企业能源管理系统优化方案设计与应用
摘要：能源管理系统技术日趋成熟，在企业中的应用越来越广泛，但企业能源管理系统的建设仍处于起步阶段。为促进企业能源管理系统的建设和应用，本文分析了影响企业能源管理系统建设和使用的因素，并提出了优化方案。
关键词：能源管理系统；节能；影响因素；优化方案
一、能源管理系统简介
(一）能源管理系统的定义。能源管理系统是基于网络、计算机等先进技术的现代能源管理工具和平台，通过电力能源过程监控、信息化管理和统一管理，确保科学的能源管理和控制。达到降低单位产品能耗，提高能源利用效率，提高经济效益的目的。
（二）建立能源管理体系的必要性。近年来，人类对能源的需求不断增加，但世界能源问题却越来越严重。能源短缺和环境污染对人类造成了负面影响。因此，促进节能减排，提高能源利用效率，开发利用新能源，促进能源与环境协调发展，已成为当今时代的重中之重。企业应加强能源管理，落实节能减排措施势在必行。
二、影响企业能源管理体系建立和使用的因素
目前，企业能源管理体系建设仍处于起步阶段。为推动企业能源管理体系的建设和应用，进一步为企业增效，为国家节约能源，本文分析了影响企业能源管理体系建立和使用的因素，希望提出建议在此基础上提出可行的优化方案。帮助企业进一步完善能源管理体系的应用和管理，响应绿色治理的号召，实现节能降耗。通过阅读现有文献可以发现，企业是否建立能源管理体系主要受两个因素影响：
(一）企业的外部环境。外部环境因素可以概括为三个方面：政治环境、经济环境和产业环境。
1、政治环境。我国从1979年开始有组织、有计划地开展节能工作，之后陆续出台了一系列有关节能降耗和能源管理的通知、法规、政策法规。例如，《中华人民共和国节约能源法》的颁布，提高了全社会的节能意识；《国务院关于加强节能工作的决定》的颁布，明确了企业能源管理的工作方向；自2011年1月1日起正式实施《关于促进节能服务业增值税、营业税和企业所得税政策发展的通知》在一定程度上鼓励了节能服务企业的发展，也促进了高耗能企业与节能服务型企业的合作。. 随着国家对节能减排的大力推进和相关减税补贴政策的出台，许多企业意识到节能降耗对提高经济效益和企业长远发展的重要性，并不断加强企业能源管理。
2、经济环境。能源是企业进行生产生活的必要条件。尤其是高耗能企业，能源消耗成本占总成本的比重较大，一般达到15%～20%。因此，能源成本的高低直接影响到企业的经济效益。能源价格高企可能会加重企业负担，企业经营困难。但是，有效的能源管理有助于企业节约成本，增加利润，极大地提高了企业进行能源管理和建立能源管理体系的积极性。但由于我国能源结构不合理，经济、资源、环境的矛盾十分突出，
3、工业环境。在节能减排的大力宣传下，一个新的节能服务业（简称ESCO）诞生了。西方发达国家发展较早，中国从1997年开始逐步发展。根据发布的《2019年节能服务业发展报告》，到2019年，我国节能服务企业数量已达到 6,547。随着节能服务行业的快速发展，节能服务模式越来越多样化，更好地适应了不同企业能源管理的需求，能源管理系统在企业中的应用也越来越多。并且更广泛。
（二）企业内部环境。内部环境因素主要分为经济因素、设备因素、监督纠正因素。
1、经济因素。经济因素对能源管理体系（简称EMS）的影响主要体现在两个方面：建立和发展EMS的成本和EMS给企业带来的收益。成本水平与能源管理体系的发展程度呈负相关，而收益水平与能源管理体系的发展程度呈正相关。
（1）成本。调查发现，企业内部建立能源管理体系主要有两种方式。企业往往综合考虑自身对能源管理的目标要求和建立能源管理体系的成本来确定具体方法。
①第一种方式：通过合作，为企业提供能效诊断、项目设计、设备安装等一系列后续服务。企业再也不用担心能源管理问题，只需将节能收益的一部分支付给节能企业作为补偿。但这种方法成本较高，主要适用于能源成本占其总生产成本比例较高的企业。
②方式二：企业自主设计开发信息化能源管理系统。这样一来，能源管理体系的建设还不够专业，还有很大的提升空间。该方法成本低，主要适用于能源成本占生产总成本比例较低且能源管理不是主要目标的企业。
