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信息化为资源集约消费节流——对我国能源资源节约领域信息化应用需求的调查分析

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信息化为资源集约消费节流——对我国能源资源节约领域信息化应用需求的调查分析

  • 分类:节能研究
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  • 发布时间:2013-11-03 14:36

信息化为资源集约消费节流——对我国能源资源节约领域信息化应用需求的调查分析

 

  “建设资源节约型社会,既是中国发展的紧迫任务,也是全世界各国可持续发展的共同要求。”面对我国日益突出的资源紧缺与环境保护问题,党中央国务院发出了建设资源节约型、环境友好型社会的号召,各行各业纷纷从自身的实际出发大力推进节能节水节地节材,加强资源的综合利用。那么,信息通信技术在资源节约方面能发挥怎样的作用?具有怎样的优势呢?日前,本报信息化调研组分赴山东、广东、湖北、山西等地,深入电力、石油等能源生产与用能企业就能源资源节约领域的信息化应用需求进行了深入调研。记者发现,随着信息通信技术的发展,信息化手段在促进我国能源资源节约中发挥出了作用,并逐渐成为我国建设节约型社会的重要支撑力量。

  电荒、煤荒、油荒、气荒、水荒……资源短缺已经闹得全世界人心惶惶!我国也不例外。

  近年来,随着我国经济的快速发展,资源消费需求不断扩大,水、矿产、森林、土地等资源不足的问题越来越严重,煤炭全面紧张,电力持续短缺,油价节节攀升……现在,资源特别是能源的短缺不仅制约了我国经济的持续发展,而且在一定程度上影响了人民生活质量的提高。但是,今后我国对能源的需求仍将呈现高速增长的态势,预计2020年将达到36.2亿吨标准煤(见图1),我们将面临更大的资源环境压力。如何化解这一矛盾,实现经济社会可持续发展?药方有两个,一是“开源”,一是“节流”。

  2020年我国能源需求总量(趋势照常BAU情景)。注:该能源指商品能源,不包括传统的生物质能。来源:《全面建设小康社会的能源战略研究》

  但是,资源特别是化工石油能源并非取之不尽、用之不竭,一方面我国的能源资源总量有限,另一方面利用国际能源资源存在着相当的风险和不确定性,因此,“开源”的能力十分有限。与此相对,在“节流”方面,我国的潜力却很大。在世界范围内,我国属于产品能耗与产值能耗都较高的国家,其中,我国单位GDP能耗目前是世界平均水平的2.2倍、美国的4.3倍、德国和法国的7.7倍、日本的11.5倍。因此,我国要解决能源这一关系经济发展、社会稳定和国家安全的战略问题,实现可持续发展,就必须下大力节约能源,提高资源利用率,加快建设节约型社会。有关专家明确指出,节能是缓解能源约束矛盾的现实选择,是解决能源环境问题的根本措施,是提高经济增长率和效益的重要途径,是增强企业竞争力的必然要求。

  党中央、国务院对能源的节约问题给予了前所未有的关注,先后出台了《中华人民共和国节约能源法》、《节能中长期专项规划》等一系列政策法规,并在“十一五”规划中明确提出单位GDP能耗要比“十五”期末降低20%左右的目标。温家宝总理也屡次强调,必须坚持“开发与节约并重、把节约放在首位”的能源发展方针,采取更加有力的措施全面推动能源节约等工作。事实上,从重点耗能行业、企业到普通能源消费者,社会各界对能源节约与综合利用越来越重视,积极采用各种先进的方式推进节能工作,提高节能效果。记者在调研采访中发现,随着信息通信技术的发展,信息化手段已经被大量应用于能源节约与资源综合利用领域,并发挥出越来越大的作用,逐渐成为我国建设节约型社会的重要支撑力量。

  节能管理 信息化必不可少

  要提高我国的能源利用效率,实现有效节能,首先要找到能源利用效率低下的原因。我国《节能中长期专项规划》对此进行了精辟分析。“规划”指出,我国能源利用效率低下主要是因为经济增长方式粗放,存在结构不合理、技术装备落后、管理水平低三大制约因素。其中,管理水平低是指与节能密切相关的统计、计量、考核制度不完善,信息化水平低,损失浪费严重。

