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[關鍵詞]能源管理；數據采集；能源調度；節(jié)能降耗
[中圖分類號]P413 [文獻標識碼]A [文章編號]1672-5158（2013）06-0418-02
1、引言
能源管理涉及的范圍很廣，它包含了從能源生產到消耗各個環(huán)節(jié)的管理技術，冶金企業(yè)能源管理主要涉及對企業(yè)二次能源的平衡管理和能源消耗的分析。
河北鋼鐵集團宣鋼公司在2011年開始建設能源管理系統(tǒng)，其針對現(xiàn)場的水、電、氣體等能源儀表，通過組網對其進行遠端的數據采集與控制，集有線和無線測控與計算機局域網于一體，形成一個網絡系統(tǒng)，實時監(jiān)測現(xiàn)場能源介質的運行狀態(tài)。
能源管理系統(tǒng)（簡稱EMS系統(tǒng)），通過能源計劃，能源實績，計量認證，能耗計算，設備管理，報表管理等多種手段，使企業(yè)管理者對企業(yè)的能源成本比重，發(fā)展趨勢有準確的掌握。其基本管理職能包括：
能源系統(tǒng)主設備運行狀態(tài)的監(jiān)視
能源系統(tǒng)主設備的集中控制、操作、調整和參數的設定
實現(xiàn)能源系統(tǒng)的綜合平衡、合理分配、優(yōu)化調度。
異常、故障和事故處理。
基礎能源管理。
能源運行潮流數據的實時短時歸檔、數據庫歸檔和即時查詢。
2、EMS系統(tǒng)的特點
實時性：為了及時獲取各種能源介質的能耗信息，該系統(tǒng)充分考慮了宣鋼當前設備通信協(xié)議的狀況，采用了豐富多樣的接口技術，使所有的數據采集時間控制在1s-5s之間，并與產銷系統(tǒng)和ERP系統(tǒng)進行數據傳輸；
先進性：先進的網絡管理方式、網絡設備以及一致的開放式數據庫接口，無論從系統(tǒng)性能、可靠性及網絡的拓撲結構等方面都為企業(yè)提供了高技術的管理模式；
可靠性：可靠性是能源數據采集的先決條件。簡單的網絡拓撲結構及各個功能模塊冗余的設計使得系統(tǒng)運行更加安全可靠；
安全性：系統(tǒng)對于不同的管理職能提供了不同的管理權限；還包括網絡的安全性，整個網絡安裝了防火墻，還使用了網絡隔離技術，有效阻止了外界非法病毒的入侵，從而保證了網絡的安全；
可操作性：硬件設備設置簡單、直觀；系統(tǒng)軟件提供人機界面便于操作。
3、網絡結構
EMS網絡拓撲結構分為三層：
一層為儀表到數據采集分站的通訊，采用RS-485通訊和模擬信號兩種方式；二層為數采分站到總站的通訊，采用無線方式和有線方式；三層為管理網，由服務器到管理分站，組成局域網，連接方式根據現(xiàn)場的實際『青況布置：對于樓內或距離小于100m的計算機，使用超五類雙絞線組成百兆局域網；距離較遠但布線方便可以使用光纖；距離較遠、布線不方便采用無線網橋的方式。
服務器（采集器）的作用：一方面收集分站送來的數據進行匯總處理，同時也能對遠程儀表進行參數設置；另一方面服務器可對工作站（客戶機）進行數據共享。客戶機可以預覽或打印統(tǒng)計報表、實時監(jiān)控和供維修人員監(jiān)視系統(tǒng)運行狀態(tài)。
4、EMS系統(tǒng)的主要功能
4.1 監(jiān)視和遠程控制
（1）能源介質數據監(jiān)視。通過I/O服務器的接口功能，接收來自廠區(qū)PLC、DCS和采集站網關的各類信息，完成數據采集合并歸檔到實時數據庫中。系統(tǒng)采集各種介質的發(fā)生量，各存儲柜的柜位、柜容，以及各能源計量儀表流量、壓力、溫度和表底數據等。
（2）能源設備及主要工序運轉狀態(tài)監(jiān)視。通過I/O服務器的接口功能，實時采集能源設備的重要參數，判斷設備運行狀態(tài)及工序生產狀況，故障及時報警。
（3）能源設備的遠程控制。能源中心調度人員通過專用操作站向廠區(qū)能源PLC系統(tǒng)下達控制指令，控制能源設備的運行。
4.2 基礎能源管理
（1）能源設備管理。能源設備管理主要用于能源計劃的編輯和設備維護。能源設備管理主要對關鍵的大型能源設備實行集中管理，包括建立檢修和使用檔案，輔助制定設備檢修計劃；對設備檢修記錄進行跟蹤、查詢和統(tǒng)計。
（2）能源計劃管理。能源計劃管理根據能源設備管理模塊提供的接口，可以查閱與能源計劃有關的能源設備的檢修計劃，同時在制定能源計劃是，根據生產與消耗平衡的特點，在制定能源計劃的過程中動態(tài)顯示全局能源平衡情況，方便業(yè)務人員微調。
（3）能源報表管理。對于能源系統(tǒng)的計量與管理統(tǒng)計數據，EMS對原始采集數據經必要的計算處理后，按指定格式、時間自動進行系統(tǒng)報表輸出。能源報表管理提供對整個能源管理系統(tǒng)中所以模塊報表需求的支持，提供各種自動報表、手動報表及能耗報表。報表包括小時報表、日報、月報和年報等。
5、關鍵技術
5.1 能源預測模型
本系統(tǒng)中綜合考慮了生產信息、設備檢修計劃信息、非計劃停工信息、工藝變更信息以及能源實際采集數據，對某一能源介質未來幾個小時或幾天內的生產狀況及各用戶單元消耗狀況進行追蹤預測，并根據相應時段內的預測結果進行預測平衡展示，涉及的能源介質包括高爐煤氣、焦爐煤氣、轉爐煤氣、電、水等。預測結果以趨勢圖等形式輸出，為能源平衡調度提供指導。其中包括的曲線有：
實時曲線：用曲線的方式顯示測點的瞬時量；用來直觀顯示實時的數據變化和累積計量的階段性變化。
歷史曲線：畫出測點的某時間段的曲線；
鋼鐵企業(yè)能源介質的波動在自身波動規(guī)律的基礎上受靜態(tài)因素、動態(tài)因素的影響。靜態(tài)因素指物料、產品、工藝條件等，通過靜態(tài)因素推算出能源理論發(fā)生量的過程稱為靜態(tài)模型。動態(tài)因素指工況條件發(fā)生變化，如高爐修風、換爐、計劃檢修及非計劃停機等。
5.2 跨平臺、異構應用數據交換技術
能源管理系統(tǒng)、產銷系統(tǒng)和ERP系統(tǒng)是同時實施的。ERP負責四級財務核算，能源生產和能源消耗的數據需要上傳ERP；同理ERP對電的采購計劃，需要下傳至能源管理系統(tǒng)中完成電的平衡計劃。產銷系統(tǒng)負責管理生產，而能源管理系統(tǒng)需要來自產銷系統(tǒng)的生產計劃和實績，來完成能源計劃和能耗計算。因此三個系統(tǒng)是相互集成，才能完成各自的管理業(yè)務。
5.3 無人值守技術
能源管控系統(tǒng)對動力設施進行遠程控制，主要包括煤氣柜，放散塔等。設置遠程控制專用操作站，操作站配有專用監(jiān)控軟件。
5.4 網絡隔離技術
