時間：2023-03-08 15:32:33
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溫亞震的開場白很簡單，在青島舉辦的首期全國能源管理師培訓(xùn)班上，作為能源管理師培訓(xùn)項目開發(fā)機構(gòu)職業(yè)經(jīng)理研究中心的主任，溫亞震直言不諱?！罢f到底，就是為了促進(jìn)企業(yè)節(jié)能減排！”
日前，國務(wù)院印發(fā)了國家發(fā)改委會同有關(guān)部門制定的《節(jié)能減排綜合性工作方案》(以下簡稱《方案》)，《方案》特別提出，重點耗能企業(yè)要建立能源管理師制度，實行重點耗能企業(yè)能源審計和能源利用狀況報告及公告制度，對未完成節(jié)能目標(biāo)責(zé)任任務(wù)的企業(yè)，強制實行能源審計。
引入能源管理師培訓(xùn)，最終建立高水平的中國能源管理師和能源審計師培養(yǎng)體系，成為經(jīng)濟和能源可持續(xù)發(fā)展新的需求。專家指出，高效能源工程的決定性因素是人，這個決定性因素在《方案》中就體現(xiàn)在能源管理師制度上。
據(jù)了解，目前部分城市已經(jīng)開始落實該項制度：青島市國資委自6月26日起，在大中型企業(yè)中開展能源管理師培訓(xùn)；7月2日，揚州市經(jīng)貿(mào)委宣布，該市今年將向高耗能企業(yè)派駐能源審計管理師，督促企業(yè)節(jié)能減排；上海也提出，政府部門和企業(yè)應(yīng)設(shè)立能源管理機構(gòu)和專門崗位，引進(jìn)能源管理師職稱。
“全國能源管理師項目的啟動，符合國家節(jié)能減排、發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的政策?！?/p>
溫亞震表示，主管部門及各企業(yè)必須像抓環(huán)境評估一樣對新上企業(yè)的能源利用方案進(jìn)行評定和把關(guān)，像抓財務(wù)審計一樣對企業(yè)能源利用效率進(jìn)行年度審計，并配套能源價格獎懲政策激勵企業(yè)不斷提高能源效率管理水平――這是解決中國經(jīng)濟快速發(fā)展下節(jié)能降耗的必由之路。
《經(jīng)濟》：怎樣定義能源管理師？
溫亞震：企業(yè)能源管理師應(yīng)當(dāng)是企業(yè)中能源管理的核心人物、決策人物和主要管理者，是企業(yè)的高級職業(yè)經(jīng)理人。他們要熟知能源與能效管理知識，正確解讀和合理運用政策，做好能源計量、統(tǒng)計和監(jiān)測管理工作，借鑒成功經(jīng)驗組織節(jié)能規(guī)劃和實施。
《經(jīng)濟》：能源管理師培訓(xùn)的內(nèi)容有哪些？
溫亞震：在培訓(xùn)內(nèi)容和培訓(xùn)形式上，我們參考了國外的先進(jìn)經(jīng)驗，按照工業(yè)制造業(yè)、能源企業(yè)、建筑及房地產(chǎn)業(yè)、城市公共事業(yè)四大類進(jìn)行劃分。同時，來自國家發(fā)改委、國資委、科技部的能源管理專家對國家能源政策、節(jié)能減排面臨的形勢和企業(yè)責(zé)任做系統(tǒng)的講解。
企業(yè)能源管理師培訓(xùn)后，將參加統(tǒng)一組織的評價考核?？己送ㄟ^后，將頒發(fā)《企業(yè)能源管理師證書》，并將納入企業(yè)人才庫進(jìn)行管理。
《經(jīng)濟》：今后企業(yè)能源管理師培訓(xùn)如何在全國展開？
溫亞震：我們計劃先在國資委系統(tǒng)開始，推廣企業(yè)能源管理師培訓(xùn)評價制度，并逐步在全國企業(yè)中展開。國資委管理的企業(yè)大多是大型企業(yè)，同時也是能耗大戶，是我們節(jié)能減排的重點。首先在他們當(dāng)中推廣企業(yè)能源管理師培訓(xùn)評價制度，是為其他企業(yè)樹立標(biāo)桿。
這儼然是一個充滿“風(fēng)險”的行當(dāng)。
18年前，在中國與世界銀行合作實施的《中國節(jié)能促進(jìn)項目》支持下，合同能源管理登陸中國。
18年過去了，在應(yīng)當(dāng)成年的時刻，中國的合同能源管理產(chǎn)業(yè)依然處在一個蹣跚學(xué)步的尷尬年齡。
這與人們原本的預(yù)期相去甚遠(yuǎn)。
發(fā)軔于上世紀(jì)70年代的美國的合同能源管理，目前是全球最為流行的節(jié)能減排模式。其模式具體來講，就是由節(jié)能服務(wù)公司投入人才、技術(shù)、設(shè)備免費為客戶進(jìn)行節(jié)能改造，雙方分享節(jié)能效益。節(jié)能服務(wù)公司、客戶能夠在一個綠色環(huán)保的目標(biāo)下實現(xiàn)雙贏，是該模式的最大亮點。
理論上，合同能源管理產(chǎn)業(yè)與中國的綠色經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃在對接上不會存在任何“排斥”反應(yīng)。但現(xiàn)實遠(yuǎn)非看上去那么美好。
2010年4月，國家發(fā)展和改革委員會（下稱“國家發(fā)改委”）聯(lián)合財政部、中國人民銀行、國家稅務(wù)總局頒布《關(guān)于加快推行合同能源管理促進(jìn)節(jié)能服務(wù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的意見》。隨后，財政部、國家發(fā)改委等聯(lián)合印發(fā)了《合同能源管理項目財政獎勵資金管理暫行辦法》。
在一系列政策推動下，各地節(jié)能服務(wù)公司如雨后春筍般冒出來。截至目前，在國家發(fā)改委備案的節(jié)能服務(wù)公司總數(shù)已達(dá)到3210家，合同能源管理的春天似乎已經(jīng)到來。
然而這個幾乎被所有人看好的“雙贏”生意，卻沒有獲得預(yù)期的高速成長，大量從事合同能源管理的節(jié)能服務(wù)公司步履蹣跚、處境被動，這種局面或許是世界銀行當(dāng)初始料不及的。
“從其模式本身來看，毫無疑問頗具吸引力，合同能源的商機顯然已經(jīng)被意識到，而問題就出在具體的實施層面?！睆B門大學(xué)能源經(jīng)濟研究中心主任林伯強分析稱。
一個好消息是，國家已決定為合同能源管理產(chǎn)業(yè)真正迎來春天而注入強心劑。
7月中旬，國務(wù)院常務(wù)會議特別提到“要發(fā)展壯大合同能源管理等節(jié)能環(huán)保服務(wù)業(yè)”。
合同能源管理產(chǎn)業(yè)能否抓住此次機遇，真正迎來自己的春天？
誠信危機
在采訪的過程中，記者聽到最多的一個詞便是“風(fēng)險”。其中誠信風(fēng)險最為關(guān)鍵?！皬恼麄€行業(yè)發(fā)展來看，誠信風(fēng)險是困擾節(jié)能服務(wù)企業(yè)的難題，決定著企業(yè)甚至行業(yè)的生死存亡?！北本┦拙勰茉纯萍及l(fā)展有限公司節(jié)能項目經(jīng)理李賀蘭分析稱。
合同能源管理模式?jīng)Q定了對于節(jié)能服務(wù)公司而言，在前期會做大量的投入，只有客戶節(jié)能改造后獲得的節(jié)能效益才能參與分成，收回投資取得利潤。節(jié)能項目存在技術(shù)種類多、范圍廣、周期長、節(jié)能效果認(rèn)定分歧等多種因素，節(jié)能公司和用能單位容易產(chǎn)生糾紛，導(dǎo)致拖延、克扣甚至拒絕回款等現(xiàn)象發(fā)生。
李賀蘭所在的公司主要依托綠色照明節(jié)能、電機變頻節(jié)能、余熱余壓利用三種技術(shù)進(jìn)行節(jié)能服務(wù)。
合同能源管理最關(guān)鍵的是合同。“每一個項目，我們都是從商務(wù)洽談開始，挖掘客戶的需求，獲得客戶認(rèn)可以后，免費為客戶提供整套節(jié)能服務(wù)方案，包括能源審計、項目設(shè)計、設(shè)備采購、人員培訓(xùn)，由節(jié)能公司承擔(dān)技術(shù)風(fēng)險和資金投入風(fēng)險。但項目運作一段時間，節(jié)能效益逐漸顯現(xiàn)后，企業(yè)發(fā)現(xiàn)與節(jié)能服務(wù)公司合作不如干脆去買設(shè)備，于是風(fēng)險就出現(xiàn)了，這樣的行為需要靠合同規(guī)范。”李說。
雖然已經(jīng)有多年的從業(yè)經(jīng)驗且所在的公司也還未曾遭遇過誠信問題，但李賀蘭每次簽訂合同前總是忐忑不安，在法律顧問等協(xié)助下，仔細(xì)分析每一處可能存在的風(fēng)險點?！坝行┣闆r不可控，過去沒遇到風(fēng)險不代表未來沒有，甚至客戶公司出現(xiàn)的人事調(diào)整都會是潛在風(fēng)險。”李說。
李的警惕不無道理。幾年前的一樁典型的案例早已成為業(yè)內(nèi)的風(fēng)險警示樣本。2008年6月，廣東華拿東方能源有限公司與云南曲靖遠(yuǎn)東水泥廠簽訂節(jié)能服務(wù)合同。雙方約定前者幫助后者遠(yuǎn)東水泥進(jìn)行節(jié)能設(shè)備改造，改造后節(jié)省下來的電費雙方五五分成。合同為期十年，當(dāng)年配套安裝了節(jié)能設(shè)備。隨后雙方共同認(rèn)定，使用了節(jié)能設(shè)備后高溫風(fēng)機耗電量比改造前降低了近25%，節(jié)能效果明顯。但是此后的三年里廣東華拿東方能源有限公司只有被喊去維修設(shè)備的情況，而無坐下來評分節(jié)能蛋糕的時刻，最終雙方對簿公堂。
一個更為悲觀的例子來自吉林，某節(jié)能公司為整條街道進(jìn)行節(jié)能照明改造。改造完成后，節(jié)能服務(wù)公司在主張節(jié)能效益分享時得到的答復(fù)是，要錢沒有，拆走你們的燈，但是必須恢復(fù)街道的原狀。最后這家節(jié)能企業(yè)因此破產(chǎn)倒閉。
對于這樣的案例，林柏強有自己的看法：“風(fēng)險不僅僅存在于節(jié)能服務(wù)公司，對客戶來說同樣也具有風(fēng)險。即使什么錢都不用掏，更換掉現(xiàn)有設(shè)備已經(jīng)算是一筆不小的成本，而如果不行，恢復(fù)原狀還是成本。這種風(fēng)險促使其必須找到可靠的節(jié)能服務(wù)公司，對于小型節(jié)能公司同樣存在信任危機。”
面對彼此的不信任和不可控的未知風(fēng)險，不少節(jié)能服務(wù)公司，開始將業(yè)務(wù)重心由節(jié)能效益分享轉(zhuǎn)為銷售節(jié)能設(shè)備?！百u設(shè)備也不完全是壞事，客戶一次性付清設(shè)備費用，有利于我們資金周轉(zhuǎn)，進(jìn)行后續(xù)項目的運作。另外也不再考慮客戶的盈利能力和回款問題?！崩钯R蘭說。
連鎖反應(yīng)
合同能源管理的難題遠(yuǎn)不僅僅體現(xiàn)在誠信方面。
合同能源管理的商業(yè)模式，決定了節(jié)能服務(wù)公司需要提前墊付資金。項目運作之初，節(jié)能公司需先期提供啟動資金、設(shè)備及安裝調(diào)試。絕大多數(shù)節(jié)能服務(wù)公司都是中小型企業(yè)，一旦簽約項目增多，公司墊付資金量就會增大，而節(jié)能服務(wù)的投資收益回報時間通常較長，很容易造成企業(yè)現(xiàn)金流的中斷。
