綜合能源管理方案范文

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綜合能源管理方案

篇1

【關鍵詞】能源管理模型 ISO50001 基于PDCA模式

1 背景

能源管理被定義為采用系統科學的原理利用管理學和技術創新來提高企業用能水平1。從學術的角度來說,是采用控制、監測等手段來提高能源利用效率。不管如何定義,能源管理已成為全世界用能企業最重要的研究對象,有的國家甚至采用立法、標準的形式加以限制。例如我國《“十三五”節能減排綜合性工作方案》中提出的約束性指標“到十三五末,全縣萬元國內生產總值(GDP)能耗比2015年降低25%,萬元規模以上工業增加值綜合能耗比2015年減低33.3%。”

能源管理方法與現行標準存在極大的區別,目前還沒有非常普適的能源管理方案,不同的能源管理案例來說都有其一定的局限性,從現有的能源管理的理論來說,能源管理的導則的適用范圍較窄。總之,在能源評價標準與用能企業現存狀況之間應當編制一套合理的能源管理模式使兩者建立聯系。

PDCA模型是美國質量管理專家休哈特提出并由戴明采納、宣傳、推廣使用的,主要為計劃(Plan)、執行(Do)、查驗(Check)、修正(Action)四個英文單詞的首寫字母。2從字面意思也可理解為管理的四個環節,即在管理工作中做好計劃、在實踐工程中不斷總結經驗,對總結的檢查結果進行處理,對存在問題進行修正,并適當推廣形成標準化,實現管理的良性循環。

對于國際標準化組織(ISO)來說,能源管理標準是其五個國際發展和技術推進重點領域之一,企業通過引用和消化標準(例如ISO50001)可實現節能增效,美國勞倫斯-伯克利實驗室在能源管理方面做了大量的工作,他們提出從1990年到2000年期間,用能單位在能源管理服務公司上的投入從5000萬增長到20億。

本文研究的目的是通過幾種典型能源管理方法,并比較其優缺點,同時創新的提出一種可借鑒的、普適的基于PDCA模型創建的能源管理方法。這種能源管理方法主要具備以下幾個特點:

(1)構建一種易于理解的能源管理模式;

(2)提供能效持續提升的路線圖;

(3)提供一種可實現的階梯能源管理方案;

(4)可供與其他行業比對的能效評價基準;

(5)能效提升的改造方案。

2 幾種典型的能源管理方法介紹

在以往的能源管理方法研究中,研究人員注重在能源管理系統中重點標識耗能設備及環節,Carbon Trust在2011年發表的能源管理導則和為小微企業設計的愛爾蘭能源持續發展計劃(SEI)都是基于較為成功的案例而形成的。

Carbon Trust的能源管理導則描述能源管理的實施主要從以下幾步進行:

(1)統攬全局:通過對用能企業的基本信息了解企業用能設備狀況及相關管理情況,這步可了解用能企業的業務和管理制度對能源消耗的影響,確定能源消耗的基數;

(2)建立能源管理責任制:在高級管理人員中確定節能負責人,用于與企業管理部門溝通協調;

(3)管理制度的確定:包括建立一系列的基于現實及管理層需求的程序性文件,管理制度需要給出明確的方針和目標,并分解細化,以確保充足的資源和權力來實現目標,這步至少包含人員培訓、職責任命及定期復驗;

(4)管理評審:通過對能源管理制度的在實現,確J制度的正確性和適宜性,重新規定職責和權限,保證管理制度的持續有效運行。

SEI管理制度從以下5個主要步驟實施:

(1)保證:用以保證建立的能效鍋爐制度有效實施,明確能源管理負責人,能效目標細化分解;

(2)識別:基于企業用能狀況研究節能的空間和方案,主要針對領域是用能設備和能源計量;

(3)計劃:描述能源的主要消費計劃,包括用能設備、及用能設備的管理制度;

(4)實施:包括實質的節能工作方案,出其他步驟外,本步驟還應應當包含企業自身節能意識和全員參與等內容;

(5)檢查:利用持續的監測和對比旨在提升企業能源利用效率。

上述兩種方法都是采用分步實施的方式,但是Carbon Trust通過對企業概況的了解建立能源基本的管理制度,然而SEI直接確立能源管理部門來實施。兩種方法都規定了戰略方案和實施方案,以及典型的檢查方案。兩種方案都基本遵循PDCA循環:注重企業在能源利用過程中的重要耗能識別物,建立有效的預防機制并持續提升能效水平。通過用能設備的能源監測,明確能效進一步提升的空間,到達持續提升的目的,這項工作要依托于法規、標準、一些成功實踐案例以及成熟的能效管理模型。

3 基于PDCA模型改進型能源管理方法

上述兩種方法給出了實施的方法與步驟,但相對來說過于簡單,實際操作性較差。

基于PDCA模型改進型能源管理方法是在Paulk等提出的能力成熟模型(CMM)的基礎上創造出來的,并得到了大量的普及。事實上,該模型在CMM模型的基礎上增加了經濟效益分析及節能預期效果等內容。

其具體實施方案見表1。

在實施的五個階段中,第一階段是獲取用能企業的基本信息;第二階段是作為企業能源管理的第一層次,明確企業用能狀況和能效可提升的空間;第三階段是基于PDCA模型中“DO”步驟,著眼于實施能源提升的改進;第四階段是PDCA循環過程中“Check”步驟,著眼于能效提升的監測;第五階段是PDCA循環過程中“Act”步驟,在這階段中企業需要通過自查找到能耗高的原因并采用切實有效辦法改進。

4 結語

基于PDCA模型改進型能源管理方法可以知道用能單位合理利用資源,不斷提升用能水平從而獲得經濟效益的目的。該模型已經用于計算機、冶金等領域并取得了良好的效果。

參考文獻:

篇2

關鍵詞:合同能源管理 財務分析評價 財務分析方法

中圖分類號:F234.4 文獻標識碼:A

文章編號:1004-4914(2014)10-129-03

一、引言

進入21世紀以來,我國資源緊缺與環境污染問題進一步惡化,作為一個人口眾多的發展中大國,為實現經濟、社會與資源、環境的可持續發展,努力建設資源節約型、環境友好型經濟增長體系,國家進一步加大了節能減排政策的修正和變革力度,2011年國務院正式印發《節能減排“十二五”規劃》,提出了十個方面保障措施,并印發節能減排綜合性工作方案,要求各地區、各部門和中央企業制定具體實施方案,明確目標責任,確保實現“十二五”節能減排目標。《規劃》提出的十大節能減排重點工程其中就包含合同能源管理推廣工程。

為貫徹落實國家規劃,各省省政府、住房和城鄉建設廳、市能源局積極制定一系列政策和方案保證節能減排工作得到落實。其中,《湖南省公共機構節能“十二五”規劃》別強調:國家機關和科教文衛體系具有單位數量多、用能人數多和節能潛力大、公益性和社會影響力強等特點,應在全省各級機關、學校、醫院、科技場館、文化場館、體育場館等公共機構中選擇能耗總量大、節能工作基礎好、管理措施到位、具備一定代表性的單位,重點推進建筑圍護結構及用能系統的節能改造,大力推廣應用合同能源管理等市場化機制。在節能服務產業發展方面也給予一系列優惠政策,如稅收減免、財政補貼、節能獎勵、融資優惠利率等。

高校自實行國庫集中支付制度后,出現資金匱乏局面,且向銀行貸款受政策限制,以合同能源管理方式實施校園節能,能切實減少學校經費壓力,改變學校因技術力量不足造成的節能無可行方案、不能有效節能的狀況,同時可提高師生員工的節能減排參與度,學生畢業融入社會后會將節能理念帶入社會,高校實施合同能源管理,一次投入的設施在合同期滿后會長期使用,大大節約傳統燈泡的更新維護費。

二、合同能源管理類型與特點

合同能源管理是70年代由西方國家發展起來的,一種基于市場運作的以減少能源成本為目的的財務管理辦法,其實質是服務對象使用未來的節能收益來實施節能改造,為能耗設備升級,從而降低目前運行成本。它通過節能服務公司與愿意進行節能技術改造的企業簽訂服務合同,為客戶提供包括:能源審計、項目設計、項目融資、設備采購、工程施工、設備安裝調試、人員培訓、節能量確認和保證等一整套的節能服務,節能服務公司負責融資并承擔技術和財務風險,為企業實施和管理節能效益,并與企業分享項目運行后產生的節能效益。

合同能源管理主要有節能效益分享型、節能量保證型、能源費用托管型、節能設備租賃型四種模式,國家主要提倡節能效益分享型的合同能源管理方式,這種方式能從根本上解決業主方的資金困難問題。所謂節能效益分享合同能源管理,是指節能改造工程的全部投入和風險由節能服務公司承擔,在合同期內,雙方共同確認節能量,按比例分享節能效益。合同期滿后,全部節能設備和節能收益歸企業所有。

作為合同能源管理的公司,在現行價格下進行節能技術改造,資金回收期會很長,而學校后勤技術薄弱,對歷史用能統計不詳盡,沒確切數據,所以推行合同能源管理,較難核定節約量,如果因此與合同能源服務公司產生分歧,分歧產生的經濟損失會是學校。因此,高校在合同能源管理方面比較慎重,筆者試圖通過下面案例為其應用可行性提供一些財務分析意見。

