能源中心架构及其在炼化企业的应用

殷基明，王华（等）

[摘 要] 本文阐述了在“十二五”节能减排的大趋势下，炼化企业能源管理业务遇到的挑战，并根据炼化企业能源管理业务的特点，对炼化企业能源中心架构进行研究，从能源管理系统、能源中心组织机构、能源中心管理体系、能源中心业务流程4个方面阐述了炼化企业能源中心建设的构想，并对国内外炼化企业在能源管理方面的一些实践进行分析，强调了能源中心在降低企业生产成本，提升企业竞争力方面的重要作用。

[关键词] 能源中心； 能源管理； 炼化企业； 节能降耗

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2014 . 02. 047

[中图分类号] F272 [文献标识码] A [文章编号] 1673 - 0194（2014）02- 0090- 04

1 前 言

国家“十二五”规划提出：坚持把建设资源节约型、环境友好型社会作为加快转变经济发展方式的重要着力点。作为能源消耗大户之一的炼化企业，在深入贯彻节约资源和保护环境基本国策、节约能源、降低温室气体排放强度、发展循环经济、推广低碳技术等方面有着不可推卸的责任。

当前，炼化行业发展也面临严峻挑战和新的发展机遇，传统的粗放型发展模式已难以为继，迫切要求行业企业积极转变发展方式，利用高新技术和信息化技术进行改造，提升行业技术管理水平，走科技含量高、经济效益好、资源消耗低和环境污染少的新型工业化道路。随着现代工业生产对信息化管理与过程控制的需求与日俱增，研究开发炼化企业能源管控系统，建立企业能源中心，在一个工作平台上实现高度集成的信息管理和过程自动化控制，快速构建一个职能集中、集中监控、流程简化、运转高效的能源管控机制，满足工艺过程节能减排管控需求，实现工业企业节能减排目标，提升工业企业市场竞争力，已成为炼化企业共同追求的目标。

2 能源中心体系建设

能源中心不仅是一个信息系统，更是一个以自动化和信息化系统为载体的综合管理平台，是企业能源生产、运行、管理的中心，代表公司对企业的能源活动行使综合管理的职能[1]。因此能源中心不仅是要建立一套能源管理系统，还要进行配套的管理模式和运行机制等保障体系的建设，建立企业能源管理中心的理念和定位，把信息系统的建设和管理体制建设有机地结合起来，做到同步规划、同步建成并实现良性互动，以提高企业能源系统调度运行管理的效率，使能源管理中心发挥出最佳效果（如图1）。

2.1 能源管理系统功能架构

针对炼化企业能源管理业务上存在的问题，结合国际上能源管理系统最佳应用实践，通过建立一个管控一体化的能源中心管理系统，解决炼化企业在能源数据采集、能源调度监控、能源管理业务和能源预测优化等方面的问题，实现对企业能源生产、输配和消耗环节的集中管理和动态监控。具体功能架构如图2所示。

其中能源数据采集管理模块主要采集能源管理业务所需的能源产耗数据和能源设备运行参数，并对采集到的数据进行存储管理，是能源数据进一步利用的基础，数据来源主要有3个：直接采集、从其他系统抽取、手动录入；采集到的数据会在业务应用进行深入的加工和应用，对能源预测、能源计划、能源调度、能源实绩、用能过程监视、质量环保、公用工程优化、工艺优化以及资料管理等业务进行支持；用户可以通过访问能源统计分析模块，对各类统计数据进行查询和分析。能源中心系统各子模块具体功能如表1所示。

2.2 能源中心保障体系建设

能源管理系统是一套管控一体化的信息系统，是能源中心行使能源管控职能的载体。能源管理系统的实施必将带来企业能源管理业务的变革，必须要建立与能源管理系统相匹配的能源中心组织机构、能源管理体系和能源管理业务流程，以保障能源管理系统的实施效果，实现对企业能源管理业务的有效支撑。