解決資金就必須考慮融資，而身為中小企業(yè)的節(jié)能服務(wù)公司大多尚處于發(fā)展初期，存在注冊資本較小、財務(wù)制度不規(guī)范等問題，在銀行貸款審核過程中信用評級較低，且缺少土地、廠房等接受程度高的抵押品，因此無法獲得大規(guī)模的信貸資金。
“貸款也是一個誠信問題。合同能源管理項目回款是銀行貸款的主要還款來源之一，一旦拖欠或拒付，將給商業(yè)銀行貸款帶來巨大的償債風(fēng)險?？陀^上回款風(fēng)險已經(jīng)成為商業(yè)銀行介入合同能源管理項目的最大風(fēng)險之一。這也決定了合同能源服務(wù)企業(yè)難以獲得貸款?！苯ㄔO(shè)銀行研究部蔣清海說。
中小型節(jié)能服務(wù)公司缺錢受到了政府的重視。國家發(fā)改委三年前就出臺財政獎勵、稅收減免等一系列支持政策，并明確了政策執(zhí)行的具體細(xì)則，但落實情況并不盡如人意。去年財政部為2339家備案節(jié)能服務(wù)公司安排財政獎勵資金17億元，但實際進(jìn)行節(jié)能獎勵申報的節(jié)能公司不足200家，支出財政獎勵僅3.12億，大量資金富余。
一邊是嗷嗷待哺的中小節(jié)能服務(wù)企業(yè)，一邊是大量富余的獎勵基金。業(yè)內(nèi)認(rèn)為，造成優(yōu)惠政策落實不到位的原因有多方面的，包括財政、稅收政策宣傳不夠，節(jié)能服務(wù)公司不清楚優(yōu)惠政策的存在和具體內(nèi)容；補貼申報涉及知識面廣、程序復(fù)雜；項目節(jié)能效果可測性差，難以達(dá)到補貼標(biāo)準(zhǔn)等。其中最為關(guān)鍵的是，2010年與獎勵政策一同還出臺了《合同能源管理技術(shù)通則》。這條被業(yè)內(nèi)稱為合同能源管理領(lǐng)域的首個國家標(biāo)準(zhǔn)的頒布實施，史無前例地規(guī)定了節(jié)能效益分享型、節(jié)能量保證型、能源費用托管型等三種主要類型的合同能源管理參考合同文本。
國家標(biāo)準(zhǔn)主推“節(jié)能效益分享型”，并將其直接與財政補貼政策掛鉤。而那些放棄“效益分享型”模式賣設(shè)備的節(jié)能服務(wù)公司已經(jīng)不再屬于合同能源管理業(yè)務(wù)范疇，無法拿到財政部補貼。
難題待解
合同能源管理發(fā)展至今，該如何繼續(xù)推進(jìn)？雖然中國有世界最大的節(jié)能投資市場，政府也出臺了一系列扶持政策并一再強調(diào)發(fā)展合同能源管理的重要性，但在原國家發(fā)改委、世界銀行、GEF中國節(jié)能促進(jìn)項目辦公室執(zhí)行主任王樹茂看來，認(rèn)識、誠信、融資問題阻礙了合同能源管理的推廣。這位曾經(jīng)將合同管理機制從美國引入中國的專家表示不能盲目樂觀。而他最為關(guān)注的是認(rèn)識問題?！盎谀茉蠢速M的‘慣性’，一些企業(yè)往往有‘浪費無罪’的誤區(qū)。國內(nèi)很多企業(yè)高管對節(jié)能減排的重要性和緊迫性的認(rèn)識還有待提高。同時，政府應(yīng)該下達(dá)具體的指標(biāo)，通過相關(guān)機構(gòu)對企業(yè)節(jié)能減排潛力進(jìn)行分析，企業(yè)要向政府承諾節(jié)能減排的目標(biāo)。否則，很多節(jié)能項目很難得到實施?！蓖鯓涿治龇Q。
如何解決誠信問題，專家和從業(yè)者有不同的看法?！罢绻氚l(fā)展合同能源管理，對行業(yè)的政策扶持上需要提供擔(dān)保。如果政府機構(gòu)出面擔(dān)保，無論對于節(jié)能服務(wù)公司還是節(jié)能客戶，甚至是提供項目貸款的銀行，誠信問題馬上就會解決，但是政府要承擔(dān)一定的風(fēng)險。”林柏強分析稱。
而在李賀蘭看來，誠信問題并不只是在節(jié)能行業(yè)存在，在任何行業(yè)，小公司的誠信都會受到質(zhì)疑。中小型節(jié)能公司在發(fā)展初期不受信任也很正常，隨著業(yè)務(wù)量和經(jīng)營實力的增加，節(jié)能服務(wù)公司的誠信不是問題。但他最擔(dān)心的還是簽訂合同后，客戶的不誠信。
對于節(jié)能服務(wù)企業(yè)普遍存在的融資難問題，王樹茂和林柏強意見一致。他同樣認(rèn)為，節(jié)能服務(wù)企業(yè)沒有財產(chǎn)抵押，銀行不會提供貸款。政府應(yīng)該鼓勵金融機構(gòu)對節(jié)能項目提供融資幫助。同時由政府來提供擔(dān)保，承擔(dān)70%以上風(fēng)險，剩下30%風(fēng)險銀行承擔(dān)，風(fēng)險降低銀行就會更樂意去為企業(yè)提供節(jié)能減排項目的貸款。
1．1建立組織機構(gòu)，加強組織領(lǐng)導(dǎo)為了確保工作的順利開展，油田專門成立了由油田主管領(lǐng)導(dǎo)為組長，技術(shù)監(jiān)督處、財務(wù)資產(chǎn)處、財務(wù)資產(chǎn)部、審計中心、紀(jì)委監(jiān)察處、技術(shù)監(jiān)測中心等6個業(yè)務(wù)處室和部分所屬單位為成員的能源審計工作領(lǐng)導(dǎo)小組，辦公室設(shè)在技術(shù)監(jiān)督處，具體負(fù)責(zé)能源審計領(lǐng)導(dǎo)小組的日常工作。同時，對油田職能管理部門明確了業(yè)務(wù)分工，制定并下發(fā)了實施方案。各被審計單位也成立了相應(yīng)的組織機構(gòu)，明確了負(fù)責(zé)的主管領(lǐng)導(dǎo)，落實了職能部門，抽調(diào)專人，按照能源審計工作小組的要求配合工作，為能源審計的開展提供了有力的組織保障。
1．2成立專業(yè)隊伍，加強能源審計機構(gòu)建設(shè)為高質(zhì)量完成油田能源審計工作，油田成立了一支專業(yè)化的能源審計隊伍。由技術(shù)監(jiān)督處負(fù)責(zé)能源審計的組織協(xié)調(diào)，確保審計的順利實施；財務(wù)資產(chǎn)處負(fù)責(zé)被審計單位財務(wù)數(shù)據(jù)的核實，確保相關(guān)數(shù)據(jù)的真實、準(zhǔn)確；審計中心負(fù)責(zé)被審計單位相關(guān)數(shù)據(jù)的一致，確保審計結(jié)果有效；局紀(jì)委監(jiān)察處負(fù)責(zé)能源審計的監(jiān)督工作；油田節(jié)能研究所提供能源審計管理平臺和節(jié)能技術(shù)支撐，成立能源審計項目組。項目組配備了長期從事能源管理、能耗檢測、計量統(tǒng)計、能效評價、節(jié)能挖潛、技改方案、財務(wù)分析等方面專業(yè)技術(shù)人員，其中油田技術(shù)專家1人、研究生3人、高級工程師4人；具備國家級、省級資格證56項，包括國家能源審計師培訓(xùn)資格證18個、國家安全評價師證6個、國家注冊會計師證1個、節(jié)能檢測員證31個；配備能耗測試儀器設(shè)備192臺(套)。2006年12月取得了企業(yè)能源審計和節(jié)能規(guī)劃編制資質(zhì)，成為河南省第一批唯一一家企業(yè)取得資質(zhì)的單位。
1．3建立制度與標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范能源審計工作能源審計工作開展初期，一部分單位并沒有意識到能源審計的積極作用，對能源審計工作熱情不高。為此，在管理上，油田專門以文件的形式下達(dá)《關(guān)于開展能源審計工作的通知》，明確能源審計工作計劃、工作程序和被審計單位、審計期，嚴(yán)格規(guī)定工作時間節(jié)點，保證了能源審計工作高效、有序進(jìn)行。同時，修定完善了《節(jié)約能源管理辦法》和《節(jié)能目標(biāo)責(zé)任考核辦法》，將節(jié)能指標(biāo)納入年度經(jīng)營承包考核體系，節(jié)能指標(biāo)以能源審計結(jié)論為準(zhǔn)，為能源審計工作的有效開展提供了管理制度保障。目前，油田能源審計工作已經(jīng)作為節(jié)能管理的一項常態(tài)化工作有序開展。為確保能源審計在技術(shù)上做到科學(xué)準(zhǔn)確、客觀公正，油田成立了油田節(jié)能專標(biāo)委，遵循“重點突出、科學(xué)先進(jìn)、實際適用、系統(tǒng)配套”的原則，積級開展節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)，共收錄2個層次、5個門類的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)282項；根據(jù)油田實際情況，制定了《油田企業(yè)能源審計方法》、《油田企業(yè)節(jié)約能源統(tǒng)計方法》等5項油田企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，使能源審計工作在統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)下規(guī)范進(jìn)行。
1．4完善審計工作流程，推動能源審計有序開展依據(jù)國家和集團公司相關(guān)能源審計工作標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定，結(jié)合油田實際，完善了中原油田能源審計工作流程：年初由技術(shù)監(jiān)督處編制年度能源審計計劃，并納入油田“節(jié)能目標(biāo)責(zé)任評價考核”體系；油田能源審計項目組根據(jù)年度能源審計計劃，制定審計實施方案，確定審計目標(biāo)和具體內(nèi)容；油田能源審計項目組開展節(jié)能監(jiān)測和現(xiàn)場能源審計，被審計單位如實提供有關(guān)資料，積極配合能源審計；能源審計工作完成后，由技術(shù)監(jiān)督處主持召開能源審計項目組、被審計單位參加的審計結(jié)論對接會，十日內(nèi)提交能源審計報告；被審計單位在審計工作完成后三個月內(nèi)把整改情況反饋給技術(shù)監(jiān)督處及能源審計項目組；能源審計項目組對被審計單位定期回訪，監(jiān)督整改，將整改效果反饋給技術(shù)監(jiān)督處進(jìn)行考核。
2抓住重點環(huán)節(jié)?？茖W(xué)合理開展能源審計工作
2．1抓住能源消費環(huán)節(jié)，實施能源管理審計電力、天然氣、油料是油田能源消耗的主要部分，鉆井系統(tǒng)以柴油、電力消耗為主；供熱、供水系統(tǒng)以燃煤、電力消耗為主；油氣生產(chǎn)系統(tǒng)以電力、天然氣消耗、流程中原油損耗為主作為審計重要環(huán)節(jié)。分析各系統(tǒng)能源利用狀況，挖掘節(jié)能潛力，抓住從節(jié)能部署、工藝技術(shù)、工程改造措施等方面的主要矛盾，找準(zhǔn)能源管理審計的切人點。
