能源管理系统必要性范文

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关键词：钢铁企业 能源管控中心 能源管控体系

近年来，随着我国经济的迅猛发展，作为我国经济发展支柱的钢铁行业也在高速发展，与此同时，环境问题也逐渐成为亟待解决的问题之一。能源消耗量的大幅增长，能源短缺、能源价格不断上升已经成了我国钢铁企业发展的瓶颈。因此，钢铁企业的能源管理的理念和方法的创新，能源管控体系的建设就显得尤为必要。

1、钢铁企业能源管控中心的内涵及目标

1.1 钢铁企业能源管控中心的内涵

钢铁企业能源管控中心是指钢铁企业通过能源科学管控，合理调配、高效转化和利用，实现系统节能的有效方式。钢铁企业能源管控中心借助于能源管控信息系统中完善的数据采集网络获取生产过程的重要参数和相关能源数据，经过处理、分析并结合对生产工艺过程评估，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、及时性和合理性，保证生产及动力工艺系统的稳定性和经济性，并最终实现提高整体能源利用效率的目的。

1.2 建设钢铁企业能源管控中心的目标

在大中型钢铁企业建设和改造完善一批钢铁企业能源管理中心系统，推动我国钢铁企业能源管理向世界先进水平靠拢，促进钢铁行业节能减排改造的深入开展。能源管控中心投入使用后，将大幅度提高能源系统的运行、管理效率，全面提升能源管理水平，达到强化管理、优化流程、节能减排、降本增效的目的。

2、钢铁企业能源管控中心建设

2.1 钢铁企业能源管控中心建设的必要性

2.1.1 外部环境要求

当前“节约资源和环境保护”已经成为我国的基本国策，是推进经济结构调整和产业转型的首要任务和突破口，节能减排成为评价各级政府和企业的重要评价指标。《国务院关于进一步加大工作力度确保实现“十一五”节能减排目标的通知》中第八条明确指出，推动重点领域节能减排，加强电力、钢铁、有色、石油石化、化工、建材等重点行业节能减排管理，加大用先进适用技术改造传统产业的力度。

2.1.2 内部环境要求

钢铁行业是国民经济建设中重要的基础原材料产业，同时也是能源消耗重点行业。钢铁企业能源消耗占产品总成本的20%～40%，它是制造成本中的主要可控部分，节能的潜力大。能源管控中心是数字化能源管理的技术支持措施，也是钢铁企业提高节能效益的重大技术装备措施，从钢铁企业发展战略的角度来看，建设企业能源管控中心是非常必要和紧迫的。

2.2 我国钢铁企业能源管控中心建设的现状

企业能源管理中心技术发源于西方发达国家，我国钢铁企业建设能源管理中心起步较晚，经历了从无到有并逐步提高的发展过程，目前企业能源管理中心的支撑技术已较为成熟。继1985年宝钢一期建设国内第一家企业能源管理中心以来，钢铁企业中先后有15家企业建设了能源管理中心。已建钢铁企业能源管理中心可分为三种类型：

一是以宝钢、马钢等为代表的企业能源管理中心。按照扁平化和集中一贯的理念，将数据采集、处理和分析、控制和调度、平衡预测和能源管理等功能进行有机集成，实现企业能源管理中心系统的管控一体化设计。

二是以济钢为代表的企业能源管理中心。其优点是基本实现基于计量数据分析的能源管理功能和与信息化系统结合的离线优化，但限于现场条件，高效扁平化的调度和在线平衡管理等对节能有重要作用的功能还受到一定限制。

三是其他企业的能源管理中心。本质上是以动力计量采集，管理为主的基础应用，还不等同于真正意义上的企业能源管理中心。

2.3 建设钢铁企业能源管控中心的基本内容

2.3.1 准确掌握各能源介质分系统运行状况

在完善能源计量体系的基础上，提供相应数据支撑，统一数据来源。通过建立能源网络集中监视平台，掌握能源系统运行状况，保障系统安全运行，提升整个系统管理水平。

2.3.2 实现能源平衡调度，优化能源系统效率

加强能源成本管理，成立专门的能源成本管理机构，对该项指标实行严格控制，以实现在不影响生产目标的前提下，尽量降低能源消耗，开展能效对标，持续改善系统能效。建立能源计划、调度、仿真系统，提高系统响应能力。

2.3.3 挖掘企业节能潜力、明确节能方向

建立能效分析支持平台，找出能源效率“短板”，加大对“短板”能源的关注力度，找出其存在问题及解决方法，实现企业整体能源消耗的最优值。建立最佳节能实践库，收集业内相关节能案例，在学习研究以往成功和失败的案例的基础上，制定出最适合本企业的能源管理控制体系。

3、钢铁企业能源管控体系的创新与实践

3.1 能源管控体系创新的目的及意义

我国钢铁企业的吨钢能耗远高于世界先进水平，传统的能源管理模式显然已经不能适应钢铁生产大型化、高速化和激烈竞争的需要，也必然不能符合国家长期发展规划的要求。以EMS为支撑的现代化能源管理是我国钢铁企业的必经之路。以EMS为支撑，建立现代化的能源管理体系，做好节能减排工作不仅是我国钢铁企业自身发展的需要，也对建设资源节约型和环境友好型社会具有重大意义。

3.2 钢铁企业能源管控体系的创新案例――以宝钢为例

在“十一五”期间，随着节能管理工作的深入开展，宝钢的能源管理体系能力得到迅速提升与完善。特别是2008年以来，宝钢独创的以“三流一态”为特征的能源管控体系在宝钢的有效运行，为宝钢完成“十一五”节能减排责任目标奠定了坚实的基础。

宝钢的能源管控体系是针对钢铁企业能源管理所面临的问题和瓶颈环节提出的体系化的解决方案。其基本思路是，将能源流、制造流和价值流放入同一坐标系中，研究其变化规律，寻找资源有效利用的途径，建立能耗指标预测和风险控制长效机制，增强钢铁精品的盈利能力。宝钢能源管控体系具体包括六个主功能模块，三个在线信息管理系统和四个方面的支撑保障，整个体系纳入公司综合管理体系进行运营和管理。六个主功能模块包括：节能目标控制、能效因子的辨识和控制、能耗源的辨识和控制、能源计量和统计、能源专业审核、节能技术和节能项目。六个主功能模块、三个信息系统和四个方面的支撑保障有机结合，既满足了体系管理各个要素的要求，又结合了能源管理的专业特性。

4、结语

在节能减排成为我国的一项基本国策的今天，发展经济的同时注重环境保护和节约能源成为企业研究的一项新课题。我国钢铁企业传统的能源管理模式已经不再适合现代化管理思想和今天的环境要求，所以一种新型的能源管理控制体系呼之欲出。我国钢铁企业能源管理起步较晚，经过了从无到有并逐步发展，已经取得了非常显著的成绩。

参考文献

[1] 李贵阳.河北省冶金学会炼铁技术暨学术年会2008论文集[C].济南:河北冶金学会,2008.

[2] 王永川、陈光明.钢铁企业能源管理系统方案研究.[J].冶金能源,2003.

[3] 凌振华.钢铁企业能源管理信息系统研究.[D].中南大学,2005.

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关键词：绿色建筑；智能技术；应用；改进建议

中图分类号：C35文献标识码： A

引言

实现可持续发展，建设资源节约型社会，是全社会的发展目标和不可推卸的职责。随着人类环保意识的增强和科技的迅猛发展，现代建筑正发生着翻天覆地的变化。而绿色建筑和智能建筑是真正实现建筑行业可持续发展的必由之路。将智能技术运用到绿色建筑当中，不仅能够提高建筑的舒适度，更有利于建筑的节能。

一、智能建筑与绿色建筑的概述及二者关系

1、智能建筑

建筑的“智能化”主要是指在建筑物内进行信息的收集、分析、处理、交换与共享的能力。智能建筑的出现与发展，是现代科技发展的结果，是运用现代信息技术改造传统建筑产业的产物。建筑智能化技术包括计算机技术、通信技术、控制技术、图像显示技术、综合布线技术、监控技术、智能卡技术、云计算与物联网等。从单一功能独立系统逐步发展到功能强大的一体化集成系统，智能建筑以各种高新技术为基础，通过各系统最优组合获得高效、舒适、便捷、安全的建筑空间，在满足使用者对建筑环境要求的前提下，达到节能降耗的目的。

2、绿色建筑

当前，建筑形式正在从传统建筑向绿色建筑转变，集约、绿色、低碳等生态文明的新理念悄然被融入建筑的新发展进程中。“绿色建筑”的绿色并不是停留在字面意思上的绿化，而是代表一种对环境无负面作用的理念和状态，是人们与自然和谐共存的建筑。世界各国推出了一系列绿色建筑性能评价标准和强制性节能措施，我国政府也开始重视推广绿色建筑工作，并根据国情制定出了《绿色建筑评价标准》（GB50378-2006）。我国绿色建筑进入全速发展时代，绿色建筑数量近年来每年翻番，中国发展绿色建筑是大势所趋。