（2）效益。建立能源管理体系带来的效益高低会影响公司早期是否建立能源管理体系的决策。下面，我们以我们的具体研究为例进行分析：
①显性效益：主要是使用能源管理系统（EMS）后能源成本的降低。江苏省工业和信息化厅要求年消耗万吨标准煤的企业进行能源管理体系认证。因此，大部分药企都建立了能源管理体系，开始建设EMS。但制药企业的能源成本仅占总成本的5%~6%。EMS虽然可以在生产过程中节约能源，但产生的经济效益微乎其微，建立EMS的成本也比较高。能源管理系统的明显好处微乎其微，这使得制药公司普遍缺乏使用EMS的热情，这主要是由于政策原因。
②隐藏的好处
A. 管理方面。通过能源管理系统的自动数据信息采集，提高数据的实时性和准确性，有利于实现能源精细化管理和宏观调控。例如，详细统计企业A部门近两年的月度用电量，并与生产情况进行对比，可以清晰反映部门的能源利用效率，从而实现部门内的精细化管理。部。对比公司 2018 年和 2019 年的水、电、蒸汽使用量，结合公司年产量，可以对能源使用情况进行宏观评估和调控。
B. 财务方面。根据EMS获得的数据，将企业生产过程中的能源成本进行分摊、分摊到每一道工序，再吸收到各类产品的成本中，使产品定价更加科学，促进了能源成本的提高。生产工艺和高能耗设备设施。替换。科学、准确地将能源成本分配到各部门，分析各部门和生产车间的能源消耗情况，通过确定能源使用计划，实现各部门和生产车间的能源成本控制。
效益是影响企业建立能源管理体系意愿的重要因素，是企业建立和使用能源管理体系的动力源泉。在研究过程中，我们发现大部分药企只注重明显的好处，而忽视了隐藏的好处，导致对能源管理体系的建立和使用缺乏积极性。
2、设备因素。能源管理系统的理论结构分为三个层次：能源管理层、监控层和网络通信层。能源管理系统的转轮、传感器、执行器等诸多仪器设备采用了物联网、大数据技术等先进前沿科技。
能源管理系统的运行在很大程度上取决于设备的条件，能源管理系统的设备受到硬件和软件的双重制约。
（1）硬件：能源管理系统使用的设备和技术越先进，涉及的设备种类越多，规模越大，成本就越高。同时也带来了系统一些前期投入使用能源管理系统的企业，也因为使用的设备老化、更新不及时，导致系统监控管理难度大、时间长。
（2）软件：能源管理系统的软件受限于开发者的技术水平，开发的系统在稳定性、安全性、使用功能的用户体验等方面参差不齐。越复杂越稳定系统是，需要投入的开发人员和维护人员越多，因此在实践中需要根据具体需要不断更新软件系统，保持其运行的流畅性和针对性，使其功能更加适用现实需要。
3、企业内部监督整改因素
及时发现使用中的技术和设备问题。系统的使用起到了实质性的作用，收益大打折扣。③能源管理体系修订的及时程度，决定了能源管理体系能否及时解决监管和企业需求中发现的问题，能否适应不断变化的变化。环境要求，如：企业产能结构变化、政策等相关要求的变化、能源审计资质部门使用的方法和程序的变化等。③能源管理体系修订的及时程度，决定了能源管理体系能否及时解决监管和企业需求中发现的问题，能否适应不断变化的变化。环境要求，如：企业产能结构变化、政策等相关要求的变化、能源审计资质部门使用的方法和程序的变化等。③能源管理体系修订的及时程度，决定了能源管理体系能否及时解决监管和企业需求中发现的问题，能否适应不断变化的变化。环境要求，如：企业产能结构变化、政策等相关要求的变化、能源审计资质部门使用的方法和程序的变化等。
现行制度不符合近期法律法规的要求；技术升级：能源审计技术和使用方法与具有能源审计资质的部门不同。方法和程序不一致等；需要改变资金和设备：改变会影响能源审计所需的资金，改变能耗计量设备，改变企业发展中的产能结构，都需要投资改变节能系统。
三、优化
(一）企业外部因素优化方案。继续完善相关政策法规，强化企业能源管理要求，提高企业能源管理意识。推进能源价格改革，制定合理的能源价格政策确保能源价格稳定发展，鼓励节能环保产业发展，积极推进与需要能源管理的企业合作。
(二）企业内部因素优化解决方案
