了能源流的扁平化管理。該系統(tǒng)集數(shù)據(jù)采集、實(shí)時(shí)監(jiān)控、能源平衡調(diào)度分析于一身，可以實(shí)現(xiàn)按需調(diào)度和軟硬件功能的集成化、模塊化管理。這種類型的代表是：馬鋼集團(tuán)能源管理中心等。

3.2 能源流數(shù)據(jù)分析型

通過匯集信息系統(tǒng)、控制系統(tǒng)及現(xiàn)場(chǎng)儀表的數(shù)據(jù)鏈路，實(shí)現(xiàn)對(duì)能源動(dòng)力介質(zhì)的使用情況和能源消耗環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)監(jiān)控的自動(dòng)化信息系統(tǒng)。輔助以數(shù)據(jù)分析功能，可以對(duì)能耗環(huán)節(jié)進(jìn)行部分優(yōu)化、調(diào)度。因?yàn)槿狈φ麄€(gè)生產(chǎn)工藝的完整數(shù)據(jù)信息，無(wú)法對(duì)能耗系統(tǒng)進(jìn)行平衡調(diào)度，進(jìn)而不能實(shí)現(xiàn)能源流、信息流的反饋互動(dòng)。這種類型的代表是：中國(guó)長(zhǎng)城鋁業(yè)能源管理中心等。

3.3 能源流采集監(jiān)控型

這種類型是一些中小企業(yè)常采用的能耗中心組建模式，通過信息系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)用能單位能耗數(shù)據(jù)的采集、統(tǒng)計(jì)和展示。實(shí)現(xiàn)了能耗數(shù)據(jù)流的集中統(tǒng)計(jì)和監(jiān)控，數(shù)據(jù)可以通過網(wǎng)絡(luò)上傳至上級(jí)管理平臺(tái)也可以在本單位OA網(wǎng)絡(luò)發(fā)布。與實(shí)質(zhì)上的扁平化能源管理中心有一定差距。

通過上述分析得知，商品的使用價(jià)值不僅表現(xiàn)出人與物之間的自然聯(lián)系，是具體勞動(dòng)過程的產(chǎn)物，而且在商品經(jīng)濟(jì)發(fā)展時(shí)期，生產(chǎn)商品的具體勞動(dòng)呈現(xiàn)出了二重的屬性，使商品的使用價(jià)值具有商品經(jīng)濟(jì)關(guān)系賦予它的社會(huì)性，并在交換中得以實(shí)現(xiàn)。可見，商品使用價(jià)值的二重性是由生產(chǎn)商品的具體勞動(dòng)二重性所決定的。

企業(yè)能源管理中心越來越受到我國(guó)企業(yè)的重視，在加大投入構(gòu)建自身的能源管理中心時(shí)，也暴露出了一些不足。能源管理對(duì)企業(yè)來說不是一個(gè)孤立的管理問題或信息系統(tǒng)。而是關(guān)系到企業(yè)工藝、流程、管理、財(cái)務(wù)各個(gè)方面的綜合問題。構(gòu)建能源管理中心要面對(duì)企業(yè)的執(zhí)行力、資金能力、研發(fā)能力、能源管理體系等阻礙因素，往往能使源管理的效果十分有限。綜合分析主要有以下幾個(gè)方面的問題。

1）在工業(yè)企業(yè)中，能源管理的本質(zhì)是在信息流指導(dǎo)下，物質(zhì)流、能源流與信息流的協(xié)同效應(yīng)的實(shí)現(xiàn)。部分企業(yè)認(rèn)為能源管理中心是個(gè)信息化項(xiàng)目，只考慮了信息流的問題，沒有統(tǒng)籌信息流對(duì)能源流和物質(zhì)流的指導(dǎo)反饋功能，使節(jié)能減排效果較差，并且局限性地認(rèn)為能源管理中心建立后會(huì)導(dǎo)致企業(yè)經(jīng)營(yíng)機(jī)密信息泄露。

2）部分企業(yè)認(rèn)為能源管理中心投資回報(bào)率低，并在系統(tǒng)建成以后，未能在后期進(jìn)行維護(hù)升級(jí)等后續(xù)資金投入，僅將能源管理中心作為形象工程打造。

3）信息設(shè)備是能源管理中心運(yùn)行的IT載體，在初期的系統(tǒng)規(guī)劃時(shí)，應(yīng)充分考慮軟件升級(jí)、硬件設(shè)備更換帶來的系統(tǒng)運(yùn)維問題，一些系統(tǒng)因運(yùn)維人員技術(shù)水平低、設(shè)備管理水平低等，無(wú)法保證系統(tǒng)穩(wěn)定高效運(yùn)行，影響節(jié)能效率的提升。

4）建立能源管理中心后，需要用能源管理體系做管理和制度的保證，部分用能單位在日常工作中，能源管理體系基本內(nèi)容和影響因素納入到績(jī)效考核范疇，使能源管理中心脫離了管理體系的管理指導(dǎo)，導(dǎo)致節(jié)能管理工作打了折扣。

5）能源管理中心的建設(shè)發(fā)展離不開企業(yè)與政府的職能部門的有效結(jié)合，缺少行業(yè)協(xié)會(huì)和政府管理部門的指導(dǎo)，各個(gè)企業(yè)各自為戰(zhàn)的建立能源管理中心，已積累的數(shù)據(jù)不能得到有效分析和運(yùn)用，極大限制了能源管理中心發(fā)揮作用。