  记者在调研中了解到,对于耗能的主体企业而言,要把节能降耗工作落到实处,将节能潜力变为实力,就必须掌握和分析企业用能水平,搞清重点耗能设备对能源消耗状况以及能源利用率的高低,因为耗能设备对能源利用率的高低直接影响能源的节约与浪费,即使能源基础管理达到了很高的水平,由于耗能设备的能源利用率低,企业的能耗也不可能有较大的下降,因此,企业开展节能降耗工作离不开节能监测机构的诊断和帮助。但是,目前我国100多家节能监测中心的大多机构能力建设滞后,监测装备落后,特别是能源统计体系不完善,节能信息不畅,难以适应目前节能工作的需要。

  我国节能领域的专家、国家发改委能源研究所能源效率中心主任郁聪在接受记者采访时也表示,目前我国在能源管理,特别是能源消费统计领域的信息化水平还比较低,信息采集、沟通、共享等环节都难以满足节能工作的要求,迫切需要提高信息化水平。郁聪强调,充分利用现代信息技术手段,加强对资源消耗的计量和监测管理,为企业节能降耗提供准确、可靠、科学的监测数据,发现并解决存在的突出节能问题,对于政府和企业加强能源管理、合理使用能源资源、提高能源利用率、节约能源、保护环境具有重要意义。

  近年来,通过信息化手段加强节能监测、推进节能工作的重要性和紧迫性也日益引起了相关部门的重视,并加快了能源节约与资源综合利用信息和情报网络系统的建设步伐,以充分利用信息资源,为企业提供先进的技术与管理经验,促进企业提升能源节约与资源综合利用水平。北京就十分重视信息化手段在节能管理方面的应用,并取得了积极成效。北京是我国第二大能源消费城市,也是一个资源严重匮乏的城市,资源问题一直是困扰其经济社会发展的重要因素。北京市政府高度重视能源的建设和发展,也十分重视信息化手段在能源节约中的应用,北京市市长王岐山曾明确指出,要在北京能源发展中积极推进信息化建设,建立北京市能源、水资源消耗的精确计量体系,为建设节约型城市提供准确的数据信息。记者了解到,2001年到2005年,北京市国民生产总值年平增长11.8%,同期能源消耗总量年均增长5.8%,但是万元地区生产总值年均能耗降低了5.3%,节能水平高于全国的平均水平。

  用能控制 信息化是关键

  节约能源,关键要在用能端减少能源浪费,提高能源利用效率。如何做到这一点呢?记者在调研中发现,一方面,要提高供能者的能源调控水平,把能源在需要的时间,以需要的量提供给需要的地方,实现“精确供能”。另一方面,要提高用能者对能源使用的灵活性,使其能在需要的时间,需要的地方获得需要的能源量,实现“精确用能”。无论“精确供能”,还是“精确用能”,都离不开信息化手段的支撑。

  首先,对供电局、供水公司等能源资源的提供或管理者而言,通过信息化手段可以更合理地进行能源调配,提高能源的利用效率。以电力为例,近年来,我国电力缺口日益变大,“电荒”现象越来越严重。为了让有限的电能得到更高效的利用,特别是满足居民的用电需求,电力部门不得不经常对企业用电实行限制。因此,电力部门十分需要实时掌控用电大户的用电量,并在其超出用电限额后采取拉闸措施。而用电数据的采集、传输、监控就需要一套信息化系统来完成。目前,已经有不少电力部门建立了电力负荷监控系统,该系统不仅可以对工业用户的用电负荷进行实时监测和单独到户控制,做到“停机不停线”,实现“有序用电”、“还电于民”,而且有效控制了大企业用电,切实解决了部分用电大户的窃电问题。