2．2抓住能源管理環(huán)節(jié)，實施能源管理審計中原油田在能源審計工作中，綜合考慮生產(chǎn)、技術(shù)、管理等因素，從加強精細(xì)化管理人手，客觀評價，在審計過程中突出三個重點：(1)把能源管理環(huán)節(jié)作為審計重點。主要包括：管理機構(gòu)審計，檢查是否自上而下形成一套完善的節(jié)能網(wǎng)絡(luò)管理體系；制度建設(shè)審計，檢查是否建立健全了能源管理制度及相應(yīng)考核辦法；計量管理審計，檢查是否采用了完備的計量手段，計量數(shù)據(jù)是否準(zhǔn)確；統(tǒng)計管理審計，檢查是否實行三級能耗統(tǒng)計管理，統(tǒng)計數(shù)據(jù)是否齊全、準(zhǔn)確；定額管理審計，檢查是否實行能源管理指標(biāo)的樹標(biāo)對標(biāo)達(dá)標(biāo)管理，制定能源消耗定額；節(jié)能監(jiān)測管理審計，檢查是否對重點用能單位和設(shè)備定期監(jiān)測，動態(tài)調(diào)整節(jié)能部署；節(jié)能技改管理審計，檢查是否定期開展節(jié)能潛力分析，有計劃、有步驟地開展節(jié)能技術(shù)改造和新技術(shù)推廣。(2)把能源消耗的真實性作為審計的重點。通過核查財務(wù)憑證和供應(yīng)部門進(jìn)出料單，對被審計單位的電力、原油、天然氣、成品油及原煤等各類能源消耗量進(jìn)行審計。如：電力消耗審計是通過核實計劃部門下達(dá)的電力消耗計劃、基層單位實際消耗電量以及財務(wù)部門支付電力費用是否一致，核查電力消耗的真實性。(3)把節(jié)能項目資金管理規(guī)范性作為審計的重點。主要核實資金使用是否規(guī)范、有無虛報項目套取資金、節(jié)能資金實施效果分析，以及通過節(jié)能項目后評估，分析節(jié)能降耗影響因素。
2．3科學(xué)確定審計內(nèi)容，客觀評價能源管理水平為做到全面、客觀、公正的評價被審計單位的能源管理水平，依據(jù)能源審計相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合油田生產(chǎn)實際，一是中原油田能源審計工作公正性聲明，保證審計工作不受行政干預(yù)，按同一審計標(biāo)準(zhǔn)公平、公正開展；二是確定審計內(nèi)容，即：“能源管理狀況、生產(chǎn)工藝及能源流程、能源計量及能源統(tǒng)計、能源定額管理、能源消費結(jié)構(gòu)、用能系統(tǒng)綜合能耗及實物能耗、能源消費指標(biāo)計算分析、能源成本指標(biāo)計算分析、節(jié)能量計算、用能設(shè)備運行效率計算分析、節(jié)能技改項目、節(jié)能潛力”等；三是按照油田下達(dá)的能源考核指標(biāo)進(jìn)行審計比對。
2．4以能效測試為手段，提升能源審計水平在能源審計過程中，中原油田堅持以能效測試為手段，采用可信的數(shù)據(jù)為評價依據(jù)。在能耗變化影響因素分析上，從管理節(jié)能、結(jié)構(gòu)調(diào)整節(jié)能、技術(shù)節(jié)能3個方面建立科學(xué)的分析模型，應(yīng)用適當(dāng)?shù)挠嬎惴椒?，分析影響趨勢并做出評價；在用能設(shè)備能耗分析上，對重點用能環(huán)節(jié)和生產(chǎn)工藝進(jìn)行能效測試，使能源審計工作可通過可靠的基本數(shù)據(jù)，進(jìn)行定量分析，進(jìn)而科學(xué)分析節(jié)能潛力，提出有針對性的能源管理建議、節(jié)能措施和節(jié)能技改項目。
3圍繞油氣生產(chǎn)特點。開展能源審計工作
3．1鉆井系統(tǒng)方面
已完成了全油田6家鉆井公司中的鉆井一公司、二公司、三公司、西南鉆井公司、塔里木中原鉆井公司等5家單位的能源審計工作。重點對柴油、電力等主要能源消耗狀況、節(jié)能技術(shù)改造、能源定額管理等方面進(jìn)行了審計，提出了“針對不同鉆機類型、井型、區(qū)域制定柴油消耗定額，推廣空氣鉆井、旋轉(zhuǎn)沖擊鉆井、垂直導(dǎo)向鉆井等技術(shù)，采用節(jié)油裝置，優(yōu)選與螺桿相匹配的高效鉆頭提高鉆速，對運行設(shè)備進(jìn)行運行參數(shù)合理匹配以及西南鉆井公司網(wǎng)電鉆機參數(shù)優(yōu)化”等建議及技改項目。實施后，節(jié)能降耗成效顯著，全油田鉆井生產(chǎn)萬元產(chǎn)值綜合能耗比“十•五”末下降了15％。
3．2供熱、供水系統(tǒng)方面
在供熱管理處、供水管理處審計過程中，重點對原煤、電力等主要能源消耗狀況以及燃燒效率、散熱損失和用能管理水平進(jìn)行了審計。指導(dǎo)制定了《供熱站經(jīng)濟技術(shù)運行等級達(dá)標(biāo)考核標(biāo)準(zhǔn)》，明確了42個供熱站經(jīng)濟運行等級，提出了達(dá)標(biāo)考核標(biāo)準(zhǔn)以及減少供水流失、優(yōu)化供水工藝參數(shù)等能源管理工作經(jīng)驗6項、提出管理措施3條、節(jié)能建議7條、技術(shù)措施5個、治理方案2項，實施后，采暖期每平方米供暖用能由28．4千克標(biāo)準(zhǔn)煤下降到19．8千克標(biāo)準(zhǔn)煤。推廣應(yīng)用鍋爐DCS控制系統(tǒng)，與熱網(wǎng)微機監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，系統(tǒng)熱效率提高了3％。
3．3油氣生產(chǎn)系統(tǒng)方面
共完成了中原油田分公司4個采油廠以及石油化工總廠、天然氣產(chǎn)銷廠、天然氣處理廠的能源審計工作。針對機采、集輸、注水、電力等四大系統(tǒng)，堅持“簡單、適用、安全”的優(yōu)化原則和“低能耗、高效率”的技術(shù)思路，提出了“濮城、文留、胡慶、文衛(wèi)馬油田集輸系統(tǒng)優(yōu)化方案”、“衛(wèi)城注水系統(tǒng)泵控泵(PCP)改造方案”等節(jié)能技措項目9個，建議32條。采納實施后，取得顯著節(jié)能效果。如：對濮城油田、文留油田集輸系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，停運濮一聯(lián)、濮二聯(lián)、文三聯(lián)原油脫水、原油穩(wěn)定等工藝，更新改造高耗能、低效率的輸油泵、鍋爐、加熱爐、負(fù)壓螺桿壓縮機等設(shè)備，降低能耗、提高綜合運行效率。整體優(yōu)化改造后，集輸系統(tǒng)效率提高3．2個百分點，加熱爐效率提高1．2個百分點，機泵設(shè)備運行效率提高5．3個百分點，噸油處理綜合能耗降低3．67千克標(biāo)準(zhǔn)煤。年節(jié)電554萬度，減少天然氣消耗240萬方。
4以能源審計為手段。促進(jìn)能源管理水平
通過能源審計，油田針對提出的管理意見和建議，進(jìn)一步完善了能源管理體系與制度的建設(shè)。在組織管理上，進(jìn)一步健全由油田主管部門主管、相關(guān)專業(yè)職能部門分工負(fù)責(zé)、各用能單位為實施主體的節(jié)能管理模式，基層單位形成了縱向到底、橫向到邊的四級節(jié)能管理網(wǎng)絡(luò)；在制度保障上，修訂完善了《能源審計實施辦法》等8項制度；在目標(biāo)責(zé)任管理上，實施了目標(biāo)責(zé)任考核，促進(jìn)油田節(jié)能管理工作實現(xiàn)了“五個到位”(組織機構(gòu)到位、制度保障到位、目標(biāo)責(zé)任到位、檢查考核到位、獎罰兌現(xiàn)到位)。促進(jìn)了能源計量管理水平提高。通過能源審計，油田能源計量器具配備率由2006年的82．6％達(dá)到現(xiàn)在的98．7％、檢定率由76．2％達(dá)到現(xiàn)在的97．2％。計量管理的基礎(chǔ)得到進(jìn)一步夯實，按照“系統(tǒng)計量分開，設(shè)備計量到位，定期準(zhǔn)時校驗”的原則，繪制了能源計量網(wǎng)絡(luò)圖，建立了能源器具管理系統(tǒng)，促進(jìn)了能耗數(shù)據(jù)錄取的全面性和準(zhǔn)確性，解決了以往能源計量不準(zhǔn)、管理考核困難的問題。促進(jìn)了能耗測試技術(shù)水平提高。能耗測試做為能源審計工作必不可少的技術(shù)手段，油田進(jìn)一步加大力度，在做好單臺設(shè)備節(jié)能監(jiān)測的基礎(chǔ)上，把工作重點轉(zhuǎn)向主要生產(chǎn)系統(tǒng)的能源利用效率的測試、分析和評價。能耗測試工作從簡單的節(jié)能測試向?qū)嵱眯缘姆治觥⒃u價、評估轉(zhuǎn)變；從單一的節(jié)能測試向綜合型的測試轉(zhuǎn)變；從主要面向采油廠逐步向鉆井、供水、供電、煉化等領(lǐng)域拓展。2006年以來，共完成了58個項目的系統(tǒng)效率測試評價、評估工作，為油田節(jié)能管理發(fā)揮了可靠的專業(yè)技術(shù)支撐。促進(jìn)了節(jié)能技術(shù)改造項目實施的針對性。油田管理部門和生產(chǎn)單位根據(jù)能源審計提出的節(jié)能技術(shù)改造建議，圍繞鉆井、供熱、機采、集輸、注水、電力等重點耗能系統(tǒng)，遵循“工藝簡化、系統(tǒng)優(yōu)化”的原則，對項目進(jìn)行了合理的統(tǒng)籌安排，重點加強了節(jié)能改造項目實施前測試、分析，明確了節(jié)能挖潛方向和工藝路線；對實施后的節(jié)能改造項目進(jìn)行測試后評估，對實施效果進(jìn)行評價分析。20O8年，實施完成節(jié)能項目3項，累計節(jié)能3623噸標(biāo)準(zhǔn)煤；21309年，實施節(jié)能項目4項，累計節(jié)能12584噸標(biāo)準(zhǔn)煤；2010年，實施節(jié)能項目6項，累計節(jié)能21844噸標(biāo)準(zhǔn)煤。
5下步工作思路及措施
經(jīng)過幾年來的探索實踐，中原油田在能源審計工作上積累了大量的經(jīng)驗，取得了顯著效果，工作呈現(xiàn)出良好的發(fā)展勢頭。通過能源審計，有效地促進(jìn)了油田節(jié)能工作的制度化、系統(tǒng)化、規(guī)范化管理，推進(jìn)了油田節(jié)能降耗的深入開展。下一步，我們將以“鞏固、完善、提高”為工作思路，以打造中原油田能源審計品牌為工作方向，力爭成為同行業(yè)技術(shù)領(lǐng)先的能源審計單位，為油田節(jié)能降耗管理工作做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。重點做好以下工作。
5．1繼續(xù)開展好能源審計工作在全面完成油田第一輪能源審計工作后，結(jié)合審計過程中出現(xiàn)的問題，及時查找不足，總結(jié)經(jīng)驗，進(jìn)一步完善審計手段，為下一步能源審計工作打好基礎(chǔ)。
5．2建設(shè)完善審計標(biāo)準(zhǔn)體系開展《石化企業(yè)能源審計方法》、《油田能源定額方法》等標(biāo)準(zhǔn)的制訂工作；繼續(xù)完善油田節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)，制定油田急需的標(biāo)準(zhǔn)和制度；在完善能源審計作業(yè)指導(dǎo)書的基礎(chǔ)上，形成油田能源審計工作標(biāo)準(zhǔn)。
