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摘要：化工企业推进节能减排的需求日益迫切，系统节能成为化工企业节能的有效途径。实现系统节能的方案是建立具有能源管理信息化、自动化和精细特点的能源管理中心。结合能源管理中心的发展现状，叙述能源管理中心建设的架构、目标、功能以及运行时候产生的节能效益。
关键词：化工企业 系统节能 能源管理中心 节能优化
1、能源管理中心建设背景
能源作为经济可持续发展的重要物质基础，其供需矛盾在全球范围内将长期存在，随着我国经济结构工业化趋势的不断增强，这种矛盾将进一步突出。能源问题已严重制约了我国经济和社会的发展。
化工工业既是能源生产大户，又是能源消费大户，化工行业是能源消费量大、污染产生多的行业，其能源消费量在3亿吨标煤以上，约占工业消费总消费量的25%；排放的废水、废气和固体废弃物分别占全国工业“三废”排放总量的16%、6%和5%，位居第1、第4和第5位，因此化工行业节能减排面临巨大压力。
能源管理中心是一项融和自动化、信息化和数字化技术的管控一体化解决方案，通过能源科学管理、合理调配、高效转化和利用，实现系统节能的有效方式，能够推动企业从原有的事后统计、分析、查找原因的能源管理模式，向以生产流程和生产计划为中心进行预案设置、过程跟踪、实时统计、动态分析的能源管理模式转变，从而实现系统性节能降耗。
目前，随着能源管理中心在钢铁行业的成功实施，在化工行业以及其他高能耗行业也逐步受到重视，在化工行业的节能降耗中发挥越来越重要的作用。
2、化工企业能源管理中心建设及作用
2.1 能源管理中心架构
化工企业的能源管理中心作为能源管理和优化的一体化系统，由硬件、软件和系统节能优化服务组成，覆盖企业生产流程中的各种能源介质的计量、控制与管理。能源管理系统（EMS）按电力、动力（煤、蒸汽、压缩空气、冷风）、水、环保四个系统采集的生产过程信息，进行基本处理和存储，再将这些信息传送到数据库服务器、应用服务器、操作员站等，进行能源介质系统运行趋势及主要能源设备运行状态的显示、报警、归档和其他处理，并通过系统对主要设备进行运行参数设定、远程操作和实时调整。同时与其他信息系统（MES、ERP等）进行必要的信息交换。在此基础上系统完成计划管理、质量管理、成本管理、能耗预测、优化调度、循环经济管理等管理功能。
2.2 建设内容
能源管理中心通过对用能设备实现在线集中监控, 在实时能源信息的基础上，做到能源科学管理与调配，充分回收利用二次能源，针对化工企业生产连续性强的特点，在全厂能源介质平衡基础上，搞好各种能源介质的综合利用，进而优化企业的能源结构，其主要建设内容如下：
（1）能源管理中心场地建设
建设场地包括能源中心调度大厅、配电室、机房、巡检办公室、现场设备间等场地建设。
（2）能源中心能源管理系统EMS
能源管理系统EMS是能源管理中心系统的核心。基于分布式数据采集系统和现场控制系统的软硬件之处，利用采集的各种能耗数据进行分析和建立数学模型，实现“分散控制、集中管理”的信息化目标。主要包括计算机系统、通信网络系统、应用软件系统。
（3）基础自动化建设
由于该企业的原有的能源系统部分计量设施和自动化设施未达到建设能源管理中心的要求，因此需要进行相应的基础自动化建设改造需要改造的能源系统有电力系统、动力系统、给排水系统、主体区现场能源采集站、计量仪表、环境检测仪表完善、视频监控系统、通讯系统和电子巡检及门禁系统。
（4）与企业现有系统数据关联
能源管理中心系统与企业的ERP（企业资源计划）、MES（生产管理系统）和DCS/PLC等系统存在数据关联。EMS能从ERP、MES和DCS/PLC等系统读取企业能耗等基础数据，经过处理分析后为企业提供能耗分析的图表和数据信息。EMS与企业现有的系统数据关联如图2所示：
图 2 EMS与其他信息系统数据关联图
2.3 能源管理中心的目标和功能
能源管理中心的应用功能从应用层次上分为3大应用中心，即能源监控与调度、能源信息管理和能源优化与决策支持。
（1）能源监控与调度：主要完成能源数据实时采集、生产过程的监视、控制与调整操作、能源平衡，支持调度人员完成日常调度、点巡检工作。
