钢铁企业能源管控信息系统建设指导意见

钢铁企业能源管控信息系统建设指导意见 中国钢铁工业协会 前言钢铁工业是国民经济建设中重要的基础原材料工业。改革开放为我国钢铁工业注入了新的活力，使之取得了世人瞩目的发展。钢铁工业的特点是规模大、工序多、流程长、高能耗、高物耗、排放物量大。钢铁企业在生产过程中主要消耗的是矿石、煤、焦炭、电、氧气、重油资源等，而同时必然伴生大量的可燃气体（氧气、氢气、煤气等）、蒸汽、热水、高温物料等，因此也是电能、热能、机械能、化学能等多种能源的相互转换过程。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的首要任务和突破口，党的十七大中明确指出：加强能源资源节约和生态环境保护，增强可持续发展能力。中国钢铁工业走新型工业化道路，降低能源资源消耗、减少环境污染是一项重要任务。因此，当前乃至今后相当长一段时期，解决钢铁工业的清洁生产，节能环保绿色生产是钢铁工业十分重要的课题之一。钢铁企业既要发展还要降低消耗，保护环境，既有社会发展的任务又要承担社会进步的责任，这是关系到钢铁工业未来可持续发展的大事。“十一五”期间，国家要求推进钢铁工业发展循环经济，发挥钢铁企业产品制造、能源转换和废物消纳处理功能。在国家发改委公布的《钢铁产业发展政策》中明确提出：按照可持续发展和循环经济理念，提高环境保护和资源综合利用水平，节能降耗，最大限度地提高废气、废水、废物的综合利用水平，力争实现“零排放”，建立循环型钢铁工厂。钢铁企业必须发展余热、余能回收发电，并提出了降低原料、能源、水的消耗，提高资源利用效率和资源回收率，建设污水和废渣综合处理系统，提高钢材使用效率，到2010年实现全行业吨钢综合能耗降到0.73吨标煤，吨钢水耗降至8吨以下，水循环利用率的达到95%的钢铁工业可持续发展的指导意见。钢铁工业发展要按循环经济的要求，利用信息技术，走出一条产品质量高、经济效益好、资源消耗低、环境污染少、竞争能力强的钢铁强国的路子，实现又好又快的可持续发展。为了贯彻落实党中央、国务院的指示精神，综合利用能源、清洁化生产，中国钢铁工业协会向全行业提出了“按照科学发展观的要求，加强节能降耗、降低成本，改善环保，提高可持续发展的能力”的号召，有力地推进了钢铁企业利用信息及自动化技术实现节能降耗和环境保护。钢铁企业之间形成了相互交流、互相学习、共同推进的良好氛围。如今，钢铁行业已经形成共识，在现代化钢铁企业的炼铁、炼钢、轧钢等工艺中，应用先进的信息技术，实现高度的自动化和最优工艺控制，可以大大降低能源和资源消耗，改善环境。信息技术为实现全面、实时、动态监测和管理各种资源提供了现代化手段。这也是在我国资源、能源严重缺乏的情况下推动钢铁工业现代化、信息化、国际化进程的重要途径。钢铁企业能源管理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。能源管控信息系统是上世纪90年代中期在国际上发展起来的钢铁企业的系统节能技术之一，在发达国家得到了广泛应用，而在我国钢铁企业则处于刚刚起步阶段。能源管控信息系统是钢铁企业实现优化资源配置、合理利用能源、改善环境，实现从单一的装备节能向系统优化节能的战略转变的重要措施，也是创建节约型企业、实施清洁生产的必然要求。钢铁企业要从可持续发展的战略高度来认识建设能源管控信息系统的必要性，努力实现能源集中管控。能源管控信息系统是钢铁企业整体信息化的一部分。能源管控信息系统向企业ERP系统提供能源管理的各种数据；对生产过程所需能源进行优化调配和能源消耗的在线实时监控，确保生产用能的稳定供应；监控能源设备状况、能源设备集中管理与自动化操作。能源管控信息系统是体现钢铁工业节能水平的标志。能源管控信息系统应能做到确保生产用能的稳定供应；充分利用低价能源代替高价能源；对能源集中管理与自动化操作，提高劳动生产率，对发展清洁生产和实现循环经济起着关键作用。鉴于目前许多钢铁企业已经启动能源管控信息系统的建设，因此，中国钢铁工业协会适时发布《钢铁企业能源管控信息系统建设指导意见》，目的就是帮助企业借鉴先进的信息系统建设经验和方法，把握好应用范围、基本功能、实施方法、环境要求以及一般原则等，引导企业又好又快地建设能源管控信息系统，为企业节能减排发挥出最大效益，为钢铁行业完成党中央国务院提出的节能减排目标做出贡献！

1、 概述1.1 国内外节能减排现状综述及我国政策要求我国“十一五”规划纲要提出，“十一五”期间单位国内生产总值能耗降低20％左右，主要污染物排放总量减少10%。当前，我国实现节能减排目标面临的形势十分严峻。我国产业结构中工业耗能占能源总消费量的70％，大大高于世界各国三分之一左右的平均水平。钢铁、有色金属、化工、建材、石油加工、电力六大高耗能行业是我国能源消费的大户，占据了全国工业能耗的近70%。为了促进节能减排目标的实现，国家有关部委正加紧研究并实施一批对行业技术进步、管理升级、节能减排具有重要推动作用的工业节能减排技术改造重点工程，如重点用能企业能源管理的信息化改造工程、重点行业企业的能源管理中心工程等。国家工业与信息化部与财政部近日也联合出台《工业企业能源管理中心建设示范项目财政补助资金管理暂行办法》，明确提出：“根据我国工业企业节能及节能新技术发展等情况，在钢铁、有色、化工、建材等重点用能行业开展能源管理中心建设示范工作”。随着一系列政策和法规的出台，钢铁企业能源管理中心建设必将加快进行。因此，抓紧研究制定钢铁企业能源管控信息系统建设指导意见，加快能源管理信息化建设，利用信息技术提高企业能源管控水平和能力，促进钢铁行业能源管控信息系统的应用和推广，是我国钢铁行业现阶段节能减排的必然要求。