5．3繼續(xù)強化培訓(xùn)取證工作采取送出去、請進(jìn)來、內(nèi)部集中組織或自學(xué)、參加權(quán)威部門組織的培訓(xùn)班等多種形式，強化人員技術(shù)業(yè)務(wù)培訓(xùn)和資質(zhì)取證工作，同時，繼續(xù)充實專業(yè)技術(shù)人員到能源審計工作中，使^員技術(shù)素質(zhì)和審計資質(zhì)不斷有新的提升。
序號
考核內(nèi)容
考核標(biāo)準(zhǔn)
1
有健全的能源管理網(wǎng)絡(luò),并報動力廠備案,更換人員須書面報設(shè)備處備案
無能源管理網(wǎng)絡(luò)扣300元,網(wǎng)絡(luò)不健全一次扣100元，人員更換不報備案一次扣100元
2
每月2日前報送本單位水、電、汽（氣）等各類能源消耗統(tǒng)計數(shù)據(jù)、能源使用情況分析報表。
不報每次扣300元，遲報一天扣50元，數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確一處扣20元
3
完善計量設(shè)施，保證計量設(shè)施完好率達(dá)100
查計量器具不合格一處扣200元
4
杜絕長明燈、長流水、用電爐等浪費能源現(xiàn)象，確有需要的書面申請報生產(chǎn)處，經(jīng)批準(zhǔn)掛牌后才能使用；
發(fā)現(xiàn)一處扣100元
5
避免設(shè)備空運行，10KV出線功率因數(shù)不低于90
發(fā)現(xiàn)一處扣100元，在規(guī)定期限未整改完成的加倍罰款。發(fā)現(xiàn)功率因數(shù)低于90罰款200元
6
不得隨意更改管網(wǎng)及計量設(shè)施、嚴(yán)禁私自更換水表及計量方法
發(fā)現(xiàn)一次扣100元
7
嚴(yán)禁從消防栓接水供綠化、沖洗道路、洗車等行為
發(fā)現(xiàn)一次扣100元
8
按能源管理制度巡檢自己管轄范圍內(nèi)的各種管線
少巡檢一次扣100元
9
節(jié)約用水、用電，盡量提高水、電利用率。沒有被有毒物污染的生產(chǎn)水，必須回收重新利用
有浪費水、電現(xiàn)象的一處扣100元，并限期整改，規(guī)定期限內(nèi)未改正的加倍罰款，經(jīng)濟可行而無循環(huán)措施的發(fā)現(xiàn)一處扣100元,并限期整改，屆時無整改措施的加倍罰款，正常運行的節(jié)水設(shè)施無故停運的，發(fā)現(xiàn)一次扣100元
10
各種管線、閥門不得出現(xiàn)跑、冒、滴、漏等現(xiàn)象
發(fā)現(xiàn)一處扣100元
11
新增用水、用電，必須書面申請設(shè)備處及生產(chǎn)處，經(jīng)批準(zhǔn)后方可實施
沒申請私拉亂接發(fā)現(xiàn)一處扣100元，在主管線上開口的扣300元
12
凡需安裝空調(diào)、電暖氣等采暖設(shè)施的，必須首先書面申請報設(shè)備處，經(jīng)審查批準(zhǔn)后方可裝用
未經(jīng)批準(zhǔn)私自使用的發(fā)現(xiàn)一處扣100元
13
熱力管道必須按要求做好保溫絕熱措施
發(fā)現(xiàn)一處不合格扣100元，私自違規(guī)使用的，發(fā)現(xiàn)一處扣200元
14
確保管轄范圍內(nèi)水表的完好及計量準(zhǔn)確
水表損壞一處扣100元，人為造成計量不準(zhǔn)扣100元
15
對于可斷續(xù)生產(chǎn)單位盡量安排在0:00至8:00生產(chǎn)，如有困難的安排在12:00至18:00，22:00至24:00生產(chǎn)，以節(jié)約電費
發(fā)現(xiàn)一次沒有合理安排生產(chǎn)扣500元
16
室外照明開燈時間夏季20:00至5:30，冬季18:00至7:00
發(fā)現(xiàn)一處違規(guī)扣50元
17
空調(diào)設(shè)定溫度不低于26℃，餐廳空調(diào)使用時間10:00至13:00，17:00至18:50
發(fā)現(xiàn)一次違規(guī)扣50元
18
各車間循環(huán)水池最高水位離溢流口不小于0.5m,杜絕溢流
發(fā)現(xiàn)一處扣100元
19
所有考核罰款分解到人
未分解，所有考核罰款扣單位負(fù)責(zé)人，遲報按未分解考核
【關(guān)鍵詞】能源管理系統(tǒng)；鋼鐵企業(yè)；能源審計
引言
鐵、鋼材、鐵合金等產(chǎn)品是鋼鐵企業(yè)的主要生產(chǎn)產(chǎn)品，在生產(chǎn)這些產(chǎn)品過程中需要消耗大量能量。對鋼鐵企業(yè)來說，其能源消耗的成本占據(jù)其生產(chǎn)總成本的20%以上，對能源消耗進(jìn)行有效管理實現(xiàn)節(jié)能降耗，提高鋼鐵企業(yè)的能源管理水平顯得十分重要。
1、能源管理系統(tǒng)的基本要求
所謂能源管理系統(tǒng)，是指其內(nèi)部具有完整的能源信息采集系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對數(shù)據(jù)的分析、處理和加工，能夠從整體的角度對能源的基本管理要求進(jìn)行分析，整個管理系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)各工藝系統(tǒng)的能源要求，適應(yīng)鋼廠的發(fā)展。對鋼鐵企業(yè)能源管理系統(tǒng)的基本要求進(jìn)行分析，有以下兩項：1）各工藝流程會消耗大量能源，但同時也會回收一些能源，能源管理系統(tǒng)要能實現(xiàn)對這些回收能夠的有效回收；2）工藝系統(tǒng)中各介質(zhì)之間有著千絲萬縷的聯(lián)系，能源管理系統(tǒng)要能夠根據(jù)不同的介質(zhì)特點并與實際情況相結(jié)合，給出合理的管理目標(biāo)：明確各類能源的使用效率，對其實施優(yōu)化調(diào)控，實現(xiàn)節(jié)能降耗；對于調(diào)度人員來說，應(yīng)該對能源系統(tǒng)有全面的了解；能源系統(tǒng)中出現(xiàn)故障時應(yīng)該出現(xiàn)有較為明顯的異常，便于故障的快速處理；整個能源管理系統(tǒng)要實現(xiàn)圖形化的運行監(jiān)視，直觀化的操作控制和數(shù)據(jù)查詢以及定量化的信息管理；能源管理系統(tǒng)要充分結(jié)合生產(chǎn)計劃，合理安排生產(chǎn)。
2、鋼廠能源管理系統(tǒng)的主要內(nèi)容
在鋼廠中，能源管理系統(tǒng)的管理內(nèi)容包括：審核能源管理機構(gòu)、平衡企業(yè)能量以及審計企業(yè)的能源等。其中，審查能源管理機構(gòu)的主要工作是了解和審查鋼廠中的人員結(jié)構(gòu)，檢查各類計量儀表是否完善并分析其精密程度等。審查能源管理機構(gòu)的工作與審計企業(yè)能源有著緊密的聯(lián)系，它決定了能源的審計工作是否真實可靠。平衡企業(yè)能量的工作目標(biāo)是為企業(yè)建立各種平衡關(guān)系，包括：能源收入與支出的平衡、消耗與有效利用的平衡等。審計企業(yè)能源是依據(jù)相關(guān)法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)，檢查和監(jiān)督企業(yè)能源利用的整個過程，其目的是為了真實的了解到企業(yè)使用能源的真實情況，為企業(yè)節(jié)能降耗提供依據(jù)。
3、鋼廠能源管理系統(tǒng)的管理模式
在審計鋼廠的能源使用情況之前，需要對其人員管理以及相應(yīng)的計量系統(tǒng)進(jìn)行考核，對相應(yīng)系統(tǒng)的完善情況進(jìn)行了解。審計鋼廠的能源其實質(zhì)就是審計其能耗，對各種能源的消耗情況進(jìn)行考核。根據(jù)鋼廠中能源的流動方向，可以將統(tǒng)計工作分為四個環(huán)節(jié)進(jìn)行，分別為：購入貯存、加工轉(zhuǎn)換、輸送分配和最終使用，其中，每個環(huán)節(jié)又可以分為多個用能單元，如圖1所示。采用這種模式進(jìn)行用能分析，從而了解企業(yè)的能耗情況[1]。
在購入貯存環(huán)節(jié)中，涉及到的內(nèi)容有：能源的供銷、財務(wù)以及貯運部門。在這一環(huán)節(jié)中，需要統(tǒng)計能源的購入量、庫存的增減量、虧損量以及外供量等。采用能量守恒的原理計算出能源的消耗量。在鋼廠中，能源消耗包括一次能源的消耗和二次能源的消耗，如：柴油、煤氣、水、焦炭、蒸汽、氧氣等等。在購入量的統(tǒng)計過程中，還需要進(jìn)行能源的標(biāo)煤折算，便于比較。在加工轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)中，購入到鋼廠中的能源，有的可以直接利用，有的需要進(jìn)行轉(zhuǎn)換后才能投入使用。所謂加工轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)，就是根據(jù)相應(yīng)的工藝要求，將能源轉(zhuǎn)換成生產(chǎn)所需要的形式。在企業(yè)中加工的二次能源并不包括直接購入的二次能源。此環(huán)節(jié)主要包括：焦化廠、氧氣站、空壓站等，分別產(chǎn)出焦炭、焦?fàn)t煤氣、氧氣、壓縮空氣等二次能源。對轉(zhuǎn)換單元所消耗的能源進(jìn)行統(tǒng)計，建立相應(yīng)的能量平衡式，計算出等價折標(biāo)系數(shù)。在輸送分配環(huán)節(jié)中，包括有管道輸送的能源與耗能工質(zhì)以及電能輸配。對于前者而言，主要包括：輸送耗能工質(zhì)數(shù)量，如：蒸汽、熱水等，管道進(jìn)出口的壓力以及溫度參數(shù)。在最終的使用環(huán)節(jié)中，消耗的能源分為兩個部分：一是生產(chǎn)過程中所消耗的能源和各類耗能工質(zhì)；二是職工生活和外供的各類能源消耗以及耗能工質(zhì)。在鋼廠的生產(chǎn)系統(tǒng)中，包括有：主要生產(chǎn)系統(tǒng)、輔助生產(chǎn)系統(tǒng)、采暖、照明和其它等用能系統(tǒng)。對這些系統(tǒng)消耗的能量進(jìn)行統(tǒng)計，計算出鋼鐵產(chǎn)品的總綜合能耗、單位綜合能耗、單位產(chǎn)值綜合能耗等指標(biāo)。非生產(chǎn)用能包括：轉(zhuǎn)供外銷的各種能源數(shù)量，基建項目使用的各種能源數(shù)量及其它非生產(chǎn)使用的各種能源數(shù)量等，這部分能源消耗不計入鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)能耗中[2]。
4、鋼廠能源管理方案的實施
