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浅谈重点用能单位节能管理能力的分析研究

时间:2021-03-10 点击次数:86

周颖

安科瑞电气股份有限公司 上海嘉定  201801

摘要:通过强化节能管理等措施,重点用能单位主要产品单位能耗显著下降、节能技术进步提速、节能目标如期完成,对推动完成节能约束性目标做出了贡献。但在不同阶段国家重点用能单位节能专项活动中,出现了活动实施范围、目标体系设置、市场化节能作用增加等新变化,要求重点用能单位适应新要求,进一步提升能源计量、节能信息化等节能管理能力。

关键词:重点用能单位;节能;管理

0 引言

国家高度重视重点用能单位节能工作。《中共中央国务院关于加快推进生态文明建设的意见》提出“开展重点用能单位节能低碳行动,实施重点产业能效提升计划”。《生态文明体制改革总体方案》明确“健全重点用能单位节能管理制度,探索实行节能自愿承诺机制”“合理确定能源消费总量目标,并分解落实到省级行政区和重点用能单位”。国家发展和改革委员会等有关部门自“十一五”以来,陆续组织开展了千家企业节能行动、万家企业节能低碳行动和重点用能单位“百千万”行动,不断健全重点用能单位节能管理体系和制度,推动重点用能单位技术进步,形成了显著的节能效益。

1 充分认识重点用能单位节能作用

重点用能单位是指年综合能源消费量1万tce以上的用能单位和有关部门的年综合能源消费量5000tce以上的用能单位,广泛分布于工业、建筑、交通、公共机构等领域,能源消费量约占全社会能源消费总量的2/3左右。重点用能单位的节能工作成效对能否实现国家节能约束性目标具有关键影响。无论在什么阶段,强调抓好重点用能单位节能管理,都不过时。

1)抓好重点用能单位是落实党的精神的具体举措。党的报告中提出要“加快建立绿色生产和消费的法律制度和政策导向,建立健全绿色低碳循环发展的经济体系”。重点用能单位能耗大,节能潜力突出,是节能工作的“牛鼻子”。抓好重点用能单位节能管理,就是树立鲜明的节能政策导向。加强重点用能单位节能管理,是实现节能减排、资源节约的重要手段,也是保障人民群众健康和经济社会可持续发展,实现经济发展与环境改善双赢,实现绿色发展的重要支撑。

2)抓好重点用能单位是完成能耗“双控”目标的重要保障。初步统计,重点用能单位约有16000家以上,占能源消费总量的60%以上。据测算,重点用能单位普遍蕴藏着10%以上的节能潜力,即便节能技改比较充分的钢铁、有色、化工等行业也有10%~20%不等的节能潜力,结构节能和管理节能的空间更大。不同行业、不同地区之间的能效水平也还存在差距,同一行业的不同生产装置之间也存在能效差距,这些差距就是重点用能单位的节能潜力所在。抓好重点用能单位节能管理工作,是实现“十三五”能耗总量控制在50亿tce以内,单位GDP能耗降低15%的重要支撑和保证。

3)抓好重点用能单位是推动高质量发展的迫切需要。推动高质量发展,是以同志为核心的作出的重大战略决策。总书记在党的报告中指出,我国经济已由高速增长阶段转向高质量发展阶段。这一判断,是对我国改革发展历史性成就的科学总结,是对新时代我国经济发展基本特征的准确概括,是推动重点用能单位节能工作的重要。作为高质量发展的重要载体之一,通过强化对重点用能单位的节能管理,有利于提升企业的技术能力和水平,有利于提高企业的能源利用效率,有利于实现企业的精细化管理,为企业高质量发展提供了有力保障。

2 重点用能单位节能成效显著

重点用能单位按照国家节能工作部署和安排,一步一个脚印走,一棒接着一棒干,逐步建立起了符合中国国情的、具有中国特色的节能体系,取得了显著的节能成效。

1)单位工业增加值能耗下降指标进度超前。工业领域一直是中国节能工作的主力,也是中国能效提升的主要贡献者,重点用能单位在其中的作用功不可没。按照“十三五”节能减排综合工作方案提出的目标,到2020年,规模以上企业单位工业增加值能耗要较2015年下降18%。据初步统计,“十三五”前四年,规模以上工业增加值能耗累计下降超过15%,工业节能目标完成进度与时间进度基本保持一致,为推动实现单位生产总值能耗目标提供了重要支撑。