3、智能建筑与绿色建筑的关系

同为信息时代的产物，智能建筑与绿色建筑是2个表面看上去相互独立、而实质高度相关的概念。从总体上来看，虽然智能建筑不一定是绿色建筑，但现代绿色建筑就一定是智能建筑。绿色建筑是智能建筑的努力目标，他的实现无法脱离智能建筑的相关技术；智能建筑又支撑着绿色建筑，他的发展促进和推动了绿色建筑的普及。智能建筑与绿色建筑都强调节能和可持续发展，以“以人为本”为指导思想。在规划、设计、施工、验收与运行管理等各阶段都应对智能建筑和绿色建筑进行分阶段设计和实施。图1是我主持研发的建筑能源管理系统对建筑物各耗能设备一定时期实时能耗情况与计划值的对比分析统计图，通过对建筑物能耗能好的实时监测与统计分析，为管理者的节能减排决策及实现绿色建筑目标提供可靠依据。

图1. 建筑能源管理系统的实时能耗对比分析

二、绿色建筑节能技术运用应遵循的理念

1、走可持续发展的道路

人类的生活、生产、工作等生存环境是离不开建筑的，而建筑的开发主要是对周围环境的开发行为，其中包括自然资源的改变、消耗以及转化等，而这些行为对环境也造成了极大的影响，如果继续如此的话人类的发展也受到一定的影响。建筑设计师也意识到了建筑虽然给人提供很多方便，但是对环境造成的负面影响是明显存在的，如何通过合理的手段既不耽误建筑业的发展，也不会对环境造成破坏，已成为当今建筑设计师主要设计的方向。通过对自然、环境等因素与建筑之间进行不断的研究，了解到绿色是生态、活力、自然以及生命的象征，同时也代表着人类与自然之间的和睦相处、协调发展，进而采取绿色建筑的设计方法。绿色建筑的发展以及生产主要走的是绿色思想，是人类可持续发展的重要战略方针，同时也是作为未来建筑业发展的主流。

2、绿色建筑节能设计的基本原则

2.1 要以创造舒适、健康的环境为原则，主要是对使用者的需求进行充分的考虑，传统的建筑仅是凭着设计师的想象来设计的，并未站在使用者的角度上去考虑，这是绿色建筑与传统建筑的区别之处，通过改善室内环境的质量，提高室内的舒适度来创造和谐优美的环境，在此同时也做了一些环境保护的安全保障，充分降低周边环境的污染；

2.2 以保护自然、适应自然为原则，主要是对场地以及周边的自然环境进行充分的考虑，例如，地质地貌、水系、植被等，尤其是存在一些历史文化景观的地区也能保证其连续性；以降低建筑对环境造成的破坏为主要建筑核心，避免或减少废弃物、有害气体等物质的排放；还要对当地气候变化特征以及地方民俗的考虑，要保证建筑的规模、风格与地区环境之间保持较好的协调性；

2.3 节约能源的原则，绿色建筑讲究材料的利用，要杜绝有毒有害物质的使用，而且要以节约能源为主，对一些可以再利用的材料要充分发挥出材料的作用，不仅为使用者创造舒适的室内环境、保证降低环境污染等方面，同时也大幅度的做到节约能源。

三、智能技术在绿色建筑中的节能应用

将绿色建筑比喻为人体，那么围护结构就相当于人的皮肤，建筑内部的照明、电路系统相当于人体内的血液，空调及通风系统相当于人的呼吸系统，而智能化的控制管理系统，就相当于人的大脑，负责思考、控制和协调。因此，为建筑提供全方位的智能监控技术方案，对于建筑可持续发展意义重大。

1、照明系统控制技术

照明系统控制技术主要指通过局域网将建筑的照明控制系统组成一个统一的系统，监视建筑物内部及周围照明配电系统的工作状态，中央控制系统通过多级计算机及自动化控制进行智能控制和管理。该技术结合开关、调光控制模块、智能探测器等自动化设备，分区分组控制高效节能的灯具，能在保证系统正常工作、满足人们对环境亮度需求的同时，达到节能的目的。如根据传感器对周围环境亮度的感应适时调节照明亮度，自然光线好的时候调低或关闭灯具，光线不足时开启或调高灯具；又如通过探测室内人员活动情况，自动开关不同区域的灯具，并与智能遮阳百叶窗系统协调实现动态探测动态调节，实现节约电能的目的。照明系统作为建筑物内的主要耗能分项之一，对其灵活、高效、智慧的控制，对于建筑能耗的降低及绿色建筑的建设具有明显的效果和重要的作用。下图2是建筑能源管理系统对建筑内各照明回路的监控页面。

图2. 建筑能源管理系统的实时照明回路监控界面

2、空调及通风系统控制技术

空调及通风系统作为建筑的耗能大户，是保证建筑内环境空气舒适度的重要部分。一般情况下是根据建筑最大设计热负荷来设计空调系统中冷冻水泵和冷却水泵的容量，即默认空调系统长期运行在最大水流量的状态下。而实际情况是不同的时间段、不同的季节甚至不同的使用习惯都会使空调系统运行负荷有所不同，往往低于设计负荷，造成了极大的能源浪费。采用变频调速技术控制风机，使其进行变风量运行，可以根据房间热负荷的变化实时地改变风机的转速与风量，能够达到节能的目的。在满足室内空气舒适度的前提下，减少新风量可以降低系统能耗。为了避免出现新风量不足的现象，可采用送回风机控制等方式对最小风量进行控制。传统建筑夏冬季节由于室内环境温度无法灵活自动调节、精准控制，不仅不符合人体健康及舒适性要求，而且造成很大的浪费。通过楼宇自控技术，根据室外环境温湿度的变化相应调控室内温湿度，并控制在精度范围内，是空调系统的有效节能措施。此外，还可以通过控制空调设备的启停时间进行节能。下图3是建筑能源管理系统对空调系统敏感部位运行状况的监测页面。图中通过对空调滤网压差开关数据的实时采集及对空调机组阀门开度传感器数据的实时分析，对异常情况发出报警信号并提出解决方案和优化措施。也可通过联动设置，系统对异常情况进行自动调节和控制。

图3. 建筑能源管理系统的空调系统主要部件运行状态监测界面

3、网络系统节能技术

现代建筑少不了网络系统，构建绿色节能的网络系统，需要从2个方面入手：一是优化设计网络架构，二是选用节能的网络设备。改变以往传统网络层次冗余、结构复杂、能耗偏高的情况，减少网元数量，使用集成度高的设备，可以使网络能耗下降20%以上。

四、加强绿色建筑智能技术运用的建议

1、加强认识和交流。用户和软件设计人员要充分认识到建筑能耗软件的使用的必要性和重要性，对各种软件的功能特点、使用情况、特别是出现的问题，进行深刻交流，形成评价并加以推广，以提高综合应用多种软件的能力。

2、尽快建立基础数据库。数据是模拟计算的基础，我国在基础库建立方面还很薄弱，如还未建立完整的气象数据库等，影响了建筑模拟计算的精确性。

3、强化建筑节能评估。我国的能耗模拟软件多数是为提高设计效率、准确性、科学性而开发的，且建筑节能标准体系尚处于发展阶段，建筑用能审计工作尚未起步，辅助建筑节能综合评估还是一个空白。因此，建议加强软件和规范的结合，研发出节能审计和评估软件，推动建筑节能的发展。

结束语

通过对绿色建筑智能节能技术应用的探讨，我们了解到绿色建筑为我国建筑行业的发展以及生态环境保护带来巨大的好处，这也是建筑设计以及技术应用的重大变革，在为人们创造舒适的工作、生活、生产场所的基础上，也提高了周围环境的质量，而且在能源节约上也体现出它的优势，是当今乃至以后建筑业发展的主流。

参考文献

[1]潘玉明.绿色建筑设计与建筑节能改造的技术[J].中国高新技术企业,2012(17):163-165.

[2]刘冬梅.浅谈在建筑设计中掌握绿色建筑设计的要点[J].中国建筑金属结构,2013(14):64-65.

[3]李志昱.浅析绿色建筑设计及其在我国的发展[J].广西城镇建设,2010(06):128-129.