鋼廠的能源審計的實施包括三個環(huán)節(jié)：技術(shù)準(zhǔn)備、現(xiàn)場審計測試和分析總結(jié)。在技術(shù)的準(zhǔn)備階段，需要成立審計小組，并對小組各成員的工作有明確的分工，編寫相應(yīng)的現(xiàn)場調(diào)查及審計技術(shù)方案。在這一階段，需要考查鋼廠的能源管理機構(gòu)、計量系統(tǒng)及能源購銷、加工轉(zhuǎn)換、輸送分配和最終使用環(huán)節(jié)，制定出用能設(shè)備的測試方案[3]。在現(xiàn)場審計測試階段，需要收集相關(guān)資料，進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)查分析和測試。其中，收集數(shù)據(jù)的主要目的是為鋼廠能量平衡表及能源消耗網(wǎng)絡(luò)圖的制作做準(zhǔn)備；另外，還需要收集主要耗能設(shè)備和生產(chǎn)及技改項目的相關(guān)資料，在這些資料的基礎(chǔ)上對設(shè)備效率進(jìn)行測算。在分析總結(jié)階段，主要工作是根據(jù)調(diào)查的數(shù)據(jù)結(jié)果，綜合分析鋼廠的總體用能情況，對產(chǎn)品生產(chǎn)的各項指標(biāo)進(jìn)行計算，評價鋼廠的能源利用水平，有針對性的提出節(jié)能技術(shù)改造方案。
5、結(jié)束語
本文從能源的角度出發(fā)，對鋼廠能源管理系統(tǒng)及相應(yīng)的管理方法進(jìn)行了研究。實施鋼廠的能源審計，不僅能夠使鋼鐵企業(yè)對自身生產(chǎn)過程中的能源消耗狀況有清晰的了解，找出企業(yè)能源管理中存在的不足，有針對性的運用一些技術(shù)改造措施；還可以為同行提供管理依據(jù)，使能源審計管理部門實現(xiàn)對其下屬企業(yè)的監(jiān)督，幫助鋼鐵企業(yè)實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化的管理。
參考文獻(xiàn)
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【關(guān)鍵詞】建筑；計量；能源管理
On building energy management
Zhang Yu，Huang Qiao-ling，Lai Zhen-bin
（Guizhou Building Research and Testing Center Guiyang Guizhou 550000）
【Abstract】Building energy consumption problem is outstanding day by day，Good energy management architecture has been crunch time，This paper proposes to strengthen energy management method，The importance of sub metering device in energy management，Not only solve the problem of building item energy consumption data collection， but also solve the problem of building energy management.
【Key words】Buildings；Measurement；Energy Management
1. 前言
（1）隨著我國經(jīng)濟社會的發(fā)展和環(huán)境資源壓力越來越大，節(jié)能減排形勢嚴(yán)峻，在大力推進(jìn)建筑領(lǐng)域節(jié)能工作中，公共建筑高耗能的問題日益突出。
（2）建設(shè)資源節(jié)約型社會，這是中央根據(jù)我國的社會、經(jīng)濟發(fā)展?fàn)顩r，在對國內(nèi)政治經(jīng)濟和社會發(fā)展歷史進(jìn)行深入研究之后，做出的戰(zhàn)略決策。節(jié)約能源是資源節(jié)約型社會的重要組成部分，建筑的運行能耗大約為全社會商品能耗的三分之一。目前在建筑的不同階段采用了不同的節(jié)能管理手段，這些管理手段存在節(jié)能總目標(biāo)不明確、節(jié)能管理相 互脫節(jié)等問題。實際上在不同的建筑階段，建筑節(jié)能的目標(biāo)和本質(zhì)都是一致的，都是要將建筑能耗控制。由于浪費與管理粗放，使這類建筑的耗電更加突出，針對大型公共建筑電能耗的監(jiān)測及能源管理的研究，顯得愈加迫在眉睫。
2. 建筑能源管理現(xiàn)狀
2.1 目前，建筑的能源管理主要是由建筑設(shè)備管理系統(tǒng)（BAS系統(tǒng)）來實現(xiàn)的，BAS系統(tǒng)可以根據(jù)預(yù)先編排的時間程序?qū)﹄娏Α⒄彰?、空調(diào)等設(shè)備進(jìn)行最優(yōu)化的管理，從而達(dá)到節(jié)能的目的，在實際管理中，通常采用采用以下能源管理措施：
（1）定時法：根據(jù)大樓工作息時間按時啟?？刂圃O(shè)備，如風(fēng)機、空調(diào)、照明等。
（2）溫度時間延滯法：根據(jù)大樓內(nèi)溫度保持的延滯時間，提前關(guān)閉空調(diào)主機或供暖鍋爐以達(dá)到節(jié)能的目的。
（3）調(diào)節(jié)供水溫度：根據(jù)室內(nèi)外實際溫度調(diào)節(jié)空調(diào)系統(tǒng)的供水溫度，設(shè)定合適的供水溫度減少系統(tǒng)主機的過度運行，實現(xiàn)節(jié)能。
（4）經(jīng)濟運行法：在室外溫度達(dá)到13 ℃時，可直接將室外新風(fēng)作為回風(fēng)；在室外溫度達(dá)到24℃時，可直接將室外新風(fēng)送入室內(nèi)。在這樣的情祝下，系統(tǒng)可節(jié)約對送回風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行處理的能源。
（5）設(shè)備等壽命運行：對樓內(nèi)冷熱源主機、泵機、風(fēng)機等設(shè)備進(jìn)行等時間交替運行，延長設(shè)備的運行壽命，節(jié)省維護(hù)費用。
2.2 以上能源管理措施的節(jié)能效果并不明顯，具體原因是多方而的，但歸根結(jié)底是因為我國迄今為止尚沒有建立一套行之有效的建筑能源管理方法，而BAS系統(tǒng)屬于工程性產(chǎn)品，并非成套設(shè)備，需要BAS系統(tǒng)工程師在現(xiàn)場做二次編程才能實現(xiàn)控制功能，系統(tǒng)性能受現(xiàn)場人為因素的影響很大，在加上許多建筑建設(shè)方和管理方、使用方分離，造成很少有用戶真正關(guān)心到底節(jié)了多少能，用戶在建筑節(jié)能方面的投入產(chǎn)出不成比例。事實_巨，由于缺乏建筑物的能源使用模型和完善的計量手段，即使有用戶提出上述問題，也無法得到準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。因此，分項計量裝置的安裝也成了促進(jìn)能源管理的有效手段。
3. 分項計量的開展
3.1 由于建筑物的建造年代不同，各建筑之間的維護(hù)結(jié)構(gòu)、體型系數(shù)、窗墻比、照明燈具、空調(diào)設(shè)備及用能管理等差別很大，加上建筑遮陽、通風(fēng)形式的不同，對能耗的影響很大。所以不能簡單的用建筑物的能耗總量來衡量其能耗大小，認(rèn)為能耗總量高的就是不節(jié)能。
判斷一棟建筑物能耗的高低，應(yīng)該通過分項、分類的能耗數(shù)據(jù)，進(jìn)行橫向和縱向的比較，認(rèn)真分析室內(nèi)的環(huán)境質(zhì)量，結(jié)合建筑物的運行管理水平等，才能真正的做到科學(xué)、真實、合理。為政府的決策提供數(shù)據(jù)支持，為進(jìn)一步的能源管理工作找準(zhǔn)方向。
3.2 分項計量安裝原則。
（1）現(xiàn)有的配電系統(tǒng)分項電能管理用表的配置，不涉及現(xiàn)有配電系統(tǒng)的計費電能表計。
（2）用電分項計量安裝是為了加強用能統(tǒng)計、管理，以達(dá)到節(jié)能的目的，不作為用電計量收費依據(jù)。
（3）分項計量安裝不改動供電部門計量表的二次線，不與計費電能表串接。
（4）計量裝置的設(shè)置應(yīng)能有效進(jìn)行能量計量、管理，并保證計量量值的準(zhǔn)確、統(tǒng)一和計量裝置運行的安全可靠。
（5）原有的收費計量表數(shù)據(jù)，其電量可作為分項計量采集數(shù)據(jù)的對比參考值。
4. 能源管理意義
（1）幫助建筑用戶實現(xiàn)能源系統(tǒng)由粗放型管理轉(zhuǎn)變?yōu)榫?xì)型、科學(xué)化管理。在原有的能源管理方式下，一般只記錄建筑電源總進(jìn)線的月耗電量和月費用，即使能做到記錄每天的總耗電量也不可能記錄所有線路的耗電量和實時電流數(shù)據(jù)。分項計量設(shè)備安裝后，使建筑用戶能實時掌握能源系統(tǒng)運行情況，對運行做出合理的調(diào)整策略。
（2）幫助建筑用戶實現(xiàn)對能源系統(tǒng)的低效率、準(zhǔn)故障運行的診斷.提高能源系統(tǒng)的運行可靠性。（3）幫助用戶實現(xiàn)國家能源統(tǒng)計要求的能源管理和能源報表上傳、提高業(yè)主的管理水平。
（4）持續(xù)性地為建筑用戶提供建筑能源消耗情況，特別是暖通空調(diào)系統(tǒng)的優(yōu)化運行基礎(chǔ)數(shù)據(jù)?？照{(diào)系統(tǒng)是電耗的主要組成部分，建筑節(jié)能改造也是以空調(diào)系統(tǒng)為主，在擁有大量能耗數(shù)據(jù)的前提下，提出有效的空調(diào)系統(tǒng)優(yōu)化運行報告，為后期節(jié)能改造提供技術(shù)保障。
（5）促使用能單位加強用能管理，制定相應(yīng)的管理制度，自覺努力提高節(jié)能效率，達(dá)到節(jié)約用能的目的。
（6）有利于定量評價節(jié)能效果，通過安裝分項計量裝置，可以采集大量真實的能耗數(shù)據(jù)，而數(shù)據(jù)的分析可真實的評價能源管理的效果。
5. 結(jié)束語
通過有效的能源管理手段，可采集到建筑物的分項能耗，通過統(tǒng)計與分析建筑的能源消耗，為政府決策部門和業(yè)主提供有效的數(shù)據(jù)依據(jù)，促進(jìn)建筑的節(jié)能運行和節(jié)能管理，將我國的建筑節(jié)能工作推進(jìn)到既有建筑的運行管理和實質(zhì)性節(jié)能的階段，最終建立起健全、規(guī)范化的建筑能源管理休系，進(jìn)而達(dá)到建筑節(jié)能的目的。
參考文獻(xiàn)