2)主要耗能产品单位能耗持续下降。“十三五”期间,重点用能单位如煤炭、电力、钢铁、水泥、平板玻璃、乙烯、合成氨、烧碱、纯碱等高耗能产品的单位能耗持续下降。其中,2018年火力供电煤耗、吨钢综合能耗、合成氨综合能耗分别较2015年下降7gce/kWh、29kgce/t、42kgce/t,分别完成“十三五”既定能效提升目标的77%、240%和135%。

3)节能技术明显进步。通过采取发布节能技术推广目录、组织开展节能技术对接、财政资金支持节能技术应用、开展能效“”活动等一系列措施,重点用能单位的节能技术水平显著提升。目前,大多先进适用的重点节能技术在重点用能单位已普及推广,如水泥行业的纯低温余热发电技术、焦化行业的干熄焦技术、化工行业的能量系统优化技术、电解铝行业的大型预焙槽等。工业企业节能技术进步,直接促进了行业主要工业产品单位能耗下降、资源综合利用水平提高,也使得技术进步继续成为支撑“十三五”工业节能的主要力量。

4)节能管理制度日趋完善。对重点用能单位的节能监管,历来是节能管理的重点事项。近年来,针对重点用能单位的法律、法规、规章和标准体系不断完善,制度的力量越来越显著。《中华人民共和国节约能源法》要求重点用能单位配备能源管理负责人,每年上报能源利用状况报告等。国家发展和改革委员会制定发布的《重点用能单位节能管理办法》,将近20年来企业节能领域积累的有效做法,用部门规章的形式固定下来,进一步加强了重点用能单位节能管理工作,是今后相当一段时期内重点用能单位节能的纲领性规定。工业、建筑、交通等行业节能主管部门,也分别制定出台了多项加强本行业重点用能单位节能管理的规章制度或政策措施。国家标准委、国家发展和改革委员会持续推动“百项能效标准推进工程”,截至2020年6月,已累计发布实施能效强制性国家标准73项、能耗强制性国家标准111项、节能推荐性国家标准近170项,这些国家标准涉及重点用能单位的目标、设计、建设、运行、评估、优化等各个环节,指标先进、符合国情的节能标准体系初步建成。

3 重点用能单位节能管理出现新变化

尽管国家每个时期对重点用能单位都组织开展了专项节能行动,出发点都是为了提高能效,确保完成节能约束性指标,但是不同时期的行动实施范围、推进路径和节能保障措施等,还是出现了一些变化。

1)非传统重点用能单位逐步增多。在人们的普遍印象中,重点用能单位都是工业企业。但是随着新型城镇化进程的逐步加快和人民物质生活水平的不断提高,建筑、交通领域的用能增速很快。以2015~2017年为例,工业能耗增长缓慢,2015和2016年连续出现负增长,2017年增速由负转正,增速为1.5%,比同期能耗平均增速低1.5个百分点;而建筑、交通领域则保持旺盛的增长势头,2017年能耗增速分别达到7.1%、6.4%,远高于工业能耗增速。体现在重点用能单位上,传统的工业企业数量和比例有所下降,而建筑、交通领域企业(单位)数量不断攀升。根据统计,在“十一五”期间国家千家企业节能行动中,纳入行动的共1008家单位,均为工业企业;“十二五”期间万家节能低碳行动计划中,纳入计划的共16078家单位,其中工业企业14641家、建筑领域企业(单位)891家、交通运输企业546家;“十三五”期间重点用能单位“百千万”行动中,国家和各地公布的“百家”“千家”“万家”名单中,也有相当数量的交通运输、商贸物流、宾馆饭店、学校等非传统重点用能单位。

2)节能目标体系由强度控制向总量和强双控”转变。重点用能单位的节能目标体系随着国家节能目标评价考核体系的变化而变化。“十三五”期间,国家首次提出能源消费总量控制目标后,各地将能源消费总量目标,连同“十一五”“十二五”期间延续的节能量目标一起,层层分解落实到了相应的重点用能单位。由此,重点用能单位在确保完成节能量目标的基础上,还要完成能源消费总量目标。对京津冀及周边地区、长三角、珠三角、汾渭平原等重点区域的重点用能单位,除了能源消费总量控制目标外,部分企业还承担了完成煤炭消费总量控制目标的任务。