在能源網絡實施過程中，為了不影響生產，在一些關鍵網接入能源環(huán)網技術中選擇了最新的網絡隔離技術——隔離網關。隔離網關通過內部的雙獨立主機系統(tǒng)，一端接人站控系統(tǒng)網絡，通過采集接口完成各子系統(tǒng)數據的采集；另一端接入能源環(huán)網，完成數據到能源管理系統(tǒng)的傳輸。
6、結論
EMS投入運行后，系統(tǒng)運行穩(wěn)定可靠，能源的分配情況、消耗情況可以及時反饋給有關部門，為生產決策提供了數據，使能源調度更加及時，合理，減少了煤氣的放散，又有原來的事后統(tǒng)計，變?yōu)楝F(xiàn)在的計劃管理與動態(tài)調控，減少了能源消耗，降低了能源成本，經濟效益極為可觀。
參考文獻
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關鍵詞：油田輸配電系統(tǒng)；電力節(jié)能；降耗管理
新時期的不斷發(fā)展，在當前這個社會經濟穩(wěn)定發(fā)展的背景下，我國油田的輸配電系統(tǒng)管理水平已經得到了前所未有的進步和發(fā)展。因此為了能夠順應當前時代的快速發(fā)展，滿足當前日漸嚴格的管理系統(tǒng)體系以及油田輸配電系統(tǒng)的管理工作逐漸轉向電力節(jié)能。電力系統(tǒng)一般都是指供電用戶、輸配電網絡、變電站、發(fā)電站等共同建立的系統(tǒng)，輸電系統(tǒng)也是以屬性電源為主，將電源輸送至下級或者同級的變電站其電壓等級普遍都超過35kV，配電系統(tǒng)一般以輸送電源到配電負載的目標電壓不得超過10kV。而輸配電系統(tǒng)主要負責配送以及輸送電能，電能傳輸的過程中因為傳輸途徑的不同，電壓等級和電力線路也隨之發(fā)生變化，產生不同的耗電量。因此，油田輸配電系統(tǒng)中電力節(jié)能降耗應該被作為當前工作中的研究重點。
1.油田輸配電系統(tǒng)電力存在的問題
在油田企業(yè)的發(fā)展過程中，為了能夠更好地對油田進行開采和勘探，而油田電力系統(tǒng)也應該順應時代的發(fā)展，不斷進行改革和創(chuàng)新，并在石油開采的過程中不斷創(chuàng)新完善，建立一個完整的集發(fā)電、輸送、分配、使用等為一體的電網。成為油田開采的重要部分，油田輸配電系統(tǒng)逐漸的完善，其本身還是存在一定的問題。而我國國內的油田電力系統(tǒng)也是根據油田分布的情況進行建設的，這就出現(xiàn)配電線路過長，負荷超出節(jié)點的問題[1]。而電網中間部分也會因為輸電線路本身的供電半徑過大，而導致電線耗損嚴重，使得電線電壓降低，無法在安全的狀態(tài)下和規(guī)定的電壓下開展工作，就導致事故的發(fā)生，產生大量的能源耗損。而一些油田機之間的距離過大，對應的就會造成變壓器數量不夠，因此一臺變壓器拖動多臺電油機就會產生很大的能源消耗。而在油田開采的過程中一般都是運用電環(huán)節(jié)部分，采油機與注水井都是油田企業(yè)中耗損能源較多的環(huán)節(jié)，這兩種設備相對于其他設備耗損能源都比較高，運行效率非常低。
2.油田配電系統(tǒng)的管理現(xiàn)狀
(1)缺乏完善的機制通過我國現(xiàn)階段的油田輸配電系統(tǒng)管理水平來看，依舊處于粗放的階段，一部分石油企業(yè)對于電力節(jié)能的耗損程度重視度不夠高，管理部門存在著管理不足或者管理責任劃分不明確的現(xiàn)象，尤其是管理責任劃分不明確，這會直接影響到企業(yè)整體的輸配電系統(tǒng)的工作效率，而少部分的油田企業(yè)也缺乏完善的電力管理機制，導致無法全面開展相關的電力工作，也沒有充分發(fā)揮出電力管理的作用，導致無法落實電力的整體管理流程，這樣不僅存在一定的安全隱患，還會造成工作人員的生命安全問題，從而導致出現(xiàn)不可預估的損失。(2)管理方法的落后油田企業(yè)為了能夠順應時代的快速發(fā)展，滿足當前社會日益增長的油田需求，因此油田企業(yè)需要加快油田輸配電系統(tǒng)電力管理的轉變，以國家所提倡的節(jié)能環(huán)保作為切入點，增強油田輸配電系統(tǒng)管理的整體管理水平。隨著現(xiàn)階段我國油田輸配電系統(tǒng)的管理水平來看，還是會受到思想認知的影響導致電力管理技術的引進以及電力管理設備的更替速度較為緩慢，電力管理的手段不斷落后，管理方法的單一，導致電力管理的效率逐漸低下，造成石油企業(yè)的實際管理存在著一定的盲目性，資金也無法發(fā)揮到預期的設想，反而造成成本投入的增加，因此無論是供電配電還是輸變電的環(huán)境，都是目前我國油田輸配電系統(tǒng)的電力管理中所存在的問題，石油企業(yè)也要不斷地進行問題的解決，使石油企業(yè)能夠承擔起社會環(huán)保的責任。(3)機采系統(tǒng)和注水系統(tǒng)的消耗過高在油田的輸配電系統(tǒng)中機采系統(tǒng)和注水系統(tǒng)耗損高的問題則是普遍存在的，并且還是油田能耗的主要消耗之一。機采系統(tǒng)耗能過高主要是因為設備較為老舊、功率過大等原因，造成中控油機設備耗能過大。而注水系統(tǒng)耗能過高的原因則是因為柱塞泵額定揚程與所運用的油井并不匹配，導致配泵極數不斷增大，最終加大了油田輸配電系統(tǒng)的電力耗損過多[2]。(4)電路電壓的功率問題隨著油田開采的面積不斷增大，油田輸配電系統(tǒng)的覆蓋面也逐漸增大，直接導致系統(tǒng)電路的線路過長，輸電線路的負荷節(jié)點增多，其供電半徑也逐漸超過了額定的范圍，線損量也在不斷地增加，電壓的壓降波動也不穩(wěn)定，功率因數也在不斷降低，不可避免地導致線路電壓的不斷增大，一旦線路電壓超過了標準電壓，就會導致運行能耗不斷增加[3-4]。
3.油田輸配電系統(tǒng)電力節(jié)能降耗的對策探究