[4]李凌颖，王禾. 绿色建筑节能技术在房地产开发中的应用研究[J]. 物流工程与技术，2010，（32）：63-64

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摘要：现代化工企业设备向大型化、自动化方向发展。工艺流程设计时，已不再多考虑备用设备，这给设备维护管理提出了更高要求。设备的维护管理，虽不产生直接的经济效益，但对延长设备的使用寿命，充分发挥设备的潜力，提高设备的完好率，降低设备维修成本有着不可忽视的作用，而更重要的是，完善设备维护工作，能够加强能源和节能管理。

关键词：节能能源设备维护

一、能源与节能概述

（一）能源

1.什么是能源

所称能源，“是指煤炭、石油、天然气、生物质能和电力、热力以及其他直接或者通过加工、转换而取得有用能的各种资源”。

2.能源的特征

可见，能源具有两个重要的特征：首先：能源是自然界中存在的资源的一种，是可以被人类开发利用的自然资源；其次，能源可以提供人类生产生活所必需的各种能量，其表现形式多种多样，包括热能、光能、化学能、核能等。常规能源，包括一次能源中的可再生的水力资源和不可再生的煤炭、石油、天然气等资源；

3.能源管理的目的

就是按照国家能源方面的法律法规、政策和标准、完善能源管理制度，调整工艺和产品结构，加快节能技术进步，强化激励和约束机制，降低能源消耗，提高能源利用效率

4.能源管理的主要内容

能源规划及设计、能源输入管理、能源转换管理、能源分配和传输管理、能源使用管理（工艺、设备管理、能源消耗定额管理、能源计量管理、能源统计管理）、能耗分析与评价、能源标准化、建立能源管理体系、建立能源中心管理系统。

（二）节能

1.什么是节能

节能就是尽可能地减少能源消耗量，生产出与原来同样数量、同样质量的产品；或者是以原来同样数量的能源消耗量，生产出比原来数量更多或数量相等质量更好的产品。

2.节能的意义

国民经济的发展要求能源有相应的增长，人口的增长和生活条件的改善也需要消耗更多的能量。现代社会是一个耗能的社会，没有相当数量的能源是谈不上现代化的。现代主要能源是煤、石油和天然气，它们都是短期内不可能再生的化石燃料，储量都极其有限，因此必须节能。节能不是简单地指少用能量，而是指要充分有效地利用能源，尽量降低各种产品的能耗，这也是国民经济建设中一项长期的战略任务。节能问题现已受到各国的普遍重视，作为能源经济发展的重要政策。

3.节能管理的目的

用能单位通过加强节能管理，制定并实施节能计划和节能技术措施，改进能源输入，加工转换，分配输送，终端使用各个环节中存在的问题，推动用能单位实施节能技术改造，提高能源使用效率，降低能源消耗，促进有效合理的利用能源。

二、化工设备维护中的节能管理

（一）化工设备维护中的节能管理制度

节能管理的主要对象是用能设备，核心环节是能效对标，节能监测，能量平衡，能源审计是能管理的主要工具。

用能设备几种通用的管理制度：建立完善的用能设备质量控制体系，用能设备的使用和维护保养制度，用能设备档案管理制度，用能设备点检和巡检管理制度，用能设备节能监测制度，用能设备能效对标管理制度，用能设备经济运行管理制度，同时随着时间的推移，各种管理制度可能会出现一些不适应，必须进行检查和评价，发现问题后及时修改补充，使管理制度得到进一步完善，以达到提升管理，节能降耗的目的。

（二）化工设备维护的重要性

随着科技的不停发展，设备水平的大幅攀升，企业技改投入的逐步加大以及强化可持续发展的要求，对设备维护的技术含量要求越来越高，所以对企业化工设备的办理人员、操纵人员和维修工人的各方面的能力也提出了更高的要求。由于企业设备的完好率直接影响该企业产品的本钱，一个健康的、发展良好的企业必须做好设备的维护与检修工作，这样才能确保正常的生产秩序，才能为企业创造最佳的经济效果与利益。同时，维护良好的化工设备会减少能源的损耗，符合节能管理的要求。化工企业自动化程度比较高，普遍具有生产连续性强，高压、高温、有毒、易燃、易爆、强腐蚀等特征。一旦设备出现故障，就会产生相关系列的难题，如工艺停产、人身伤亡、火灾爆炸、环境污染等严重事故，同时还会发生能源的大量浪费。所以，对一个化工企业来说，增强化工设备的维护与检修，已成为当务之急，它是提升经济效果与利益、确保生产高效运行的保障，同样也是加强节能管理的必然要求。

化工设备的日常维护、保养是预防设备磨损的重要保障，是搞好设备维修工作的前提。与其他企业相比，化工企业设备的维护和检修具有抢修频繁、技术性强、危险性大、复杂各式等特征。其化工设备紧凑，在正常生产中操作人员普遍要经过值班室内的控制系统对设备运行情况进行监测和调节。然而经过监控系统看到的场景并不可以直接反映现场的设备情形，而是必须要工作人员经过巡回检查来准时发现设备故障，并准时修复，防止设备过早磨损，补充监控上的不足，防止事故或祸害于尚未发生之前，为有经过日常的维护与检修才气确保设备正常运行和安全生产。

（三）脱硝设备维护符合节能环保的要求

据接近环保部的人士透露，即将的“十二五 ”环保规划，将对工业企业给予脱硫、脱硝优惠电价政策，这对生产脱硫、脱硝环保设备的企业是重大利好。如此来说，脱硝设备将成为新世纪的宠儿，其维护和保养无疑是符合节能环保的重要要求。

现在，氮氧化物成为电厂的主要排放物，到了需要防控的地步。据统计，2007年电力行业氮氧化物排放是840万吨，比2003年增加了40%。特别是环渤海、长三角、珠三角，氮氧化物排放浓度较高。“目前，电厂安装脱硫设施后，脱硫效果比较好。”赵鹏高称，今年国家发改委将联合环保部和能源局，先行脱硝试点。“十二五”期间，氮氧化物将纳入总量控制范畴。但是，在环保部环境监察局局长陆新元看来，“是否把氮氧化物纳入未来的约束性目标，需要多方面考虑。脱硝不仅仅是新型环保技术，而且还需要考虑电力行业的经济成本和相应的财政投入。”

三、脱硝设备维护的必要性

（一）为什么要装设脱硝装置

1.目前能源利用的现状

国民经济的持续发展，离不开能源的支持。无论过去、现在，还是将来的一段 时间内，能源的主角都是煤炭。在一次能源总消费中，煤炭占76％。煤产量的80％是直接用于燃烧，其中发电厂用煤量大于总产量的30％。

2.燃烧产生的NOx问题

煤炭作为能源在国民经济发展中做出了巨大的贡献，但同时在其开发与利用过程中也带来了一系列环境污染问题，危及生态平衡与人类的生存。煤燃烧时排放的NOx是大气污染的元凶之一，该物质达到一定浓度就会对人体健康构成威胁和危害。氮氧化物与空气中的水结合最终会转化成硝酸和硝酸盐，随着降水和降尘从空气中落到地面。硝酸是酸雨的原因之一；它与其它污染物在一定条件下能产生光化学烟雾污染。严重破坏了生态环境，并且严重危害人体呼吸系统。

（二）脱硝技术的分类

干法包括选择性非催化还原法( SNCR) 、选择性催化还原法(SCR) 、电子束联合脱硫脱硝法。半干法有活性炭联合脱硫脱硝法;湿法有臭氧氧化吸收法等。就目前而言，干法脱硝占主流地位。

其原因是：NOx 与SO2相比，缺乏化学活性，难以被水溶液吸收；NOx 经还原后成为无毒的N2和O2，脱硝的副产品便于处理；NH3 对烟气中的NO 可选择性吸收，是良好的还原剂。湿法与干法相比，主要缺点是装置复杂且庞大；排水要处理，内衬材料腐蚀，副产品处理较难，电耗大（特别是臭氧法）。

三、结语

化工设备是一个企业实现经济效果与利益的重要物质技术基础，其直接影响一个企业的兴衰。在日常应用整个过程中，由于在超载荷、磨损、腐蚀等原因的作用下，使其功能和精确度逐步降低，能源的损耗加大。为了延长设备的应用寿命，充实发挥设备的生产效能，避免能源的浪费，一定对设备进行科学的维护与检修，这样才能为企业创造出更多的价值，同时也为建设节能型社会做出一份贡献。所以，化工设备的维护与检修在整个设备办理中显得尤为重要。

参考文献：

[1]王亚敏，吴勇.化工设备的维护检修和保养[J].河北化工.2008.