  其次,在市场经济条件下,随着能源商品化,我国政府开始通过价格、税收、财政等手段调动企业以及消费者的节能积极性,促进节约型社会建设。在经济杠杆这个节能“魔法棒”的点化下,能源消费者“精确用能”的需求越来越强烈,而通过信息化手段对能源消费量进行精确计量就成为推进节能的必然之举。例如,电力部门为了促进电力资源有效使用,缓解用电紧张状况,推出了电费“峰谷”分时计费措施,鼓励居民避开用电高峰,错时用电。供水部门为鼓励居民节约用水,也对自来水用户推出了分段计费的水费收取方式。而要实现分时计费、分段计费,就需要信息采集终端采集大量的用电、用水信息,通过通信网络及时传回控制中心,并根据相关规定进行统计收费,其中将利用到智能检测、数据显示、无线通信及网络控制等多种信息技术。通过综合利用以上技术的智能系统,供电部门就能够对各用户的用电、用水情况实现远程监控,准确掌握其使用规律,在电力供应的高峰期或是需求超过供给的时候,根据实时的客户用电量提高价格。大部分用户就会选择错开用电高峰时段,或者使用太阳能、风能等其他替代能源,从而保证了电能的有效利用,并在一定程度上鼓励了用户对新型能源的应用。此外,供电公司还可对有违规用电行为和不按时交费的用户实行远程提醒、警告、断电控制等,逐渐形成节约用电、规范用电、文明用电的良好氛围。

  此外,通过以信息技术为代表的智能控制系统,人们还可以通过对空调、取暖设施实施信息化变频控制实现“精确用能”,达到节能目的。例如,在建筑节能领域,中央空调系统的耗能是整个大楼耗能的50%以上。随着建筑物规模增大、标准提高,大厦的机电设备的数量也急剧增加,这些设备分散在大厦的各个楼层和角落,采用分散管理,就地监测和操作将占用大量的人力资源。如果利用现代的计算机技术和网络系统,实现对所有机电设备的集中管理和自动监测,就能确保楼内所有机电设备的安全运行,可节省能耗约25%,节省人力约50%。在信息化变频控制方面,深圳地铁取得了十分显著的节能成效。记者了解到,深圳地铁在全球范围内首次对220台自动扶梯采用了光电传感变频技术,可根据搭乘数量自动选择速度,并在无人搭乘时切换成超慢速行驶的节能模式,比传统模式节能大约30%,一年可节电400万千瓦时,而在少年宫站和福民站试验使用的空调、通风系统变频技术则比传统模式节能70%,如果在19个车站全部推行该模式,一年将节电1300万千瓦时,节约电费1000万元以上,相当于节约标准煤4300吨。

  环境监控 信息化是先锋

  在能源需求不断增长的同时,我国由能源开采、应用所带来的环境压力也越来越大。由于我国能源结构的特点是富煤、贫油、少气,能源消耗主要依赖煤炭,而这种以煤为主的能源结构对环境污染相当严重。据统计,我国约90%的二氧化硫和氮氧化物的排放来源于能源活动,约90%的二氧化碳排放来源于石油化工原料的燃烧。目前,环境问题已经成为经济社会发展的中心问题和国际社会力图解决的问题。从国家长远发展考虑,我国积极推进环境友好型社会建设,并制定了与能源相关的主要环境目标(见表1)。在环境友好型社会的建设中,以信息通信技术为代表的绿色科技则是重要的技术支撑力量。事实上,在环境保护中,信息化手段正发挥着越来越大的作用。

  在环境监测领域,信息技术被广泛应用到环境监控和综合控制中,利用信息技术可建立循环经济的绿色支撑体系,开发包括环境工程技术、废物资源化技术、清洁生产技术等在内的环境保护工具;利用信息技术创新环境管理政务和业务,建立环境管理业务应用平台,实现环境政务及业务管理信息化;通过环境信息资源共享平台的建设,整合、集成、加工各类环境信息资源,为管理决策提供依据;在IT设备的回收利用上,可以采用信息分析手段,防止有害电子物质流入自然环境。

  目前,信息技术已经成为环境监控方面不可或缺的技术手段,有效地提高了监控效率,保护了环境。例如在水资源保护和污水控制方面,可采用数字化的管理运行方式,将原本需要大量人力物力才能完成的日常监测、采样等数据收集工作交由计算机系统完成,并由其进行数据统计分析,然后通过网络传到相关部门,可以准确客观及时地对水质状况和处理效率作出判断,从而进一步进行处理措施方面的变动。