（2）能源信息管理：主要完成能源信息的基本管理功能，支持管理人员实现能源计划编制、平衡管理、能源运行、经济分析等管理业务。
（3）能源优化与决策支持：包括能源预测、优化调度、能耗分析、数据挖掘与分析等功能，为调度人员、管理人员提供调度和管理决策支持，同时支持能源业务处理的办公自动化。
3 基于能源管理中心的节能优化
能源管理中心建成后，该企业技术人员利用能源管理系统运行的数据，运用系统分析方法，对企业的生产工艺流程进行充分的调查和研究，找出系统之间和生产单元之间在能源流向方面的关系；对企业能源的采购、储藏、加工转换、分配使用各个环节进行分析，找出存在浪费及耗能高的环节，提出解决方案。实现了能源管理和计量的精细化、信息化，把所有生产报表实现自动化分析和处理，减少人工管理和劳动强度，提高能耗分析的准确性。通过能源管理系统，企业在节能优化方面获得明显效益，其中电力损耗从3.58%降至2.8%，减少损失0.78%；蒸汽线损从8%降至5%，减少损失3%；水的利用率提高5%，实现节能8171吨标准煤（当量值），企业取得节能效益如表1所示：
表 1 能源管理系统节能优化效果
4、结语
化工企业能源管理中心的建设充分体现了信息化、自动化和数字化的特点，通过对企业能源生产、输配和消耗实施动态监控和管理，改进和优化能源平衡，实时提供在线能源系统平衡信息和调整决策方案，确保能源系统平衡调整的科学性、及时性、合理性，从而提高能源利用水平，实现系统性节能降耗，并取得明显效益。
参考文献：
[1]陆钟武，蔡九菊.系统节能基础[M].沈阳：东北大学出版社，2010
[2]工业和信息化部节能与综合利用司.钢铁企业能源管理中心建设设施方案[EB/OL].http//www.miit.gov.cn/n1193472/n11295091/n11299314/12966280.html，2011-10-26
[3]邵玉良，邵冰.能源中心的发展和应用[C].中国金属学会能源与热工2000学术年会，2000
[4]孙彦广.能源管理系统是节能的重要手段[J].中国控制业信息化，2007，（9）：43-43
[5]杨申仲，杨炜，朱同裕，陆泳凯.行业节能减排技术与能耗考核[M].机械工业出版社，2011
关键词：化工企业 系统节能 能源管理中心 节能优化
1、能源管理中心建设背景
能源作为经济可持续发展的重要物质基础，其供需矛盾在全球范围内将长期存在，随着我国经济结构工业化趋势的不断增强，这种矛盾将进一步突出。能源问题已严重制约了我国经济和社会的发展。
化工工业既是能源生产大户，又是能源消费大户，化工行业是能源消费量大、污染产生多的行业，其能源消费量在3亿吨标煤以上，约占工业消费总消费量的25%；排放的废水、废气和固体废弃物分别占全国工业“三废”排放总量的16%、6%和5%，位居第1、第4和第5位，因此化工行业节能减排面临巨大压力。
能源管理中心是一项融和自动化、信息化和数字化技术的管控一体化解决方案，通过能源科学管理、合理调配、高效转化和利用，实现系统节能的有效方式，能够推动企业从原有的事后统计、分析、查找原因的能源管理模式，向以生产流程和生产计划为中心进行预案设置、过程跟踪、实时统计、动态分析的能源管理模式转变，从而实现系统性节能降耗。
目前，随着能源管理中心在钢铁行业的成功实施，在化工行业以及其他高能耗行业也逐步受到重视，在化工行业的节能降耗中发挥越来越重要的作用。
2、化工企业能源管理中心建设及作用
2.1 能源管理中心架构
化工企业的能源管理中心作为能源管理和优化的一体化系统，由硬件、软件和系统节能优化服务组成，覆盖企业生产流程中的各种能源介质的计量、控制与管理。能源管理系统（EMS）按电力、动力（煤、蒸汽、压缩空气、冷风）、水、环保四个系统采集的生产过程信息，进行基本处理和存储，再将这些信息传送到数据库服务器、应用服务器、操作员站等，进行能源介质系统运行趋势及主要能源设备运行状态的显示、报警、归档和其他处理，并通过系统对主要设备进行运行参数设定、远程操作和实时调整。同时与其他信息系统（MES、ERP等）进行必要的信息交换。在此基础上系统完成计划管理、质量管理、成本管理、能耗预测、优化调度、循环经济管理等管理功能。