三、案例分析

某高校七教學樓使用燈具為T8/40W傳統日光燈管297支,T5/28W節能燈管1790支,現有功率為61.8kw,年耗電量約為20萬度;圖書館使用燈具T5/28W節能燈管3357支,T8/20W傳統日光燈1347支,3U節能燈332個,T8/36W傳統日光燈管257支,現有功率為134.2kw,年耗電量為43.5萬度;主馬路路燈165支,現有功率為41.1kw,年耗電量為16.5萬度;現當地一家知名EMC服務公司擬與學校合作進行一項同時包含上述燈具改造和利用節電器進行動力電路節能改造的綜合能源管理項目,從更換燈具和安裝節電器兩個方面出發對學校進行雙重能耗控制,以期達到最佳節電效果,同時為節能服務公司帶來較大經濟效益。

1.節約電費的分成比例。合同期限為10年,與節能服務公司之間簽訂能源管理合同,采用效益分享型合同能源管理模式進行合作。

合作利益分配方式:合作期內雙方按比例分享節能收益,學校按改造后所節約電費的一定比例回報給節能服務企業。前5年二八分成,即學校得節能費用二成,公司得八成;后5年四六分成,即學校得四成,公司得六成,學校每半年向節能公司支付一次節能費用。

2.項目經濟數據分析表(見表1)。

3.有關材料市場報價。室內節能燈20元/支,路燈500元/盞,1200mmLED燈管180元/支,600mmLED燈管150元/支,球泡120元/個,室內安裝運輸費15元/支,大功率路燈2000元/盞,安裝運輸費260元/盞。

四、節能服務公司收益分析

本項目財務評價確定計算期為10年。

(一)投資計算依據和方法

1.計算方法。本項目屬于固定資產更新改造方案,運用現金流量法進行分析判斷;

方案本身不產生財務收入,所以財務分析只測算項目年運行成本,比較改造前后節約的成本。

2.假定。本方案計算依據上述提供的數據資料分析,存在如下前提假定:

(1)折現利率采用5年期銀行貸款利率6.4%;

(2)現有節能燈處置殘值收入因為不確定,假定為0;

(3)原節能燈維修人工因為是學校集團員工,其人工成本是學校固定工資,所以本方案的維修人工忽略不計,學校年運行成本主要考慮能耗和原節能燈更新維修材料費;節能服務公司年運行成本主要指人工等本例估算為4萬元/年;

(4)2013年節能財政補貼標準有望提升至500元/噸,本方案暫按300元/噸計算,每年財政補貼收入為210噸折合標煤X300元/噸=63000元;加上節能獎勵資金假定每年有10萬元。

3.投資判斷標準。如果更新方案帶來節約的年運行成本(主要是能耗)大于項目投資額,則本方案可行。

(二)投資總額構成

項目投資估算總額為226.2萬元。

其中:建設投資180.6萬元,占80%。

建設期利息45.6萬元,占20%。

(三)資金籌措

節能服務公司負責籌措節能改造資金和技術安裝,改造后項目現金流由節能收益比例分成及補貼收入保證,建設項目總投資按節能效益比例分成的方式收回。按財稅[2010]110號文件規定,本項目享受相關稅費的減免,所以計算時相關增值稅、營業稅不考慮,企業所得稅按免三減三處理。

(四)節能服務公司成本分析

本項目總成本費用估算包括初始投資額、年維護成本、財務費用等。

1.初始投資額。燈具一次性投資=Σ單價*LED購置數量=180*4309+150*898+332*120+165*2000=1280160(元)

安裝費=ΣLED燈數量*安裝運輸費單價=5539*15+165*260=125985(元)

2.財務費用。財務費用主要為長期借款利息,借款年利率按5年期銀行貸款利率6.4%計算。

3.年維護成本:維護人員費用年工資約4萬元。

(五)項目盈利能力分析

1.損益情況分析。本項目年平均利潤總額約為8.286萬元,損益情況詳見表2。結果表明:該項目計算期末累計盈利82.86萬元。

2.財務現金流量分析。

利用內插法求得內部收益率為16.18%;

根據現金流量分析,計算求得結果(見表3):

(六)項目財務可行性評價結論

經綜合測算,本項目在達到預期投入產出情況下,全部投資財務內部收益率為16.18%,高于基準收益率,以7%為折現率計算的財務凈現值為196.69萬元,大于零。全部投資回收期為4.05年,符合投資回收的期限要求。

以上從節能服務公司角度進行測算,結果表明,該項目既能保證投資的合理收益,又能確保正常運轉和發展所需的資金,該項目在財務上可行。

五、學校收益分析

1.假設每支燈管使用時間從上午8點至晚上10點用時14小時,這里按日均12小時計算,學校改造前能耗為237.1kw,耗電量為800056.5度,改造后能耗降為62.85kw,耗電量降為208942.25度,年節電量為591600度,按下列公式計算,年節約電費=總功率×年使用天數×日使用時間×節能率×電價(依國家電網對該大學現行電價0.6元/度計算),得出年節電費為35.49萬元,按合同約定節能分成比例前5年節電費的20%加上后5年節電費的40%計算,學校10年節約能耗106.44萬元;

2.每支LED燈管平均使用壽命超40000小時,一般可使用12年左右,而普通節能燈平均使用壽命為2年,合同期內學校可節約原節能燈更新維修材料費約(5539*20+165*500)*6=1159680(元);

六、小結

合同能源管理作為國際上一種先進的能源管理模式和投資機制,近幾年以新興產業的形式在我國大范圍興起,并已逐步進入高校,高校可以根據自身情況選擇合適的能源管理方式,在資金不足情況下采用節能效益分享方式,但如何選擇能源服務公司存在合同風險,學校要對各種能源服務公司進行篩選,對其已實施項目情況、財務狀況、技術水平、信譽等要全面了解,在具體談判時,除注重技術可行性外,在經濟可行性上應重點關注合作期限的確定、節能利益分配比例與方式、節能量的計算方式等。在簽訂合同時,對自身能耗情況及實施改造后達到的節能水平做到心中有數,權衡利弊,筆者試圖從財務可行性的角度進行分析,為高校實施合同能源管理提供一些借鑒意見。

參考文獻:

[1] 黨書國.海爾管理模式[M].武漢:武漢大學出版社,2006

篇3

關鍵詞:需求驅動;人才培養;節能;能源管理

作者簡介:朱群志(1972-),男,浙江臺州人,上海電力學院能源與機械工程學院,教授;任建興(1961-),男,江蘇海門人,上海電力學院能源與機械工程學院,教授。(上海 200090)

基金項目:本文系上海電力學院教改項目(項目編號:20111407)、上海高校本科重點教學改革項目(項目編號:20115901)的研究成果。

中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)10-0021-02

一、節能與能源管理人才培養的必要性和緊迫性

我國是能源消耗大國。近年來國內經濟的快速增長對能源供給的壓力很大,重要能源資源短缺對經濟發展的制約進一步加劇。我國的能源利用效率與世界先進水平相比存在較大差距,不少地方存在粗放式使用的情況,很多能源沒有得到有效利用而造成浪費。這種能源消費方式使能源供給進一步惡化,對人類居住環境也造成了嚴重污染。節約能源是我國建設節約型社會的首要措施。[1]

培養從事節能與能源管理工作的人才是我國經濟可持續性發展的需要。從1979年開始,我國就有計劃、有組織地開展了節能工作,但30年來節能事業起伏不定。這種狀況固然與國家的經濟發展戰略、能源供需形勢等因素有關,但節能與能源管理人才的缺乏也是一個重要因素。缺少一支精通節能技術、熟悉節能管理、事業心強的高素質人才隊伍是我國開展節能工作的軟肋,也是實現我國節能目標的瓶頸問題。[2]

培養從事節能與能源管理工作的人才是國民經濟各行業發展的需要。各類工廠是我國能源消耗的大戶,工業能源消耗占全國能源消耗總量的70%左右。節能與能源管理領域的專門人才可以促進企業加強內部的能源計量和管理,開展節能降耗工作。1998年1月起施行、2007年10月修訂的《中華人民共和國節約能源法》明確規定:重點用能單位應當設立能源管理崗位。重點用能單位包括兩類:年綜合能源消費總量1萬噸標準煤以上的用能單位;國務院有關部門或者省、自治區、直轄市人民政府管理節能工作的部門指定的年綜合能源消費總量5000噸以上不滿1萬噸標準煤的用能單位。2007年國務院頒布的《節能減排綜合性工作方案》中明確要求重點耗能企業建立能源管理師制度。之后天津和山東等地開展了能源管理師的試點工作。2011年國務院頒布的《“十二五”節能減排綜合性工作方案》中要求擴大能源管理師試點。

社會對節能人才的需求很大。根據對用能單位的調查,我國專業節能人才的需求量在數10萬人以上。目前我國從事節能與能源管理工作的專業人才極度匱乏,很多企業沒有專職的能源管理人員;即使有專職人員的企業,也存在能源管理人員節能意識不高、專業技能欠缺以及人員配置偏少等問題。這些原因導致企業對能源的控制和管理薄弱,嚴重阻礙了節能工作的開展和能源使用效率的提高。要解決這些問題,必須在科學方法的指導下充分挖掘企業節能潛力,以技術手段和管理手段促進能源利用效率的提高。因此,適應社會需求,培養專業的節能與能源管理專門人才顯得十分迫切。