在不同的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)下家庭能源管理系統(tǒng)具有不同的功能，家庭能源管理系統(tǒng)作為智能電網(wǎng)的有機組成部分，智能電網(wǎng)為其提出了新的功能需求。傳統(tǒng)電網(wǎng)的能量流向是單向的，即電能由少量大容量發(fā)電廠集中生產(chǎn)，然后通過大規(guī)模的輸電網(wǎng)、配電網(wǎng)送至用戶側(cè)，最終由用戶消費掉。在這種模式下，家庭用戶只是電能的消費者，被動參與電網(wǎng)的運行，家庭能源管理系統(tǒng)的功能就是提高用電效率，實現(xiàn)節(jié)能減排，功能單一；并且這種家庭能源管理系統(tǒng)主要考慮單一用戶用電效率的提高和舒適度的增加[8]，并未考慮大量用戶協(xié)同工作對電網(wǎng)的影響。智能電網(wǎng)除了大容量集中式發(fā)電廠外，還包含大量分布式電源和可再生能源，它具有復(fù)雜的潮流分布。電網(wǎng)和用戶之間的能量流是雙向的，家庭用戶不僅可以消費來自電網(wǎng)的電能，而且可以將本地分布式發(fā)電裝置產(chǎn)生的多余電能售給電網(wǎng)以獲得相應(yīng)的經(jīng)濟效益。智能電網(wǎng)是一個完全自動化的供電網(wǎng)絡(luò)，其中的每一個用戶和節(jié)點都得到實時的控制，并保證從發(fā)電廠到用戶端電氣之間的每一個點上的電流和信息的雙向流動；能保證電網(wǎng)上各成員之間的無縫連接和實時互動。除了提高居民側(cè)用電效率、實現(xiàn)節(jié)能減排外，智能電網(wǎng)環(huán)境下的家庭能源管理系統(tǒng)需要具備以下新功能：
1）支持需求響應(yīng)在居民側(cè)的實施。目前電力資產(chǎn)利用效率低，研究表明20%的系統(tǒng)容量僅用于滿足電力峰值需求，其運行時間僅占系統(tǒng)運行時間的5%。通過實施需求響應(yīng)可以降低電力需求的“峰谷比”和電力資產(chǎn)投資額，提高電力資產(chǎn)的利用效率，增強電力系統(tǒng)運行的安全性。需求響應(yīng)在大工業(yè)用戶和商業(yè)用戶中已經(jīng)得到了實施；然而單個家庭用戶用電量少，而用戶數(shù)量眾多，在傳統(tǒng)電網(wǎng)下無法有效實施需求響應(yīng)。但據(jù)美國能源管理委員會（FederalEnergyRegulatoryCommission）報告，居民用戶側(cè)是通過實施需求響應(yīng)來削減電力峰值需求的最大潛在領(lǐng)域。在智能電網(wǎng)環(huán)境下，借助于家庭能源管理系統(tǒng)可以實現(xiàn)這一功能。此外，居民用戶通過家庭能源管理系統(tǒng)對電力公司的動態(tài)電價信號進(jìn)行合適的響應(yīng)，對用電設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化控制可以降低用戶用電費用。
2）支持風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電等分布式可再生能源接入電網(wǎng)。智能電網(wǎng)中存在大量的分布式電源，其中風(fēng)電和光伏發(fā)電是居民側(cè)最常見的分布式可再生能源形式，它們對于提高可再生能源的利用率、優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、降低用戶用能費用具有重要意義，但同時使配電網(wǎng)中的潮流復(fù)雜化。另外風(fēng)能、太陽能具有間歇性和隨機性的特點，風(fēng)電和光伏發(fā)電的大規(guī)模接入會給電網(wǎng)電能質(zhì)量和電網(wǎng)的安全運行帶來挑戰(zhàn)。家庭能源管理系統(tǒng)需要為家庭用戶擁有的分布式可再生能源接入電網(wǎng)提供支持。
3）支持大規(guī)模電動汽車安全接入電網(wǎng)。電動汽車具有節(jié)能環(huán)保、運行費用低的優(yōu)點，對于減少交通運輸領(lǐng)域的能量消耗和溫室氣體排放具有重要的作用。但電動汽車具有電池容量大、充電功率高、接入電網(wǎng)充電時間集中的特點。大量電動汽車無序接入電網(wǎng)充電會造成電力需求峰值增加，電網(wǎng)供需失衡，輸電線路和變壓器過載等后果，降低電力資產(chǎn)利用率，壽命，威脅電網(wǎng)的安全運行。通過家庭用電網(wǎng)絡(luò)接入電網(wǎng)是電動汽車入網(wǎng)充電的重要方式之一，利用家庭能源管理系統(tǒng)對電動汽車的充電過程進(jìn)行控制可以削弱或消除電動汽車上網(wǎng)充電對電網(wǎng)的不利影響[14]，同時減少用戶的用電費用。綜上，智能電網(wǎng)環(huán)境下家庭能源管理系統(tǒng)除了實現(xiàn)提高用電效率、節(jié)能減排的基本功能外，還要為居民側(cè)需求響應(yīng)的實施、分布式可再生能源和大規(guī)模電動汽車安全接入電網(wǎng)、降低用戶用能費用提供支持，這些新需求的實現(xiàn)為該領(lǐng)域的研究提出了新挑戰(zhàn)。
2智能電網(wǎng)環(huán)境下家庭能源管理系統(tǒng)組成
與傳統(tǒng)的家庭能源管理系統(tǒng)相比，智能電網(wǎng)環(huán)境下的家庭能源管理系統(tǒng)實現(xiàn)的功能更多、更復(fù)雜，需要全新的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)支持這些功能的實現(xiàn)。智能電網(wǎng)環(huán)境下家庭能源管理系統(tǒng)示意圖如圖1，它主要包括三類設(shè)備：用電負(fù)載、儲能設(shè)備和分布式電源。根據(jù)用電模式和用戶需求不同，用電負(fù)載分為可調(diào)度負(fù)載和不可調(diào)度負(fù)載。HVAC（Heating,VentilationandAirConditioning）系統(tǒng)、洗衣機、干衣機、熱水器、洗碗機、電動汽車、用于家庭泳池的抽水泵等，在一定條件下對這些設(shè)備的運行進(jìn)行調(diào)度不會影響到用戶的舒適度，它們是可調(diào)度負(fù)載。不可調(diào)度負(fù)載主要包括計算機、打印機、冰箱、家庭娛樂系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、安保系統(tǒng)等，對這些負(fù)載進(jìn)行調(diào)度會嚴(yán)重影響用戶的需求滿意度。對可調(diào)度負(fù)載的運行進(jìn)行優(yōu)化調(diào)度是實現(xiàn)居民側(cè)需求響應(yīng)的重要途徑之一。電動汽車是一種特殊的可調(diào)度負(fù)載，它不僅可以通過G2V（GridtoVehicle）從電網(wǎng)中吸收電能滿足用戶的交通需求，而且還可以通過V2H（VehicletoHome）向家庭環(huán)境內(nèi)的其他用電負(fù)載提供應(yīng)急電能。大量電動汽車在集合者（Aggregator）的協(xié)調(diào)下可以組成大規(guī)模的電動汽車群（VehicleFleet）協(xié)同工作，通過V2G（VehicletoGrid）功能在用電高峰期間將電動汽車存儲的電能回饋給電網(wǎng)，起到調(diào)峰等輔助作用。電動汽車需要在家庭能源管理系統(tǒng)的控制下有序接入電網(wǎng)，以消除大量電動汽車無序接入電網(wǎng)造成的危害。目前，居民側(cè)的分布式可再生能源主要是風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電。由于風(fēng)能和光能的間歇性、隨機性，以及風(fēng)能的反調(diào)節(jié)特性，需要利用儲能裝置改善風(fēng)電和光伏發(fā)電的電能質(zhì)量，維持系統(tǒng)穩(wěn)定，提高其利用率。風(fēng)電、光伏發(fā)電主要供給用戶自身使用，多余的電能賣給電網(wǎng)。儲能系統(tǒng)除了用于提高可再生能源的電能質(zhì)量和電能利用率外，還可以在電力需求的“谷底”從電網(wǎng)吸取電能，在用電高峰時期供給家庭用電負(fù)載使用，或者售給電網(wǎng)來獲取經(jīng)濟效益，降低用戶的用電費用。家庭能源管理系統(tǒng)與外界既有能量的交換，也有信息的交換。它通過智能電表與外部電網(wǎng)實現(xiàn)雙向能量流動和計量。智能電表也是電力公司和家庭能源管理系統(tǒng)進(jìn)行通信的信息接口。用戶可以通過Internet網(wǎng)絡(luò)和家庭能源管理系統(tǒng)進(jìn)行交互，比如通過Web頁面監(jiān)測當(dāng)前家庭用能情況，對家庭用電設(shè)備進(jìn)行控制。用戶還可以與朋友、同事等進(jìn)行節(jié)能比賽，獲取節(jié)能建議等]。用戶也可以通過移動網(wǎng)絡(luò)與家庭能源管理系統(tǒng)進(jìn)行交互，實現(xiàn)上述功能。智能電網(wǎng)環(huán)境下的家庭能源管理系統(tǒng)主要包含以下五個功能模塊：1）用戶設(shè)置模塊。用戶通過人機界面對家庭環(huán)境內(nèi)的設(shè)備進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，比如室內(nèi)環(huán)境溫度上下限、洗碗機的開始工作時間、電動汽車的充電完成時間等；可以設(shè)定不同用電設(shè)備的優(yōu)先級；選定不同的控制模式。用戶通過此模塊完成與系統(tǒng)相關(guān)的所有設(shè)置。2）檢測模塊。檢測模塊用于實現(xiàn)環(huán)境檢測、設(shè)備檢測和用戶行為檢測。環(huán)境檢測包括室內(nèi)的溫度、濕度、光照等因素的檢測；設(shè)備檢測指用電負(fù)載、儲能系統(tǒng)、分布式電源的工作狀態(tài)檢測，比如電動汽車的當(dāng)前連接狀態(tài)、充電功率、電池荷電狀態(tài)等；用戶行為檢測包括用戶物理位置檢測和家庭環(huán)境內(nèi)用戶行為模式的識別。3）預(yù)測模塊。風(fēng)電、光伏發(fā)電具有出力不穩(wěn)定的特點，利用預(yù)測算法對其功率輸出進(jìn)行預(yù)測有利于提高它們的利用率。若用戶采用實時電價，還需要對電價進(jìn)行預(yù)測；另外，也可以對家庭環(huán)境內(nèi)的負(fù)載進(jìn)行預(yù)測，這些預(yù)測結(jié)果用于優(yōu)化調(diào)度過程以提高系統(tǒng)性能。4）優(yōu)化調(diào)度模塊。該模塊是家庭能源管理系統(tǒng)的核心，它根據(jù)用戶設(shè)置、設(shè)備工作狀態(tài)、環(huán)境信息、人員活動信息、電價信息、可再生能源的出力預(yù)測等信息對家庭環(huán)境內(nèi)的可調(diào)度用電負(fù)載及儲能系統(tǒng)的運行進(jìn)行優(yōu)化調(diào)度，達(dá)到用戶預(yù)先設(shè)定的某一最優(yōu)目標(biāo)，比如最小化用戶用電費用等。5）設(shè)備監(jiān)控模塊。該模塊根據(jù)優(yōu)化調(diào)度模塊計算的結(jié)果對用電負(fù)載、儲能系統(tǒng)的運行進(jìn)行控制，實時監(jiān)測設(shè)備的工作狀態(tài)，并將設(shè)備的工作狀態(tài)和當(dāng)前的用電狀態(tài)通過人機界面實時反映給用戶。家庭能源管理系統(tǒng)利用通信技術(shù)將家庭環(huán)境內(nèi)的用電負(fù)載、分布式電源、儲能裝置及檢測控制裝置組成網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)用能的監(jiān)控，并實現(xiàn)與外部網(wǎng)絡(luò)信息流的雙向流動。