1、对于经济因素。（1）让企业认识到节能不仅是国家要求，更是企业社会责任。从长远来看，建设EMS是能源管理发展的必然趋势。尽早实现EMS带来的经济效益。（2）让企业管理层充分认识到EMS带来的隐性收益，比如EMS带来的能源信息可以用来改进生产过程，优化内部（3）考虑到企业需要开展的能源管理部分的重要性和紧迫性不同，可以分阶段、分阶段实施能源管理体系建设，分阶段进行成本分期。削减资金压力。
2、对于设备因素。优化能源管理体系，必须坚持“先进技术”和“先进装备”两个核心。考虑到能源管理系统的规模、成本、运行灵活性、稳定性和安全性，在其具体开发过程中应尽可能采用。更加个性化、人性化的系统开发策略和相应的先进设备。
3、针对企业内部监督整改因素
（1）监督。①对系统信息、基础信息、计量信息、设备维护、数据、统计分析报告等的管理，要根据企业的需要改变。运用科学的统计方法，及时进行能源分析。不同量级的信息 分析发现潜在的能源浪费 ②通过数据分析明确节能目标，满足企业节能需求和国家节能要求 ③建立数据共享平台，沟通分析不同企业之间的能源管理问题。
（2）制度改版。①培训能源管理部门人员、高层领导参与能源管理规划，提高管理层对能源管理的重视程度。②详细了解相关政策变化和企业能源消耗规划，并进行调整③聘请相关领域的技术专家进行咨询、指导和培训，分析现有的成功能源管理案例。④通过与主管部门的沟通协调解决资金问题，向上级和相关政府部门报告，合理分析能源消耗和相关设备的采购。
四、安科瑞能耗监控系统介绍
Acrel-5000能耗在线监测系统是一款用户端能源管理分析系统。在电力管理系统的基础上，增加了对水、气、煤、油、热（冷）等的集中采集和分析。能耗细分统计，以直观的数据和图表向管理者或决策者展示各类能源的使用和消耗情况，便于识别高耗能点或不合理的用能习惯，有效节约能源，并为用户进一步节能改造或设备升级提供精准数据支持。用户可以按照国家有关规定进行能源审计，分析现状，发现问题，挖掘节能潜力，
(一）平台结构
Acrel-5000能耗在线监测系统以计算机、通信设备、测控单元为基本工具，根据现场实际情况采用现场总线、光纤环网或无线通信的一种或多种组合组网方式。为建筑物的实时数据采集和远程管控提供了基础平台，可以与检测设备组成任意复杂的监控系统。采用开放的、网络化的、单元化的、可配置的面向对象的分层、分层、分布式的智能集成结构。创建以下层次结构：
(二）平台功能
1、系统可按使用年份统计各类建筑能耗——电、水、气、集中供热、集中供冷等能源消耗，并自动换算成相应的标准煤耗，从而反映当年各类别建筑的能耗和综合能耗。系统以饼状图的形式展示建筑四大用电项目的能源消耗比例。系统以曲线图的形式显示各类能源消耗的消耗趋势，让业主实时直观掌握能源消耗情况。
2、系统可以根据分类能耗的分支名称查询能耗，并显示当日和当月的峰值能耗。显示当日用电量、当月用电量、当年用电量和昨天同期用电量、上月同期用电量、用电量与上年同期持平。以条形显示过去 48 小时、31 天、12 个月和 3 年的能耗。右上角显示过去15分钟的曲线（功率表显示功率曲线，流量计显示流量曲线）。
3、系统根据建筑能耗分布情况选择设置能耗测点，使能耗监测系统覆盖整个建筑。系统用户可以通过相关接口调取建筑物各能耗节点的能耗统计报表，减少能耗的“跑、跑、滴、漏”和计量误差。
4、系统根据住建部门能源消耗数据分类项目收集指引，将建筑物的用电量分为照明插座、空调、电力和特殊用电，并选择设置计量装置。对功能区进行划分统计，以报表、条形图、环比等形式显示该区域的能耗。
5、系统可以准确定位能耗大的设备或区域，便于管理层制定节能绩效考核体系，促进节能降耗的有效实施。建立用能设备运行记录档案，长期跟踪记录设备运行过程中能效分析评价结果，并结合设备维护记录，为设备运行维护提供依据。
6、系统提供分级权限管理功能，为有权限的用户提供开放的信息维护界面。用户可以对系统监测范围内的建筑物和测点信息进行增删改查。建筑信息包括建筑类型、建筑年龄、建筑面积、建筑人数等。系统还为无法自动采集的计量信息提供手动录入功能，方便用户掌握建筑整体能耗情况.