我國高校在節能專業人才培養方面起步較晚,雖然有一些高校在能源教育方面做了一些嘗試,[3,4]但至今還沒有形成健全的節能人才培育機制,面向節能服務人才培養的專業設置和學科建設都比較薄弱。[5]針對高校培養人才不足的現狀,一些社會辦學機構紛紛提供短期的能源管理師課程對一些在崗人員進行培訓。然而,這種培訓班短則幾天,長則一周;培訓項目時間短,很難對學員提供系統的知識和技能訓練。作為人才培養的主要基地,高校應根據我國經濟結構調整和戰略性新興產業發展的需求,為我國節能產業的發展培養高素質的節能與能源管理專門人才。高校可對現有專業進行改革,通過調整一些相關專業的培養方案、增補部分課程,為社會培養畢業后從事“能源管理師”崗位的人才。

二、節能與能源管理人才培養的探索

節能涉及的領域多,學科背景廣。從技術角度分析,主要涉及“熱”和“電”。本項目主要探索在熱能與動力工程專業上進行改革,適應社會對節能與能源管理人才的需求。熱能與動力工程專業的相近專業包括能源動力系統及自動化、能源與環境系統工程等。由于各個專業的背景不同,側重點也不同。有的偏向動力機械,有的偏向制冷與空調,有的側重能源高效和清潔利用。電力高校中的熱能與動力工程專業往往偏向電廠熱能動力工程和電廠集控運行。本文針對的是上海電力學院的國家特色專業——熱能與動力工程專業。該專業辦學歷史比較悠久,并具有明顯的行業背景。

1.制定了“節能與能源管理”專業方向培養方案

通過對熱能與動力工程專業進行改革,設立“節能與能源管理”專業方向。熱能與動力工程學科還是這個專業方向的核心,因此,專業方向與所依托專業在專業基礎課和專業核心課程的設置上基本相同。專業基礎課及專業課程主要包括工程熱力學、工程流體力學、傳熱學、鍋爐原理、汽輪機原理、泵與風機、熱力發電廠等。

與常規熱能與動力工程專業的區別在于增加了特別針對節能與能源管理的課程模塊。該模塊包含6門課程,共計9個學分。課程包括節能技術概論、空氣調節、制冷原理與設備、熱網技術、技術經濟學以及能源管理與審計等。這些課程有的側重技術層面,有的側重能源管理與技術經濟分析層面。除了節能與能源管理專業方向的選修課程之外,學生還可以從其他專業方向中選修一些課程,例如熱能工程測量技術、可再生能源發電技術等。

2.教學內容契合復合型應用人才培養

節能人才不僅要掌握各種通用節能技術,而且也需要懂得一些技術經濟分析、工程管理等方面的知識,是技術和管理結合的復合型人才。[6]因此,專業選修課程的教學內容應該根據節能與能源管理人才的知識和技能要求來設計。例如,“節能技術概論”課程的主要內容包括熱電聯產節能技術、鍋爐和加熱器節能技術、熱管及熱管換熱器節能技術、熱泵節能技術、余熱回收節能技術、電力行業節能措施與案例等。“熱網技術”課程的主要內容包括集中供熱系統、熱負荷及管網水力計算、供熱管道敷設、熱源配置等。“能源管理與審計”課程的主要內容包括能源政策、能源工程管理、合同能源管理、企業能源審計、企業能源平衡等。

3.在實踐環節中提高學生的應用能力和創新能力

實踐環節中除了一般的認知實習和專業實習外,還包括課程實驗、專業方向課程設計以及畢業設計等。這些環節主要是培養學生應用課程所學知識的能力。結合課堂教學內容,增加了常用節能技術的實驗。例如,在“泵與風機”課程中增設了泵與風機的變頻調節實驗。通過開展這些實驗加深學生對變頻技術的原理、方法和效果的認識。專業方向課程設計是一個新增的、有特色的實踐環節,訓練學生綜合應用專業選修課的相關知識,并不局限于特定的選修課程。嘗試將一家醫院的供能系統作為課程設計的對象,要求學生結合參考資料對醫院的用能及供能系統進行設計。提供給學生的資料包括工程擴初說明、各類冷熱電設備性能參數表、非電空調選型設計手冊等。

通過與學校基本建設工程、科研實驗平臺相結合,建成了一些學生實踐基地。由于在項目設計階段就提前介入,這些基本建設工程和科研平臺在建設中充分考慮了學生實踐能力培養的功能需求。已經建成的實踐基地有:節能生態藝術廳、大學生活動中心節能建筑示范基地、多類型能源的分布式能源實驗系統、校園能耗監管平臺等。節能生態藝術廳可以開展的實驗有中央空調性能測試、室內溫度場測試、太陽能熱水器性能測試等。大學生活動中心節能建筑示范基地可進行太陽能光伏發電實驗、風光發電互補實驗和建筑能耗按戶計量實驗等。分布式能源實驗系統可提供燃氣輪機性能試驗、內燃機性能試驗、氣水換熱器性能試驗等。而校園能耗監管平臺則能夠提供全校每幢建筑的用水、用電數據,這些數據是學生開展能耗分析和節能診斷的生動素材。

4.人才培養情況

節能與能源管理專業方向于2008年開始按方向招生,招生規模為1個班。2012年首屆學生畢業,學生就業情況優良。學生的就業單位除了傳統的電力行業發電企業、設計院、電廠建設企業以外,也有節能服務公司等。節能與能源管理專業方向的設立為這些學生提供了必要的基礎知識和技能,有利于他們進入單位后盡快適應工作崗位。

開設的選修課程得到了熱能與動力工程其他專業方向學生的歡迎。“節能技術概論”、“能源管理與審計”、“熱網技術”等選修課程每個教學班的人數都接近80人,其中節能與能源管理專業方向的學生只占一半。對于熱能與動力工程專業的學生,這些課程有利于拓展學生的知識面。

學生的節能意識增強了,對節能工作的興趣提高了。學生積極參與節能減排方面的科創項目,這些學生既有來自熱動專業又有來自機械專業、管理專業等。管理專業的學生與熱動專業的學生聯合組隊,參加了第五屆全國大學生節能減排社會實踐與科技競賽等活動,并獲得較好成績。這些科創活動一方面提高了學生的應用能力和創新能力,另一方面也有利于激發學生的學習興趣。

三、結束語

上海電力學院根據國家能源發展戰略需求和社會對人才的需求對高校培養節能與能源管理人才進行了探索。在熱能與動力工程專業上設立了節能與能源管理專業方向,制定了專業方向培養方案,開設了兼顧技術和管理層面的專業選修課程,依托校園基本建設和科研項目建立了校內實踐基地。所開設的課程得到了學生的歡迎,加強了學生的節能意識,拓展了學生的就業面,為熱動專業畢業生從事節能與能源管理工作提供了基礎。

由于節能的領域多,范圍廣,涉及學科多,因此節能人才的培養中存在不少困難。企業所需的節能人才最好是多面手,既懂“熱”,又懂“電”,還懂能源管理。但是,作為一個本科專業,需要有一個相對完整的知識體系。另外,各個行業有不同的生產流程,培養一個通用的節能人才也是不現實的。因此,如何適應社會需求、進一步加強節能人才的培養是一個需要不斷探索和持續關注的問題。高校是培養人才的主要基地,相關專業可以和企業緊密結合,結合專業的學科背景和依托行業的特點進一步探索節能專業人才的培養模式和途徑。

參考文獻:

[1]吳志功,王偉,郭煒煜.大力發展能源教育建設低碳社會[J].北京教育:高教版,2010,(7):10-13.

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[3]左遠志,楊曉西.大學開展能源教育的新視角[J].東莞理工學院學報,2012,(1):100-103.

[4]桑麗霞,王景甫.對我國大學開展能源教育的思考[J].北京工業大學學報(社會科學版),2009,(6):72-74.

[5]尹健.節能服務產業人才培養問題與對策[J].中國校外教育,

篇4

關鍵詞:能源管理;體系建立;標準;要求

中圖分類號:F206 文獻標識碼:A 文章編號:1674-1723(2013)03-0124-03

一、課題研究的背景

能源管理體系概念源自對能源問題的關注,能源問題已經成為我國經濟發展的問題,發展需求與能源制約的矛盾喚醒和強化了人們的能源危機意識。隨著對節能工作的重視和質量、環境等管理體系在我國的深入推廣,一些先進企業將節能融入企業經營理念中,把能源管理作為企業管理的重要組成部分,在能源科學管理和合理利用開發積極進行探索,不斷接受先進管理思想,采用系統的管理模式來提高企業能源精細化管理水平,能源管理體系概念逐步形成、完善。

能源管理工作既是企業管理的重要組成部分,也是國家和地方能源管理系統的終端環節之一。企業能源管理工作涉及范圍廣泛,除了做好能源的利用規劃、保證供應外,更需要做好能源的合理利用,提高能源的利用效率,力求以最小的能源消耗取得最大的經濟效益。企業能源管理體系的建立有助于上述目的的實現,能源管理體系是建立并實現能源方針、目標的一系列相互關聯要素的有機組合,包括企業的組織機構、職責、慣例、程序、過程和資源等。2011年12月,國家12部門制定下發的《萬家企業節能低碳行動實施方案》第三部分“萬家企業節能工作要求”的第三項內容明確提出:“建立能源管理體系。萬家企業要按照《能源管理體系要求》(GB/T 23331),建立健全能源管理體系,逐步形成自覺貫徹節能法規與政策標準,主動采用先進節能管理方法與技術,實施能源利用全過程管理,注重節能文化建設的企業節能管理機制,做到工作持續改進、管理持續優化、能效持續提高。”

