智慧能源系統(tǒng)建設(shè)與探索

段金明

摘 要：智慧能源系統(tǒng)整合了用能單位相關(guān)能耗數(shù)據(jù)，開(kāi)展能源大數(shù)據(jù)分析應(yīng)用，為政府部門提供各項(xiàng)數(shù)據(jù)支持，改變過(guò)去各個(gè)部門的信息割裂狀況。本文主要從能耗采集、主題應(yīng)用、節(jié)能監(jiān)察、挖掘分析、節(jié)能服務(wù)等角度對(duì)智慧能源監(jiān)管系統(tǒng)進(jìn)行了系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面的探討，有效促進(jìn)了節(jié)能減排低碳發(fā)展工作。

關(guān)鍵詞：智慧能源 能耗監(jiān)測(cè) 節(jié)能監(jiān)察

中圖分類號(hào)：TP311.52 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2018）10（a）-0011-02

2017年11月，揚(yáng)州市政府印發(fā)了《“云上揚(yáng)州”建設(shè)行動(dòng)計(jì)劃（2017—2020年）》和《“云上揚(yáng)州”頂層設(shè)計(jì)方案》兩個(gè)文件，明確提出建設(shè)智慧能源監(jiān)管系統(tǒng)，要求整合企業(yè)、建筑、交通、公共機(jī)構(gòu)等相關(guān)能耗數(shù)據(jù)，開(kāi)展能源大數(shù)據(jù)分析應(yīng)用，為政府部門開(kāi)展能源形勢(shì)分析、“三控”目標(biāo)預(yù)測(cè)預(yù)警、節(jié)能監(jiān)察、能源計(jì)量管理提供數(shù)據(jù)支持。

智慧能源監(jiān)管系統(tǒng)致力于改變工作現(xiàn)狀，打造高效、廉潔、創(chuàng)新、服務(wù)型政府，主要設(shè)計(jì)體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

1 保障重點(diǎn)用能單位能耗數(shù)據(jù)及時(shí)、準(zhǔn)確采集

通過(guò)企業(yè)能耗在線監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)，對(duì)共建部門、省經(jīng)信委、用能單位和大數(shù)據(jù)共享開(kāi)放平臺(tái)等渠道入口對(duì)全市重點(diǎn)用能單位的電、蒸汽、天然氣、水、油、煤等能源消耗數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，并按照一定的規(guī)則、方法和流程進(jìn)行校驗(yàn)、清洗、整理加工，完成資源數(shù)據(jù)的生成、入庫(kù)，確保源頭能耗數(shù)據(jù)的質(zhì)量。

為確保數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)穩(wěn)定、可靠、可信，系統(tǒng)通過(guò)時(shí)間維度和空間維度進(jìn)行全視角監(jiān)控。時(shí)間維度監(jiān)控以數(shù)據(jù)源、行業(yè)主題等緯度，實(shí)現(xiàn)采集交換、整合處理到共享服務(wù)的全生命周期監(jiān)控?？臻g維度監(jiān)控對(duì)數(shù)據(jù)在各個(gè)不同階段數(shù)據(jù)庫(kù)的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，如從采集源到目標(biāo)庫(kù)的數(shù)據(jù)狀態(tài)，從原始庫(kù)中的原始數(shù)據(jù)到標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)狀態(tài)，以及經(jīng)過(guò)加工分類后的基礎(chǔ)庫(kù)、行業(yè)能源主題庫(kù)等各庫(kù)之間的流轉(zhuǎn)監(jiān)控進(jìn)行在線的監(jiān)測(cè)[1]。

通過(guò)數(shù)據(jù)可視化應(yīng)用技術(shù)，利用Web圖形化組件，通過(guò)餅狀圖、柱狀圖、曲線圖、散點(diǎn)矩陣圖等展示方式，將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行直觀呈現(xiàn)。

2 整合信息孤島，加強(qiáng)部門聯(lián)動(dòng)，提高工作效率

加強(qiáng)能源綜合管理，系統(tǒng)在設(shè)計(jì)上充分考慮各共建部門業(yè)務(wù)需求，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)高度整合，通過(guò)綜合分析運(yùn)算為全市節(jié)能減排工作整體規(guī)劃提供數(shù)據(jù)支撐。

對(duì)內(nèi)面向經(jīng)信委和5個(gè)共建責(zé)任單位、6個(gè)區(qū)縣進(jìn)行節(jié)能數(shù)據(jù)資源的共享，實(shí)現(xiàn)橫向打通各部門業(yè)務(wù)、縱向市縣數(shù)據(jù)聯(lián)動(dòng)的橫縱貫通能力。支持共建部門主題能源系統(tǒng)建設(shè)，針對(duì)不同的節(jié)能主題、應(yīng)用場(chǎng)景、交流對(duì)象，設(shè)置不同的主線進(jìn)行可視化展示。具體如下。