[2]李寿山.浅谈化工设备的维护与检修[J].化学工程与装备,2008,

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关键词：智能电网；互动电网；峰谷电价；阶梯电价；分布式能源

中图分类号：F426　文献标识码：A　文章编号：1009－2374(2011)25－0114－03

一、智能电网的概念、功效、本质

智能电网概念的发展有3个里程碑：

第一个就是2006年，美国IBM公司提出的“智能电网”解决方案。从其在中国的《建设智能电网创新运营管理一中国电力发展的新思路》白皮书可以看出，IBM提出的一个大的框架：通过对电力生产、输送、零售的各个环节的优化管理，为相关企业提高运行效率及可靠性、降低成本。

第二个是奥巴马上任后提出的能源计划，美国将大力发展智能电网产业，最大限度发挥美国国家电网的价值和效率，将逐步实现美国太阳能、风能、地热能的统一入网管理；全面推进分布式能源管理，创造世界上最高的能源使用效率。可以看出美国政府的智能电网的重要目的就是提高能源利用效率。

第三个是中国能源专家武建东提出的“互动电网”。2009年5月，他了《中国智能互动电网发展战略报告》。报告中，对智能电网概念进行了阐述。

智能电网，即SmartGrid，原意为智能网格或智能网。其原意是建立新的电力客户服务信息管理体系，其核心是推动调度体系优化，有限度地加强电网的可靠性，节约支出，提高能源效率。从我国电网的实际情况出发，我们把互动电网称为互动电力网络，简称为互动电网，智能电网的含义己涵盖其中。

互动电网的定义为：在开放和互联的信息模式基础上，通过加载系统数字设备和升级电网网络管理系统，实现发电、输电、供电、用电、客户售电、电网分级调度、综合服务等电力产业全流程的智能化、信息化、分级化互动管理，是集合了产业革命、技术革命和管理革命的综合性的效率变革。

互动电网的功效包括：一是互动电网能够实现双向互动的数据传输，实行动态的浮动电价制度；二是可以利用传感器对发电、输电、配电、供电等关键设备的运行状况进行实时监控和数据整合，能够实现对整个电力系统运行的优化管理；三是互动电网能够将新型可替代能源接入电网，比如太阳能、风能、地热能等，实现分布式能源管理；四是可以提高供电效率，减少能量损耗，改善供电质量，解决电网商业化运转。

根据上述分析，我们可以这样认为：智能电网的本质就是能源替代、兼容利用和互动经济。建设智能电网的最终目的就是提高供电效率，减少能量损耗，提高电网运行的经济性。

要实现智能电网的经济性，就必须使用经济手段，必须进行电价改革。

二、中国电价改革进程及电价机制的问题

电价改革是电力改革和发展的关键、核心。电力改革和电力市场建设本质上是一场电价改革。我国的电价改革经历了一个复杂的过程。

2002年12月。国家电力公司拆分为两大电网公司和五大发电集团，即国家电网、南方电网以及国电、华电、华能、大唐和中电投。

2003年3月。国家电监会成立，开始履行电力市场监管者的职责，实现“政监分开”。

2003年7月。国务院出台了《电价改革方案》，确定电价改革的目标、原则及主要改革措施。

2004年12月。国家发改委出台煤电价格联动机制措施。

2005年2月。《电力监管条例》颁布。

2005年3月。制定与《电价改革方案》相配套的《上网电价管理暂行办法》、《输配电价管理暂行办法》和《销售电价管理暂行办法》三个实施办法。

2009年10月。发改委和电监会联合制定《关于加快推进电价改革的若干意见(征求意见稿)》，明确改革的必要性，确定改革目标和原则，并提出电价改革的七个重点任务。

2010年10月9日，国家发改委正式公布了《关于居民生活用电实行阶梯电价的指导意见(征求意见稿)》，并就居民用电实行阶梯电价向社会公开征求意见。

虽然进行了一系列的改革，电价机制仍然存在很多问题。电价结构的不平衡问题、电价制定和监管机制的缺陷，已经到了相当严重的程度，主要表现为以下几个方面：

1.随着电力供求关系、市场结构的变化，原来的电价管理体制已经难以适应电力工业健康发展的要求。电价管制不合理，行政干预太多，电价难以“市场化”。

2.电价过去一直稳定在较低水平。电力价格与基本己放开市场的其他形态的终端能源价格形成了明显的价格反差。近年来，这一价格反差随着油、气价格上涨而呈扩大趋势，不利于各种形态终端能源的合理配置。

3.电价不能实时调整。目前国内油价已经实行实时调整机制。油价波动直接影响到煤炭、天然气等能源价格调整，直接影响电价成本，电价也应该实现动态的调整机制。

4.终端用户的销售电价制度与结构的不合理，居民用电电价偏低。交叉补贴的存在不利于用户提高电力能源利用效率。

5.现行的电价结构不能提供正确的经济信号和足够的激励作用，来促进投资者对提高电力领域能效的投资。

三、智能电网建设对电价改革的要求

智能电网的本质就是能源替代、兼容利用和互动经济。建设智能电网的最终目的就是提高供电效率，减少能量损耗，提高电网运行的经济性。而目前的电价机制不适应智能电网的需要。建设智能电网必须实行电价改革，最终实现输电配电由政府来管制，发电和售电完全由市场来形成的电价机制。

(一)实行动态的浮动电价机制

实施浮动电价机制主要考虑两点：

第一，原油、煤炭、天然气等价格波动大，造成电价成本波动。目前国际原油期货价格波动剧烈，进而直接影响到煤炭、天然气等基础能源、有色金属等原材料价格变化，这将对发电成本造成直接影响，而且也影响电网建设及运营成本。

第二，根据电力供求关系调整电价。当电力过剩时，电力价格可以降下来，让消费者受益；在电力紧张时，电价可以上升，引导消费者控制用电，节约资源；当消费电量下降时，又引导企业加强资源的优化配置，尽力使电价恢复到均衡的水平。

峰谷单价：目前，我国在动态电价机制的举措就是峰谷电价。

根据电力系统负荷曲线的变化将一天分成多个时间段，对不同时间段的负荷或电量，按不同的价格计费的电价制度。其典型做法是根据电网的负荷特性.将每天的时间划分为高峰、平阶、低谷三个时段，提高高峰时段的用电电价，降低低谷时段的用电电价。通过价格杠杆作用，刺激用户采用相应措施，缓解高峰期用电的紧张局面，提高低谷时的电力需求，提高电力资源的利用效率。

峰谷电价实现后起到了良好的经济与社会效益。为了完善峰谷电价机制，我们应该从下几点着手：

1.进一步拉大峰谷价比。目前，发达国家峰谷 电价的价差约在8～10倍，而我国现行的峰谷电价差在2.6倍左右。因此，必须大力推行峰谷电价，并不断向发达国家靠拢，拉大到3倍以上。

2.扩大峰谷电价的实施范围。目前峰谷电价的实施范围主要为工业用户，商业、非居民照明、农业用户尚未实行，而这部分用电是造成用电峰谷差的重要原因，应该考虑在对其制定合理电价的基础上实施峰谷电价。

(二)实行阶梯电价

“阶梯电价”引全名为“阶梯式累进电价”，是指把户均用电量设置为若干个阶梯，第一阶梯为基数电电力设施量，此阶梯内电量较少，每千瓦时电价也较低；第二阶梯电量较高，电价也较高一些，第三阶梯电量更多，电价也更高。随着户均消费电量的增长，每千瓦时电价逐级递增。

因为这种电价照顾到低收入人群维持最低生活水平的用电要求，又被俗称为“平民电价”。国际上，美国、日本、印度、韩国、马来西亚、埃及、伊朗、菲律宾以及中国的香港和台湾地区均对居民用电执行阶梯电价。

2010年10月9日，国家发改委正式公布了《关于居民生活用电实行阶梯电价的指导意见(征求意见稿)》，并就居民用电实行阶梯电价向社会公开征求意见。阶梯电价将城乡居民每月用电量按照满足基本用电需求、正常合理用电需求和较高生活质量用电需求划分为三档，电价实行分档递增。

实行阶梯电价一定要因时制宜、因地制宜。因时制宜就是要随着经济发展水平的提高，逐步提高三档电量。因地制宜就是该根据不同地区的气候情况、经济发展情况制定差别化的三档电量。经济发达、用电量大的地区居民平均用电多，负荷密集，用电成本一般低于经济欠发达、负荷稀疏地区。

(三)用电价机制鼓励分布式能源发展

分布式能源是近年来兴起的利用小型设备向用户提供能源供应的新的能源利用方式。与传统的集中式能源系统相比，分布式能源接近负荷，无需建设大电网进行远距离高压输电，可大大减少电网线路损耗，节省输配电建设投资和运行费用。它具有能源利用效率高，环境负面影响小，提高能源供应可靠性和经济效益好的特点。

分布式能源技术是未来世界能源技术的重要发展方向。但是我国国内众多分布式能源项目缓慢，一个重要原因是该产业在我国受政策支持不到位，利益格局未理顺。

智能电网的一个重要功效就是电网能够将新型可替代能源接入电网，比如太阳能、风能、地热能等，实现分布式能源管理。

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关键词 新能源汽车 发展现状 关键技术

中图分类号：U469.7 文献标识码：A DOI：10.16400/ki.kjdks.2015.12.070

Explore Status and Trends of New Energy Vehicle Development

YU Wenxiong

（Taiyuan TAICO Auto Electron Co.， Ltd， Taiyuan， Shanxi 030024）

Abstract The development of new energy vehicles is one of the important measures to reduce air pollution， reduce dependence on oil resources， and keep the sustainable economic and social development for the world countries. This paper introduces the development of new energy vehicles and classification， analysis of the necessity of its development. Finally， the key technologies of the new energy vehicles are discussed.