隨著油價的不斷降低，導致油價長期處于低迷的狀態(tài)，這對于油田企業(yè)的生存和發(fā)展帶來巨大影響。而輸配電系統(tǒng)也在節(jié)能降耗方面存在著一定的問題與障礙，因此相關工作人員可以通過多角度、多層次進行有效節(jié)能的降低措施，為油田帶來經濟收益和社會收益，并通過科學合理的管理理念以及措施來實現(xiàn)電力節(jié)能效益最大化，同時也是油田企業(yè)不斷戰(zhàn)勝低價油的挑戰(zhàn)，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目標。（1）對油田電力能源的管理。能源管理就是利用能源通過整個過程進行能源輸送、使用、監(jiān)督等一系列工作。從而最大限度地發(fā)揮出能源效益。因此在這個過程中，油田還能夠根據其他同行的能源消耗進行科學合理的構建，對油田進行合理電力系統(tǒng)能源管理機構，利用科學合理的方法制定安排各個環(huán)節(jié)、各個時段的能源消耗等，從而進一步促進油田的不斷發(fā)展，通過當前的發(fā)展局勢和狀況全面考慮發(fā)展的前景，以此實現(xiàn)更加合理、有效的電力能源使用。因此深化油田能源是長期而艱巨的任務，并不是一步到位，而是需要根據油田企業(yè)整體發(fā)展水平以能源現(xiàn)狀出發(fā)，不斷地更新管理理念，提升管理標準，保證管理能夠更加全面化的實施和貫徹，從而使電力能源管理能夠更加合理化、保證油田企業(yè)的管理水平進入一個全新、全面的階段。（2）推行精細化管理。為了能夠全面地貫徹和落實節(jié)能耗損精細化的管理工作，就需要油田企業(yè)根據時代的變遷進行自我調整發(fā)展思路轉變管理思想觀念，從油田企業(yè)本身經營的情況和油田開采的情況出發(fā)，采用精細化管理模式。首先，油田企業(yè)要積極地引入學習符合當下市場的發(fā)展管理理念，進一步完善和制定相關的管理制度，油田根據自身的電力使用情況進行節(jié)能降耗計劃的合理有效的制定。其次，專業(yè)人員也要不斷地對能源消耗以及改造效果進行數據監(jiān)測并記錄監(jiān)督。最后，定期深入挖掘節(jié)能降耗的企業(yè)活動，使企業(yè)全部員工都能夠積極參與其中，并且能夠有意識地將節(jié)能降耗的計劃和方案進行全面落實，注重精細化標準，進一步提升電力能源的利用率，為油田企業(yè)帶來真正的經濟收益。（3）強化內部資源管理。油田企業(yè)要跟隨時代的發(fā)展不斷的學習和掌握先進的管理模式以及管理方法，從油田企業(yè)內部發(fā)展的需求出發(fā)，開展合理有效的資源管理?？傮w來說，油田企業(yè)可以根據生產運營部門建立內部資源管理，以生產主管部門為中心主管，保證對其他部門進行組織協(xié)調工作，以此確保工作能夠順利開展。此外還可以利用多種優(yōu)化手段進行油田輸配電網能力的合理利用并得到全面的提升。因此在這一過程中，要不斷建立完善的責任機制，明確劃分責任，每一位員工都要根據崗位的職責進行責任認知，而油田輸配電的過程中如果出現(xiàn)耗能過大的現(xiàn)象，就要根據相關規(guī)定逐步追究，明確到每一個人的責任[5-6]。（4）實現(xiàn)電網管理智能化。隨著時代的不斷發(fā)展，用戶也更加注重對電能的安全以及可靠性。因此油田作為能源供給的重要源頭，需要不斷的利用新型技術來進行能源管理，實現(xiàn)電網智能化管理的技術，使節(jié)能降耗達到最好的狀態(tài)[7-8]。總體來說，油田對于以往的電網方式和供電系統(tǒng)能夠進行合理的優(yōu)化和完善，可以確保在運行的過程中能夠真正的實現(xiàn)節(jié)能降耗并增強電力反應的敏捷性和有效性，提升節(jié)能降耗的整體效果，進而維護電能的整體穩(wěn)定性。
4.結語
綜上所述，我國社會經濟的快速發(fā)展以及城市規(guī)模的不斷擴增，而油田企業(yè)的成立數量也在不斷增多，而隨著油田輸配電系統(tǒng)的管理水平的逐漸成熟，也在逐漸滿足當下社會對油田輸配電力系統(tǒng)的需求，同時也隨著時代的變化不斷完善新油田企業(yè)的管理要求和管理標準。并針對油田輸配電系統(tǒng)在使用過程中所存在的問題，及時提出解決方案以及解決的對策，對節(jié)能降耗工作落實到油田企業(yè)經營的各個環(huán)節(jié)，這也需要油田企業(yè)在實施的過程中，根據不同的問題采用不同的解決方案，做好相關問題的分析，以此為油田企業(yè)帶來真正的經濟與社會的雙重效益。
【參考文獻】
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在未來的企業(yè)數據中心中，刀片系統(tǒng)日益重要。在回顧2007年、展望2008年服務器的發(fā)展方向時，業(yè)界專家一致看好刀片系統(tǒng)。而在西方發(fā)達國家，刀片服務器系統(tǒng)的應用已經進入了“快車道”，在未來的競爭核心將是虛擬化、自動化管理和降低能耗。
目前，刀片系統(tǒng)節(jié)約空間、便于集中管理、易于擴展和提供不間斷的服務等這些優(yōu)勢成為了取代傳統(tǒng)IT基礎設施的理由。然而，企業(yè)級用戶最看重的則是部署刀片系統(tǒng)提升效能和降低成本的好處。據IDC資料顯示，2008年將是“刀片年”。
刀片成最佳選擇
據北美客戶的一項調查顯示，IT投資中有65％用于運行、管理和維護，25％用于系統(tǒng)的升級和遷移，只有10％用于創(chuàng)新應用。因此，整個產業(yè)所面臨的挑戰(zhàn)就是如何降低管理和維護的成本，從而增大用于創(chuàng)新投資的比例。從服務器產品的投資來看，服務器新產品的投資每年增長率僅為3％，而其管理成本每年在以10％的速率增加，同時能源成本也在不斷上升，從而導致總體擁有成本的上升。
由此可見，IT基礎設施的復雜性是一切基礎設施難題的根源所在，是用戶面臨的最大挑戰(zhàn)。而惠普新型的HP BladeSystem刀片系統(tǒng)則整合了刀片服務器和刀片存儲，并集成了如網絡、電源冷卻和管理等數據中心基礎設施的眾多要素，充分考慮了現(xiàn)代數據中心基礎設施對電源、冷卻、連接、冗余、安全、計算以及存儲等方面的需求。
虛擬化推進資源和連接共享
可以說，虛擬連接架構（HP Virtual Connect Architecture）解決了網絡復雜性的問題。服務器管理員可以通過虛擬化以太網及光纖通道連接即時管理資源，這就節(jié)省了從幾小時到幾天不等的管理“等待時間”。
另外，HP BladeSystem c-Class產品及StorageWorks存儲區(qū)域網絡（SAN）集成了服務器到存儲的接口，這就簡化了IT整合。新的HP BladeSystem 4Gb/s光纖通道SAN交換機和冗余嵌入式4Gb/s光纖通道HBA，降低了SAN與HP BladeSystem的連接成本。此外，這些交換機還降低了光纖通道線纜的使用量。
自動化管理提升效率
HP Insight Control Management把惠普的系統(tǒng)管理工具集成到了HP BladeSystem的基礎設施里，實現(xiàn)了200∶1的設備管理比，這對于許多IT任務的工作效率就已經提升了10倍。這樣的組合使單一的控制臺實現(xiàn)了物理與虛擬服務器、存儲、網絡及功耗與冷卻的統(tǒng)一與自動化管理。