6）能源管理中心的水、電、汽等動(dòng)力介質(zhì)都有對(duì)應(yīng)的三級(jí)計(jì)量體系，缺少完善的計(jì)量管理體系，使現(xiàn)場(chǎng)計(jì)量表計(jì)的采樣精度，無(wú)法保證達(dá)到精準(zhǔn)能源決策的需求。

4 提升能源管理中心運(yùn)營(yíng)效率的幾個(gè)方面

能源管理中心涉及企業(yè)生產(chǎn)的方方面面，國(guó)內(nèi)外諸多學(xué)者已經(jīng)對(duì)能源協(xié)同理論有過探索。龍妍等人在《基于物質(zhì)流、能量流與信息流協(xié)同的大系統(tǒng)研究》一文中，對(duì)物質(zhì)流、能量流與信息流協(xié)同的意義、作用機(jī)理和實(shí)現(xiàn)方式進(jìn)行了探討[2]。在前期設(shè)計(jì)、工程實(shí)施、后期運(yùn)營(yíng)、升級(jí)迭代中應(yīng)注意以下幾個(gè)方面的內(nèi)容，避免投入大量資金后，能源管理中心節(jié)能運(yùn)行效率低下。

1）能源管理中心建設(shè)是信息、工藝和管理的結(jié)合，單純地將其理解成一個(gè)信息化項(xiàng)目，缺少工藝專家的思想和精益管理工具的應(yīng)用，就會(huì)淪為一個(gè)數(shù)據(jù)采集與報(bào)表系統(tǒng)。在大多數(shù)工業(yè)生產(chǎn)過程中，單純依據(jù)產(chǎn)品產(chǎn)量與能源消耗，無(wú)法判斷能源浪費(fèi)的根源，更不能開展能源業(yè)績(jī)的評(píng)價(jià)，而通過生產(chǎn)過程曲線、流程能耗監(jiān)測(cè)、分級(jí)能耗管理分析，就能判斷出生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)損失和能耗負(fù)載損失，這樣就能夠指導(dǎo)工藝過程朝著改善能效的方向發(fā)展。

2）在能源管理中心的實(shí)踐和理論研究中，能源管理的范圍很容易被局限在設(shè)備節(jié)能改造、節(jié)能技術(shù)推廣應(yīng)用、不同領(lǐng)域能源管理系統(tǒng)的應(yīng)用等方面，往往忽視了能源管理體系建設(shè)和能源績(jī)效實(shí)施在能源管理中心建設(shè)中的協(xié)同作用。在能源流、信息流、物質(zhì)流相互約束，相互制約的情況下，管理體系的提升，可以使節(jié)能工作效益最大化。

3）能源管理中心是長(zhǎng)周期建設(shè)運(yùn)行的項(xiàng)目，其IT基礎(chǔ)規(guī)劃方面，應(yīng)保證系統(tǒng)的可調(diào)整性、可維護(hù)性；軟件系統(tǒng)的數(shù)據(jù)可移植性，針對(duì)節(jié)能工藝的改進(jìn)，能源管理中心應(yīng)在數(shù)據(jù)鏈路，通訊接口、計(jì)算模型、節(jié)能調(diào)控、展示方式等多個(gè)方面具有可擴(kuò)展性，這樣才能使能減少企業(yè)的綜合投入成本。

4）企業(yè)應(yīng)該建立完善的計(jì)量體系，這既是管理產(chǎn)品質(zhì)量的根本方法，也是檢測(cè)能源使用的必備工具。完善的三級(jí)計(jì)量裝置（一級(jí)計(jì)量是以公司、廠級(jí)為核算單位進(jìn)行管理的計(jì)量點(diǎn)；二級(jí)計(jì)量是以車間為核算單位進(jìn)行管理的計(jì)量點(diǎn)；三級(jí)計(jì)量是以班組、重點(diǎn)耗能設(shè)備為核算單位進(jìn)行管理的計(jì)量點(diǎn)），可以對(duì)生產(chǎn)過程的用能進(jìn)行有效的監(jiān)控，為生產(chǎn)流程執(zhí)行能源建議提供幫助，給能源決策提供強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)支撐。無(wú)論是原始數(shù)據(jù)還是分析結(jié)果，都應(yīng)保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確、及時(shí)、完整，這樣才能把節(jié)能措施落到實(shí)處。

5 結(jié)語(yǔ)

本文對(duì)企業(yè)能量管理中心建設(shè)背景、主要內(nèi)容、能源管理體系、能源計(jì)量進(jìn)行了粗略的研究，能源管理中心是工業(yè)企業(yè)公共輔助設(shè)施的一部分，其功能和定位應(yīng)圍繞提高企業(yè)效益展開。文章在總結(jié)了我國(guó)現(xiàn)有能源管理中心的類型及運(yùn)行現(xiàn)狀后，并提出了提升能源調(diào)節(jié)效率的改進(jìn)方法。為企業(yè)能源管理提供了新的解決思路，變能源經(jīng)驗(yàn)管理到精益管理，使企業(yè)管理科學(xué)化，進(jìn)一步提升其競(jìng)爭(zhēng)力。