（1） 能源中心组织机构设计。为明确企业能源中心的管理职责，确立能源管理在企业生产经营中的地位，以保障能源管理的效果，需要成立能源管理委员会，下设能源管理办公室、专家组和具体的能源业务管理岗位，组织架构如图3所示。

能源管理委员会下属的各职能部门和业务岗位的组成和职责如表2所示。

（2） 能源中心管理体系设计。能源管理体系是从能源管理的全过程出发，通过建立一套完整有效的能源管理的标准、规范，实现降低能源消耗、提高能源利用效率的能源管理目标，为更好地进行能源业务的管理提供保障。具体内容如表3所示。

（3） 能源中心业务流程设计。能源管理业务流程涉及能源预测流程、能源计划管理流程、能源调度业务流程、能源统计分析流程、考核管理流程等多个业务流程，各业务流程又涉及到生产、计划、统计等相关部门，业务流程较为复杂。对炼化企业现有的能源管理业务流程进行梳理，结合能源中心组织机构设计，制定标准化的能源管理业务流程，为整个能源管理业务合理、高效的实现提供保障。下面以能源计划管理流程为例，描述能源管理委员会下设各个部门及岗位在能源计划管理流程中承担的职能。

能源计划管理流程如图4所示，主要参与部门是能源管理委员会下设的能源管理办公室、能源计划岗和能源调度岗等。其中由能源计划岗发起能源计划编制流程，并根据生产计划数据、检修计划数据、能源预测数据等制订能源供需计划，由能源管理办公室进行审核，审核未通过，重新收集数据进行计划编制，审核通过后由能源计划岗下发，能源调度岗执行。该流程涉及计划的编制、审核、下达和追踪反馈，流程清晰，步骤严谨，在保证计划质量的前提下，提高了计划管理业务的效率。

3 能源中心在炼化企业的应用

通过建立能源中心，对能源消耗进行监控、分析和诊断，是当今国际大型石油公司实施能源管理和能效改进的重要手段，大多数石油公司都在建设能源中心方面做出了较为有效的尝试，并取得了显著的节能效果。

BP公司自2003年3月起，逐步在所有4家炼化企业全面应用了Montage系统，并与专家咨询团队共同确定节能目标和具体措施，实现了能源成本的显著下降；Shell公司主要利用其壳牌全球解决方案开展节能监测和能效改进工作，在全球29家炼厂及石化企业实现了能耗降低2%～7%[2]；埃克森美孚化学公司自2000年启动全球能源管理系统（GEMS），使得埃克森美孚的装置做到了能够识别和捕捉提高能效、实现节约的各种机会，使公司炼油厂和化工厂的能效提高了15%～20%[3]。

镇海炼化通过建设能源平衡与优化调度系统，企业瓦斯放火炬时间减少到15小时/年，基本实现正常工况瓦斯零排放。此外，中石化茂名分公司、中石化广州分公司、中石化洛阳分公司、中国石油克拉玛依石化分公司、中国石油锦州石化分公司、中石油兰州石化分公司等，都在能源管理和能源优化方面做了一些有效的尝试，提高了能源的利用水平，实现了企业能源成本的显著下降。

4 结 语

能源中心在炼化企业应用所带来的能源的节约、环境的保护等巨大效能已经被越来越多的企业所认知和重视。在节能减排的大形势下，对于炼化企业这类能源消耗大户，通过建立一个能源中心，实现对能源的精细化管理，是炼化企业节能降耗、降低成本、提高产品竞争力，最终实现企业的可持续发展战略的一个必经之路。

主要参考文献

[1] 蔡月忠. 企业能源中心（能源管理系统（EMS））简论[J]. 江苏现代计量，2010（6）：19-25.

[2] 龚燕，刘博，陈由旺. 能源管理系统在石油石化行业的应用[J]. 节能与环保，2008（8）：31-33.

[3] 王昕. 关于构建中国石化节能信息管理系统的思考[J]. 当代石油石化，2008（8）：42-44.