另外，此款刀片服務器采用的HP Onboard Administrator集成了惠普的成像及打印技術，同時提升了系統(tǒng)管理能力。這一功能簡化了系統(tǒng)管理，并且使用單詞和圖片即可幫助各種規(guī)模的用戶建立、控制、監(jiān)管、解決問題和維修c級基礎設施，這些都是通過內置的模塊、Web瀏覽器及2英寸的交互式LCD窗口實現(xiàn)的。
HP BladeSystem c級產品擁有軟件管理能力、可簡化硬件配置以及服務器刀片和虛擬機之上和之間的應用的裝載、變化或移動，實現(xiàn)自動化供應；同時，能查明性能瓶頸，并快速擴充資源，以滿足業(yè)務需求；將基于政策的自動化、健康監(jiān)視以及告警集合在一起，以便快速從系統(tǒng)故障中恢復；HP漏洞和補丁管理可幫助管理員檢測潛在安全漏洞并在其危害系統(tǒng)前將其更正。
打造更經濟刀片
關鍵詞：能源效率；地區(qū)差異；節(jié)能潛力；經濟發(fā)展
中圖分類號：F124.5
文獻標識碼：A
文章編號：1003-4161(2007)02-0082-04
能源（特別是石化能源）是經濟發(fā)展的源動力，是國民經濟健康、穩(wěn)定發(fā)展的物質基礎，一個國家（地區(qū)）經濟發(fā)展與能源占有及利用應該是相匹配的；但如果不能合理高效的利用能源，能源也會成為經濟發(fā)展的“瓶頸”[1]。我國雖然總量上地大物博，但人均資源占有量遠遠低于世界平均值，而且能源利用效率也明顯低于發(fā)達國家[2]，因此，建立節(jié)約型社會是我國當前發(fā)展的歷史必然。目前，有關中國能源利用效率和節(jié)能潛力的分析，多數學者以國際先進國家為標準，通過國際比較判斷中國能源利用效率與節(jié)能潛力[3-5]；而史丹以中國內部先進水平為標準，通過地區(qū)比較界定我國能源利用效率和節(jié)能空間[6]。然而，由于不同地區(qū)經濟實力和資源結構存在較大差別，一些制約能源利用效率的因素，如生產技術水平不可能在短時間內趕上發(fā)達國家或發(fā)達地區(qū)。所以，筆者認為，能源效率的國別差距和地區(qū)差異只能為我們提供一個目標值，無法據此計算出中國各省區(qū)現(xiàn)實的節(jié)能潛力。因此，本文收集了1990~2004年各省區(qū)能源消耗和經濟發(fā)展的相關數據，建立各省區(qū)能源利用效率和經濟發(fā)展水平的統(tǒng)計模型，據此計算出各地區(qū)基于主體特征的節(jié)能潛力，為能源利用的優(yōu)化配置和建立節(jié)約型社會提供依據。
1 思路方法與指標選擇
1.1 研究思路與方法
工業(yè)社會能源是經濟發(fā)展的物質基礎，經濟的發(fā)展依靠能源的驅動而運行。然而，隨著經濟的不斷發(fā)展能源消耗量與日俱增，已經成為我國經濟發(fā)展的主要瓶頸，我們必須未雨綢繆增強憂患意識，避免可能的能源危機影響經濟的發(fā)展，所以，建立節(jié)約型社會是我國當前社會的必然選擇。為了認清我國各省區(qū)能源利用現(xiàn)狀及節(jié)能潛力，本文主要從以下三方面展開研究：
(1)分析中國各省區(qū)能源利用現(xiàn)狀和能源消耗強度的地區(qū)差異。選取2004年中國30個省區(qū)能源消耗及經濟發(fā)展的截面數據，分別建立人均能源消耗、萬元產值能耗和人均GDP的對應關系，揭示中國地區(qū)之間經濟發(fā)展和能源消耗的對應關系。
(2)從時間序列分析不同省區(qū)能源利用效率和經濟發(fā)展的關系。本文主要以中國各省區(qū)1990~2004年能源消耗和經濟發(fā)展的案板數據，研究不同地區(qū)萬元產值能耗和人均GDP的關系，用冪指數函數建立二者之間的回歸方程，以便尋找能源消耗和經濟發(fā)展的特殊規(guī)律。
(3)不同時段中國各省區(qū)節(jié)能潛力的對比分析。依據第二部分建立的能源消耗和人均GDP回歸方程，分析計算不同時段各地區(qū)的節(jié)能潛力，選取1990年、1995年、2000年、2004年四個時段，對各地區(qū)節(jié)能潛力進行橫向和縱向的比較。
需要特別說明的是，經濟的發(fā)展主要以靠中央轉移財政，在統(tǒng)計分析中予以剔除。
1.2 指標選擇和數據來源
從宏觀和普遍的規(guī)律來看，一個地區(qū)能源的消耗是與人口規(guī)模、經濟發(fā)展水平和節(jié)能技術的進步密切相關，在不同地區(qū)之間的比較常采用人均能耗和萬元產值能耗等指標。由于能源消費結構多以一次能源計算，包括了煤、石油、天然氣和水電等，為了統(tǒng)一計量和方便比較，將各種能源消耗折算成萬噸標準煤。本文采用人均能耗和萬元產值能耗兩類指標，揭示我國各省區(qū)經濟發(fā)展與能源消耗的關系，分析不同時段各省區(qū)的節(jié)能潛力，并將重點放在經濟發(fā)展與能源消耗的時空變化上。
不同時段各地區(qū)人均能耗和萬元產值能耗計算公式如下：
EPi=Ei/Pi （1）
EGi=Ei/GDPi（2）
其中，EPi 、 EGi分別為某時段第i個地區(qū)人均能源消耗和萬元產值能源消耗量，單位是噸標煤； Ei、 Pi、GDPi 分別為該時段第i個地區(qū)能源消耗總量、人口總量、國內生產總值（GDP）。
本項研究所選用的數據來源于《中國五十五年統(tǒng)計年鑒匯編》和《中國統(tǒng)計年鑒（2005年）》，其中，本資料匯總了全國31個省區(qū)在人口、經濟、能源等多個方面長時間的序列數據。
2.中國能源利用和經濟發(fā)展的現(xiàn)狀分析
隨著新一輪經濟增長，我國進入了工業(yè)化的新階段，重工業(yè)比重從1999年持續(xù)上升。由于重工業(yè)對礦產資源尤其是石化能源的消耗強度很大，導致自然資源對我國經濟增長的約束很大，因此，能源的消耗量及能源利用效率很大程度上影響著地區(qū)經濟的發(fā)展。本文依據2004年中國30個省區(qū)人均能源消耗量和萬元產值能耗為指標，來定量分析能源負荷和人均GDP的關系。
2.1 人均能源消耗與人均GDP的關系
本文選取除外30個省區(qū)人均能源消耗和人均GDP的數據，制作X-Y關系散點圖（圖1）。從圖1可以發(fā)現(xiàn)，隨著地區(qū)間人均GDP的差異，人均能源消耗量呈某種正相關關系。在財會軟件Lotus 1-2-3 for Windows上，用直線方程 y=a+bx進行回歸擬合，得到如下統(tǒng)計關系式：
y=0.9972+0.0665x （3）
相關系數R2=0.6956，相關性顯著。