  目前,我国省级环保部门正积极致力于建设较为完善的省级空气、水质、污染源自动监测系统和环境监测网络,实现环境监测政务、业务信息化,建立满足环境管理和经济建设需要的环境监测管理体制,初步形成满足政府和公众需求、适应市场发展和国际竞争的环境监测体系。其中包括城乡环境空气质量自动监测系统,可发布全省空气质量日报,进行环境空气污染的预测预报,并对重点城市主要交通干道的空气质量实施监控;重点水域水质自动监控系统,实现对主要河流省际和市际交界断面、各省辖市集中式饮用水源地、重点流域的水质变化的实时监控;重点污染源自动监控系统,形成对全省重点污染源在线自动监控并实现联网。

  虽然我国环境信息化工作取得了一定进展,但与国家信息化进程的要求和环境管理的实际需求差距很大,特别是环境信息获取和处理的技术水平还比较低,对环境污染和生态还不能实现大面积、全天候的连续动态监测,也很难对国家急需的大气环境污染、水域流域污染、生态环境破坏、生物多样性状况、重大环境事故、全球环境变化等信息进行科学的分析、处理和评价,因此环境信息监测领域,信息化应用还有很大的发展空间。(邵素宏)

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  国家发改委启动十大重点节能工程

  为落实《节能中长期专项规划》,实现规划目标,国家发改委启动“规划”提出的十大重点节能工程,并对实施工程进行具体部署。通过实施十大重点节能工程,“十一五”期间将实现节约2.4亿吨标准煤的节能目标。十大重点节能工程包括:节约和替代石油、燃煤工业锅炉(窑炉)改造、区域热电联产、余热余压利用、电机系统节能、能量系统优化、建筑节能、绿色照明、政府机构节能以及节能监测和技术服务体系建设工程等。

  重点耗能行业节能举措

  石化行业:“十一五”将实现万元GDP能耗降低15%~20%

  石油和化学工业是我国国民经济的基础产业和支柱产业,2005年工业总产值达到33762亿元,有20多种主要产品的产量位居世界前列,行业竞争能力不断增强。但是,在快速发展的同时,石油和化学工业也面临着严峻的挑战。一是提高国际竞争力与自主创新能力不强的矛盾。特别是化工行业的工艺技术及装备与国际先进水平相比要落后15~20年。二是快速发展与资源短缺的矛盾。主要能源资源人均占有量不到世界平均水平的一半,加之高耗能产品的无序发展加剧了资源的不足。三是建立资源节约型社会的要求与行业技术和管理水平落后的矛盾。消耗高,浪费严重,特别是化工行业单位产值的能耗与发达国家相比高出很多。四是建立环境友好型社会的要求与环境治理能力不足的矛盾。除了工艺技术落后和资金投入不足外,更重要的还有思想观念上的差距。

  石油和化学工业既是能源产业,也是高能耗产业,还是节能潜力巨大、具有循环经济载体优势的产业。“十一五”期间,石油和化学工业将以减量化、再利用、资源化为原则,以提高资源利用效率为核心,以资源节约、综合利用、清洁生产为重点,通过结构调整、技术进步、加强管理等措施,减少资源特别是能源消耗,降低废物排放,提高资源生产率,以尽可能少的资源消耗和环境成本,实现石油和化学工业的可持续发展。不久前,国家发改委与中国石油和化学工业协会在贵阳联合召开了化工行业循环经济现场交流会,通过现场参观、交流经验,在节能方面确立了石油和化学工业“十一五”期间万元GDP能耗比2005年降低15%~20%的目标,使高耗能产业所占比例大幅下降,并建成一批符合循环经济发展要求的资源节约型、环境友好型先进企业和化工园区。

  据中国石油和化学工业协会会长李勇武介绍,为了实现上述目标,石油化工行业将重点加强五个方面的工作:

  一是统一思想,提高认识,增强实施循环经济、节约能源的紧迫感和责任感。进一步更新发展观念,理清发展思路,把加快经济增长方式的转变、推进循环经济的发展变为一种自觉的行动。

  二是积极推进结构调整,切实转变增长方式。严格限制高耗能、高污染的产业,鼓励发展资源消耗少和环境污染小、技术含量和附加值高的产品,对氮肥、纯碱、烧碱等高能耗行业,要通过结构调整、技术改造、企业整合和产品延伸,扩大经济规模,降低资源消耗。