二、能源管理體系標準情況

進入21世紀以來,一些發達國家如英國、美國、丹麥、瑞典、愛爾蘭等進行了能源管理體系的研究與實踐,陸續出臺了一些能源管理體系標準,主要有英國《能源管理體系要求》(BS EN16001-2009),美國《能源管理體系》(MSE2000),2005年和2008年進行了修訂,丹麥《丹麥能源管理規范》(DS2430-2001),目前已被歐洲標準EN 16001《能源管理體系》取代,瑞典《能源管理體系說明》(SS 627750-2003),目前已被歐洲標準EN 16001《能源管理體系》取代,愛爾蘭《能源管理體系要求及使用指南》(I·S·393-2005)、目前已被歐洲標準EN 16001《能源管理體系》取代。國際標準化組織(ISO)也在關注并組織編制能源管理體系國際標準,2011年,ISO能源管理體系國際標準委員會了ISO50001《能源管理體系要求及使用指南》。

我國重視能源工作,研究能源管理標準較早,1995年國家了GB/T15584《工業企業能源管理導則》,2008年進行了修訂。該標準對我國工業企業加強能源管理起到了重要作用。2002年我國提出了能源管理體系的概念,并組織專家進行系統研究,2009年我國出臺了《能源管理體系要求》(GB/T 23331-2009),目前我國正依據ISO 50001《能源管理體系要求及使用指南》對其進行修訂,配套《能源管理體系實施指南》國家標準正在制定過程中。

三、建立能源管理體系的總體要求

企業建立能源管理體系時,應結合企業生產、管理狀況,特別是企業自身能源管理情況,依據GB/T 23331-2009《能源管理體系要求》,借鑒ISO90001:2008《質量管理體系要求》、ISO14001:2004《環境管理體系規范及使用指南》等先進管理模式的理念和方法,建立適合企業自身情況的能源管理體系。

(一)能源管理體系標準基本框架

(二)能源管理體系核心思想

能源管理體系采用過程方法和管理的系統方法,采用其他管理體系普遍采用的、先進成熟的PDCA循環管理模式。能源管理體系與質量、環境等其他管理體系相比,針對能源管理和利用的特點,強調能源利用全過程的監視測量和控制,強調對用能設備運行參數的控制,強調建立和持續更新能源目標指標,注重能源績效的評價和持續改進。

企業能源管理體系總體結構框架示意圖如圖2所示:

四、能源管理體系建設步驟

能源管理體系采用PDCA循環管理模式,能源管理體系建設包括四個階段:策劃階段(P)、實施階段(D)、檢查階段(C)和改進階段(A)。

(一)體系策劃

體系策劃包括統一思想、領導決策,組建領導小組和工作小組,開展宣傳培訓,制定工作計劃,開展初始能源評審,識別評價能源使用,建立能源方針、目標和指標,職責分配與資源管理,策劃能源管理和利用活動,編制能源管理體系文件等十項工作,我公司自“十一五”以來,公司領導非常重視節能工作,但沒有實現對能源管理和能源利用的全過程、及時化、系統化管理,下面根據公司能源管理現狀建議體系策劃階段開展如下工作。

1.組建領導小組和工作小組。公司需要在2012年公司修訂完善的節能領導小組和工作小組基礎上,重新建立能源管理體系領導小組和工作小組。領導小組負責體系建立實施工作的決策和協調,由公司董事長與能源管理相關部門負責人組成,主要任務是審議有關體系建立和實施的重大決策,協調體系建立和實施過程中出現的重大問題。工作小組負責能源管理體系策劃階段的組織和實施工作,工作小組建議由具有企業管理經驗、掌握能源管理制度、了解節能技術、有體系建設經驗、有較強文字水平的相關管理人員組成。工作小組從各相關職能單位抽調,他們的主要任務是負責能源管理體系的策劃,負責聯絡各相關單位,提出初步方案,起草體系文件。

2.開展宣傳培訓。能源管理體系的建立是一項綜合性很強的系統工作,涉及到公司的各個單位。在開展工作之前,培訓工作由人力資源部負責,外聘老師對公司領導、中層干部、內審員及能源管理體系中的關鍵崗位人員進行培訓,培訓內容重點是《萬家企業節能低碳行動方案》、GB/T 23331-2009《能源管理體系要求》、能源管理體系標準內容、能源評審內容、公司建立能源管理體系的目的和初步計劃等。宣傳教育由工作小組負責,將建立實施體系的決策和意圖傳達到各單位,在公司內形成良好的氛圍,引起全體人員的重視并予以配合。在體系建立和實施初期,宣傳的主要內容是體系建立、實施的目的和意義及執行體系文件的重要性等。

3.制定工作計劃。由工作小組編制建立能源管理體系工作計劃,確保能源管理體系的建立工作按照一定的程序和步驟進行。工作計劃編制完成后報領導小組審議批準后進行實施。結合公司實際情況能源管理體系工作計劃如表1所示:

4.開展能源評審。能源評審是企業建立能源管理體系的基礎,是企業對其本身的能源管理行為及能源利用狀況進行全面、綜合調查和分析的過程。近幾年,由南車集團安排戚墅堰節能監測中心對我公司進行能源監測和能源診斷,但沒有進行過能源評審,而且南方匯通正在重組,建議南方匯通重組工作完成后重新開展一次能源管理評審,首先要確定能源評審的范圍,即確定企業能源管理體系的邊界,只要確定了范圍,企業在這個范圍內的所有活動、產品和服務都應當包括在能源管理體系中。

公司目前的能源管理部門為建設裝備部,能源管理人員配備相對較弱,建議請外部專家評審組為我公司進行能源評審,可以請戚墅堰節能監測中心或貴州的評審機構,同時,公司內部要組織相關精干力量,協助評審組工作。

能源管理評審的主要內容包括對法律法規、能源管理現狀和能源利用狀況三個方面的評審。法律法規主要是識別評價收集與獲取適用法律法規、標準和其他要求情況,識別應遵守的具體條款和評價落實情況。能源管理現狀主要是評價現有的管理機構及其職責落實情況,與標準要求的差距,各項操作的可操作性、適應性以及各規定間的系統性。能源利用狀況主要是分析掌握目前能源利用全過程的管理情況和控制現狀、水平,發現能源利用全過程的薄弱環節和節能潛力。能源評審結束后由評審機構為公司編制能源評審報告。工作小組將根據能源評審報告針對公司現狀建立有效的能源管理體系。

5.識別評價重要能源使用。識別能源使用是工作小組針對能源評審所發現的問題,進行全面、系統、深入的分析,識別出影響公司能源利用各過程、環節能源消耗的原因和條件,根據能源使用的能源消耗和節能潛力大小,評價出重要能源

使用。

這個階段的工作重點是確定公司能源基準,廣泛收集標桿,針對能源評審中發現的薄弱環節,采用一系列科學的方法和適用的工具,對產生能源浪費和能耗較高的用能設備設施進行深入系統的原因分析,找出造成能源浪費的根本原因,采取完善的管理制度或節能改造等方式不斷提高能源利用效率,減少能源利用過程中的浪費。

公司主要消耗能源為電、工業液化石油氣、氧氣、壓縮空氣、水、煤油和汽油,識別時按照種類和車間進行識別即可,分析哪些條件或原因能夠對能源的消耗產生影響,將這些條件或原因逐條記錄分析結果,并分類匯總。在評價重要能源使用時應重點考慮以下方面:能源使用是否產生了能源浪費或出現了用能違規行為;產生能源浪費或出現用能違規行為的頻次及造成的影響;產生能源浪費或出現用能違規行為的原因;改變重要能源使用的技術難度;采取措施減少能源影響所需投資資金。

識別評價能源使用應把握以下原則:一是識別能源使用要全面、系統并具有針對性;二是確定重要能源使用要按照程序、按步驟分類進行;三是對重要能源使用的排序應符合公司實際、切實可行。

6.建立能源方針、目標和指標。

(1)制定能源方針。能源方針應包括:對法律法規的遵守、為能源目標、指標體系的建立提供框架、優化能源結構和提高能源利用效率的承諾以及與公司經營方針的協調。

制定能源方針時,首先收集相關信息,包括國家、省市等的總體規劃和政策方針,公司總的經營方針、理念和目標,能源評審結果內容,公司員工的節能意識,公司能源管理現狀,計量監測設施配備和運行情況,員工的意見和建議等。然后領導小組根據收集的信息,以會議的形式進行充分討論,最后達成共識,確定公司能源方針。最后由公司董事長簽署。

(2)制定能源目標、指標。2010年公司雖然開展了前方修造車系統單耗定額,但指標的制定不太科學,工作小組必須根據公司已經制定的能源方針,依據能源基準,對比能源標桿,綜合分析公司當前的能源狀況和節能潛力,確定能源目標,而且制定的目標、指標應該是具體、可測量、通過努力可以達到的。比如鑄造事業部電爐鋼單耗,目前的實際單耗與標桿差距太大,制定目標、指標時必須綜合考慮,制定的指標如果責任單位通過努力達不到,反而達不到制定目標、指標的