Key words new energy vehicles； current situation of the development； key technology

0 引言

新能源汽车是全世界正在进行研究的热点项目，世界汽车大国如中国、日本、美国、德国等都投入了大量的人力、财力进行相关的研究和推广。在当今社会，汽车已经和每个人的生活息息相关，也是国内外科技实力竞争的一个关键点。发展新能源汽车是解决全球能源和环境系统严峻问题的必由之路，是汽车行业技术和产业革新的必然趋势。

发展新能源汽车对解决能源和环境系统问题以及提高国家的综合能力具有非常重要的意义。一方面解决能源短缺、环境污染、气候变暖等全球汽车行业面对的共同问题。近年来，我国汽车产业发展迅速，国内汽车保有量呈递增趋势。预计2015年的汽车保有量将达到1.5亿辆，2020年中国的汽车保有量更是将达到2亿辆以上。传统汽车在行驶过程中会产生大量的有害气体，排放的污染物有碳氢化合物、氮氢化合物、一氧化碳、二氧化硫等，对人类健康也有很大的影响。此外，传统汽车主要采用燃油发动机，排放大量的温室气体，影响全球的气候变化。现有的车用内燃机的动力技术的改进处于一种渐进式的状态，进展缓慢，已经不能应对环境、能源系统的挑战，汽车行业亟待一场革命性的技术变革。

另一方面，汽车产业对一个国家的经济发展起到了巨大的作用，带动钢铁、机械加工、电子等多个行业的发展，容易形成产业集群，是提升一个国家国际竞争实力的重要因素。相对于欧美国家，我国的汽车工业起步较晚，一直采取以市场换技术的方式推动汽车行业的发展，没有形成原始创新的技术，没有形成自己的关键技术。新能源汽车方面，世界各国处于同一起跑线上，我们国家只有大力发展新能源汽车，才能在汽车工业上实现“弯道超车”，才能有机会与西方发达国家在汽车工业上一较高下。

1 新能源汽车的定义及种类

根据我国《汽车产业发展政策》的有关规定，国家发展和改革委员会制定了《新能源汽车生产准入管理规则》（后文简称《规则》），提出了新能源汽车的新概念。实用非常规车用燃料来作为动力源的汽车便是新能源汽车，综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，汽车拥有先进的理论和技术，结构也较为新颖。《规则》还指出：新能源汽车包括纯电动汽车（BEV，包括太阳能汽车）、混合动力电动汽车（HEV）、燃料电池电动汽车（FCEV）、其他新能源（如超级电容器、飞轮等高效储能器）汽车等。新能源汽车出现以来，动力形式主要有混合动力、纯电动、燃料电池三种。这也是当前世界各国主要的研究方向。

混合动力汽车在汽车上配置了两种动力系统，一般是在传统燃料的动力系统基础上再匹配发电机、电动机等以电能为动力的系统。在混合动力汽车中，电能的来源主要有三种方式，一是采用外部充电，即通过充电桩直接给汽车中的蓄电池充电。二是采用能量回收装置，在车辆运行过程中将制动时、下坡时、怠速时的能量回收，转换为电能存储在蓄电池中。三是采用前述两种方式的组合，既可以直接给蓄电池充电，也配有能量回收装置。

纯电动汽车，从字面就可以看出，该类汽车采用电能为唯一的动力来源，无需内燃机或其它动力装置。纯电动汽车只有电能一种动力来源，在行驶过程中没有尾气排放，也不会形成二次污染，是一种“干净”的汽车。纯电动汽车由于受续航里程、充电桩的数量及位置的影响，目前主要在短途使用人群中推广使用。

燃料电池汽车的工作原理是，其燃料是氢，氢会在燃料电池中和氧气发生氧化还原反应，从而产生电能来给电动机工作提供支持，通过电动机带动机械传动机构，从而驱动电动汽车。在燃料电池汽车中，氧气和氢气直接参与化学反应，并且化学反应时，不会产生污染物，其也是一种“干净”的汽车。和纯粹使用电力的骑车相比，燃料电池汽车优势明显，比如低温冷启动性能出色、持续行驶里程较长、能够快速补充能量等，但产品成本高且基础设施稀缺。

2 国内外新能源汽车发展的状况

国外在新能源汽车的研究方面比我们国家起步要早得多，在美国和日本已经有很多汽车厂推出了新能源车型并上市销售。如日本为了解决能源安全问题，欧洲和美国为了解决温室效应和石油依赖的问题，从国家和地区的层面都推出了鼓励新能源汽车发展和推广的政策，寻找替代能源，如：欧盟持续加强清洁柴油车技术，推动燃料电池的研发。①金融危机之后，世界各国均把新能源汽车的研究方向聚焦在纯电动汽车上。

2010年以来，欧美日等汽车工业强国的新能源汽车如雨后春笋般上市销售。如本田飞度EV、宝马MINI E、宝马i100Coupe、 宝马（PHEV）以及全球闻名的特斯拉电动车，在全球刮起了新能源汽车的旋风。这些新能源汽车的特点主要是车型与传统汽车相似、续航里程相比早期的电动车有了很大的改善、普遍使用快速充电技术、最高车速增加到100公里/小时以上。

从2001年开始，国家通过“863”项目投入很大的资金主要做电动汽车研发，形成了纯电动、油电混合动力、燃料电池三条技术路线，简称“三纵”； 建立了以动力蓄电池、驱动电机、动力总成控制系统三种共性技术，简称“三横”，形成了“三纵三横”的开局。②2012年3月，科技部公布《电动汽车科技发展“十二五”专项规划》，进行了纯电驱动技术战略的确定，重视技术转型，重视整车继承技术、关键零部件技术以及公共平台技术的深化省级和完善。国务院也进行了《节能与新能源汽车产业发展规划（2012-2020年）》的，制定了新的战略取向，重视以纯电驱动为新能源汽车发展和汽车工业的转型，当前重点推进纯电动汽车和插电式混合动力汽车产业化。我国已经有多家汽车厂开始电动车的生产和销售，如江淮、奇瑞、新大洋、北汽新能源、一汽新能源、长安、郑州日产等均有新能源汽车上市销售。

3 新能源汽车的核心技术及发展趋势

发展新能源汽车需要掌握电池技术、电机驱动及控制技术、能源管理系统以及整车技术等核心技术。

电池技术包括电池形式、电池生产的过程控制、设备和使用方法等。日本企业在电池领域的技术实力较强，如丰田汽车公司获得了四百多项专利。③目前世界各国都在研究电池的新技术，重点解决电池容量和快速充电的问题，石墨烯电池是一个新的研究方向。在中国，中航锂电、比亚迪、五龙汽车等公司在已经掌握了电池技术实现了电池的批量生产。

整车控制器（VCU）、电机控制器（MCU）和电池管理系统（BMS）是最重要的核心技术，对整车的动力性、经济性、可靠性和安全性等有着重要影响。

VCU是新能源汽车的大脑，它通过对来自油门、刹车踏板、档位等位置的信息进行分析，判断驾驶员的意图。VCU还检测车辆的速度、文图、电量、电压等信息，并根据车辆各项参数向车身的动力系统、电池系统等发送控制指令，指挥车辆行驶。

MCU是新能源汽车特有的核心功率电子单元，是电动机的大脑。它在接收到VCU的车辆行驶控制指令后，及时控制电动机输出指定的扭矩和转速，驱动车辆行驶。实现把动力电池的直流电能转换为所需的高压交流电、并驱动电机本体输出机械能。

BMS是新能源汽车的三大核心技术之一，它是新能源汽车电池系统正常工作、提高电池寿命并保证新能源汽车安全的关键技术。由于BMS的存在，当新能源汽车大电池出现早期损坏、过热、过载等情况时，及时保护电池并向司乘人员报警。

随着能源危机和环境系统不断增长的压力，新能源汽车未来的发展方向主要是寻找新的替代能源和动力系统的革命。一是研究甲醇、生物乙醇、氢燃料、可燃气体等替代传统的燃油技术，已经有部分技术在国内外得到了推广应用。二是采用电能作为新的动力来源，主要是运用混合动力驱动、纯电驱动和燃料电池技术解决日益严重的能源紧缺和污染问题。

4 结论

从解决能源紧缺和环境污染的角度来看，以纯净能源尤其是纯电动汽车和燃料电池的汽车将成为新能源汽车未来的发展方向。我国汽车工业的发展应该以纯电动汽车的产业化为重点，着力解决整车控制、电机控制和电池管理系统的关键技术，积极推进电动汽车的产业化，实现“弯道超车”，提高我国的竞争实力。

注释

① 孙俊秀，陈洁，殷正远.美日欧新能源汽车政策辨析及启示[J].上海管理科学，2012.34（2）：63-66.

