济中在能源数字化转型中的探索与思考

2021-12-04叶林海

上海节能 2021年6期

叶林海

济中能源技术服务（上海）有限公司

0 引言

“中国CO2排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和”这一国家重大决策提出以来，国家主席习近平多次在重大场合予以强调，并表示“我们将说到做到”。因此，全国上下各相关机构已开始积极行动起来制订落实方案。工业排放是主体，而工业企业实行数字化转型是实现碳达峰目标和碳中和愿景的必由途径。

1 三大问题凸显用能浪费“痼疾”

通过对大量工业企业的调研，本文发现规模以上企业用能普遍存在三方面的问题。

1.1 能耗设备配置不合理

能耗设备在设计时重点考虑的是最大需量，而通常不是从节能角度考虑能耗设备的合理配置，普遍存在“大马拉小车的现象”，或者设备运行多年后，能效衰减严重，可能还存在小马拉大车的现象。

1.2 跑冒滴漏严重

规模以上企业一般能耗设备比较复杂、能耗比较大，点多面广，仅靠管理设备的人员通常管理不到位，尤其是各种设备运营一段时间以后，存在这样或者那样的问题和故障，此时各种能耗漏洞纷纷呈现，跑、冒、滴、漏层出不穷。

1.3 运营的不优化

任何能耗设备在运营一段时间以后，都要根据具体的工况、环境、设备状况等因素进行调试和优化。很多企业由于不能及时对设备进行调优，所以造成能源的浪费。

2 能源数字化是解决之道

针对企业普遍存在的能耗问题，有效的解决方法就是进行数字化转型。济中能源技术服务（上海）有限公司（简称“济中能源”）自成立以来在企业能源管理的数字化转型方面进行了卓有成效的探索。目前，济中能源已开发出不同行业和场景的系列能源管理平台，比如企业能源管理中心、电力需求侧管理平台、园区能效管理平台、IDC能源信息化管理平台、光伏电站运维管理平台等。已拥有300多家企业客户、10多家园区级客户，管理的客户电力容量达到8 340 000 KVA。

2018年，济中能源为上海青浦区一家制造企业搭建企业能源管理中心。系统上线三个月后，济中能源为这家企业出具了能源使用报告。报告显示，该企业总共有三台变压器，而其中一台使用效率仅2%。尽管如此，该企业每年要为这台变压器支付给电力公司20多万元的费用。因此，济中能源建议停止使用该变压器。这是一个典型的设备配置不合理案例，造成的浪费也显而易见。

2017年，济中能源为苏州工业园一家大型公寓园区搭建了园区能效管理平台。平台除了实时监测园区的电力使用数据，同时还实时监测园区水的使用数据。平台上线后，发现园区的水泵夜间负荷较高。这种情况很不正常，因为夜间大多数人已不用水，水泵的负荷不应如此高。因此，济中建议园区物业立即请专业公司检查水管是否有漏水。经过检查发现，园区主输水管道因地面沉降，发生错位，严重漏水。据了解，这种状况在园区已持续三年多。三年来，园区收上来的水费150万元左右，但每年支付给自来水公司的费用达200万元左右，中间差距40万～50万元。由于收支两条线，并没有立即引起重视。类似这样的跑、冒、滴、漏现象在大型园区并非个案。如果仅靠物业人工管理，很难及时发现这样的问题。

运营优化的典型案例首推华为的案例。华为坂田基地J区建筑面积4.25万m2，总设计容量115 000 KVA，制冷系统全年运行，年能耗约为389万kWh，占建筑总能耗的45%。济中能源针对其3台800RT冷冻机、1台500RT冷冻机、配套水泵及冷却塔等能耗设备相关参数进行采集，同时参考其近两年能耗数据、气象数据及BA系统数据，构建数学模型，将历史数据匹配预测与物理模型预测相结合，用于制冷量的预测，应用算法工具及专家规则库，生成控制策略，指导系统设备运行。经过当地最为炎热的夏季7、8两月的实施与验证，平均节能率达9.8%，日均节能量为2 231 kWh，全年冷站系统的节能量约为36.7万kWh，显著降低了能源成本。

3 能源数字化不等于信息化

从大量的能源管理的案例中，本文可以看出，要克服以往能源管理的粗放状况，务必进行数字化转型。单纯地依靠人工经验进行管理，势必造成不准确、不科学，要想对能源进行精细化、科学化管理，只有基于数据的精准监测和科学分析才能做到。

3.1 数据的采集

本文认为要对能耗设备的能耗信息、运营信息和环境信息进行数字采集并形象化地展示出来，尤其是电看不见摸不着，只有把电的有关信息数据采集展示出来，才能了解它的来龙去脉，才能做到精细化管理。有关电能数据的采集按照国家标准是5至15 min刷新一次，而有家化工企业在搭建电力需求侧管理平台时提出要3 s刷新一次数据，原因是做到秒级数据的采集，可以通过数据分析明确电力故障的问题归属，避免以往电网、设施部、能源部与生产部之间的权属不清的问题。

3.2 数据的存储与治理

调研发现很多企业花重金采购了现代化的能耗设备，这些能耗设备自带数据采集功能，但采集来的能耗和运营数据最多保留一周至一个月，然后自然消失，这不能不说是巨大的浪费。分散在各个设备和系统的数据不仅需要长期存储，同时还需要归集、清洗、筛选，保留有价值的数据，为系统的分析提供数据基础。