(三） 数据上传
安科瑞能耗在线监测系统将用能企业的基本信息、计量器具信息、能耗数据和能效数据上传到省级或国家级平台，上传的数据通过HTTPS协议加密传输。如果数据传输失败或超时（网络故障），将重新发送数据，直到收到成功反馈消息。
(四）电表选择
应用场景
模型
主要功能
高压重要电路
或低压进线柜
三相（I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ）、零序电流In、四象限电能、电流电压不平衡、负载电流条形图显示、66种报警类型和外部事件（ SOE) 每条16条事件记录，支持SD卡扩展记录，2-63次谐波，2DI+2DO，RS485/，LCD显示
低压接触柜，
出线柜
AEM96
三相电参数U、I、P、Q、S、PF、F测量，正反向总有功电能统计，正反向无功电能统计；2-31次次谐波和总谐波含量分析，分相谐波和基波电参数（电压、电流、功率）；电流规格3×1.5(6)A，有功电能精度0.5S级，无功电能精度2级
电源柜
LCD显示，全电参数测量（U、I、P、Q、PF、F）；四象限电能计量；RS485/; 可选多费率电能统计、需求统计；4DI+2DO；RS485通讯接口，协议
三相电参数U、I、P、Q、S、PF、F测量，分相正向有功电能统计，正反向有功电能总量统计，正反向无功电能总量统计；红外线通讯；电流规格：通过变压器接3×1(6)A，直接接3×10(80)A，有功电能精度0.5S级，无功电能精度2级
灯箱
三相电参数U、I、P、Q、S、PF、F测量设备能耗管理，分相正向有功电能统计，正反向有功电能总量统计，正反向无功电能总量统计；红外线通讯；电流规格：通过变压器接3×1(6)A，直接接3×10(80)A，有功电能精度0.5S级，无功电能精度2级
单相电参数U、I、P、Q、S、PF、F测量，正反向电能测量；红外和RS485通讯；电流规格：10（60）A，有功电能精度1级，无功率精度2级；可选多速率
单相电参数U、I、P、Q、S、PF、F测量，正反向电能测量；RS485通讯；电流规格：10（60）A，有功电能精度1级，无功功率精度2级；尺寸：1P
供水管道
水表
测量流过供水管道的总水量，适用于单向水流量，采用电子直读技术，通过RS485总线直接输出表盘数据
五、总结
虽然我国一直在加强能源管理，但我国的能源消费水平还是比较高的。由上可见，与外部环境因素相比，企业能源管理体系建设有具体的法律法规，可以为建立能源管理体系甚至能源管理体系提供明确的建议或要求。管理系统。难以实施。
企业要提高效率，国家要降低能源消耗，企业内部的能源管理要管好。除了不断完善国家层面的法律法规，加强能源统计的统筹协调外，还需要增强企业对能源管理制度所带来的无形利益的认识，让国内企业不断提升自身能力。了解能源管理体系，完善能源管理体系建设。同时，研究研究国内外能源管理体系建设中比较成功的企业案例。