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关键词：智能建筑；节能技术；对策；

在现阶段，节能环保的理念已逐渐深入人心。建筑能耗问题也越来越引起业内人士的关注与重视。作为现代智能建筑，它是以建筑物为平台，兼备信息设施系统、信息化应用系统、建筑设备管理系统、公共安全系统等集结构、系统服务、管理及其优化组合为一体，向人们提供安全、高效、便捷、节能、环保、健康的建筑环境。因此，智能建筑从最初的决策、设计到工程实施，直至最后的交付使用，在整个建设周期中，每个环节都要考虑节能环保问题。

1、现有技术条件下智能建筑节能技术应用情况

目前，我国在实现建筑节能方面主要通过两个途径[1]：一是在建筑建设过程中采用环保型、节能型的建筑材料；二是在设备运行过程中，对空调、照明、电梯等能耗大、能源消耗不易察觉的机电设备采用智能化控制方式，通过系统优化，提高能源利用率。具体来说，当前智能建筑节能技术措施主要有：

1.1太阳能利用技术

（1）太阳能集热器：该技术是用于吸收太阳能辐射并将产生的热能传送给需要加热的物件，是一种光热转换装置。集热器的用途十分广泛，可用于采暖、空调、提供热水，还可用于干燥、蒸馏、高温处理、产生动力和热力发电等方面。

（2）太阳房与太阳能温室：即利用太阳能的热效应进行采暖和温度调节的环保生态型建筑设施，其推广应用对于节约常规能源、减少环境污染、改善人们的生活水平具有十分重要意义。

1.2室内空气调节控制及其节能技术

建造智能建筑的目的在于为人们创造一个良好的居住环境，其中室内空气环境尤为重要，创造一个温度适宜、湿度恰当、空气清洁的舒适环境就显得特别重要。当前应用的技术，比如水环热泵型空调技术，是在空气源热泵技术的基础上发展起来的。热泵的节能与环保双重效应自诞生以来就备受人们的重视。又如，地源热泵是一种利用地下浅层地热资源（也称地能，包括地下水、土壤或地表水等）的既可供热又可制冷的高效节能空调系统。

1.3绿色照明

对于照明系统来说，最常用的节能方法有：利用自然光或太阳能照明；用电能照明时应尽量减少照明系统中的能耗损失，科学、合理布置灯具，选用高效、节能光源，提高电能利用效率；采用智能照明控制系统，自动控制所需照明灯具的开、关及亮度，以达到节能目的。

1.4智能建筑小区热环境技术

（1）集中供暖技术：这种系统安装了温控阀和户用热量计量装置，用户可以根据需要，调节并设定室温，供热部门可以根据每户热用量计量收费，从而大大减少了热量的浪费，实现真正意义上的节能。

（2）户式中央空调：采用家庭式中央空调系统，使一家一户自成一体，除了实现其自身功能外，同时还可解决制冷、供暖和生活热水的供应问题，相比之下能显示其众多的优点，如舒适性强、便于计量、节约投资、节约能源、设备小巧及操作简便等。

2、现阶段智能建筑节能技术应用中存在的主要问题

尽管近年来，我国智能建筑节能技术快速发展。但在实际运行过程中，智能建筑节能依然存在很多问题。这些问题可以概括为以下三个主要方面：

2.1设计缺乏系统性规划，业主需求与设计实现误差较大

部分设计人员不熟悉智能化设备的技术与智能建筑设计的方法，因而不能完备地完成智能建筑的整体设计。其次是部分单位不重视智能建筑的规划设计和技术、产品的合理配合选择。有些建设、设计单位简单认为“一流产品”堆积起来，就是一流的智能大楼体现。因缺智能系统规划设计、技术和产品选择，盲目上马，造成不良效果。

2.2智能建筑运行过程能源利用浪费严重

目前国内智能建筑存在着一种现象，很多智能建筑项目建成交付使用后开通率低，智能化系统的实际应用程度也很低，有些子系统实际上长期处于闲置状态。有些系统的功能由于操作不熟练，索性由物业管理人员手工代替。这种巨大的能源和设备系统的浪费导致项目投资成本居高不下，投资回报效果不明显。甚至导致客户对智能化项目的必要性产生质疑，影响双方的长期合作。

2.3 建筑工程技术维护问题普遍存在

从相关研究来看[2]，除少数智能建筑技术先进、运行良好外，普遍存在着各种各样的问题，比如：有的技术不先进，在运行中存在缺陷，有的根本不能开通。在我国的智能建筑中，由于其发展速度快，而市场管理和技术等方面又跟不上需求，因此所暴露出来的问题不少。

3、智能建筑节能技术问题的解决对策与建议

3.1加强建筑节能参与主体意识

智能建筑节能的参与主体包括多个层面，政府、业主、建筑设计师、设备工程师、物业管理人员、建筑实际使用者等。在立项阶段，业主和政府部门作为项目的指导者，其政策的执行和投资决策将会是节能技术在智能建筑中应用的前提；在设计阶段，建筑设计师是对建筑整体性能进行控制和把握的，建筑师对节能性能的控制将会影响建筑未来实际运行中的节能效果；到了使用阶段，物业管理人员和建筑使用者的节能意识和实际的节能效益，将最终决定建筑节能技术应用和节能改造的最终实施。

3.2强化智能建筑节能设计前期规划

系统的前期规划是智能建筑节能技术良好发挥效用的前提和必要条件。在智能化建筑的前期规划设计阶段就需要以效果为导向，根据建筑节能需求来进行节能技术规划工作，建筑节能运行管理模式需在初期的系统设计中体现出来，这也是智能建筑节能设计的关键。以建筑设备监控体系为基础，管理和节能两个功能并行，以此来保障系统的监控范围、监控内容、监控要求实现其应用效能，使系统完成后真正实现管理和节能两者兼备的功能。

3.3加强智能建筑运营管理规范性

对智能建筑的最终节能性能而言，其运行阶段的管理水平起着至关重要的作用。在建筑实际运行过程中，由于专业技术人员缺乏、技术水平落后、管理效率低下等原因导致的智能建筑能耗过高、设备损耗过大、系统管理水平低等问题层出不穷。这些问题的解决有赖于建筑运行管理单位加强对现有工程技术人员的大力培训和后续人才的培养。因此，有必要通过专业工程技术人员的培训，对智能建筑的运行管理水平进行整体提升，提高智能建筑的综合节能水平。

4、结束语

综上所述，建筑节能是一个关乎国计民生的大问题，是节约能源的一个重要组成部分。我国95 %的既有建筑属于高耗能建筑，它们每年要消耗大量的能源，粗放式的能源管理方式不再适合低碳社会的发展要求。智能建筑领域的节能减排已经势在必行，而且在技术上占据很多优势，可以通过自动化手段，来达到节能的目的。因此，针对当前智能建筑节能中存在的不足，这就需要我们从技术和管理两个层面来予以解决，使智能建筑获得更大的节能空间。

参考文献：

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关键词 SIS系统 火力发电厂

中图分类号：TP311.13 文献标识码：A

在国外，虽然没有明确的SIS概念，但是SIS的功能早在上世纪90年代中、后期就已经开始在火力发电厂厂级信息化系统中出现。国外电厂信息化方面比国内起步要早，取得了较为明显的效果。就我国发电厂信息化而言，分散控制系统DCS已经得到大规模的普及，大大提高了工艺生产的自动化水平，电力系统信息化水平明显得到了提升；而在建成MIS后，为生产经营管理层的数据和信息采集、交换、共享提供了极大地便利，从而提高了办公效率。但是这两个系统中间，仍然需要一个使二者联系的纽带，这个纽带就是SIS。随着DCS系统和MIS系统在我国推广和普遍应用，一些研究机构和学者逐渐意识到发展SIS系统的必要性和必然性，并对SIS系统的构架及网络实现进行了初步的理论探讨和摸索着进行工程实践，做了一些有益的工作。

1电厂建设SIS系统的目的

某火力发电厂有6台机组，装机总容量在百万以上，每台机组的还有脱硫、化学、煤化验等专业。然而，各机组、各专业之间的控制系统都是相对独立的，其数据是不能够共享，而且，管理层人员也需要掌握这些底层数据进行分析、决策。为了消除这种孤立的状态，经过整体分析，在该电厂设计实施一套符合厂内生产管理需要的SIS系统是非常必要的。

对于发电厂来说，不仅要发电，更要优化发电过程。该电厂的SIS系统要做成集过程实时监测、优化控制及生产过程管理为一体的厂级自动化信息系统，以机组的性能计算、厂级经济性分析、厂级负荷分配以及机组的经济运行为主要目的，是处于DCS系统与MIS系统之间的一套实时厂级信息系统。该系统通过网页的形式展示各台机组及相关专业的重要数据、机组过程趋势画面、生产工艺流程图、报表等信息，使用户可以直观看到所需内容但不能进行更改。经过实施，可以将各台机组和各专业的生产网络通过网络接口与SIS系统相联，生产的各个环节不仅能够得到优化，而且实现生产数据的完全监视与长期保存。生产和管理人员能够及时获取各个机组和子系统的运行参数，监视设备的运行情况，提高电厂生产和管理的信息化水平。这套系统既方便了生产运行人员，更能够为生产管理人员提供及时、真实、有用的数据，可谓一举多得。

