钢铁研究学报
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钢铁企业节能减排中枢——能源管理中心建设探讨

  论文导读:资源环境问题已是影响钢铁工业生存和发展的重大问题。工业和信息化部在2009年发布了《关于印发钢铁企业能源管理中心建设实施方案的通知》。能源管理中心就是在现代监控技术和信息技术的支撑下。

  关键词:钢铁企业,能源管理中心,问题,建议

  钢铁工业是国民经济重要基础产业,能源消耗量约占全国工业总能耗的15%,废水和固体废弃物排放量分别占工业排放总量的14%和17%,是节能减排的重点行业。目前,钢铁工业的发展已面临资源和环境的双重制约,从长远来看,资源环境问题已是影响钢铁工业生存和发展的重大问题,只有转变增长方式,大幅度提高能源利用效率,以能源的有效利用促进钢铁工业的可持续发展,才能使钢铁工业有更大的生存和发展空间。工业和信息化部在2009年发布了《关于印发钢铁企业能源管理中心建设实施方案的通知》,该通知鼓励钢铁企业建立能源管理系统(EMS),我国钢铁企业能源管理系统已经进入快速增长期。

  一、能源管理中心概述

  (一)能源管理中心的概念及功能

  能源管理中心就是在现代监控技术和信息技术的支撑下,对冶金企业电力系统、动力系统(燃气、热力、氧氮氩)、水系统实行集中监测、控制和管理,通过对企业能源生产、输配和消耗实施动态监控和管理,从而实现系统性节能降耗。

  能源管理中心作为能源监控及调度和能源管理的一个平台,主要包含以下功能:

  1.信号采集和监控功能:包括数据采集、监控、信息归档、事件记录、语音报警等。

  2.基础能源管理:包括能源消耗实绩、计划能源运行支持;能源消耗对标分析等。

  3.在线预测功能:动态煤气平衡预测、电力负荷预测等。

  (二)能源管理中心的作用

  作为冶金企业自动化和信息化的重要组成部分,能源管理中心不仅对能源的统一调度、优化煤气平衡、减少煤气放散、提高环保质量、降低吨钢能耗和提高劳动生产率有重要作用,而且对于事故预案的制定和执行、事故原因的快速分析和及时判断处理、能源供需的合理调整和平衡以及在客观信息基础上的能源实绩分析、能源计划编制、能源质量管理、能源系统的预测等都是十分有效的。

  1.大幅度提高钢铁企业能源系统劳动生产率:能源管理中心中充分利用无人值守管理技术,显著改善能源系统的及时平衡调整、异常和故障的快速分析和处理。

  2.能源管理系统可以显著提高能源供需的动态平衡水平,从而实现良好的平衡节能环保效果。

  3.提高全厂性能源事故的反应能力:能源调度可以通过系统迅速从全局的角度了解系统的运行状况,故障的影响程度等,及时采取系统的措施。

  4.完善能源信息的采集、存储、管理和有效利用:有了完善的能源信息采集系统,我们就获得了能源系统的第一手资料,经过数据分析、处理和加工,在中央控制室的调度人员和专业能源管理人员就能实时掌握系统运行情况,并能在需要时及时采取调度措施,使系统尽可能运行在最佳状态。

  5.减少管理环节、优化管理流程

  (三)能源管理中心的技术内容

  企业能源管理中心系统采用的基础技术包括系统集成和应用集成技术、现代计算机和网络技术、数据库和实时数据库技术、数据分析和预测技术等。

  企业能源管理中心系统需集成能源动力现场控制系统(水、电、风、气/汽)和各主工艺单元DCS系统(即数字信息收集系统)等第三方系统。

  具体包括:综合过程监控系统,预测与能源平衡调度模型及软件,基础能源管理系统,管控中心工程子系统(基础设施配套),工业及管理网络系统,现场控制系统改造,数据采集装置改造,配套管理模式和机制建设等等。

  二、钢铁企业能源管理中心应用实践

  (一)国外

  能源中心的雏形最早始于 20 世纪 60 年代的日本,其钢铁企业利用模拟仪表形成能源数据采集与监控系统来分别满足能源介质生产和分配的需要。论文格式,建议。进入70年代日本钢铁厂利用电子计算机将各自独立的能源介质网逐步过渡到由动力部门集中管理,达到统一管理能源介质的转换和分配,能源中心初步形成。之后,随着计算机技术、控制技术的发展,能源中心技术也突飞猛进,数据库管理、集散控制技术、分析决策系统、智能控制和智能管理等广泛应用于能源中心,能源中心技术成为企业能源管理现代化的基本配置。目前在日本的钢铁企业中应用已十分普遍。并且随着日本钢铁技术的输出,在韩国、巴西等国家的钢铁企业中能源中心的应用也已得到了普及和推广。