目的。

7.職責分工與資源管理。

(1)能源管理組織機構及職責分工。合理的職責分工與充足的能源管理人員配置是能源管理體系運行的保障。能源管理職責目前由建設裝備部歸口管理,但涉及到多個管理部門,如物料部采購、技術部工藝管理和計量管理、建設裝備部設備管理、動力車間動能供應運行管理、儲運部儲存發放煤油、汽油、人力資源培訓、企業文化部宣傳等。因此,公司在建立能源管理體系時,應在滿足節能法律法規及《萬家企業節能低碳行動方案》要求的前提下,針對各職能和層次的人員,說明其在能源管理體系實施運行中的位置和作用,并賦予職責和權限,特別是對于能源利用全過程的各個關鍵環節,公司應指定專人負責。

(2)策劃資源管理。提供適宜的資源支持,是保證能源管理體系有效運行的基礎性條件,包括人力資源、設備設施和資金。

人力資源管理主要包括三個方面內容:節能意識、崗位能力評價和培訓。公司通過建立、運行能源管理體系,采取宣傳節能降耗所帶來的效益,提高員工認識,培養節能習慣和落實制度細化考核、開展表彰獎勵活動等措施不斷提高員工的主動節能意識。公司應明確各崗位特別是關鍵能源管理崗位在能源管理、節能技術等方面的能力需求,每年利用公司績效考核平臺通過技能、教育、培訓和經驗等方面對相關人員進行崗位能力評價,并通過采取培訓等措施使其滿足所需的能力。

設備設施主要指基礎設施、能源計量器具和用能設備設施。設備設施的采購、使用、配置、維護保養的管理水平直接影響公司的能源利用效率。設備設施是公司用能的終端環節,消耗了絕大多數能源,因此,在保證正常生產經營的條件下,加強了用能設備設施的節能管理,才能提高能源利用效率。公司對用能設備應實行全過程管理,即從技術部的工藝提出、設備設施選型、選擇生產廠家、設備設施安裝、投產使用、設備操作、維護保養、技術改造到設備報廢整個過程。

資金是能源管理體系各項活動順利開展的前提,建議公司每年考慮一定資金確保體系的運行。

8.策劃能源管理和利用活動。在能源管理體系策劃階段,公司應利用能源評審過程中現有的管理機構、制度、職責權限與能源管理體系標準要求的差距,對現有管理組織機構進行整合、調整或增加,明確職責、權限,策劃各管理層次、部門、崗位在能源管理體系中的作用、位置及具體的能源管理和利用活動,將策劃結果以文件形式將其固定下來,形成能源管理體系文件,并依據體系文件定期檢查、評價各崗位開展工作、活動的履行情況及效果。

9.編制能源管理體系文件。能源管理體系同質量、環境管理體系一樣,需要編制體系文件。編制體系文件是公司建立和有效運行能源管理體系的重要基礎工作,也是公司達到能源目標、指標,實現能源方針,評價與改進體系,實現加強能源管理和提高能源利用效率的依據。公司在體系運行過程中,應當根據發現的問題、按照規定的程序評審和修訂所編制的體系文件,以保證體系的適宜性和有效性。能源管理體系文件包括:能源管理手冊、程序文件和作業指導書、相關記錄等支持性文件。

(二)體系實施

策劃階段已經建立了系統化的能源管理體系文件,體系的實施就是按照編制的體系文件要求運行能源管理體系,對能源利用的各個過程加以控制,從而實現能源管理的規范化、系

統化。

能源管理體系實施可按照以下五個步驟進行:體系文件,培訓體系文件,執行體系文件,監視測量和不符合、糾正、糾正措施及預防措施。

(三)體系檢查

檢查是保證能源管理體系持續有效的重要手段,主要通過內部審核的手段進行。在此過程中,公司應檢查能源管理體系覆蓋的各部門是否履行了能源管理體系的管理職責,體系文件是否能夠有效執行;能源利用的各個過程及采取的節能改進方案是否按照預定安排執行并達到了預期效果;檢查公司遵守法規貫徹機制運轉情況,評價能源管理和利用的各個過程是否能夠滿足法律、法規、產業政策、標準及其他要求,確保能源管理體系運行的充分性和有效性。

(四)體系改進

改進能源管理體系不是階段性的,而是經常性、持續性的,主要通過管理評審的手段進行。能源管理體系具有自我完善的功能,在建立實施的任何階段、任何活動和所有過程中,主要發現問題就要及時改進。

五、建設實施能源管理體系應注意的問題

公司在建立實施能源管理體系時,應特別注意以下幾個問題:

1.建立能源管理體系要以現有管理為基礎。

2.能源管理體系建設是動態的過程。

3.公司能源管理體系應反映自身特點。

4.能源管理體系應融入公司其他管理體系。

5.能源管理體系建設的關鍵是領導重視。

6.建立能源管理體系要防止“兩張皮”現象。

參考文獻

[1] 趙旭東,朱輝.工業企業能源管理體系[M].中國標準出版社,2010.

[2] 楊申仲.能源管理工作手冊[M].中國計量出版社,2009.

篇5

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、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。

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關鍵詞:能源管理 無線通訊技術 系統設計及應用

目前我國部分高校建立了校園能源管理中心,但在能源管理系統及平臺的建設上還不能適應高校的發展,究其原因是現有能源基礎設施未能完全納入能源管理系統的管理范圍,同時由于系統建設資金需求較大,增加了建設的成本與難度。針對于此,本文提出將無線通信技術、網絡技術及數據采集技術綜合應用于校園能源管理,形成以動態組網、管理與決策為支持的系統設計方案。

一、系統總體設計方案

1.系統設計的目標與原則

校園能源管理系統是基于WEB的信息化管理平臺,可以實現對各類能源數據的采集、存儲、查詢、統計和分析處理,為學校科學規劃能源使用、合理核算能源成本提供依據。學校做為教學單位,對能源管理平臺及系統的投入,一定程度上受學校基礎設施現狀和資金等方面的約束,因此在整個系統的設計中要予以統籌考慮,并遵循一定的原則。

1.1性能穩定,兼容性強。能源管理系統是包括硬件系統、軟件系統和網絡通信系統的集成系統,系統涵蓋學校能源管理的各個環節,因此采用的技術和標準要具有良好的兼容性。

1.2功能全面,利于二次開發。隨著教學科研需求的不斷增長,系統在功能的設計上,要留有二次開發的余地。二次開發包括新技術的引入、與校園其它系統的接駁等等,使系統具有良好的擴展性。

1.3架構優化,成本合理。由于能源信息化系統建設的資金和技術門檻較高,因此在系統設計之初,應考慮選擇適當的技術,優化的系統架構,盡量減少基礎設施和用能管線的改造,為高校節省辦學資金。

2.系統總體架構

校園能源管理系統主要由數據管理層、無線網絡傳輸層、數據采集層三個部分組成,其架構如圖1所示。數據管理層由數據處理服務器組成,提供數據的通信、存儲、分析及處理,是整個系統的核心;無線網絡傳輸層將能源計量儀表的標準工業信號打包成數據包,并以TCP/IP的形式發送至遠程數據中心;

數據采集層含能源計量表具和無線數據采集裝置,采用RS485總線組網。[1]

3.硬件系統

硬件系統包括終端設備、無線傳輸與采集設備和系統服務器三個部分組成。終端設備由輸入輸出設備

圖一 校園能源管理系統架構

和計量表具組成,以二線制RS485總線與數據采集控制單元相連接。

無線傳輸與采集設備由無線傳輸處理器和數據采集器組成,采用運行速度快、功耗低、采集與通信性能穩定的ARM芯片,與RS485接口連接,信息以TCP/IP數據包形式無線收發。[2]

系統服務器安裝無線數據收發軟件、SQLSewer數據庫軟件和能源管理軟件,用戶可通過WEB服務器和瀏覽能源數據,來實現對能源數據的采集、收發、存儲、分析和統計。

4.軟件系統

系統以微軟的Visual Studio為開發環境,操作系統為Windows 2003 Server,數據庫采用SQL Server2005數據庫,C#為開發語言,利用.NET技術完成系統的開發。軟件為B/S結構,分為表示層、業務邏輯層和數據服務層,有效地提高了系統的效率和安全性,也使系統的升級變得更為容易。[3]

系統軟件可以實現數據查詢匯總功能、實時監控及統計功能、管理與決策功能及異常報警功能。系統根據校園用戶的不同需求,還可以對用能設施設備及功能管線的異常數據和狀態設置警戒線,出現異常立即對管理人員予以提示,并根據預案及時予以處理。

二、通信系統的選擇

校園能源管理系統采用了基于GPRS無線網絡的流量測量技術和遠程無線采集技術,不直接接入INTERNET,在GPRS模塊上以SIM卡的形式綁定校園IP,系統外的用戶無法直接訪問,系統信息在校園網絡內部傳遞,使安全系數大大提高。整個系統采用分布式結構,分為無線網絡的通信和有線網絡的通信。[4]

1.有線網絡的通信

有線網絡的通信為計量終端與傳輸控制器之間的通信,采用RS-485總線連接。RS-485總線在多點互連時使用方便,布線簡單,傳輸穩定。

2.無線網絡的通信

采用GPRS技術的無線網絡模塊內嵌通信協議棧,與計量終端之間采用串口通信來完成數據交換。通過GPRS通信模塊可以接收來自系統控制室的組態信息,也可以通過該模塊將終端數據或者從其它設備獲取的數據以GPRS無線傳輸的方式發回系統控制室。[5]在對GPRS通訊終端進行配置時,預先輸入計量主站的固定IP地址。通訊終端收到數據后,把這些數據送到固定IP地址的網絡服務器中,通過端口映射轉發到數據中心服務器,完成對數據的存儲,并實現數據瀏覽、數據查詢等功能。[6]

三、結束語

高等學校內的能源用途比較復雜,既有教學科研方面的使用,也有民用與商業方面的用途,因此網絡設計在本系統中占有重要地位,它對整個系統的穩定性、可靠性和傳輸速度起著十分重要的作用。針對于此,要建立對整個校園能耗進行即時監測的能源監控中心,才能真正起到節能降耗的作用。校園能源監控中心其主要職能是為學校管理者提供監控數據,對采集的數據進行綜合分析,為能源管理人員提供維護和管理的決策依據。基于GPRS無線通訊技術的校園能源管理系統因其具有組網靈活、終端配置簡單的優點,易于實現能源數據的實時監控、動態采集。系統具有架構簡潔易行、維護方便、低成本的特點,符合高校發展的需要。

參考文獻

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[3]《試論高校校園能源管理網絡平臺的構建》,職業教育研究,王旭東,2011年3月.