2 SIS系统的网络设计

SIS系统的网络建设总体原则，首先要保证生产控制系统的网络能够高效可靠的运行，能够实现生产控制系统同MIS系统的网络互连和数据交换。在生产网络和办公网络之间应具有相应的隔离机制，保证生产网络能够最大限度的可靠安全的运行。SIS系统还应具有较高的性价比、利用率，提供最大限度的容错冗余特性。实时/历史数据库能够长时间、大容量保存数据，而网络结构则应具有开放性、可扩展性。

该电厂的SIS系统中包括的设备有：一台核心交换机，每台机组都有一台工控机用作数据采集，即数据采集机、单向隔离装置、发送站、数据库服务器及应用服务器等硬件设备。

根据国家电力二次防护的要求，数据由DCS系统到SIS系统再到MIS系统，这个方向必须是单向的，不能够回写，所以在各个系统之间需要安装单向隔离装置以满足系统要求。数据流向如图1所示。DCS系统通过专用发送数据的程序将现场数据发送至SIS系统的接口机。SIS系统接口机对数据进行接收并处理。SIS系统以快速以太网为网络构架技术，MIS网网络构架技术保持原样，SIS网与MIS网之间主干连接使用百兆网线连接。根据SIS系统的使用方式，所有设备均在统一局域网内，所以无需划分虚拟局域网。

3 SIS系统的核心――实时数据库

实时数据库是整个SIS系统的核心，数据库的存储容量和存储效率直接关系到数据采集范围和精度。由于电厂生产过程数据量大、精度要求高、具有时效性，常见的关系型数据库不能很好地满足要求，因而专用的实时数据库被广泛用于生产数据的存储和管理。

实时数据库能够获取所有满足生产和管理要求的相关数据，并为最终的客户端用户和应用软件开发人员提供快捷高效的信息。电厂的实时数据存放在统一的数据库中，厂内的所有人，无论在什么地方都可以看到和分析相同的信息。

该类数据库能够在线存储多年的全厂运行数据，包括秒级甚至毫秒级的历史数据，为开发高级的功能应用提供完整的信息。数据的采集与存储保持原有的时间间隔、精度而不必考虑将来如何用。这需要占用大量的磁盘空间，必须采用先进的数据压缩技术和高精度的压缩数据还原技术。作为全厂范围内统一的数据平台，可以在不同厂商的产品之间传送信息，对不同的DCS、工控机等厂商的产品有丰富的接口。实时数据库采用了分布式结构进行数据采集和存储，接口能支持网络节点之间的容错技术，当发生故障时仍可继续采集网络节点式接口设备的数据，采用分布式数据存储数据暂时保存在该节点上，保证数据在节点上层故障时数据不丢失。

该电厂采用的是ABB公司开发的PGIM实时数据库系统，灵活的体系结构使其具有全面的信息管理、信息存储和归档、显示管理和控制系统联网功能，使电厂性能计算、建模工具、寿命监视、设备诊断、能源管理、维护管理和控制系统的集成变得更为简便、易行。PGIM管理多个接口，数万点的数据，范围覆盖整个电厂的生产过程，可以从各种形式的工厂信息系统中提取正确的信息，使用正确的工具，在适合的时候送到恰当的人手里。

PGIM是一个实时信息管理系统，可以运行在Windows NT/2000/XP/2003任何的系统中，模块化结构设计，便于安装、维护和管理。PGIM通过采集网络连接DCS或其他控制系统，利用UDP、OPC等协议将过程数据传送到服务器端进行管理与保存，客户端通过网页形式查看过程画面、趋势曲线、报表等等。

4 SIS系统接口设计

通讯接口是实现生产数据管理的基础。数据采集接口负责从DCS、PLC、PCS等系统采集生产实时数据，必须在保证不影响控制系统安全的基础上，定期收集生产实时数据并发送到数据库服务器。由于发电厂通常包含多个控制系统，要实现全厂生产数据的有效集成，就必须针对不同的控制系统采用不同的接口，且保证接口稳定运行和具备处理故障的能力。

数据采集软件运行在接口计算机上，每台接口机均具有数据缓冲功能，从而确保服务器或网络出现故障的情况下数据采集的完整性。实时数据库需提供丰富的数据接口，根据控制系统所提供的通信方式选择相应的数据接口。

5 SIS系统页面设计

该电厂SIS系统的展示页面利用到AJAX技术，以FLASH为基础，用户在打开实时网页后，不需要频繁刷新页面即可看到数据刷新的情况。然而，对于一个装机容量在百万以上的大型火力发电厂来说，SIS系统是生产环节最重要的信息系统，其访问量也是相当大的。生产运行人员几乎时时刻刻都在观察实时数据的变化，而上层的生产管理人员包括厂级领导、甚至总公司领导，也会时不时地去查看实时数据。在如此大的访问量下，采用传统Web技术建设网站，用户在访问该系统数据时，是直接从数据库中提取所需信息，Web服务器是无法承受的。而如果采用的是AJAX技术，用户所需信息并不是直接从数据库读取的，而是将数据库中的信息不断地存入缓存内，用户从缓存当中读取，进而降低了服务器的工作量。因此在使用AJAX技术后，用户感觉几乎所有的操作都会很快响应而没有页面重载的等待，这是因为客户端只和服务器交换有用的数据，而页面显示中不必要的数据则不重新加载。

该电厂SIS系统的可视化页面是根据生产现场提供的生产工艺流程画面为基础，利用PGIM的图形编辑器进行图形编辑，并利用标签管理器将生产数据放置到画面对应的位置上。用户可以通过IP地址，即可打开SIS系统的主页，并根据个人需要去查看相应的页面，及时地观察生产数据的变化。上层领导则可以通过对页面的查看，掌握生产数据的变化情况，从而制定目标，做出决策。

信息管理和自动控制的有机融合，高度自动化的过程控制、快捷准确的信息传输、直接有效的管理决策以及富有市场竞争力的发电运营，未来现代化电厂将是一个充满诱惑力的崭新信息化世界。

参考文献

[1] 赖晨捷.SIS系统在电厂的应用[J].电脑知识与技术，2011，7（34）：8851-8853.

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低碳营销的特征

1．低碳营销的理念低碳。低碳营销是将低碳理念引入企业营销体系中，低碳营销的出发点是满足消费者的低碳需求，目的是引起消费者的兴趣，进而促进消费者积极参与低碳消费。

2．低碳营销的产品低碳。低碳营销所提供给消费者的产品应是具有降低环境污染、安全卫生、节约能源、提高资源利用效率等特点的产品。

3．低碳营销的环境低碳。低碳营销要求企业应该具有良好的人文环境和生态环境，这不仅要求企业营销所对应的消费者具有较高的低碳意识和低碳消费意识，而且要求企业及其员工具有良好的低碳文化和低碳观念，严格遵守与低碳有关的法律规章制度。

4．低碳营销的环节低碳。低碳营销要求企业从生产技术创新、产品的设计开发、包装及其材料、运输、“三废”的处理、产品营销和消费的整个环节，都要注重保护生态环境，树立企业低碳形象。

我国零售企业实施低碳营销的必要性

在低碳经济时代背景下，各种环境政策、经济政策和社会责任会从多方面影响我国零售企业的生存与发展。因此，我国零售企业实施低碳营销也是其实现和保持可持续发展的必然之路。我国零售企业实施低碳营销的必要性主要体现在以下几个方面。

(一)实施低碳营销是低碳经济时代背景的需要

低碳经济是我国社会和经济发展的必然要求，是每个企业生存与发展的需要，也是每个零售企业必须承担的社会责任。然而，我国零售企业本身是排碳大户，一项关于全国零售企业耗电量的调查结果显示，我国的五类零售业态(百货店、大型超市、超市、便利店、家电卖场)每年的耗电量约为343亿千瓦时，其中以百货店和大型超市为甚，家电卖场耗电量最低。据有关机构测算，耗电量与碳排放量成正比，零售企业每耗用一度电，就相当于消耗了0．4千克标准煤，也就意味着约排放0．997千克二氧化碳或排放0．272千克碳粉尘。此外，零售业的商品供应链各环节都存在碳排放问题，零售企的建筑能耗与日俱增。所以，在我国大力发展低碳经济的时代背景下，零售业的低碳化之路既显重要也是大势所趋。因此，我国零售企业实施低碳营销是低碳经济时代的必然选择。

(二)实施低碳营销是满足消费者需求的途径

在低碳经济背景下，消费者的消费意识和消费需求也发生了根本性的变化，消费者开始追求低碳生活和低碳消费，生态环境、环保、节能低碳等已经成为影响消费者购买行为的重要因素。消费者的环保意识、健康意识和社会公平意识不断增强，消费者的消费观念和消费习惯也在向这些方面转变和倾斜，这些就形成了零售企业实施低碳营销的经济基础。另外，低碳经济理念的大力宣传和传播，促使消费者对低碳产品更加关注，同时社会不公、资源浪费、环境污染、生态失衡等问题客观存在，这些外在的压力迫使人们实现社会和谐、节约资源、改善环境、保护自然、维持生态平衡，进而全面提升人们的生活质量，而这种内在的动力和外在的压力也是我国零售企业进行低碳营销的直接原因。因此，我国零售企业实施低碳营销，有利于升级和转换社会消费结构，有利于创造与引导消费者新的需求，有利于我国零售企业提供与消费者不断变化的需求相对应的产品和服务。