3.3 数据的分析处理应用

数字化是要在整合信息化的基础上，提升企业对数据的处理能力，从而进一步增加企业的效能。因此，数字化转型关键在于对数据的处理和应用能力，数字化不等于信息化，也不能仅仅止步于信息化，否则企业更大的效能就无法实现。仅仅实现数据的采集就好比在医院做了个CT，如果没有专家医生分析CT片上给出的数据并开具处方，那么还是不能治好病。所以，真正意义上的企业数字化转型首先是数字化（信息化），然后对数字进行存储处理分析应用，只有这样才能实现业务的闭环，体现数字化的价值。

4 能源数字化转型价值

济中能源在为300多家企业搭建能源管理平台过程中，发现企业对能源管理平台的需求侧重点各不相同，而这些不同的需求点汇集起来正体现了能源数字化转型的价值。

4.1 提升能源利用效率

能源领域的数字化转型不同于其他行业的地方在于能源行业通过数字化转型可以获得巨大的经济效益。基于数据分析的能源管理能够及时有效地解决能耗设备配置不合理、跑冒滴漏、运营的不优化等诸多能源浪费问题，本文称之为管理节能。针对目前大多数企业仍处于能源粗放管理的现状，管理节能势在必行而且有巨大的发展空间。最近，济中能源对一家水泥制造工厂的风机进行了调研，结果发现该工厂风机系统年耗电量1.2亿kWh，通过优化运营有6.2%节能空间，年节电可达750万kWh。

4.2 提升信息化管理水平

通过搭建能源管理平台，实时采集能耗数据，凭借软件的各种功能模块，实现能源管理的各种应用，比如在线自动定制生成报表，避免人工抄报的麻烦和不准确，大大提升了劳动效率。再比如，计费功能模块，准确计量园区入驻企业能耗费用，避免不必要的纠纷。还有通过能耗对标模块，轻松实现企业内部班组对标和考核，同时实现行业对标，发现自身的差距等。不少企业在搭建了能源管理平台后，切实把平台当作日常能源管理的工具，不仅做到科学和精细化能源管理，而且大大提升了劳动效率。

4.3 为节能技改提供决策依据，实现智慧运维

本文采集了设备的基础能耗数据，通过统计分析很容易发现设备的能耗状况和设备的利用率等信息，根据这些信息可以准确判断哪些设备需要进行技术改造以及这些设备需要改造的轻重缓急和时间顺序。曾有一家世界500强的化工企业，在搭建了济中能源电力需求侧管理平台后，通过数据分析发现1期生产线单耗较3期高出近10%，排查发现1期电机设备能效明显偏低，于是及时对整条生产线的电机进行改造，结果平均每台电机电流节省17 A，单耗降低70元/t，年能耗降低1 120万元。

4.4 为合理配置新能源和储能以及购售电碳交易等宏观决策提供数据支撑

本文认为要为企业或者园区配置能源站和建设储能甚至是购售电碳交易等业务时，务必准确了解需求侧的准确需求信息，否则仅凭拍脑袋，既不科学也不合理，人为造成巨大浪费和诸多麻烦。日积月累企业和园区的能源数据，可以为企业或者园区的能源管理产生的很多宏观决策提供数据支撑，轻松科学决策。

4.5 提升品牌竞争力和社会影响力

能源是企业日常管理至关重要的一部分，直接关系到成本核算、管理水平、社会责任等方面。目前，国家在大力提倡打造智慧园区、智能制造、工业互联网等，所有这些其根本在于实现数字化转型。而数字化转型成功直接关系到企业的品牌以及竞争力和社会影响力。

以上五点只是对单个企业来说，能源领域的数字化转型的价值。当企业的数字化转型累聚到一定量级时，济中能源还可以通过大数据分析出行业能源使用报告，制订行业能耗标准、指导能耗设备采购等一系列有价值的内容，那时会发现数字就像“石油”，从原料衍生出很多应用，直接主导社会、企业和日常生活的运转，起到举足轻重的作用。

5 五点建议

基于近十年在国内能源领域进行数字化转型的探索和实践，本文认为要想有效推进企业数字化转型，必须在以下五个方面做好工作。

5.1 针对主要负责人进行宣传教育

数字化转型是“一把手”工程。要不要数字化转型是一个企业的重大宏观决策，主要领导认识是否到位决定了工作是否能执行到位。很多领导对数字化转型缺乏足够的认识，他们往往重视“硬件”轻视“软件”，重视“设备节能”轻视“管理节能”，重视“控制”轻视“分析”。他们对看得见摸得着的硬件设备愿意花重金购置，而对于看不见摸不着的软件和管理不愿花大价钱。这种观念若不能扭转，数字化转型将只能流于形式。

5.2 加大示范推广力度

很多领导害怕担责任，不敢创新。提及能源管理的数字化转型，他们总要问服务商是否有成功案例，而且有时会强调在本地是否有。因此，主管部门肩负着在筛选优质服务商的同时多提供应用场景和示范案例。一个活生生的案例胜过十次说教。

5.3 强化考核

对于那些执行数字化转型不够主动的企业就需要实行更严厉的考核。此前，苏浙沪分别就能耗问题出台了有关考核制度，比如浙江的“亩产论英雄”政策，上海出台针对建筑单位能耗的考核等。至于数字化转型也应出台配套的考核细则，务必加大考核力度，这样才能确保转型的顺利推进。

5.4 资金支持

根据央行易纲行长2021年4月15日在“绿色金融和气候政策”高级别研讨会上的讲话，在2030年前，中国碳减排每年需投入2.2万亿元（10年22万亿元的金融投入），2030-2060年，每年需投入3.9万亿元（30年117万亿元的金融投入）。在这样的大背景下，数字化转型应落实绿色金融的实施细则。资金的支持是数字化转型任务得以不折不扣完成的保障。