2.2 建设内容
能源管理中心通过对用能设备实现在线集中监控, 在实时能源信息的基础上，做到能源科学管理与调配，充分回收利用二次能源，针对化工企业生产连续性强的特点，在全厂能源介质平衡基础上，搞好各种能源介质的综合利用，进而优化企业的能源结构，其主要建设内容如下：
（1）能源管理中心场地建设
建设场地包括能源中心调度大厅、配电室、机房、巡检办公室、现场设备间等场地建设。
（2）能源中心能源管理系统EMS
能源管理系统EMS是能源管理中心系统的核心。基于分布式数据采集系统和现场控制系统的软硬件之处，利用采集的各种能耗数据进行分析和建立数学模型，实现“分散控制、集中管理”的信息化目标。主要包括计算机系统、通信网络系统、应用软件系统。
（3）基础自动化建设
由于该企业的原有的能源系统部分计量设施和自动化设施未达到建设能源管理中心的要求，因此需要进行相应的基础自动化建设改造需要改造的能源系统有电力系统、动力系统、给排水系统、主体区现场能源采集站、计量仪表、环境检测仪表完善、视频监控系统、通讯系统和电子巡检及门禁系统。
（4）与企业现有系统数据关联
能源管理中心系统与企业的ERP（企业资源计划）、MES（生产管理系统）和DCS/PLC等系统存在数据关联。EMS能从ERP、MES和DCS/PLC等系统读取企业能耗等基础数据，经过处理分析后为企业提供能耗分析的图表和数据信息。EMS与企业现有的系统数据关联如图2所示：
图 2 EMS与其他信息系统数据关联图
2.3 能源管理中心的目标和功能
能源管理中心的应用功能从应用层次上分为3大应用中心，即能源监控与调度、能源信息管理和能源优化与决策支持。
（1）能源监控与调度：主要完成能源数据实时采集、生产过程的监视、控制与调整操作、能源平衡，支持调度人员完成日常调度、点巡检工作。
（2）能源信息管理：主要完成能源信息的基本管理功能，支持管理人员实现能源计划编制、平衡管理、能源运行、经济分析等管理业务。
（3）能源优化与决策支持：包括能源预测、优化调度、能耗分析、数据挖掘与分析等功能，为调度人员、管理人员提供调度和管理决策支持，同时支持能源业务处理的办公自动化。
3 基于能源管理中心的节能优化
能源管理中心建成后，该企业技术人员利用能源管理系统运行的数据，运用系统分析方法，对企业的生产工艺流程进行充分的调查和研究，找出系统之间和生产单元之间在能源流向方面的关系；对企业能源的采购、储藏、加工转换、分配使用各个环节进行分析，找出存在浪费及耗能高的环节，提出解决方案。实现了能源管理和计量的精细化、信息化，把所有生产报表实现自动化分析和处理，减少人工管理和劳动强度，提高能耗分析的准确性。通过能源管理系统，企业在节能优化方面获得明显效益，其中电力损耗从3.58%降至2.8%，减少损失0.78%；蒸汽线损从8%降至5%，减少损失3%；水的利用率提高5%，实现节能8171吨标准煤（当量值），企业取得节能效益如表1所示：
表 1 能源管理系统节能优化效果
4、结语
化工企业能源管理中心的建设充分体现了信息化、自动化和数字化的特点，通过对企业能源生产、输配和消耗实施动态监控和管理，改进和优化能源平衡，实时提供在线能源系统平衡信息和调整决策方案，确保能源系统平衡调整的科学性、及时性、合理性，从而提高能源利用水平，实现系统性节能降耗，并取得明显效益。
参考文献：
[1]陆钟武，蔡九菊.系统节能基础[M].沈阳：东北大学出版社，2010
[2]工业和信息化部节能与综合利用司.钢铁企业能源管理中心建设设施方案[EB/OL].http//www.miit.gov.cn/n1193472/n11295091/n11299314/12966280.html，2011-10-26
[3]邵玉良，邵冰.能源中心的发展和应用[C].中国金属学会能源与热工2000学术年会，2000
[4]孙彦广.能源管理系统是节能的重要手段[J].中国控制业信息化，2007，（9）：43-43
[5]杨申仲，杨炜，朱同裕，陆泳凯.行业节能减排技术与能耗考核[M].机械工业出版社，2011