(三)实施低碳营销是同外资零售业竞争的需要

零售业是一个微利行业，目前零售行业的平均净利润率大约在2%～3%左右，而其电费支出却普遍超出了1%，因此，对于零售企业而言，低碳式发展的真正价值在于节省成本，故而，有专家表示，节能降耗是零售业未来竞争的大“蓝海”。

在低碳营销方面，以TESCO、沃尔玛、家乐福、麦德龙为首的外资零售巨头已经走在了前面。2011年，英国零售巨头TESCO乐购上海上南店被中国连锁经营协会授予“低碳示范商店”称号，也是中国“百家低碳示范商店”中首批20家示范店之一。该店采用智能能源管理系统，实现照明系统、食品冷冻冷藏系统、空调通风系统的安全运行和低能耗。该店年节能达到25%，每年能减少电耗82万千瓦小时，碳排放量减少821．6吨。沃尔玛从营销组合策略的低碳产品策略、低碳价格策略、低碳渠道策略、低碳促销策略四个方面积极实施低碳营销。比如在低碳产品策略方面，着力打造绿色低碳供应链，从产品设计、原料采购、制造、运输、配送、零售、消费乃至最后回收等各个环节都努力做到减少碳排放。

相比之下，我国零售企业在低碳营销方面相对迟缓，很多都是在刚刚起步，且多数零售企业在低碳营销方面或观望或止步不前。因此，如果我国零售企业再不采取积极措施，再不加紧实施低碳营销，那么零售企业将会在未来的激烈竞争中处于极为不利的境况。因此，零售企业积极实施低碳营销，是我国零售企业应对外资零售业竞争的需要，是低碳经济时代我国零售企业竞争的新利器。

我国零售企业的低碳营销策略

在世界各国和我国大力发展低碳经济的背景下，我国零售企业也要转变到低碳营销策略上来，我国零售企业的低碳营销策略主要包括低碳产品策略、低碳价格策略、低碳渠道策略和低碳促销策略四个方面。

(一)低碳产品策略

我国零售企业要实施低碳营销，首先应实施低碳产品策略。所谓低碳产品，一般来说就是指低能耗、低污染、低排放的产品。然而，广义上的低碳产品除了包括产品自身之外，还囊括了产品创意、科研、技术、生产、运输、销售、服务等一系列与产品相关的过程和产生此产品的各种社会环境。我国零售企业实施低碳产品策略，可以从以下几个方面着手。

1．调查消费者对低碳产品的真实需求情况。虽然目前市场上的低碳产品也有很多，但大多都未能满足消费者的需求，未受到消费者的亲睐。低碳营销顺利进行的前提是要有消费者这一角色的积极参与，若是消费者缺乏兴趣，零售企业的低碳营销策略就无法有序进行和顺利实施。因此，我国零售企业要注重调查消费者对低碳产品的真实需求情况，提供针对性的满足消费者低碳需求的产品，进而给消费者提供能够切实感受得到的低碳利益。这也是我国零售企业实施低碳营销的根本支撑。

2．打造低碳产品供应链。低碳营销要求在产品提供过程中的每一个环节都实现低碳。注重打造低碳产品供应链，就是指我国零售企业要关注产品产生的每一个环节，要将绿色、环保、低碳等理念和相关技术融入到产品供应链各个环节之中，要减少在产品设计、技术创新、原材料采购、生产制造、包装及其材料、运输配送、营销、消费和最后回收各个环节的碳排放，并提高产品供应链各个环节对资源和能源的利用效率。比如，我国零售企业可以借鉴外国零售巨头的做法，利用零售企业自身在供应链中的有利地来位影响其供应商的行为，和供应商一起合作进行技术创新来推出低碳产品，一起合作来减少碳排放量，降低能耗和成本，进而共同打造低碳产品供应链。此外，加强农超对接，也是打造低碳产品供应链的重要方式。

3．建立碳足迹验证机制。在低碳经济时代，以碳足迹为衡量标准的环境责任，是我国零售企业必须提供的另一项基本承诺。我国零售企业必须要求与其合作的供应商在限期内建立碳足迹验证机制，然后，我国零售企业按照供应商执行、贯彻的程度，对低碳产品进行分级，并在低碳产品外包装上贴上碳标识标签，让消费者认识碳足迹和了解产品的碳情况，并进行低碳产品购买选择。

(二)低碳价格策略

价格是企业营销组合中最重要的一个因素，也是消费者最为敏感和最为关心的一个问题。我国零售企业要想顺利实施低碳营销，制定科学的低碳价格策略至关重要。

1．综合考虑各种影响低碳价格的因素。影响低碳产品价格的因素包括低碳产品成本、低碳产品市场需求状况、消费者消费心理和习惯、相似零售市场竞争状况、政府或行业组织干预情况、零售企业或产品的形象等。我国零售企业在制定低碳价格时，要综合考虑上述各种因素，使得低碳产品价格的制定，既能满足消费者需求，又能符合国家政策，同时又能保证我国零售企业盈利和增强低碳产品市场竞争力。

2.采取科学的低碳价格策略。对于大多数新投入市场的低碳产品而言，一般可采用取脂定价策略、渗透定价策略和反向定价策略。取脂定价策略适用于那些与消费者自身利益密切相关的低碳产品和高消费的群体等情况，渗透定价策略适用于那些给消费者带来间接利益的低碳产品和低层次消费群体等情况，反向定价主要是考虑消费者对低碳产品价格的心理要求，是指零售企业通过市场调查预测消费者对某种新低碳产品的期望价格，再结合企业的成本等因素来制定价格。此外，对于不同生命周期的低碳产品还应采用差别定价策略，一般新上市的低碳产品可以采用较高价格策略，成长期、成熟期、衰退期的低碳产品价格有不同程度的下降。

(三)低碳渠道策略

传统的零售企业门店渠道是高碳营销渠道，这些门店渠道不仅具有高能耗的特点，而且有大量人力和各种广告投入，这种高能耗与高投入的高碳营销方式是和低碳经济理念相违背的。因此，我国零售企业应积极建设低碳渠道。

1．建设低碳门店。门店是零售企业的形象，是其产品销售的最前端，是零售企业文化和理念的传播者，是消费者可以直接感知和接触零售企业的媒介。建设低碳门店对我国零售企业实施低碳营销具有重要意义。低碳门店建设包括节能改造、系统节能和智能控制技术三个方面，我国零售企业要依据自身的资金实力和争取政府政策支持等来积极建设低碳门店。当然，我国零售企业也可以从设立低碳营销专柜、建立低碳单店向建立低碳连锁门店方向逐渐发展。

2．创新低碳营销渠道。除了传统的门店之外，我国零售企业还应创新低碳营销渠道，如实现零售企业网上营销等。零售企业网上营销渠道是一种以信息技术和网络媒体来辅助实现零售企业营销目标的新渠道。网上营销渠道可以通过无形商店、虚拟商场、电子货币进行网上交易。这种营销渠道，一方面无店面销售，可以节省零售企业大量人力、物力和财力;另一方面，还可以整合资源，减少产品的流转过程和环节，提高消费者的满意度。总之，网上营销渠道可以帮助零售企业节能耗和降低各种营销成本，从而实现我国零售企业低碳营销。

(四)低碳促销策略

低碳产品在我国仍然是新生事物，完全接受低碳观念和低碳消费观念的消费者也仍是少数。这种现实状况是我国零售企业实施低碳营销的的一个重要障碍。因此，我国零售企业在促销策略方面，不是单纯地刺激消费和鼓励消费，而是通过宣传和引导低碳观念，达到培养消费者低碳消费观念、挖掘消费者低碳需求、引导消费者购买低碳产品的目的。

1．开展低碳人员推销。首先，我国零售企业要培养和提高企业员工的整体低碳意识，企业员工是零售企业的形象，同时大多都是和消费者直接接触的，所以企业员工的低碳行为和宣传对消费者的低碳意识和低碳消费的引导有直接影响。其次，要建立一支高素质的专业低碳人员推销队伍，人员推销具有灵活性和双面沟通性等特点，通过人员推销低碳产品，既可以提高消费者对低碳产品的价值认知，又可以挖掘消费者的低碳需求。

2．开展低碳公关。我国零售企业要积极开展低碳公关活动，通过网络公关、新闻公关、活动营销、事件营销等公关形式树立企业低碳营销的良好形象。我国零售企业不仅要在企业内部宣传和推行低碳文化，开展员工内部低碳公关，还应通过企业低碳文化宣传和企业低碳营销的良好形象塑造，积极向消费者传递企业的低碳观念、社会责任感等，以此来吸引和感染消费者，逐步取得消费者对零售企业低碳营销和低碳产品的接受和认可。