摘要：文章介绍了汽车制造企业的用能特点，并依据其特点针对性提出能源管理系统的建设思路和整体功能设计方案。通过能源管理系统的建设和使用，有助于汽车制造企业摸清家底，进而实现用能的精细化管理，实现节能环保、降本增效，提升自身在同行业中的竞争力。
关键词：能源管理系统;精细化管理;能耗KPI考核;
1 汽车制造企业用能结构及现状分析
对于汽车制造企业而言，涂装车间是重点耗能对象，其能源消耗约占全厂总能耗的百分之七十，重点用能类型是电能和天然气。在初期投资有限的情况下，可优先选择涂装车间作为重点能耗监测对象。
汽车制造企业的用能现状存在以下问题：
（1）人工采集各项能耗数据，分类汇总分析，工作量大且易出错;
（2）各工序有大量的高耗能设备，能耗情况不清晰，无法考究;
（3）各工序生产设备运行状态没有进行实时监测和管理，非计划停机故障时有发生;
（4）全厂能耗数据模糊不清，节能潜力无从知晓，节能效果难以验证;
（5）数据分散、信息孤岛，难以进行能源统筹管理;
（6）基础能耗数据缺失，无法为管理者决策提供数据支撑;
2 总体设计
2.1 建设目标
建设一套简单易用、操作性强的智能分析工具和决策支撑系统，以满足汽车制造企业客户能够安全、可靠、经济、节能地使用能源。具体目标如下：
（1）实现对电能、用水量、用汽（气）量及其它能耗数据的在线监测，通过数据的积累和分析，进而完成能源使用的系统优化和综合调度管理;
（2）实现生产车间重点设备运行状态诊断和运行效率分析，保证设备稳定、可靠运行，同时减少待机能耗;
（3）实现企业内能源数据的发布和共享，管理者可实时掌握用能情况，及时发现问题并即刻采取节能调优措施。
（4）实现用能计划与预警功能，通过制定KPI考核指标，提高能源使用者的节能意识;
（5）实现对能耗指标的评估和能源消耗结构分析及能源消耗成本分摊;
2.2 设计原则
能源管理系统建设必须遵循完整性、可靠性、开放性、技术领先等原则，保证系统能够充分发挥其效用。
（1）完整性原则
从数据层采集层、数据传输层、数据管理层进行分层设计，提供从前端用能数据采集到能源管理系统软件一体化的解决方案。
（2）可靠性原则
方案设备选型应充分考虑其环境适应性的要求，所选择设备必须具备运行稳定、计量精准、组网简单、组网方式多样的特性，无线传输方案应具备高穿透性和广连接的特性。
（3）开放性原则
系统应具备接入不同种类、不同通信方式的计量表计和智能传感设备，同时能够支持与现场原有的SCADA系统、DCS系统、MIS系统、ERP系统等的数据交换功能。
（4）技术领先原则
方案硬件设备选型和软件开发技术路线，应充分考虑其技术上的先进性，具备一定的延展性，避免因技术落后过早淘汰。
2.3 网络架构
能源管理系统的网络架构设计采用分层架构体系，具体可包括：数据采集层、数据传输层和数据管理层：
数据采集层：由智能计量表计（包括智能电表、水表、气表、压力表、流量计等）和工业物联网数据采集终端组成;
数据传输层：数据传输层由能源管理数据采集器、网络设备及总线网络组成。能源管理数据采集器是核心，对下支持与各类计量表计进行通信，对上通过标准以太网或4G、wifi、Lora等方式完成数据远传。
数据管理层：由服务器、计算机、显示器、打印机、能源管理系统软件等组成，是人机交互的直接窗口，完成数据采集、数据挖掘、智能分析等功能，可通过WEB服务器将数据发布到网络，实现随时、随地浏览能源使用数据的需求。
3 系统功能设计
能源管理首页
能源管理系统首页支持显示要素的定制功能，可根据不同层级管理者的管理需求，定制能源管理首页。基本要素包括：减排量、能耗总量、能耗费用、用能排名、分类能耗统计、设备能耗统计、产品单耗分析、现场视频图像、信息发布等。
能源利用过程实时监控
实时监测企业厂区内供配电系、供水系统、供气系统等的运行状态，并对能源流向（能流图）进行实时展示，方便管理者及时掌握整个厂区的实时用能情况和设备运行状态。
设备状态诊断与分析
对重点设备安装电量、温度、振动、噪声等智能传感器，通过各类传感数据信息的实时采集，掌握设备运行状态，及时发现设备隐患，确保设备处于安全状态，减少非计划停机事故发生，最大限度地发挥机器設备的效能。
综合指标分析
实现总能耗和能耗费用的实时统计、时段能耗的统计分析、用能趋势曲线分析，以图标方式直观展现各类能耗指标的同比、环比、基准值对比、行业标杆能耗对标分析等功能。
智能报表管理
实现能耗数据的统计和分析功能，支持能耗数据日、周、月、季、年的统计、分析、查询、打印功能。统计的数据类型可包括：综合能耗、分类能耗、车间能耗、产线能耗、工序能耗、能源转换效率、能耗总成、能耗分类成本等。
能耗KPI考核
建设能耗KPI考核制度，以能源消耗总量、单位能源消耗量、重要设备能源消耗量等统计数据为基础，并与KPI指标计算方法相融合，以此作为能耗考核依据，督促管理者深入分析所管理部门、车间、工序、设备的能耗情况，及时发现能源使用问题，定位能源使用漏洞，加强管理，不断调优。
能耗评估报告
系统能够根据企业用能情况，自动出具用能分析报告，通过分析报告，帮助客户及时发现用能问题，在自身能力不足的情况下，可将报告分享给各行业专家进行专业会诊分析。
4 系统价值
能源管理系统作为用能管理的重要管理工具，其具备以下价值：
（1）通过建设能源管理系统，帮助客户摸清家底;
（2）实现能源管理的数据可视化、能耗监测动态化、能耗分析图表化、管理决策智慧化;
（3）实现能源购入-传输-消耗-生产整个消费过程监控和管理;
（4）追求能源消费的零浪费，实现能源价值最大化利用;
（5）及时发现设备存在的安全隐患，减少非计划停机事故发生;
（6）监测设备的运行状态，延长设备的维保大修时间;
（7）预测最大负荷出现时间，提前做好避峰措施，降低能耗费用支出;
综上，能源管理系统是一套管理工具，系统本身并不能实现节能，需要人的全面参与，通过精细化管理，不断分析、改进、调适、再分析、再改进才能达到最佳能源使用效率。应用能源管理系统的各项功能能够帮助企业及时发现用能问题，定位用能漏洞;依据分析结果，落实改进措施并快速执行;通过多轮改进调优，才能不断提升能源使用效率。
参考文献
[1]温筱波.能源管理系统在汽车产业的应用设计[J].中国科技纵横，2016（3）：73-76.
[2]林培海，徐义.重视能源管理能源管理系统在化工企业中的实践应用[J].流程工业.2016（15）：50-53.
作者简介：
印大钧（1973.10-），男，汉族，任职于南京控驰科技有限公司，工程师，大学专科，主要研究方向：智慧能源信息化系统建设与应用。
李志涛（1985.02-），男，蒙族，任职于钛能科技股份有限公司，工程师，大学本科，主要研究方向：智慧能源信息化系统建设与应用。