钢铁企业的能源消耗约占钢铁成本的比例约20%-40%，不同的装备水平、工艺流程、产品结构和能源管理水平对能源消耗都会产生不同的影响。建设一体化的集中统一的企业能源管控信息系统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，应从企业发展战略的高度认识建设企业能源管控信息系统的必要性和迫切性。

1.2 钢铁企业装备水平、产品结构、管理模式差异影响由于钢铁企业金属流与能源流相互依存与协调关系，决定了能源流受金属流工艺技术、产品结构等因素影响甚大。首先是产品结构决定了企业产线长短，而产线长短又直接影响能源流。铁对普钢和特钢企业的影响又有着显著差异，同样的普钢企业又受品种钢比例、长短流程影响，从而致使能源消耗指标差异增大。但是，钢铁行业能耗管理存在可持续改进空间是不争的事实，因此这些都需要通过技术改造、管理和生产控制的不断提高和优化来改善，由于两化融合和能源管控信息系统建设是企业提高能源管理的有效方法，所以需要我们研究、探索以信息化为主要支撑的生产管理推进模式来提升综合能源管理和利用水平。1.3 信息化与工业化融合对能源管控、节能减排的影响信息化能够促进管理变革和加快管理创新，同时两化融合也会大大促进技术改造更好地为决策效益服务，进而加快工业化发展步伐。而工业化和信息化发展进程对社会效益最显著的贡献就是节能减排和循环经济，这是中国钢铁企业进入装备大型化、产能巨型化进程中必须要解决的首要问题，利用信息技术提高能源管控水平、促进节能减排是我们必须采用的科学化方法。

2、 能源管控信息系统三种基本应用类型

根据目前冶金企业的管理模式和发展的不同阶段，能源管控信息系统的建设管理方式、系统覆盖的范围也会有所不同，其所涉及的技术范畴和产生的管理效益也有所差异。

2.1 完全扁平化管理支撑的能源管控信息系统按照扁平化生产指挥和集中一贯制管理体制融合了企业能源管理与生产运行，形成了能源集中管控、平衡与生产的协调统一，能源利用效率和能耗指标行业领先，二次能源回收与充分利用效果显著，循环经济和节能减排指标逐年改善非常显著。能源和生产运行效率高，技术手段完备，技术方法、运行管理、人员素质达到了现代化和工业化进程要求。数据采集、处理和分析、控制和调度、平衡预测和能源综合管理等功能充分发挥了一体化集成作用与效果，信息化引领效果显著。

2.2 不完全扁平化管理支撑的能源管控信息系统生产指挥和整体管理模式仍延用分层管理模式，能源管理与采集实行了集中管理，部分重要能源平衡点具备了集中控制手段和方法，与能源动态平衡形成了有效的生产异动协调控制，在线控制技术和管理保障体系有待于进一步改善和提高。实现了数据采集、处理和分析、控制和调度、平衡预测和能源综合管理等功能集中和管控，信息化手段和技术对管理支撑效果明显，能源利用效率和能源指标行业较领先，二次能源回收与充分利用效率较高，基本实现了零排放。整体管理效益贡献空间仍然较大，持续改善与进步效果显著。

2.3 基于数据采集的能源监控信息系统企业级能源数据采集网络覆盖了企业工序间管理，形成了较完备的数据采集、处理、统计分析管理功能，能源管理基础设施较完备，基本能够满足两化融合初期管理需要，建立了能源管理中心和能源环保综合管理保障体系，管理手段和运行保障体系完善，投资回报效果已初步显现，无能源管理浪费和过剩使用现象，能源利用与能耗指标在行业平均水平以上，消除行业落后一年以上且改善效果显著。信息化促进工业化和企业管理整体应用效果处行业优秀行列。

3、 能源管控信息系统3.1 定义能源管控信息系统是具有完整能源监控、管理、分析和优化功能的管控一体化计算机信息系统。能源管控信息系统是企业自动化和信息化的重要组成部分，为企业能源管理提供自动化和信息化手段和方法。

3.2 应用范围一般而言，能源管控信息系统最基本要求是涵盖企业主要产能、用能和二次能源生产、利用范围，“管”和“控”各自包涵的内容主要是，“管”包括数据的采集、处理和利用过程，“控”包括直接和间接控制，直接控制又细分为集中控制和分散控制，能源管控信息系统根据企业的管理和技术水平虽然有差异，但应包涵上述基本内容。

3.3 应用功能能源管控信息系统应用功能由如图1的功能组成。其中最底层矩形框中功能为基本功能，圆角框中为可选功能。

图 1 应用系统功能配置 应用功能描述钢铁企业能源管控信息系统应用功能描述见表1。表1 应用功能描述

类型应用功能 应用功能简要描述

能源数据采集与基本处理数据的完整性、准确性、实时性、独立性、安全性，必要的温压补偿、数据归档及追溯，满足监控和管理要求，信息点（TAG）数量合理（1000万吨钢/年规模企业，以 < 30000点比较合理）