上述統(tǒng)計方程說明，我國經濟增長還處于外延性擴張階段，人均GDP的增長依賴于對石化能源的消耗，隨著人均GDP的增長，人均能源消耗量呈同步增長趨勢。[7]
圖1人均能源消耗和人均GDP的關系
圖2萬元產值能耗和人均GDP的關系
2.2 萬元產值能耗和人均GDP的關系
以上述30個省區(qū)萬元產值能耗與人均GDP數據作X-Y關系散點圖（圖2）。從圖2可以看出，隨著人均GDP的增加，萬元產值能源消耗量近似于冪指數下降趨勢。換言之，在中國經濟發(fā)展水平較高的省區(qū)，萬元產值的能耗較小，能源利用效率較高；反之，萬元產值的能耗較高，能源利用效率較低。
我國地域遼闊，各省區(qū)之間能源稟賦差異較大，導致產業(yè)結構對能源消耗形成不同的偏離類型，因而，萬元產值能源消耗也有較大的差異。同時，由于在所選的30個省區(qū)中，相對落后的省區(qū)數目較多，經濟發(fā)達的省區(qū)相對較少，散點在低發(fā)展水平上更為集中。所以以萬元產值能耗為依據，所建立的能源消耗與經濟發(fā)展的統(tǒng)計關系相對偏差較大，統(tǒng)計方程的相關系數R2、t檢驗值、F檢驗值相對較低。因此，本文未給出其統(tǒng)計方程，僅說明其變化的趨勢。但從總體趨勢來看，萬元產值的能源負荷隨人均GDP的增長呈指數衰減，并將在各省區(qū)的時間序列變化中給予定量的分析。
3.基于案板數據的中國各省區(qū)萬元產值能耗的統(tǒng)計規(guī)律
僅以某年截面數據分析經濟發(fā)展與能源消耗的關系，只是全國31個省區(qū)之間的橫向比較，由于存在區(qū)域差異模型的精度較低，還不足以說明經濟發(fā)展與能源消耗的長期變化過程。為了準確地認識經濟發(fā)展和能源消耗的關系，特別是隨著科技進步和國家環(huán)境保護政策的實施，引起萬元產值能源消耗量的變化和省區(qū)差異，本文選取1990~2004年全國30個省區(qū)的案板數據，以人均GDP為自變量、萬元產值能耗為函數，建立了各省區(qū)萬元產值能耗隨著人均GDP增加冪指數衰減模型，結果列表如表1。從表1可看出：除海南和寧夏萬元產值能耗在近年有所反彈、相關系數較低外，其余28個省區(qū)萬元產值能耗隨人均GDP的變化符合冪指數衰減方程，相關系數(R2)都在0.90以上。上述這些冪指數衰減曲線在技術經濟領域稱為“學習曲線”，反映了同一產業(yè)或地區(qū)，隨著技術進步，萬元產值能耗下降趨勢。從表1可以看出，我們的模擬方程基本符合“學習曲線”。
由于我國經濟發(fā)展水平和資源稟賦的地域差異較大，所以也出現(xiàn)了一些特殊情況。比如海南和寧夏，雖然也符合冪指數衰減、而且也基本通過t檢驗，但比起其他省區(qū)相關系數有點偏低，分別是0.6780、0.8391，這與該地區(qū)特殊的產業(yè)結構有關。從海南萬元產值能耗和人均GDP的散點圖看出，萬元產值能耗在1995年后有個明顯上升階段，而2001年后又逐漸回落，這可能和海南省這一期間產業(yè)結構變動有關；而寧夏以煤炭為主產業(yè)，隨著近幾年重工業(yè)比例不斷上升，萬元產值能耗在2003年后出現(xiàn)緩慢上升趨勢，所以模擬方程也出現(xiàn)了一些偏差。但總體來看，我國各省區(qū)萬元產值能耗都隨人均GDP增長呈冪指數衰減，而且會趨于某一穩(wěn)定值。
4.中國各省區(qū)節(jié)能潛力時空分析
通過上面分析可以看出，隨著經濟的發(fā)展，我國各地區(qū)單位GDP能耗在逐漸地下降，節(jié)能改造成就斐然，但與先進國家相比仍有不小的差距。根據世界銀行和英國石油公司（BP）公布的統(tǒng)計計算表明，2003年中國每創(chuàng)造一萬美元的GDP所消耗的能源數量，是世界平均水平的3.33倍，是美國的3.68倍，英、法、德、意等西歐發(fā)達國家的5～7倍，日本的10.4倍，甚至是印度的1.45倍[8]。我國不合理的產業(yè)結構、高耗能工業(yè)的過度發(fā)展，造成了經濟發(fā)展對能源的過分依賴[9]。同時，重點用能行業(yè)、重點裝置的能效水平仍然偏低，提高能源利用效率還有很大的余地。筆者認為,能源效率的國別差距可以比較清楚地了解中國能源效率的水平與節(jié)能潛力,但是這個節(jié)能潛力是不可能在短期內發(fā)揮出來的。從根本上講,中國與世界上一些發(fā)達國家，能源效率的差距在一定程度上也是經濟發(fā)展水平的差距。一些決定能源利用效率的主要因素,如生產技術水平不可能在短時間內趕上發(fā)達國家,產業(yè)結構的差距也只有隨著經濟發(fā)展水平的不斷提高才能逐步消失。所以，本文基于中國省區(qū)內部區(qū)域差異，重點分析不同地區(qū)本身所能達到的節(jié)能潛力，來進行對比分析，以便中國內部能夠合理高效地利用分配能源。
4.1 不同時段節(jié)能潛力比較分析
關于節(jié)能潛力，不同的人理解不同，相應的計算方法也不一樣，本文采用基于主體特征的省區(qū)節(jié)能潛力的計算方法，即各地區(qū)人均GDP每增加1千元，萬元產值能耗的現(xiàn)實減少值。具體計算步驟為：首先，將表1中各省區(qū)的模擬方程求一階導數；然后，利用不同時段人均GDP的值（x）求出相應的導數值，即人均GDP每增加1千元、萬元產值能耗的減少量，本文以此作為各省區(qū)不同時段的節(jié)能潛力。利用上面的計算方法，分別計算出中國30個省區(qū)1990~2004年的節(jié)能潛力，本文主要選取四個時段進行比較分析，并根據節(jié)能潛力大小將30個省區(qū)劃分為高、中、低三種類型（表2）。各類省區(qū)節(jié)能潛力分述如下：
I類省區(qū)：節(jié)能潛力較高，1990年、1995年、2000年、2004年節(jié)能潛力分別在4.81~20.50tce、0.66~1.77tce、0.26~1.05tce、0.10~0.86tce之間，隨著經濟發(fā)展其節(jié)能潛力呈下降趨勢、節(jié)能空間減小，這類區(qū)域大部分是一些經濟比較落后和能源豐富的地區(qū)，由于技術落后及產業(yè)結構不合理造成其能源利用效率低下，與同時段的其他省區(qū)相比節(jié)能潛力較大。
II類省區(qū)：節(jié)能潛力居中，四個時段的節(jié)能潛力依次在1.88~4.34tce、0.34~0.56tce、0.12~ 0.24tce、0.05~0.09tce之間，從1990~2004年節(jié)能潛力也在不斷下降，而且從表中可以看出不同時段屬于此類的省區(qū)無太大變化，都是一些經濟中度發(fā)達的內陸地區(qū)，這些地區(qū)易于引進東部的先進技術提高能耗效率，實現(xiàn)經濟快速發(fā)展。