  三是依靠技术进步,为循环经济和节约能源提供有力的技术支撑。重点开发和推广能源节约和替代技术、能量梯级利用技术、延长产业链和相关产业链接技术等。要加强国际交流与合作,借鉴国外节约能源的成功经验,逐步形成节能经济的信息、技术和咨询服务体系。

  四是加强企业管理,把循环经济和节能工作落到实处。石油和化工企业要坚决贯彻国家有关节能节水、“三废”处理、能效标志等一系列法律法规,建立健全资源节约和环境保护管理制度,加强消耗定额、生产成本和产品质量的管理,逐级建立节约资源、保护环境的岗位职责和有效的激励约束机制。

  五是突出重点,扎实推进节能目标的实现和循环经济的发展。在国家发改委确定的全国1000家高耗能企业中,石油和化工占340家,抓好这些重点企业,就节约了行业一半以上的能源消耗。要制定节能降耗目标,开展能源平衡测评、技术服务和达标认定工作,组织专家到重点企业“会诊”,搞清能耗高在哪里,浪费在什么地方,潜力从哪里挖掘。重点企业要制定用能规划、节能目标、能耗标准及具体措施。

  建筑行业:二○二○年将实现节能65%

  我国是建筑业大国,建筑业已成为国民经济的支柱产业之一,建筑业也是我国的高耗能产业,耗能占到我国总耗能的近三分之一。因此,降低全社会建筑能耗和资源消耗,对于我国实施能源战略和资源节约具有重要意义。从2004年以来,党中央和国务院明确提出要加快建设资源节约型、环境友好型的和谐社会,要落实大力发展节能省地型建筑的指示精神。

  建设部推出了四节一环保的具体措施,印发了《关于发展节能省地型住宅和公共建筑的指导意见》。“意见”指出:到2010年,全国城镇新建建筑应实现节能50%;既有建筑节能改造逐步开展,大城市完成应改造面积的25%,中等城市完成15%,小城市完成10%;城乡新增建设用地占用耕地的增长幅度要在现有基础上力争减少20%;建筑建造和使用过程的节水率在现有基础上提高20%以上;新建建筑对不可再生资源的总消耗应比现在下降10%。到2020年,北方和沿海经济发达地区及特大城市新建建筑应实现节能65%的目标,绝大部分既有建筑完成节能改造;城乡新增建设用地占用耕地的增长幅度要在2010年目标的基础上再大幅度减少;争取建筑建造和使用过程的节水率比2010年再提高10%;新建建筑对不可再生资源的总消耗比2010年再下降20%。

  据建设部有关领导介绍,为了实现建筑节能的目标,建设部将重点做好以下几方面工作。一是加强宣传教育工作,提高社会各界对建筑节能和绿色建筑重要性、紧迫性的认识,并通过发动群众来督促地方政府加强对此项工作的组织领导。二是加快建筑节能政策法规体系建设,鼓励地方政府出台适合当地实际的地方性法规。加紧制定新建节能建筑的墙改基金返还、税收减免以及既有建筑改造的财政补贴和贴息贷款等方面的政策措施。北方地区要加快研究制定与供热体制改革相关的计价、收费等配套政策,解决节能不节钱的问题,调动消费者节能的积极性和主动性。三是加强建筑节能技术的推广工作。积极开展建筑节能技术的研究、推广和应用,加强技术集成创新,对成熟的节能技术进行系统的整理,编制适合当地需要的节能技术产品目录。建设部将联合有关部委在全国实施100项建筑节能和绿色建筑示范工程。四是加大建筑工程执行节能强制性标准的监管力度。要进一步完善建筑节能监管体系,强化以建筑节能强制性标准贯彻执行为主要内容的工程全过程监管,特别要加强对大型公共建筑的节能监管。将建筑节能情况作为工程评优的重要内容,未执行节能强制性标准的工程项目一律不得参加优秀工程设计、鲁班奖等奖项的评选。五是将建筑节能专项检查制度化。建设部将在今后几年内每年开展一次以上的建筑节能监督执法检查,同时要求各地每年开展两次以上的专项检查活动。

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