（1）發(fā)改委能源主題系統(tǒng)主要對(duì)揚(yáng)州市各領(lǐng)域能耗狀況進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)分析，從源頭上杜絕能源浪費(fèi)，提高能源利用效率，加強(qiáng)能源消費(fèi)總量管理。對(duì)固定資產(chǎn)投資項(xiàng)目能耗進(jìn)行嚴(yán)格把控，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的能源消費(fèi)量、能效水平滿足地區(qū)能源消耗總量和強(qiáng)度“雙控”的管理要求。

（2）經(jīng)信委能源主題系統(tǒng)主要對(duì)工業(yè)企業(yè)能耗進(jìn)行監(jiān)測(cè)分析，行使經(jīng)信委用能監(jiān)管和服務(wù)企業(yè)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)對(duì)地區(qū)能耗強(qiáng)度控制，倒逼企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。

（3）建設(shè)局能源主題系統(tǒng)主要根據(jù)《江蘇省綠色建筑發(fā)展條例》《江蘇省綠色建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》等文件要求，實(shí)現(xiàn)對(duì)大型公共建筑主題的應(yīng)用分析。通過(guò)對(duì)建筑能耗數(shù)據(jù)的采集、有效傳輸和科學(xué)處理，為全市各類公共建筑能耗統(tǒng)計(jì)、能源審計(jì)、建筑節(jié)能管理和節(jié)能改造提供有效的數(shù)據(jù)支持。

（4）為掌握道路運(yùn)輸行業(yè)節(jié)能降耗基本情況，交通局能源主題系統(tǒng)主要接入公交和揚(yáng)汽兩家公司的公共交通能耗數(shù)據(jù)，以及出租車OBD油耗和碳排放量等數(shù)據(jù)，滿足政府及交通運(yùn)輸行業(yè)管理部門制定政策規(guī)劃和行業(yè)管理的需要。實(shí)現(xiàn)對(duì)公共自行車、共享單車、新能源和可再生能源的能源轉(zhuǎn)化量的數(shù)據(jù)分析，為交通部門做好節(jié)能減排工作提供決策依據(jù)。

（5）機(jī)關(guān)事務(wù)局能源主題系統(tǒng)主要對(duì)年能耗100tce以上公共機(jī)構(gòu)實(shí)施能耗在線監(jiān)測(cè)，分析和識(shí)別公共機(jī)構(gòu)的重要能源使用和節(jié)能潛力。通過(guò)對(duì)用能用水系統(tǒng)（設(shè)備）的能耗、運(yùn)行條件和運(yùn)行效率及綜合能耗、電、油、煤、天然氣、熱力、水等各種類型的能源資源消耗、人均能耗和單位面積能耗監(jiān)測(cè)分析，開(kāi)展公共機(jī)構(gòu)節(jié)能工作，降低能源資源消耗、提高公共機(jī)構(gòu)的資源利用效率。

（6）建立高度集成的用能單位管理系統(tǒng)，為用能單位提供監(jiān)測(cè)分析、政企互動(dòng)、管理提升的功能應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)用能單位內(nèi)部節(jié)能業(yè)務(wù)的提升，促進(jìn)用能單位節(jié)能降耗，倒逼企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。

3 打造規(guī)范、透明的專業(yè)執(zhí)法流程管理體系，實(shí)現(xiàn)在線節(jié)能監(jiān)察

構(gòu)建執(zhí)法人員和企業(yè)節(jié)能負(fù)責(zé)人備案庫(kù)，對(duì)全市重點(diǎn)用能企業(yè)，按性質(zhì)、用能量進(jìn)行分級(jí)分類管理，以信息化手段規(guī)范監(jiān)察案件的立案、辦案、處理、結(jié)案等節(jié)點(diǎn)流程。

制定年度監(jiān)察計(jì)劃，根據(jù)國(guó)家、省、市節(jié)能專項(xiàng)監(jiān)察計(jì)劃，設(shè)定監(jiān)察類別和監(jiān)察內(nèi)容，在綜合能源消費(fèi)量、能效限額超標(biāo)情況、違法記錄次數(shù)、限期整改次數(shù)、行政處罰次數(shù)、未計(jì)劃案件（投訴舉報(bào)、復(fù)核等）、能源利用狀況報(bào)告按時(shí)報(bào)送情況、電力消費(fèi)總量、在線監(jiān)測(cè)的能耗數(shù)據(jù)與能源利用狀況報(bào)告中能耗數(shù)據(jù)的差異情況等篩選條件下，生成監(jiān)察企業(yè)名單，列入監(jiān)察計(jì)劃。支持用戶對(duì)生成的企業(yè)名單進(jìn)行手動(dòng)增減。通過(guò)內(nèi)置雙隨機(jī)算法，為計(jì)劃監(jiān)察的用能單位隨機(jī)分配監(jiān)察人員，實(shí)現(xiàn)監(jiān)察用能單位和監(jiān)察人員的“雙隨機(jī)”選定。