III類省區(qū)：節(jié)能潛力較低，1990~2004年四個時段的節(jié)能潛力依次在0.43~1.99tce、0.04~0.21tce、0.02~0.09tce、0.01~0.04tce之間，隨著經濟發(fā)展這些省區(qū)能源利用效率已相當的高，節(jié)能空間不大，此類省區(qū)主要位于我國經濟發(fā)達的沿海地區(qū)。
4.2 各省區(qū)節(jié)能潛力的空間分布
圖3中國節(jié)能潛力分布圖
以上主要是從時間序列分析我國各省節(jié)能潛力的變化規(guī)律，下面我們選取2004年截面數據做出中國節(jié)能潛力分布圖（圖3），著重從空間上分析各省區(qū)能源利用效率及節(jié)能潛力的地區(qū)分布。由于本文分析都不包括，但在做圖時為了圖形的完整性，根據其所在地理位置和經濟發(fā)展水平將其歸入節(jié)能潛力較高一類。在做圖時，我們仍然將節(jié)能潛力劃分為高、中、低三個類型，0.10~0.86噸標煤屬于節(jié)能潛力較高一類、0.05~0.09噸標煤居中、0.01~0.04噸標煤潛力最小，據此做出圖3。從圖中我們可以看出，節(jié)能潛力較低的省區(qū)基本位于東部沿海省區(qū)，這些地區(qū)經濟實力雄厚，技術水平較高，所以能源利用效率較高、節(jié)能空間較?。欢?jié)能潛力在0.05~0.09噸標煤之間的省區(qū)主要集中在我國中部內陸地區(qū)；而節(jié)能潛力較高的省區(qū)主要位于西部落后地區(qū)和中部一些能源豐富省區(qū)，包括青、貴、甘、晉、寧、吉、新、皖、陜9個省區(qū)，這些省區(qū)經濟較為落后、技術水平低下、產業(yè)結構不合理造成能源利用效率低下，節(jié)能空間較大。比如，位于我國中部地區(qū)的山西、吉林、安徽、貴州其能源利用效率較低、節(jié)能潛力較大，和這些省區(qū)豐富的能源是分不開的。因此，中國要建立能源節(jié)約型社會，在發(fā)展東部的同時，應該重點加強中西部地區(qū)經濟發(fā)展、提高其技術水平、優(yōu)化產業(yè)結構，提高其能源利用效率，實現(xiàn)我國內部社會的和諧發(fā)展。
5.結論與政策建議
綜上所述，可以得出以下結論：（1）經濟發(fā)達的地區(qū)，萬元產值能耗較低，但人均能耗較高；而經濟落后省區(qū)，萬元產值能耗高，但人均能耗較低。因此，隨著經濟發(fā)展，能源利用效率有所提高，但我國經濟增長還處于外延擴張型階段，人均GDP的增長依賴于對石化能源的消耗。（2）隨著經濟的發(fā)展以及節(jié)能措施的實施，我國各省區(qū)能源利用效率呈冪指數衰減。（3）從總體上看，交通方便、沿海、沿江的東南地區(qū)能源效率較高，在全國處于領先地位；中西部內陸地區(qū)利用效率較低。在當前經濟技術發(fā)展水平下，中國各?。ㄊ?、區(qū)）均有提高能源效率的潛力和可能性，但是各?。ㄊ小^(qū)）提高能源效益的潛力各不相同，而且差距很大。
根據上述分析結果，中國在對各?。ㄊ?、區(qū)）實施“十一五”期間能耗降低20%的目標時，不能搞一刀切，要制定有區(qū)別的區(qū)域節(jié)能目標和政策措施[10-12]。為了提高能源效率，提出以下政策建議：（1）要大力推廣先進的生產技術和節(jié)能技術，堅決淘汰落后的生產技術、工藝與技術標準。（2）優(yōu)化產業(yè)結構，積極發(fā)展低耗能產業(yè)，減少在能源經濟效率低的地區(qū)新建高耗能項目，強調高耗能產業(yè)布局的能源效率標準。（3）要打破區(qū)域界線，構建全國統(tǒng)一的能源市場，并運用市場機制讓能源流入效率高的地區(qū)，先進技術向落后地區(qū)滲透，促進東、中、西部技術和能源的有效交流。
基金項目：國家社會科學基金資助項目（編號：03BJY0088）；陜西師范大學研究生創(chuàng)新基金（2007~2008年度）。
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[作者簡介]韓亞芬（1984-），女，山西文水人，陜西師范大學碩士研究生，環(huán)境經濟專業(yè)。
目前電源轉換效率已高達90％以上，通過進一步提升轉換效率已不是問題的關鍵。因此，引進一種全新的技術在系統(tǒng)層面進行能耗管理成為一種必須。
AVS及其原理
自適應電壓調節(jié)(AVS)技術采用閉環(huán)的方式盡可能降低供電電壓，同時確保任務能按時完成。與傳統(tǒng)的預定義電壓頻率組合，即動態(tài)電壓調節(jié)DVS相比，AVS是一種更高效的電壓調節(jié)方式。DVS技術采用開環(huán)的方式調節(jié)電壓、預設頻率或按照電壓/頻率對照表進行調節(jié)。要保證所有元器件可在任何溫度下都能正常地運行，電壓必須足夠。雖然這種開環(huán)方式可以合理降低部分功耗，但并不能完全達到節(jié)能要求。而AVS在確定最理想供電電壓時可以將工藝、溫度及供電情況所產生的影響全部計算在內，從而確保功耗可以減至最少。
自適應電壓調節(jié)(AVS)是一種系統(tǒng)級節(jié)電方案――通過獨立自動控制單片機(SoC)中每一個處理引擎的供電電壓來降低數字單片機系統(tǒng)的功耗。這項技術嵌入了基于綜合先進的微控制器總線體系結構(AMBA)的內核，即高級功率控制器(APC)(參看圖2)。高級功率控制器(APC)可以指定單片機系統(tǒng)執(zhí)行DVS功能或全面執(zhí)行AVS功能。此外，高級功率控制器(APC)通過阻斷電源傳輸系統(tǒng)內部的互動，確保供電電壓和數字邏輯功耗根據單片機時鐘頻率降至最低并產生最優(yōu)化功率轉換效率。高級功率控制器(APC)利用3個接口與系統(tǒng)的其他電路連接一起，即AMBA標準主接口、時鐘管理單元(CMU)接口以及采用開放式標準的PowerWise接口(PWI)。主接口負責控制及配置高級功率控制器2(APC2)，而時鐘管理單元接口負責協(xié)調電壓及頻率。PWI接口是個簡單的高速(高達15MHz)的雙引腳串行接口，特別適合于多種可編程應用中的AVS及DVS需求。最新版PWI 2.0標準可以用同一總線支持多個單片機及設備。PWI接口可將有關電源管理的數據傳送到外置的能源管理單元(EMU)或控制其他設備。
PWI能量管理單元