[4]《基于ZigBee的熱軋企業能源管理系統設計與應用》,畢鋒,劉毅敏,電子設計工程,2013年1月.

[5]《基于GPRS無線傳輸的數據采集器設計》,曾孝平,吳建軍,自動化與儀器儀表,2009年4月.

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關鍵詞:山東省;重點用能企業;能源管理;體系建設

“十二五”期間,國家啟動萬家企業節能低碳行動,把能源管理體系建設作為落實萬家企業節能工作十項要求的重要基礎和支撐,要求建立健全符合要求的能源管理體系。山東省有1188家企業列入國家萬家企業名單,節能目標任務2530萬噸標準煤,占全國的9.92%,位居全國第一。山東省將能源管理體系建設作為推動萬家企業節能低碳行動的總抓手,在前期制度探索研究、試點示范基礎上,山東省經信委、省質監局、省政府節能辦組織召開全省企業能源管理體系建設工作會議,印發了《山東省能源管理體系建設推進計劃》和《山東省能源管理體系咨詢機構管理試行辦法》,通過了《能源管理體系咨詢機構自律公約》,標志著體系建設全面啟動、整體推進。這些企業通過有效運行能源管理體系,節能管理走上了系統化、規范化和可持續發展軌道,形成了能源管理長效機制。初步測算,年可實現節能量500萬噸標準煤,取得了良好經濟效益和社會效益。

1借鑒國際先進經驗,開展探索研究

能源管理體系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PDCA(策劃、實施、檢查、改進)循環管理理念引入企業能源管理,建立覆蓋能源利用全過程的管理體系,構建自我發現問題、持續不斷改進的節能管理機制。開展能源管理體系建設,有利于企業改進節能工作,優化節能管理,提高能源管理水平、降低能源消耗。能源管理體系作為一種綜合性、系統性的現代能源管理方法,已經引起國內外業界廣泛關注和認可。早在2007年,山東省針對企業普遍存在的節能法規政策落實不到位、節能技術獲取渠道不暢通、節能目標責任不明確、能源計量統計薄弱等問題,積極借鑒國際先進經驗,從制度研究、制訂標準入手,沿著試點示范、總結推廣的路徑,研究和探索能源管理體系建設,并總結提煉出符合國內企業節能管理特點的“四個機制”、“三個持續”,即:自覺貫徹節能法律法規與政策標準,主動采用先進節能管理方法與技術,實施能源利用全過程管理,注重節能文化建設的長效節能管理機制,做到節能工作持續改進、節能管理持續優化、能源利用效率持續提高。山東省能源管理體系建設的成功實踐產生了廣泛影響,得到國家發展改革委、工信部、認監委的認可,其經驗做法寫入了國家《“十二五”節能減排綜合性工作方案》和《萬家企業節能低碳行動實施方案》,為在全國推廣能源管理體系做出了積極貢獻。

2制定地方標準,推進標準化建設

一是理論先行。2008年,山東在全國第一個能源管理體系地方標準《能源管理體系要求》。隨后,陸續了造紙、熱電、水泥等10余個地方標準。這些標準豐富了能源管理體系建設的理論基礎。為推進標準的實施和應用,山東又在實踐基礎上組織編寫了《能源管理體系》教材和“企業能源管理體系建設案例”(視頻教學片),形成了較為完整的企業能源管理體系建設理論和技術支撐體系,為重點企業正確理解、認識能源管理體系發揮了重要作用。二是示范引路。2013年,在淄博、德州兩市開展體系示范市創建活動,率先制定實施計劃,出臺鼓勵政策,培育示范企業,培養專業人才,組織企業開展認證等評價活動,兩市163家企業2014年底前全部提前完成體系建設任務。同時,山東省先后分6個行業選拔68家企業開展能源管理體系建設試點,通過現場交流會、能效對標等形式,發揮典型企業示范引領作用。比如,中國重型汽車集團有限公司通過運行能源管理體系,強化全過程管控,科學安排生產節拍,深挖節能潛力,體系運行取得顯著成效,其經驗做法不但在省內推廣,還受邀到省外交流。

3建立信息平臺,實現高效管理

為提升信息化管理水平,山東省開發了“企業能源管理體系建設工作平臺”,1188家企業、77家咨詢機構、37家認證機構、313名評價專家及188名各級節能主管部門監管人員均可在平臺上上傳、查閱相關信息,實現了體系建設咨詢服務、認證評價、事中事后監管的有機聯動。利用工作平臺每月定期調度各市體系建設進展,并通過“山東省企業能源管理體系建設進度”窗口動態展示。實行認證信息網上登記,強化跟蹤調度,及時掌握認證機構工作開展情況,確保在全省推進計劃和各市實施計劃指導下公正、獨立和客觀地開展認證工作。

4規范第三方服務,提供技術支撐

一是規范第三方服務。山東省制定了《能源管理體系咨詢機構管理試行辦法》和《企業能源管理體系建設效果評價辦法》,對咨詢服務和評價工作做出明確要求。據此遴選的77家咨詢機構共為861家企業提供咨詢服務,選拔的313名評價專家,共對710家企業實施評價。省節能監察機構定期對咨詢服務機構進行執法監督,對發現違反節能法律法規的機構,依法責令整改或實施處罰。二是引導行業自律。邀請國家認監委、國家發展改革委公布的37家認證機構共同訂立《能源管理體系認證機構自律公約》,承諾依法、依規開展認證工作,自覺接受主管部門指導和監督,為企業提供高水平的認證服務,共為207家企業提供了認證服務。

5爭取資金支持,實施政策激勵

實踐證明,能源管理體系建設是一項一分投入十分產出的重要基礎性工作。為切實推進企業能源管理體系建設工作,山東省建立了項目申報和表彰獎勵等制度在內的激勵機制,在組織申報國家和省節能項目等工作中優先支持建立并有效運行體系的企業。同時,還通過爭取省財政資金補貼及世界銀行贈款項目等,對部分建立能源管理體系并通過認證的企業予以資金補貼。“十二五”期間,全省共安排專項資金1200余萬元用于支持企業開展能源管理體系建設,提高了企業開展能源管理體系建設積極性。

6能源管理體系建設成果顯著

6.1初步形成持續改進的節能機制,企業能源管理水平明顯提高

已經建立能源管理體系的企業普遍形成了4個機制:一是節能遵法貫標機制,實現了主動收集并自覺貫徹節能法律、法規、政策和標準,企業能源管理活動更加規范、更加系統化、制度化。二是能源的全過程控制管理機制,實現了對能源管理和利用的全過程、即時化、系統化控制,能源計量、統計更加完善,能源利用過程監視、測量不斷強化。三是節能技術進步機制,實現了主動追蹤、獲取、應用先進節能技術和節能技術進步常態化。四是節能文化促進機制,節能制度不斷完善,員工節能意識不斷提高、節能習慣逐步養成。

6.2單位能耗普遍降低,企業節能效果明顯

建立并有效運行能源管理體系的企業,節能潛力得到進一步挖掘,產品能耗指標均有下降。對山東鋼鐵集團濟南分公司、濟南二機床集團、協莊煤礦、張店鋼鐵公司等4家企業的調查顯示,這4家企業能源管理體系運行后第一年即實現節能量10.12萬噸標準煤。山東鋼鐵集團濟南分公司2013年噸鋼綜合能耗580公斤標準煤,達到國內先進水平,累計節能60萬噸標準煤,利用余熱余能發電123億千瓦時,減排二氧化硫12萬噸、二氧化碳725萬噸,經濟效益、社會效益和環境效益顯著。

6.3產生聯動效應,“三能”建設形成合力

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關鍵詞:合同能源管理;運營商;實踐應用

中圖分類號:F27

文獻標識碼:A doi:10.19311/ki.1672-3198.2016.18.026

1.運營商合同能源管理的研究背景

隨著國家信息化發展戰略的進一步實施,通信運營商也借此戰略發展機遇大力開展通信機房、基站的建設,截止2015年底僅中國移動的基站數量就超過50萬個。如此大規模的網絡無論在維護成本還是在能源消耗方面都是非常驚人的,因此如何能夠降低網絡的運維成本和能源消耗,保持運營商的核心競爭力的同時承擔發展綠色經濟的社會責任,成為相關管理人員及學者不斷探索的議題之一。

合同能源管理是一種以節省的能源費用來支付節能項目全部成本的節能投資方式;這種節能投資方式由節能服務公司與用能單位以契約形式約定節能服務,節能服務公司提供技術、運維管理,用能單位以節能收益支付節能服務公司的投入及其合理利潤,雙方合作共贏。用能單位能夠降低目前的運行成本,提高能源的利用效率,節能服務公司能夠利用節能技術獲取利潤。