3智能電網(wǎng)環(huán)境下家庭能源管理系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)及其未來研究方向
智能電網(wǎng)環(huán)境下家庭能源管理系統(tǒng)的技術(shù)體系如圖2所示。物理層由負(fù)載、儲能系統(tǒng)和可再生能源三類設(shè)備構(gòu)成；在中間層檢測、預(yù)測、用戶設(shè)置的基礎(chǔ)上對物理層設(shè)備的運行進(jìn)行優(yōu)化調(diào)度，優(yōu)化調(diào)度的結(jié)果通過設(shè)備監(jiān)控作用于物理層設(shè)備上，利用網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)構(gòu)成家庭能源管理系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)；在中間層的支持下可以實現(xiàn)節(jié)能減排、需求響應(yīng)、可再生能源接入、電動汽車接入等系統(tǒng)功能。在此技術(shù)體系中，檢測是進(jìn)行優(yōu)化調(diào)度和監(jiān)控的基礎(chǔ)，優(yōu)化調(diào)度是核心，網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)是實現(xiàn)系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一。另一方面，風(fēng)電、光伏發(fā)電出力預(yù)測、電價預(yù)測和負(fù)載預(yù)測可直接采用已有的預(yù)測算法。因此，本節(jié)從檢測技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和優(yōu)化調(diào)度算法三方面總結(jié)智能電網(wǎng)環(huán)境下家庭能源管理系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)研究取得的成果，討論存在的技術(shù)挑戰(zhàn)，并指出未來的研究方向。
3.1家庭能源管理系統(tǒng)的檢測技術(shù)與傳統(tǒng)的家庭能源管理系統(tǒng)相比，智能電網(wǎng)環(huán)境下家庭能源管理系統(tǒng)檢測的物理量范圍更廣、頻率更高、粒度更細(xì)。以檢測用電設(shè)備的耗電量為例，智能電網(wǎng)環(huán)境下的家庭能源管理系統(tǒng)不僅要檢測家庭用戶的總用電量，還要將用電量細(xì)化到具體的用電設(shè)備和用電時段上。傳統(tǒng)檢測方法需要為每個檢測對象安裝傳感器，成本高，安裝、維護(hù)難，并且它是一種侵入式檢測方法，難以被用戶接受。非侵入式負(fù)載檢測方法可以彌補傳統(tǒng)方法的不足，是當(dāng)前的研究熱點。它由MIT的GeorgeHart提出，最初用于居民樓負(fù)載監(jiān)測。該方法通過分析負(fù)載的穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)特征實現(xiàn)負(fù)載的識別。非侵入式負(fù)載檢測方法只需要在家庭環(huán)境內(nèi)安裝少量傳感器檢測關(guān)鍵節(jié)點的用電量，然后通過算法來確定具體設(shè)備的工作狀態(tài)和耗電量。圖3所示是安裝在用戶側(cè)的智能電表在一段時間內(nèi)測量的用戶用電功率實時曲線圖，可以采用基于“時間窗口”的方法以窗口期功率信號的邊沿特征、順序特征、變化趨勢和持續(xù)時間為特征量，通過與特征數(shù)據(jù)庫中的特征匹配來識別設(shè)備，從而將智能電表測量的總功耗分解到具體的用電負(fù)載。非侵入式負(fù)載檢測方法中設(shè)備特征選取和識別算法設(shè)計是關(guān)鍵，目前的算法有時間序列法、維特比算法、整數(shù)規(guī)劃法、模糊聚類法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法、遺傳算法等。非侵入式負(fù)載檢測方法采用的儀表少、成本低、安裝維護(hù)容易，易于被用戶接受，但對于能耗小、工作模式復(fù)雜的設(shè)備進(jìn)行識別比較困難，并且隨著設(shè)備數(shù)量的增加，識別精度下降；大部分算法需要大量的訓(xùn)練和標(biāo)定過程。對家庭環(huán)境內(nèi)用戶的物理位置和行為進(jìn)行檢測和識別，采用一定的方法對用戶的行為模式進(jìn)行預(yù)測有利于家庭能源管理系統(tǒng)對設(shè)備的運行進(jìn)行優(yōu)化調(diào)度。檢測手段除了傳統(tǒng)的紅外法、RFID標(biāo)簽法外，還可以通過嵌入在家用電器中的無線收發(fā)器接收信號強度的變化來檢測人員活動信息。除了傳統(tǒng)的以數(shù)據(jù)為中心的人員行為檢測，也可以采用知識驅(qū)動的方式進(jìn)行家庭環(huán)境內(nèi)人員行為檢測，比如利用本體對家庭環(huán)境和人員行為進(jìn)行表示、建模，采用語義推理、分類和領(lǐng)域知識進(jìn)行人員行為識別。目前，家庭環(huán)境內(nèi)人員活動行為的檢測和識別主要集中在單用戶方面，在實際家庭環(huán)境內(nèi)往往存在多個用戶，他們之間的行為具有耦合性，增大了行為識別和預(yù)測的難度，但識別和預(yù)測的結(jié)果對提高家庭能源管理系統(tǒng)的優(yōu)化調(diào)度性能具有重要價值。因此，非侵入式檢測識別算法、多用戶用能行為檢測和識別是家庭能源管理系統(tǒng)檢測技術(shù)領(lǐng)域未來的研究重點。
3.2家庭能源管理系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)與傳統(tǒng)的家庭能源管理系統(tǒng)不同，智能電網(wǎng)環(huán)境下的家庭能源管理系統(tǒng)不僅要對單個家庭環(huán)境內(nèi)的用能進(jìn)行優(yōu)化、管理，而且多個家庭還要協(xié)同作，因此，智能電網(wǎng)環(huán)境下的家庭能源管理系統(tǒng)需要家域網(wǎng)(HomeAreaNetwork)、小區(qū)網(wǎng)絡(luò)（NeighborhoodAreaNetwork）和廣域網(wǎng)（WideAreaNetwork）三種網(wǎng)絡(luò)的支持。每個家庭能源管理系統(tǒng)含有一個智能電表，它是家域網(wǎng)與外部網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息交換的接口。同一區(qū)域的眾多智能電表構(gòu)成小區(qū)網(wǎng)絡(luò)，來自各個智能電表的數(shù)據(jù)在小區(qū)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)聚合中心進(jìn)行聚合，再通過廣域網(wǎng)送到電力公司用于實現(xiàn)用能計量、負(fù)載預(yù)測等功能；電力公司的需求響應(yīng)控制命令、電價等信息沿相反的路徑傳輸。三種網(wǎng)絡(luò)之間的關(guān)系如圖4所示。目前，可用于組建家域網(wǎng)的通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)如表1所示。由于用戶移動、增減用電負(fù)載等操作會造成網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)頻繁改變，因此不適于采用有線方式組建家庭能源管理系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)。無線通信技術(shù)是當(dāng)前組建家庭能源管理系統(tǒng)家域網(wǎng)的主流技術(shù)，其中ZigBee技術(shù)由于具有低功耗、自組織、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)靈活、低成本等優(yōu)點，是家庭能源管理系統(tǒng)家域網(wǎng)最常用的通信方式。家庭環(huán)境內(nèi)含有大量種類多樣的設(shè)備，由不同的制造商生產(chǎn)，采用不同的通信標(biāo)準(zhǔn)，盡管ZigBee技術(shù)在該領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，但尚未形成家庭能源管理系統(tǒng)家域網(wǎng)的統(tǒng)一通信標(biāo)準(zhǔn)。這增加了系統(tǒng)集成的難度。另外，目前家庭環(huán)境內(nèi)的大部分用電設(shè)備檢測、通信功能有限，需要外置的檢測、通信模塊來檢測自身用能情況和組成網(wǎng)絡(luò)，這種方式使家庭能源管理系統(tǒng)實施難度大、成本高、不易被用戶接受?；ゲ僮餮芯咳允羌彝ツ茉垂芾硐到y(tǒng)家域網(wǎng)領(lǐng)域研究的熱點。通過和智能家電制造商聯(lián)合制定家庭能源管理系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)，未來的智能家電自身含有能量檢測和通信組網(wǎng)能力，來自不同制造商的智能家電能夠按照同一標(biāo)準(zhǔn)自動組網(wǎng)，自我報告自身用能情況。這種標(biāo)準(zhǔn)的制定有利于解決目前家庭能源管理系統(tǒng)存在的能量檢測精度低、設(shè)備互操作難的問題，降低家庭能源管理系統(tǒng)的實現(xiàn)成本，提高用戶接受度。網(wǎng)絡(luò)安全問題是智能電網(wǎng)環(huán)境下家庭能源管理系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通信領(lǐng)域另外一個研究熱點。在智能電網(wǎng)環(huán)境下，用戶通過Internet和移動網(wǎng)絡(luò)可以對家庭環(huán)境內(nèi)的設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，同時家庭能源管理系統(tǒng)采集大量的用戶用電數(shù)據(jù)。非法用戶可以通過用戶用電數(shù)據(jù)的分析推斷出用戶的生活習(xí)慣，造成用戶隱私泄露；非法的網(wǎng)絡(luò)入侵會威脅到系統(tǒng)的安全運行，造成用戶的經(jīng)濟損失。因此，研究相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)對于保障家庭能源管理系統(tǒng)的安全運行和用戶隱私及經(jīng)濟利益具有重要的意義。但家庭能源管理系統(tǒng)中的設(shè)備存在資源受限、計算能力弱的特點，比如，智能洗衣機的控制器是典型的中低端嵌入式微處理器，其計算能力有限。并且家庭能源管理系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中涉及控制的信息傳輸要滿足硬實時性的要求。所以傳統(tǒng)的Internet網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)不能滿足系統(tǒng)需求，因此計算資源受限情況下滿足實時性要求的網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)是未來的研究重點。另外，家庭能源管理系統(tǒng)采集大量的用戶用電數(shù)據(jù)，內(nèi)含用戶隱私，如何在滿足電力公司正常需求的前提下盡量保護(hù)用戶隱私也是值得研究的方向之一。