  (二)国内

  我国钢铁企业建设能源管理中心起步较晚,最早实施能源管理系统的企业是宝钢,宝钢的能源管理系统1997年建成。除了宝钢之外,其他企业的能源管理系统是在2003年以后开始陆续上马的,有马鞍山钢铁、南钢、济钢、首钢等。

  宝钢能源中心能源管理系统(EMS)是一个覆盖宝钢一、二、三期工程各单元的全局性能源管理系统,自1982年投产以来,经1987年的二期工程改造扩建,后又经1991年到1997年的三期改造,使其由原来的能源检测、控制为主,改造成为现在的以全厂一、二、三期生产主设备为对象、各种能源介质和环保的监控、信息的管理。是一个覆盖基础自动化、过程监控及管理三个功能层次的计算机网络系统,并建立数据通讯网络,完成监测、控制、优化及故障诊断等各类应用软件,实现对供配电、给排水、动力和环保等有关能源子系统的自动控制及监测,完成能源的优化调度和管理,实现安全、优良供能、提高工作效率、降低能耗,从而达到降低产品成本的目的。它已成为宝钢能源生产调度和管理的中枢。

  三、钢铁企业能源管理中心建设存在问题

  (一)系统本身的问题

  第一,由于能源管理系统目前还没有一套体系标准,因而建设的要求和功能存在不少误区,导致投入大,效果差,离节能减排的核心要求距离较大,这不利于能源管理系统技术的推广和发展。

  对于新建的钢铁企业,能源管理系统的投入大概是3000万元到5000万元;对于老企业,按照要求必须要对原有的系统进行改造,投入可能成倍增加。

  能源中心的经济效益其实很难评估,其经济效益主要来源于最优分配能源,而最优化计算必须紧密结合生产,效益的产生与能源中心的关联度难以评估。

  第二,部分钢铁企业能源系统的装备水平较低。企业能源系统监测、控制系统尤其是数据采集仪表和自动化水平还较低,达不到企业能源管理中心系统需要的配置水平,难以实现对生产及能源系统监控与系统优化调度的有机结合。另外,企业在能源系统自动控制和优化管理方面的经验还比较缺乏。

  (二)体制的问题

  第一,企业的认识不足。长期以来,对信息化在节能减排上有所作为的认识不足,所以企业有了资金,也优先用于改进工艺装备,建设能源管理系统的意愿不强。

  第二,认为能源中心仅仅是技术问题,单靠成熟的计算机技术和信息技术就能解决企业的能源管控问题。能源中心实际上是也是更深层次的管理体制、运行机制的问题。我国钢铁企业的能源管理普遍是一种粗放型的管理模式,能源管理不集中、职能分散,能源中心建设势必涉及到业务流程的重新整合。

  四、钢铁企业建设能源管理中心的建议

  (一)能源管理管理中心是个非常复杂的系统,它必须和ERP系统以及其他信息化系统衔接起来,其建设应服从于ERP系统建设的整体需要。

  (二)企业能源中心的建设,必须将现有的分散多头管理模式,转变为能源生产与能源管理合一的集中管控模式;能源管控中心与生产调度中心要密切结合,同时要考虑与环保监控中心的结合,最大限度地达到物流、能源流、信息流的统一优化调度。论文格式,建议。论文格式,建议。

  (三)企业能源管理中心的配套管理模式和机制建设是相对于硬件设施建设的“软件”建设,其关键是建立企业能源管理中心的理念和定位,把项目建设和管理体制建设有机结合起来,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,使企业能源管理中心发挥出最佳效果。论文格式,建议。论文格式,建议。

  (四)能源中心建设不仅投入大,而且涉及到体制问题,因此成功的能源管理系统工程应该是“一把手”工程,领导必须亲自抓。论文格式,建议。

  五、结束语

  随着国家能源供需矛盾的进一步扩大、环境保护政策的进一步强化以及钢铁企业自身生产成本的不断优化,相信能源中心技术在不远的将来必将为我国钢铁工业普遍采用,这将对我国钢铁工业的节能降耗和可持续发展产生积极的作用。

  参考文献:

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  [2]陈启祥。以科学发展观为指导坚持创新探索钢铁企业循环经济发展模式[J].山东冶金。2005年06期。

  [3]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,2003,22(6):5-6,36.

  [4]孙彦广。能源管理系统是节能的重要手段[J].中国制造业信息化,2007年第9期。

  [5]马殿同。钢铁企业能源管理[J].设计技术,2007年第2期

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