PWI能量管理單元(EMU)是美國國家半導體面向移動計算平臺的高集成數字可編程電源產品。通過高速串行PWI鏈路，能量管理單元(EMU)可以對多種穩(wěn)壓器進行控制與編程。將AVS與美國國家半導體的高級能量控制器(APC)相結合，可以在系統(tǒng)溫控范圍內實現(xiàn)全程最優(yōu)化節(jié)能效果。如圖2所示，在固定電壓下，DVS和AVS系統(tǒng)中所達到的共同節(jié)能效果。
在規(guī)定時間內完成老師布置的任務后，剩余的時間就是個人自主學習時間。學會安排自主學習時間，比如可以查漏補缺，或者檢測當日學習內容，原則上就是比規(guī)定的要多學習一些，這樣，慢慢就可以養(yǎng)成一種習慣，開始逐漸對學習有了一種渴望，就能夠自主去學習，要求自己掌握一些新知識，以此提高學習興趣。
2、制定計劃并堅持計劃
寒假在家學習，就要從制定計劃開始，把每天的時間都分割開來，在規(guī)定時間內完成一定的任務量，每完成一項可以打上一個對勾。但是，有很多同學只是一時心熱，雖然也制定了完美的計劃，但堅持了幾天之后就沒有了動力。所以，不僅要會制定計劃，堅持更是重要，建議同學們可以每天給自己定一個小目標，每當完成之后就可以給予自己一些獎勵，不僅可以完成計劃也能夠提高學習的動力。
3、先做重要的事情
一天的學習時間雖然很充裕，但是，自控能力卻有限，早上起床后，大腦清醒活躍，精神比較飽滿，做起事情來也很有干勁兒，這個時候，盡量選擇比較重要的事情，狀態(tài)極佳的情況下，做事的效率也比較高，完全能夠高效率利用這段時間完成重要的事情。
4、不要找借口欺騙自己
很多同學都面臨著一樣的問題，開啟一天的學習時，剛開始總是干勁兒滿滿，學了三四個小時之后，效率明顯下降，就會開始想著：學習了這么長時間，我是不是應該休息一會兒，玩一會兒手機。
5、把誘惑物當成獎勵
如果想要全身心投入到學習當中，一定要遠離誘惑物，比如:電腦、手機、電視等。學習的時候，一定要為自己營造一個安靜舒適的環(huán)境，如果有手機在身邊，即使靜音，也會時不時想要拿起來看一下，非常影響注意力和學習效率。
6、學會自我暗示
長時間的學習，大腦或許會開小差，會出現(xiàn)注意力不集中的現(xiàn)象，這個時候，積極的自我暗示總是能夠幫助改變消極的心理，激發(fā)自己向上的力量。
7、找個人協(xié)助監(jiān)督
關鍵詞：大型公共建筑；能源管理系統(tǒng)；建筑節(jié)能管理體系
Abstract: this paper in the full analysis building energy management system, and on the basis of large-scale public buildings in combination with unit building area of high energy consumption, energy saving potential characteristics and energy-saving management requirements, put forward in large-scale public buildings set up energy management system in the proposal, used to master the energy utilization and energy use of scientific management, and finally reach the goal of saving energy. And explains the energy management systems design goal, function, design elements and structure, can be used to guide large-scale public buildings energy management system.
Keywords: large-scale public buildings; Energy management system; Building energy efficiency management system
中圖分類號： TU201.5文獻標識碼：A文章編號：
一、引言
隨著我國經濟和社會的快速發(fā)展，大型公共建筑經常被作為一個城市現(xiàn)代化的象征，興建大型公共建筑既促進了經濟社會發(fā)展，又增強了為城市居民生產生活服務的功能。新建建筑中大型公共建筑的比例呈增長趨勢。大型公共建筑一般指單體建筑面積2萬平方米以上的辦公建筑、商業(yè)建筑、旅游建筑、科教文衛(wèi)建筑、通信建筑以及交通樞紐等公共建筑。由于此類建筑結構和用途的特殊性，且往往片面追求外形，用能系統(tǒng)復雜、運行工況變化大、影響能耗因素多，再加上再設計、施工、使用和運行維護等環(huán)節(jié)的粗放式管理等不利因素的影響，使得當前的一些大型公共建筑往往是耗能的大戶。主要問題表現(xiàn)在以下幾個方面：
（1）目前，我國大型公共建筑能耗高、能效低問題突出。根據清華大學與建設部的2007 年研究抽樣調查，大型公共建筑面積占城鎮(zhèn)建筑總面積的比例為4％，但消耗的電量卻占22％[1]。據測算，我國大型公共建筑單位面積年耗電量達到70～300kWh，是普通居民住宅的10～20倍，其節(jié)能潛力亟待挖掘。
（2）超過70%的大型公共建筑沒有專職的節(jié)能管理人員，大多數大型公共建筑業(yè)主的用能設備管理僅僅是從安全使用的角度考慮，缺乏系統(tǒng)的能源管理制度和手段，不能及時掌握能源的整體消耗情況，對主要用能設備的運行情況和節(jié)能狀況未能及時把握及管理。因此，建立建筑能源管理體系，依靠先進的節(jié)能管理手段來實現(xiàn)大型公共建筑的節(jié)能運行，約束使用者的使用習慣和提升物業(yè)管理的運行管理水平，提高運行管理效率是目前亟待解決的問題。
（3）多能源系統(tǒng)與復雜負荷的結合體。在能源危機的今天，可再生能源的利用越來越普遍，大型公共建筑的這一現(xiàn)象尤為明顯。大型公共建筑可能設置多種能源，如常規(guī)電制冷、三聯(lián)供、地源熱泵、冰蓄冷、蒸汽供熱、太陽能、風能等。這么多能源在樓宇中綜合使用所帶來的多能源的協(xié)調優(yōu)化、負荷預測與優(yōu)化控制等問題將逐步凸顯。
（4）缺乏有效的能源管理手段。大型公共建筑往往同時伴隨著供能系統(tǒng)眾多、用能系統(tǒng)復雜、位置分散、用能信息量龐大等特點，常規(guī)的、針對設備或能耗的管理系統(tǒng)（如BA系統(tǒng)、能耗監(jiān)測系統(tǒng)）一般只注重對設備自身管理或對能耗的計量監(jiān)測，缺乏對整個能源的系統(tǒng)管理。因此，為保證整個建筑的能源的優(yōu)化運行必須建立具有有效的監(jiān)視控制、完善的通信系統(tǒng)、科學的分析診斷、合理的優(yōu)化管控的建筑能源管理系統(tǒng)，同時結合建立的能源管理體系，實現(xiàn)大型公共建筑能耗的有效管理。