僅從合同能源管理的概念上來講,通信運營商非常適用于合同能源管理的模式。對于運營商而言,節能服務公司提供的節能技術和維護資源可以降低運營商的運維成本,節能效益分享又可以降低運營商的能耗成本,因此運營商能夠減少龐大的網絡維護成本支出的同時履行綠色經濟發展的責任,完成國資委節能減排的考核指標。對于節能服務公司而言,不僅可以獲取節能效益分享還能夠從政府部門獲得節能服務補貼及稅收福利,與運營商一起實現合作共贏。

多位學者專家在各類期刊論文中也對相關模式進行了探討,魯奇璞等在《淺談合同能源管理模在通信行業中的應用》中提出節能量計算的參考,同時提出節能服務行業不成熟、項目的融資、不符合相應維護規范等問題和風險;唐為民等在《合同能源管理(EPC)在通信行I應用的實踐與風險》中提出通信行業在基站中適用合同能源管理模式,并且在節能量計算、財務處理等方面提出一些解決辦法;董智勇等在《石化行業合同能源管理模式研究》中介紹了在石化行業中合同能源管理的一些困境,如體制多、融資難度大、技術水平低等,同時提出一些解決方法;但是他們提出的理論都缺少在運營商內真正的實踐應用。

2.運營商合同能源管理的應用困境

(1)思想觀念上存在疑慮。按照企業理論的定義,節能服務公司也一定是以盈利為目標的經濟組織,因此對于運營商這類傳統經濟思維的公司來說,會擔心節能服務公司在節能效益方面弄虛作假,畢竟節能服務公司初期要投入設備,后期要投入運維資源,運營商在其中坐享其成,這種模式的公司在傳統的經濟模式下并不多見。

(2)管理操作性上沒有先例。由于通信產業的高速發展,運營商的收入規模一直維持在較高的等級,因此運營商的傳統建設模式都是通過自籌資金的投資模式建設通信網絡設施,當網絡設備的資金由其他公司投資建設時,設備在資產歸屬性確認方面就存在問題,現有運營商的資產管理辦法中缺少對此類設備歸屬的明確定義。同時在傳統的預算管理辦法內也缺少節能效益分享等此類科目的定義及付款方式。

(3)節能技術上存在擔憂。目前在通信行業內的節能應用產品種類頗多,但是缺少實力雄厚規模較大的公司,節能產品的節能效果也因使用環境不同或者后期運行老化等因素大打折扣,因此運營商對適用于合同能源管理的節能技術的選擇存在一定擔憂。

(4)運營風險上存在顧慮。按照傳統合同能源管理的模式,由節能服務公司承擔運營風險,因為一旦節能效益低于投入,節能服務公司就可能無法生存。但是對于通信運營商而言,保障通信網絡的安全性是運營的最重要環節,因此節能服務公司提供的服務是否會對網絡運行安全造成影響也是運營商的較大顧慮之一。

3.運營商合同能源管理的困境解決辦法

針對上述的種種顧慮,通信運營商通過積極的實踐試點,探索一些解決方式。

(1)對于思想觀念上的疑慮,隨著“互聯網+”時代的到來,共享經濟的模式變得不再陌生,Uber應用就是典型的使用方和服務方雙方的合作共贏的模式;同時國務院《節能減排“十二五”規劃》中也將“合同能源管理推廣工程”列為十項節能減排重點工程之一,因此現階段的運營商正以更開放的姿態面對合同能源管理的模式,各類合同能源管理試點應用的規模也逐漸擴大,思想觀念上的疑慮也在逐漸淡化。

(2)對于目前的財務管理、流程管控方面的障礙,運營商也可實踐一些解決方案,如資產處理方面,可以先開展試點,試點結束后以零元購置或贈送的方式將資產納入運營商管理范圍,對于費用預算與賬務處理方面,可以由財務部門在電費用預算中單獨立一個預算項目,進行節能效益分享費用的支付,具體的支付過程由管理部門核實一定時間內的節電數據后,將預算申請通過采購請示方式送公司領導審批,后續在管理系統中提交訂單支付。

(3)對于節能技術方面的擔憂目前隨著節能技術的發展以及應用實踐的檢驗逐漸淡化,經過近幾年節能減排工作的開展,運營商在節能技術應用方面也積累了大量經驗,目前來看節能效益較好的方式都是針對空調的節能技術,畢竟空調等配套設備耗電越少說明能源利用率越高,運營商可以積極選擇節電率較高的節能技術開展合同能源管理的模式。

(4)對于網絡安全的影響顧慮可以通過分場景應用節能減排技術解決。如對于網絡安全影響重大的核心節點通信機樓,只適合采用在其他領域較為成熟的節能技術。確保合同能源管理模式開展過程中不影響網絡安全,目前最為合適的應用即為磁懸浮空調主機,因為經過十多年的技術發展,在酒店、冷庫等多個領域磁懸浮空調主機應用非常廣泛,穩定性和可靠性都經過實踐檢驗。對于通信基站而言網絡安全性影響就會小很多,即使一個通信基站出現故障,影響也是很小一部分人群,同時由于無線信號覆蓋特性,多數用戶還可以通過其他基站獲得信號,因此可以綜合地域、環境采用多種節能技術,如貴州等室內外溫差大空氣潔凈度高的省份可以使用智能通風系統,對于南方空調常年運行的省份使用精確送風系統。

4.運營商合同能源管理的應用案例

(1)應用技術:基站精確送風技術方案;原理是基站空調精確送風技術改變了基站傳統的冷卻方式,將冷量通過有效的系統布局和末端設計,更有針對性地對需要冷卻的設備進行冷卻,不僅可改善被冷卻對象的工作溫度環境,而且節能效果顯著。

(2)節能效益分享方案:根據預期節能效益,節能服務公司項目成本(包括采購成本、財務成本、系統安裝成本,5年的系統維護成本等)為依據,雙方協商,具體的分期分享比例見表1。

(3)節能付款流程約定:根據節能量的計算及合同約定的節能效益分享比例,結合運營商現有的財務管理流程,約定付款流程如圖2。

(4)合同中其他約定:包括節能量測量的約定、日常巡檢工作約定、工程施工和驗收工作約定等。合同中要強調對網絡安全的影響及節能量虛假測試的嚴懲。

(5)合同能源管理模式運營半年時的效益如表2所示。

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關鍵詞 DCS控制系統;EPA;信號分配器;信息安全

中圖分類號:TP273 文獻標識碼:A 文章編號:1671-7597(2013)14-0067-02

為了實現能源的合理利用,達到“節能減排”的目標,一家化工企業決定實施“各車間能源數據采集管理系統”,這家企業各生產車間原先都各自裝有“分布式控制系統(DCS)”,用于車間生產過程控制,車間能源消耗數據也存在于DCS控制系統中,如何能實現各車間能源數據的自動采集,形成工廠級的能源管理系統,又能保障分布式控制系統(DCS)的信息安全,經過慎重考慮,提出了2個實施方案。

1 基于DCS系統上的能源數據自動采集方案比較

方案一:把各車間DCS系統作為能源數據管理系統的數據采集站,每個數據采集站通過OPC協議單向向PIMS服務器傳送能源數據,PIMS服務器對傳送上來的數據進行二次處理,制作成用戶需要的能源界面、形成報表、以及實現設備管理等功能,經硬件防火墻隔離將能源管理界面、數據以WEB形式向局域網絡。系統結構如圖1所示。

方案二:為了徹底杜絕DCS操作站被網絡病毒侵擾的隱患,將能源數據采集系統完全獨立于DCS系統。能源數據采集系統由“浙江中控”領銜制定的EPA現場總線標準產品實現。

1)在原有車間的DCS系統中將能源測點經信號分配器一分為二,一路進入車間DCS,實現車間生產管理的需要,另外一路進入EPA總線系統進行數據集中管理。

2)EPA系統各控制柜安裝24 V開關電源,光纖環網交換機,以及EPA系列模塊。

3)整個EPA系統采用光纖環網冗余的方式,任何一處斷開,均不影響整個系統的正常運行。

4)為保證數據的安全,除了各服務器安裝殺毒軟件之外,在PIMS服務器和Internet之間設立一道硬件防火墻。即便防火墻失效,各服務器被病毒感染,由于DCS與能源管理系統完全獨立,病毒絲毫不會影響到車間DCS的運作,各能源點在DCS操作站正常顯示及控制。系統結構如圖2所示。

綜合比較,方案二能使車間分布式控制系統(DCS)與Internet之間完全獨立,可靠性更高,所以選擇方案二。

2 工業控制系統終端信息安全管理的方法

上述方案二最大的優點在于使車間分布式控制系統(DCS)與Internet之間完全獨立,使工業控制系統規避了網絡安全的問題,只要針對做好工業控制終端(DCS)的安全管理,系統安全性就能得到保障,主要的安全措施有以下幾點。

1)不輕易對操作系統安裝補丁。由于考慮到工控軟件與操作系統補丁兼容性的問題,系統開車后一般不針對Windows平臺打補丁。

2)不安裝殺毒軟件。用于生產控制系統的Windows操作系統基于工控軟件與殺毒軟件的兼容性的考慮,通常不安裝殺毒軟件,給病毒與惡意代碼傳染與擴散留下了空間。

3)加強對使用U盤、光盤的專項管理。由于在工控系統中不輕易對操作系統安裝補丁和安裝殺毒軟件,工控系統對病毒的防護能力很薄弱,必須對U盤和光盤使用進行有效的管理。光盤,規定除本系統的安裝光盤外,不允許使用其他類光盤;U盤,一般在程序更新和維護過程中要使用到,首先保證U盤的專項使用,規定U盤每次使用前要經過嚴格的病毒查殺,并且要有書面記錄和登記。