監(jiān)察執(zhí)法人員根據(jù)監(jiān)察計(jì)劃對(duì)用能單位進(jìn)行監(jiān)察，通過(guò)監(jiān)察準(zhǔn)備、監(jiān)察實(shí)施、監(jiān)察處理等階段進(jìn)行執(zhí)法管控，并輔以監(jiān)察通知書(shū)、監(jiān)察執(zhí)法現(xiàn)場(chǎng)告知書(shū)、通知書(shū)送達(dá)回執(zhí)等應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)與用能單位工作上互動(dòng)。實(shí)現(xiàn)對(duì)結(jié)案案件的目錄存檔管理，形成案卷資料庫(kù)。

同時(shí)充分考慮到了節(jié)能監(jiān)察中心、建筑、交通、機(jī)關(guān)事務(wù)管理局等部門的聯(lián)合執(zhí)法應(yīng)用，方便了各方業(yè)務(wù)流程的協(xié)調(diào)和資源共享。

在執(zhí)法流程設(shè)計(jì)中，遵循了統(tǒng)一規(guī)范、全程留痕、技術(shù)輔助、聯(lián)合執(zhí)法幾個(gè)主要原則。

4 進(jìn)行大數(shù)據(jù)挖掘分析，開(kāi)展能效對(duì)標(biāo)、預(yù)測(cè)預(yù)警、輔助決策、課題創(chuàng)新等應(yīng)用

建立能源預(yù)測(cè)預(yù)警機(jī)制，在城市能源管理數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)上構(gòu)建能源消費(fèi)總量、碳減排、能效對(duì)標(biāo)等預(yù)測(cè)預(yù)警模型，對(duì)城市能源消耗進(jìn)行趨勢(shì)預(yù)測(cè)和能源儲(chǔ)備預(yù)警，輔助城市用能的合理調(diào)度。

運(yùn)用大數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)對(duì)各部門的創(chuàng)新課題進(jìn)行輔助，創(chuàng)建數(shù)據(jù)分析模型，研究探討主題能耗與經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、民生、社會(huì)治理等各方面的關(guān)系，為政府制定、指導(dǎo)相關(guān)能源政策提供堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。例如交通局以研究駕駛習(xí)慣跟汽車能耗的關(guān)系為課題，可從本系統(tǒng)申請(qǐng)“大數(shù)據(jù)共享平臺(tái)”調(diào)取“公交ERP項(xiàng)目”數(shù)據(jù)，以車輛油耗為因變量，以駕駛習(xí)慣相關(guān)的油門/剎車踏板行程、車速等數(shù)據(jù)為自變量，驗(yàn)證數(shù)據(jù)相關(guān)性、完善數(shù)學(xué)模型，指導(dǎo)工作、啟發(fā)進(jìn)一步研究[2]。

5 服務(wù)企業(yè)節(jié)能管理需求，挖掘節(jié)能技改潛力，促進(jìn)節(jié)能服務(wù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展

為用能單位提供“一站式”服務(wù)，集政策庫(kù)、技術(shù)庫(kù)、專家?guī)?、在線教育、GIS綜合展示等功能于一體。通過(guò)服務(wù)的深入應(yīng)用，集聚節(jié)能服務(wù)商、用能單位、科研機(jī)構(gòu)、雙創(chuàng)企業(yè)等市場(chǎng)主體，搭建綠色低碳支撐體系、產(chǎn)業(yè)體系和服務(wù)體系。加強(qiáng)政企協(xié)同合作，促進(jìn)全市綠色低碳產(chǎn)業(yè)發(fā)展，不斷優(yōu)化全市招商引資環(huán)境，形成產(chǎn)業(yè)發(fā)展的良性循環(huán)，最終實(shí)現(xiàn)政企命運(yùn)共同體。

6 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，通過(guò)“智慧能源系統(tǒng)”的建設(shè)，將政府管理部門、行業(yè)管理部門、用能單位、能源生產(chǎn)用能單位、社會(huì)公眾納入了一個(gè)服務(wù)體系，政府管理部門和行業(yè)管理部門能快速掌握能源消費(fèi)動(dòng)態(tài)信息，并能開(kāi)展分析和預(yù)測(cè)工作，為政府制訂宏觀調(diào)控政策提供科學(xué)依據(jù)，提高政府宏觀調(diào)控能力，減少經(jīng)濟(jì)決策失誤或調(diào)控滯后而引起的損失，促進(jìn)決策科學(xué)化，提升公共服務(wù)水平。

參考文獻(xiàn)

[1] 趙讓.感知能耗 智慧監(jiān)管——基于物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)字化能源監(jiān)管系統(tǒng)[J].中國(guó)教育信息化，2010（9）：17.

[2] 崔俊奎，張秉瑞，周劍峰，等.智慧城市區(qū)域建筑能源監(jiān)管平臺(tái)搭建與運(yùn)行管理[J].建設(shè)科技，2015（5）：67-70.