由上可知，我國大型公共建筑單位建筑面積能耗高，節(jié)能潛力巨大。其節(jié)能改造工作成為了一個系統(tǒng)的復雜工程。結合“十二五”期間我國大型公共建筑能耗降低15%的節(jié)能目標，這就需要針對大型建筑的使用特點，建立建筑能源管理系統(tǒng)，科學地進行能耗監(jiān)測、分析診斷、優(yōu)化管理與控制，提高大型公共建筑能源利用的經濟與社會效益。本文將在充分研究分析建筑能源管理系統(tǒng)的基礎上，結合大型公共建筑的特點及需求，提出大型公共建筑能源管理系統(tǒng)的設計目標、功能以及架構，用于指導大型公共建筑能源管理系統(tǒng)的建設。
2、建筑能源管理系統(tǒng)
建筑能源管理系統(tǒng)是指對建筑物或者建筑群內的變配電系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、電梯系統(tǒng)、空調系統(tǒng)、供熱系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)等能源使用狀況實行集中監(jiān)視、分析管理和分散控制的軟硬件系統(tǒng)。目前所提的建筑能源管理系統(tǒng)主要分為三類：
關鍵詞：勘探開發(fā) 云計算 能耗管理 監(jiān)控 決策
中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2014）02-0181-01
1 能耗管理系統(tǒng)在云中心發(fā)揮顯著作用
云中心在能耗管理方面，經過多方調研以及結合裝備應用現(xiàn)狀，引進了Joulex能耗管理系統(tǒng)，采用軟件協(xié)議技術，實現(xiàn)了云中心能耗通過網絡實時可視化監(jiān)控和管理，改變了傳統(tǒng)中心機房的能耗管理模式，大幅提升了機房安全和管理能力，為云中心的安全可持續(xù)發(fā)展提供了重要保障。
2 云中心面臨的能源管理問題
隨著云中心設備規(guī)模的擴大，機房能源管理面臨新的挑戰(zhàn)，在管理上有以下幾點需求：（1）提高機房可靠性和可用性；（2）機房的可持續(xù)發(fā)展；（3）響應節(jié)能減排號召；（4）實現(xiàn)機房高效管理。[1]
隨著云中心裝備規(guī)模的不斷擴大，目前在能源的使用、管理面臨以下幾個問題：（1）無法掌握整個中心的能源消耗情況（細化到每個設備）。（2）無法掌握設備能源消耗和利用率的關系。（3）無法發(fā)現(xiàn)用電的規(guī)律，從而進行能耗優(yōu)化、安全管理策略的制定。（4）能源的使用成本--電費越來越高。（5）生產緊迫，機房改造難度大。
3 建立管理系統(tǒng)，發(fā)揮監(jiān)控、管理和決策的作用
3.1 建立能源管理系統(tǒng)
通過能源管理系統(tǒng)部署和技術應用，實現(xiàn)了云中心能源消耗前所未有的透明控制力；在不改變現(xiàn)有網絡與安全結構的基礎上，能源管理系統(tǒng)無需部署客戶端程序通過WMI、WinRM、SNMP、SSH、IMPI、JunOS Space、ILO等協(xié)議即可進行能耗自動監(jiān)控，分析以及控制。
該系統(tǒng)的創(chuàng)新點在于無客戶端模式使用；多樣化的IT設備管控方式；強大的數據記錄、統(tǒng)計、分析功能并生成報告；多樣化的節(jié)能策略制定，從而實現(xiàn)云中心IT設備從能源監(jiān)控、分析、策略制定和應用報告的一體化應用。[2]
3.2 能耗使用情況的實時監(jiān)控
通過能源管理系統(tǒng)實現(xiàn)對所監(jiān)控設備的實時監(jiān)控，監(jiān)控能耗的實時的數值變化包括：各個集群、柜子、籠子細化的能耗顯示；消耗的能源和消耗的二氧化碳排放量的顯示；節(jié)約的能耗、二氧化碳排放量的顯示；已經開啟的設備的類型、型號、操作系統(tǒng)型號等；掌握任意時間內設備的能耗、效率使用情況。
3.3 實現(xiàn)對設備的能耗使用情況的管理功能
云中心通過能源管理系統(tǒng)的一段時間設備使用情況的總結分析，對設備進行相應的策略制定。比如說在CPU利用率低于50%的時候讓設備進行節(jié)能的動作，在和云平臺統(tǒng)一整合后可以根據作業(yè)量的情況進行一些設備的關機操作，在有并行計算任務的時候再通過策略進行開機；同時，可以根據使用報告的分析總結，綜合云平臺的使用讓發(fā)出的作業(yè)更準確的到那些使用率較低的設備，提高工作效率。
3.4 通過對設備的能耗使用情況的總結分析提供決策依據
通過長期對云中心能源使用情況的監(jiān)控，為下一步的發(fā)展提供詳實、科學的決策依據。（1）在購置新設備時，可以根據中心已有裝備能耗的負荷情況，進行科學部署，打造安全的能耗應用環(huán)境。（2）通過分析設備的使用情況，以及相應承擔任務的工作量，可以制定優(yōu)化策略，在不影響生產效率的前提下進行一些設備動態(tài)應用；（3）對不同型號的設備進行真實能耗使用的對比，通過能耗消耗情況可以對后期購置設備提供決策依據；（4）通過對每個柜子、每組集群所使用能耗情況的監(jiān)控和跟蹤，為電源的優(yōu)化部署和調整提供科學依據，從而提高機房整體的安全性和可靠性[3]。
4 結語
通過將近半年的應用實踐，能源管理系統(tǒng)在實際生產中發(fā)揮越來越重要的作用，通過實際應用，我們總結歸納了該平臺以下的幾大特點：（1）無須改造，可快速實現(xiàn)能耗管理。（2）強大的能源監(jiān)控，日志功能，可以記錄、查看、跟蹤用戶所關心的能耗消耗數據、設備使用效率、能耗節(jié)約數據等信息。（3）強大的分析功能可以實現(xiàn)對用戶用電量的精細化分析，可以分析到每個機籠、每個機柜、每組集群的用電和使用效率；對今后的機房配電、設備能耗對比、設備的高效利用提供有力的數據支持。（4）將所添加設備按照功能、物理位置、類型等信息進行資產劃分，一目了然的查看設備的使用情況。（5）可以實現(xiàn)多樣化管理，包括計算機、交換機、存儲、PDU、空調等產品。（6）可以達到最高34%，平均25%左右的節(jié)能效果。
參考文獻
[1]楊根發(fā).數據中心機房節(jié)能分析[J].文智能建筑與城市信息，2010（7）.