4)杜絕其他筆記本電腦的接入。工業控制系統的管理維護,沒有到達一定安全基線的筆記本電腦接入工業控制系統,會對工業控制系統的安全造成很大的威脅,所以要杜絕

接入。

5)定期檢查工業控制系統控制終端、服務器、網絡設備的運行情況。對工業控制系統中IT基礎設施的運行狀態進行監控,是工業工控系統穩定運行的基礎。

6)加強身份認證管理,控制系統進行安全登錄和操作的用戶分級進行管理,分為觀察員、操作員、系統工程師這3個不同級別,觀察員只允許觀看系統畫面,不能輸入任何的操作指令;操作員,具有日常生產的操作權限;系統工程師的權限最高,能進入或退出工控運行軟件,能進行程序編寫和變更。

7)對工業控制系統的外設進行管理,比如USB接口、光驅、網卡、串口等,對時貼上封條,每次系統工程師進行維護操作時,拆下封條要進行審批和登記。

3 結束語

國內外發生了多起由于工控系統安全問題而造成的生產安全事故。最鮮活的例子就是2010年10月發生在伊朗布什爾核電站的“震網”(Stuxnet)病毒,為整個工業生產控制系統安全敲響了警鐘。

本文根據工業控制系統安全防護的特點,針對工業控制系統(DCS)與能源管理系統(EPA),通過信號分配器連接的獨特模式,建立了相對獨立、又能信號傳輸的安全體系架構,并通過工業控制系統終端安全管理措施,有效地保證了這種基于DCS系統上的能源數據自動采集系統的可靠、安全運行。

參考文獻

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關鍵詞:用戶端;多能源管理;反竊電技術

中圖分類號:F206文獻標識碼: A

1 用戶端多能源管理

能源管理作為一個碩大的系統,包括的部分較多,一般可以劃分成以下幾個部分:管理平臺、評價平臺、管理機制、已有能源綜合開發和應用、探索、引入新能源等。用戶端多能源管理就是在整個系統里面增加了客戶需求,比如說會根據客戶需求開發與客戶企業或者管理方案合適的管理系統,進而制定、應用、改進能源計劃,實現高效的利用能源,提升企業經濟效益。對供給方而言,是指對多種能源的開發、生產和消費的全過程進行計劃、組合、調控和監督;對于消費者來說,達到對企業內部某些能源進行合理規劃管理、高效利用、安全使用等目的。

用戶端對多能源管理的總體要求是綠色低碳、經濟節能、安全高效、互動友好。主要特征是能滿足用戶對能源的多重需求,能實現多種能源形式間的互動集成和高效、綜合、經濟的利用,能夠提升企業的生產和維護成本,提升企業自身經濟效益,進而提高企業核心競爭力。

2 用戶端多能源管理現狀

就國外用戶端多能源管理現狀而言,主要有以下幾個特點:各種能源分配、交易和消費等環節相對獨立;未完全實現用戶端多能源管理系統;沒有實現多能源的高效利用;分布式可再生能源還不能十分安全、根據客戶需求開發與客戶企業或者管理方案合適的管理系統,進而制定、應用、改進能源計劃,實現高效的利用能源,提升企業經濟效益。

目前我國在用戶端多能源管理主要側重于對于居民日常生活進行合理規劃、管理、高效利用能源,比如日常生活必需的自來水流量監測、天然氣的儲量的監控、電廠發電、傳輸線送電、居民用電合理的管理和反饋等方面是我國投入經費和人力比較集中的部分,對于國家宏觀安全及政策制定方面則會主要對多能源的綜合利用以及用戶端多能源智能、互動管理等技術。

美國能源管理發展的目標是建立21世紀的能源網絡;歐洲的能源管理發展目標是建立高效能源系統;我國的能源管理發展目標是建立智能能源共同體。

就目前而言,推進智能能源網的措施有:研究智能能源系統架構、制定相應標準;制定能源體系發展路線圖及長期戰略規劃,推進能源市場化改革,建立靈活交易機制;建立能源網絡和設施的安全管理規則;建立能源數據管理與分析系統;建立能源功效與需方的雙向互動機制;研究能源網絡管理和提高資產利用率的策略。

3 竊電方法剖析

3.1 改變電度表的電氣參數法

這種竊電方法可以通過兩種方式進行竊電:第一種:在電壓線圈上串聯分壓電阻或斷開電壓線圈;第二種:將電度表的相關部分實行短路。

第一種的應用對象是單相電度表,這種方法簡單實用,快捷方便,然而電壓聯接片的斷開很容易被檢測、監控裝置察覺,引起工作人員的重視,原因就是這種方法會使我們使用的電表不再運轉。所以在第一種竊電方法中人們使用最多的還是在電壓線圈上串聯分壓電阻這個方法。顯而易見,這種方法的優勢就是做法很隱蔽,不容易被察覺,可以長時間進行竊電行為。在電壓線圈上串聯分壓電阻的竊電方法的原理也是不難理解的:負荷端直接連出,電壓減小,電壓表示數不變。具體的操作方法是通過合適的方法將一個用絕緣膠布或絕緣套管套住的電阻附在竊電部分的電壓線圈上:第二種方法是要把電度表短接,使電流減小,進行竊電。這種方法的原理就是將電度表短接后,毋庸置疑通過的電流會有很大程度的減小,進而可以減慢電度表的旋轉速度,這樣就可以竊電。這種方法的實施方法也很簡單,就是用準備好的導線并入導電線圈的出入端。在人們日常的認識中,認為如果電度表被短接,就不會有電流通過,這種認識是非常不準確和沒有科學道理的,實際上線圈或者電路被短接后,還是會有一部分電流流入線圈,這樣電度表依然可以正常工作,所以說,我們應該具備一定的竊電常識和經驗才可以去正確判斷是否存在竊電,竊電的根本原因和使用的方法是什么,才可以很好地檢測、監控進而杜絕竊電行為。

3.2 改變電度表的機械參數法

這種方法主要是通過深入研究、了解了電度表的日常工作原理,使用一定的手段和方法,造成電度表非正常運轉,達到竊電的目的。這種方法很隱蔽,具有很強的模糊能力,乍看是可能電度表故障,然而是人為竊電。這種竊電方法更多的是利用了機械手法來改變電度表的正常運轉規律。通常慣用的手法有:首先,在電度表上端運用外力使轉盤增加反轉動力矩,這樣可以達到一個少計量的目的,外力通常是使用很小的物品如小釘子之類的;其次,可以通過作用制動磁鐵,減慢電表轉速,增大制動力矩,實施竊電行為,這種手法需要具備一定知識的人才可以去做;最后,調整軸向齒輪與計度器齒輪之間的傳遞間隙,這種使用機械方法來實施竊電的手法很隱蔽,很容易大范圍和大規模實施竊電。

4 用戶端多能源并入反竊電技術

在用戶端多能源系統中加入電力負荷管理系統,供電計量回路監測儀進行監測,提出本套反竊電監測系統。具體的實施手段是利用現有的負荷管理系統,主要原理是提供了數據遠傳的功能,對選取的基準信號與系統檢測的信號進行比對,發現異常即要做出回應,尋找、檢查、解決偏差信號,做到實時檢測,實時監控用電。具體的實施方法就是:首先選取保護電路或者測量回路中的電流信號和母線上的電壓信號為基準信號,在終端電度表中取電壓和電流信號作為監測信號,對有負控設備的用戶可直接將數據引入負控S232或RS485接口,將這兩種信號同時發送至實時電力監控監測系統進行比對和監視,在出現異常時有預警提示,對無負控設備的,則加一個數傳電臺和監測儀便可實現,以此組成反竊電監測報警系統。如果發生竊電或者其他故障,在實時電力監控監測系統中基準信號和監測信號就會由兩條平行線轉化為不平行的兩條曲線,可以迅速反饋給相關工作人員,進行現場處置,進而從根本上杜絕竊電行為發生。

5 用戶端多能源發展趨勢

用戶端多能源管理技術可分為三個方面:共性技術、應用技術、技術。用戶端能源管理發展趨勢是提升能源網絡綜合投資效率,進一步優化資產利用;實現用戶端互動管理,用戶積極參與能源管理,供方提供更優質、便捷、增值的能源服務;實現清潔能源的主力化,大幅增加可再生能源(分布式)在能源供給中的比例;建立綠色、經濟、高效的能源管理監控系統。

結語 :

用戶端多能源管理系統因其在合理計劃和利用能源、降低單位產品能源消耗、提高經濟效益方面具有明顯優勢,越來越受到青睞,隨著進入工業化、信息化的時代,這種一體化的管理模式也是一個重要的發展趨勢。因此,本文在研究了用戶端多能源管理系統和反竊電技術后,提出建立一套反竊電監測系統,來實時監測和管理電力傳輸,保證不給一些不法分子提供可乘之機,彌補了智能電網用戶端多能源管理系統目前還未涉及反竊電技術的空白。

參考文獻 :

[1] 陳歆旭.負荷管理系統中反竊電技術的研究及應用