3.3家庭能源管理系統(tǒng)的優(yōu)化調(diào)度算法對家庭環(huán)境內(nèi)的用電設(shè)備進(jìn)行調(diào)度減少設(shè)備的空閑損耗、提高用電效率是傳統(tǒng)家庭能源管理系統(tǒng)的主要調(diào)度目的。智能電網(wǎng)環(huán)境下家庭能源管理系統(tǒng)實現(xiàn)功能的多樣性、可再生能源出力的不確定性、動態(tài)電價、能量流動的復(fù)雜性等因素都增大了優(yōu)化調(diào)度的難度。圖5所示是智能電網(wǎng)環(huán)境下家庭能源管理系統(tǒng)中的能量流圖，箭頭表示能量流動的方向，箭頭上的符號表示功率的大小。虛線框內(nèi)的部分為單個家庭用戶擁有，它和大電網(wǎng)之間存在雙向的能量流動關(guān)系：家庭用戶可以從大電網(wǎng)購買電能供用電負(fù)載消耗，或由存儲系統(tǒng)儲存，并為此支付相應(yīng)費用；在動態(tài)電價機制下，購買電能時段的選擇直接影響到用戶支付費用的多少。用戶也可以將分布式電源產(chǎn)生的多余電能和儲能系統(tǒng)儲存的電能出售給電網(wǎng)來獲得相應(yīng)的收益，并且售電時段的選擇也與其收益大小密切相關(guān)。在一段時間內(nèi)用戶需要支付的總用電費用由式（1）表示。分布式電源產(chǎn)生的電能可以供給用電負(fù)載消耗、儲能系統(tǒng)存儲和售給大電網(wǎng)，在一特定的時刻，不同的選擇會對用戶的用能費用產(chǎn)生不同的影響。同樣，儲能系統(tǒng)能量存儲、釋放策略的選擇也影響著用戶的用能費用。因此，對虛線框內(nèi)用戶擁有的部件進(jìn)行控制，實現(xiàn)對圖5所示各組成部分之間的能量流動方向和大小進(jìn)行優(yōu)化調(diào)度對降低用戶總用能費用具有重要的意義。光伏發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電的功率輸出不穩(wěn)定，根據(jù)它們的出力預(yù)測對可調(diào)度用電負(fù)載和儲能系統(tǒng)的運行進(jìn)行調(diào)度，能夠提高可再生能源的利用率。此外，需求響應(yīng)的實施和大規(guī)模電動汽車的安全接入電網(wǎng)都需要優(yōu)化調(diào)度算法的支持，因此優(yōu)化調(diào)度問題是智能電網(wǎng)環(huán)境下家庭能源管理系統(tǒng)的核心問題。根據(jù)優(yōu)化調(diào)度的目的不同，當(dāng)前的優(yōu)化調(diào)度算法主要分為以下三類：總用電功耗小于目標(biāo)值的調(diào)度算法、最大化可再生能源利用率的調(diào)度算法、最小化用戶用能費用的調(diào)度算法。1）總用電功耗小于目標(biāo)值的調(diào)度算法。在居民側(cè)實施需求響應(yīng)除了利用動態(tài)電價信號通過經(jīng)濟刺激方法引導(dǎo)用戶改變用電模式外，電力公司還可以根據(jù)當(dāng)前的電力供應(yīng)情況，直接向用戶需求響應(yīng)控制信號，向用戶指定需求響應(yīng)的持續(xù)時段和在此期間該用戶的家庭用電上限，電力公司根據(jù)事先與用戶簽訂的協(xié)議為用戶支付相應(yīng)的經(jīng)濟補償。用戶收到需求響應(yīng)控制信號后，通過家庭能源管理系統(tǒng)中的優(yōu)化調(diào)度模塊對家庭環(huán)境內(nèi)的用電設(shè)備進(jìn)行調(diào)度，確保滿足需求響應(yīng)控制信號的要求，必要時可以犧牲用戶的部分舒適度。優(yōu)化調(diào)度算法不僅要考慮可調(diào)度負(fù)載對家庭總用電量的影響，還要考慮不可調(diào)度負(fù)載及可再生能源出力不確定性對調(diào)度結(jié)果的影響。2）最大化可再生能源利用率的調(diào)度算法。光伏發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電的出力不確定性不利于它們大規(guī)模接入電網(wǎng)，限制了它們的利用率，通過大容量的儲能系統(tǒng)可以削弱出力波動，提高可再生能源的利用率，但該方法成本高，不便推廣。同時光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電的出力波動大，儲能系統(tǒng)的容量不易確定，儲能系統(tǒng)的利用效率低。家庭能源管理系統(tǒng)通過對用電負(fù)載和儲能系統(tǒng)的調(diào)度，優(yōu)先消納本地光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電等可再生能源產(chǎn)生的電能，有利于提高可再生能源的利用率，降低可再生能源出力波動對電網(wǎng)的不利影響。家庭能源管理系統(tǒng)可以根據(jù)天氣預(yù)報網(wǎng)站分小時的天氣預(yù)報信息對可再生能源的出力進(jìn)行預(yù)測，然后根據(jù)電價的預(yù)測結(jié)果和用電負(fù)載的優(yōu)先級對用電設(shè)備進(jìn)行調(diào)度，從而最大化可再生能源的利用率，并最小化用戶用能費用。將電動汽車的充/放電與可再生能源發(fā)電預(yù)測相結(jié)合，建立一個同時計及具有V2G功能的電動汽車、風(fēng)電和光伏發(fā)電系統(tǒng)出力不確定性的電力系統(tǒng)協(xié)同調(diào)度模型，可平抑可再生能源的出力波動，改善電力系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性，提高可再生能源的利用率。3）最小化用戶用能費用的優(yōu)化調(diào)度算法。在智能電網(wǎng)環(huán)境下，家庭能源管理系統(tǒng)除了降低負(fù)載的空閑損耗來降低用電費用外，可以采取多種方法來降低用戶用電費用：響應(yīng)電價信號，將部分負(fù)載從“高電價時段”調(diào)度到“低電價時段”；根據(jù)可再生能源發(fā)電的出力狀況協(xié)同控制用電設(shè)備增加低成本可再生能源的利用量，減少從電網(wǎng)購買的電能；將可再生能源產(chǎn)生的多余電量售給電網(wǎng)；利用儲能系統(tǒng)在低電價時存儲電能，在高電價時供給用電負(fù)載或售給電網(wǎng)獲取經(jīng)濟效益等。這種算法是目前最常見的優(yōu)化調(diào)度算法，可表示為如式（2）所示的約束優(yōu)化問題。不同的調(diào)度算法考慮的對象范圍不同，HVAC系統(tǒng)用電占整個家庭電能消耗的22.3%，提高HVAC系統(tǒng)的效率是實現(xiàn)節(jié)能減排、用戶側(cè)需求響應(yīng)的重要手段，對降低用戶用電費用具有重要意義。因此，HVAC系統(tǒng)的優(yōu)化調(diào)度算法是該領(lǐng)域當(dāng)前的研究重點之一。根據(jù)動態(tài)變化的電價和室外溫度的變化對未來時段HVAC系統(tǒng)的溫度設(shè)定進(jìn)行優(yōu)化調(diào)度，能夠在保證用戶舒適度的條件下降低用戶用能費用。檢測室內(nèi)人員活動信息，分析用戶行為模式，有針對性地對HVAC系統(tǒng)的運行進(jìn)行優(yōu)化調(diào)度也可以提高使用HVAC系統(tǒng)的效率，降低用戶用能費用。利用房屋具有的儲能特性，根據(jù)可再生能源的出力狀況對HVAC系統(tǒng)進(jìn)行控制，通過提高可再生能源的利用率來降低用戶用能費用。家庭用戶不僅關(guān)心HVAC系統(tǒng)的用能費用，更關(guān)心整個家庭環(huán)境內(nèi)的總用能費用，因此優(yōu)化調(diào)度算法還要考慮其他用電負(fù)載、儲能系統(tǒng)和分布式電源對優(yōu)化調(diào)度結(jié)果的影響。對家庭環(huán)境內(nèi)的分布式能源資源和儲能系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)度，也可以降低用戶的用能費用[55-56]。與只考慮用電負(fù)載、儲能系統(tǒng)、分布式能源中的某一類或幾類的優(yōu)化調(diào)度算法相比，在統(tǒng)一的框架下綜合考慮用電負(fù)載、儲能系統(tǒng)和分布式電源的優(yōu)化調(diào)度模型和算法能夠獲得更優(yōu)的結(jié)果。在實際應(yīng)用中，并非所有用戶都同時擁有用電負(fù)載、儲能系統(tǒng)、分布式能源和向電網(wǎng)出售電能的能力，但研究表明用戶擁有儲能系統(tǒng)、分布式電源和向電網(wǎng)出售電能的能力有助于降低用戶的用能費用。T.Hurbet和S.Grijalva在優(yōu)化調(diào)度算法僅考慮用電負(fù)載的基礎(chǔ)上，依次加入儲能系統(tǒng)、用戶向電網(wǎng)售電能力、光伏發(fā)電系統(tǒng)和發(fā)電機組，每種情況下都用三種不同的算法對系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)度，相應(yīng)的用戶用能費用如表2所示。從表2可見每種優(yōu)化調(diào)度算法下用戶用能費用都隨著新設(shè)備和用戶向電網(wǎng)售電能力的加入而減少。智能電網(wǎng)環(huán)境下家庭能源管理系統(tǒng)的優(yōu)化調(diào)度算法除了以上三類主要算法之外，一些研究人員提出了通過對一定數(shù)量的HVAC系統(tǒng)、熱水器、電動汽車進(jìn)行協(xié)同調(diào)度控制，為電力系統(tǒng)的運行提供調(diào)頻、調(diào)峰等服務(wù)的算法。研究表明用戶的用能費用與用電負(fù)載、儲能系統(tǒng)、分布式電源和向電網(wǎng)出售電能等因素均有關(guān)系，但在統(tǒng)一的優(yōu)化框架下綜合考慮這些因素的研究目前較少。另外，已有的調(diào)度算法對可再生能源出力預(yù)測、負(fù)載預(yù)測、電價預(yù)測、用戶用能不確定性和環(huán)境因素（比如室外環(huán)境溫度）等不確定性因素對優(yōu)化調(diào)度結(jié)果的影響研究不足。因此，在不確定性環(huán)境下基于統(tǒng)一優(yōu)化框架綜合考慮各種因素的調(diào)度算法是該領(lǐng)域未來的研究方向之一。
4結(jié)語