3)节能市场化进程提速。“十三五”期间,节能行政手段逐步让位给市场手段的趋势愈加明显。国家逐步取消了节能技术改造、淘汰落后产能、能源管控中心示范、合同能源管理、夏热冬冷地区既有建筑节能改造等财政补贴政策,以节能财政支持退坡为契机,逐步减少了对重点用能单位节能工作的行政干预。与此同时,以合同能源管理为代表的节能服务市场迅猛发展。根据相关机构的初步测算,根据相关机构的初步测算,2019年,节能服务产业总产值达到5222亿元,较2015年增加近2100亿元。2016-2019年,能服务产业产值增速分别为14.1%、16.3%、15.1%和9.4%,年均增速达到了13.7%,成为国民经济增长的积极因素。

4 强化重点用能单位节能管理工作建议

在重点用能单位节能降耗工作取得明显成效的同时,也要看到重点用能单位节能工作中,还存在着对节能低碳发展认识不充分、节能制度落实不深入、节能基础工作不扎实等问题,需要在今后一段时期内加以改进。

1)强化能源计量。能源计量是实现科学节能的有效途径,是开展节能管理活动的基础工作,在节能降耗工作中具有相当重要的作用。离开准确的能源计量和数据统计,就无法制定科学的能耗指标、无法监测能源的实际消耗,更无法考核节能的效果。对重点用能单位来说,就是务必要按照《重点用能单位节能管理办法》规定,强化能源计量基础能力建设,严格按照要求配备和使用经依法检定或校准的能源计量器具,加强能源计量数据的管理和使用,建立健全能源计量管理制度,完善能源计量体系。

2)提升节能管理水平。人的因素直接决定着节能管理措施的落实,影响着节能效果。对重点用能单位而言,就是要选择合理的、有能力的人来担任能源管理负责人和能源管理岗位,加强节能培训,提升节能素养,让专业的人干专业的事。同时,要注重用制度的力量来形成源源不断的节能能力。重点用能单位应坚持目标导向,以节能和提升能效为核心,不断完善能源管理制度,健全能源管理体系,严格落实已有节能管理制度,增强节能管理水平。

3)坚持节能目标。节能不是完全通过市场化手段所能够解决的,还需要一些外部的约束来推动。对重点用能单位,就是通过建立节能目标责任制,将能耗总量控制和节能目标落实到相应层级或岗位,并定期组织内部考核,形成层层有目标、层层有责任的节能局面。对节能管理部门,落实“放管服”相关要求,一方面,通过开展节能服务进企业活动,组织力量为企业提供能源审计、节能诊断、节能改造等服务;另一方面,加大节能监察力度,对重点用能单位执行节能法律法规和节能标准情况进行监督检查,严肃查处违法违规行为。强化考核评价的“指挥棒”作用,落实奖惩措施,实行节奖超罚。

4)提升节能信息化水平。随着第四次科技革命浪潮席卷而来,信息化已经占据了新的科技创新点,工业化、信息化两化融合工作正在改变着工业企业的技术体系、生产模式、产业形态和价值链以及能源利用方式。重点用能单位应适应形势变化,通过采取互联网+节能、智慧能源建设等措施,突出抓好能源消耗过程管控和优化,逐步构建起基于信息化节能管理的新机制。近期重点用能单位的节能信息化工作重点,是要按照要求,在2020年年底前,建成重点用能单位能耗在线监测系统。通过对能耗大数据的分析应用,这套系统将为政府部门做好能源宏观分析与战略规划、开展能源消费总量与强度“双控”形势分析、实施节能监察、加强能源计量管理、制定节能标准等提供及时准确的数据支持,为统筹能源发展与生态文明建设提供决策支撑,为重点用能单位加强能源日常管理提供支撑服务。

5 安科瑞重点用能单位能耗在线监测系统

5.1标准

《重点用能单位能耗在线监测系统推广建设工作方案》中提到“统一标准,互联互通”的基本原则,完善系统架构、数据采集传输、数据应用等标准规范体系,建立统一技术标准的监测系统,确保国家、省、用能单位等各级系统数据互联互通。

5.2 整体结构

三级平台+ 端设备:重点用能单位能耗在线监测系统采用“国家平台+省级平台+重点用能单位端系统”的架构,为各部委、 各级节能主管部门和质监部门、重点用能单位等用户提供不同层次的服务。

国家平台:国家平台指设立在国家节能主管部门,接收、存储、汇总、分析重点用能单位能源相关数据的国家数据中心,为相关政府部门、用能单位、社会公众提供应用服务,也称“国家数据中心”。

省级平台:省级平台是部署在省(区、市)相关部门,接收、存储、汇总、分析本地区内重点用能单位能耗在线监测数据,为本地相关政府部门、用能单位提供应用服务,也称“省级数据中心”。

端系统:指重点用能单位接入端系统,是对企业能源转换、输配、利用和回收实施动态监测和管理的信息系统 。

5.3 端系统结构端设备:放置在重点用能单位,用于采集、分析、汇总用能单位能耗数据并将数据上传到系统平台的设备。

根据《重点用能单位能耗在线监测系统推广建设工作方案》的要求,重点用能单位接入端系统部署在重点用能单位内部,由重点用能单位负责建设。

主要功能:通过计量仪表、工控系统等采集、汇总本单位能耗数据,将数据上传至省级平台,或直接上传至国家平台;重点用能单位接入端系统要通过网闸、防火墙、隔离等安全措施,确保内部系统安全和数据安全;要具备远程升级维保、一端多传、接收国家和省级平台推送信息和用能单位自身能源管理所需的功能。

安科瑞可为企业接入端系统提供完整解决方案:

 5.4端设备

企业接入端系统需要从生产过程控制系统中采集能耗相关数据,考虑到企业生产网络与办公网络(互联网) 之间并不互通的实际情况,企业接入端系统将通过具备2+1架构的物理隔离装置--能耗在线监测端设备,实现生产网络和办公网络之间的物理连接,在数据传递过程中确保从生产网络(内网)获取的能耗数据以单向传递、隔离加密、文件摆渡的形式安全传递到办公网络(外网),再通过外网主机侧的CA数字认证证书进行身份认证识别后上传至省(市)级平台。结构如图所示:

 

5.4.1端设备硬件参数

(1)单主板采用低功耗处理器;

(2)单主板内存大小4G;

(3)硬盘:64G 固态硬盘;

(4)独立双主机“2+1”架构非IP物理隔离;

(5)VGA接口,可外接显示器,便于现场维护操作;

(6)双冗余开关电源,互为备用、支持热插拔,保障端设备的可靠性,具有电源故障声光报警功能;

(7)8路RS485串口;

(8)4路千兆以太网;

(9)4个USB接口,可用于CA证书接口;

5.4.2端设备软件功能

(1)支持从现场的仪表通过Modbus(GB/T19582)、DL/T645、CJ/T188等协议采集需要的能耗实时数据,并进行汇总生成上报的能耗数据;

(2)支持从能源网关、DTU、SCADA通过Modbus TCP(GB/T19582)、能耗协议等上传的能耗实时数据,并进行汇总生成上报的能耗数据;

(3)支持从自动化信息系统通过OPC协议采集需要的能耗实时数据,并进行汇总生成上报的能耗数据;

(4)支持手工填报数据:对于不具备在线采集条件的数据,提供手工填报数据上传;

(5)具有基础数据处理、本地存储功能,本地历史数据可存储6个月以上;

(6)可根据项目情况录入企业基本信息、企业生产层级结构、计量器具档案信息、端设备信息、数据采集项信息等各类基本信息;

(7)按照《NHJC-04-2018 重点用能单位能耗在线监测系统技术规范-端设备接口协议规范》的要求往国家或省级平台上传数据;

(8)支持断线缓存,保证数据的连续性;

(9)端设备平台方便用户使用、配置;

(10)支持人工补录、远程升级;

(11)用能数据集抄;

(12)数据上传日志。

6 结语

2020年是“十三五”规划的收官之年,重点用能单位要用更强的信心、更大的勇气、更多的措施,确保完成既定的节能目标,确保实现既定的节能任务。展望未来,资源节约基本国策不会变,国家厉行节能减排的决心不会变,人民对绿水青山的渴望不会减,重点用能单位对节能减排的贡献不会减。重点用能单位只有不断适应节能新形势、新要求,不断采取新措施、新方法,不断实现新目标、新跨越,才能继续为生态文明建设增砖添瓦。

【参考文献】

[1]国务院关于印发“十三五”节能减排综合工作方案的通知(国发〔2016〕74号)[EB/OL]. http://www.gov。。cn/zhengce/content/2017 - 01/05/content_5156789.htm.

[2]宋晨希,王侃,董巨威.加强重点用能单位节能管理能力的分析研究[J].中国能源,2020,42(10):27-29+38.

[3]安科瑞重点用能单位能耗在线监测系统.2020.10 

 

作者简介:周颖,女,本科,现就职于安科瑞电气股份有限公司,主要研究方向为重点用能单位能耗在线监测

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