1、 1 毕业设计文献综述 机械设计制造及其自动化 能源管理系统开发和设计 前言 能源管理： 能源管理分为宏观管理与微观管理。政府及有关部门对能源的开发，生产和消费的全过程进行计划、组织、调控和监督的社会职能是能源宏观管理；企业对能源供给与消费的全过程进行管理是能源微观管理 能源的利用和管理一直是当今时代的主题，随着时代的不断进步和发展，能源的逐步消耗，因此，能源的开发就显得肯定重要和迫切！为了能使企业更好的完成资源调配、组织生产、部门结算、成本核算，需要建立一套有效的自动化能源数据获取系统，对能源供应进行监测，以便企 业实时掌握能源状况，为实现能源自动化调控扎下坚实的数据基础，同时方便企业的计量
2、和成本核算工作。 能源数据具有标准化、专业化、科学化、时效性强的特点，采集难度较高。同时，考虑到能源数据对于企业决策的重要意义，以及能源本身具备危险性的特点，需要对企业建立的能源数据获取系统提出更高的要求。因此，企业能源管理系统（以下简称 EMS）必须满足专业性强、实时性好、可进行远程资料交换、可用性强的需求 。 国外能源系统管理的现状 1 受经济发展和人口增长的影响，世界一次能源消费量不断增加 。 随着世界经济规模的不断增大，世界能源 消费量持续增长， 1973 年世界一次能源消费量仅为 57.3 亿吨油当量， 2003 年已达到 97.4 亿吨油当量。过去 30 年来，世界能源消费量年均增
3、长率为 1.8%左右。 2 世界能源消费呈现不同的增长模式，发达国家增长速率明显低于发展中国家 。 过去 30 年来，北美、中南美洲、欧洲、中东、非洲及亚太等六大地区的能源消费总量均有所增加，但是经济、科技与社会比较发达的北美洲和欧洲两大地区的增长速度非常缓慢，2 其消费量占世界总消费量的比例也逐年下降，北美由 1973 年的 35.1%下降到 2003 年的28.0%，欧洲地区则由 1973 年 的 42.8%下降到 2003 年的 29.9%。 OECD(经济合作与发展组织 )成员国能源消费占世界的比例由 1973 年的 68.0%下降到 2003 年的 55.4%。其主要原因，一是发达国
4、家的经济发展已进入到后工业化阶段，经济向低能耗、高产出的产业结构发展，高能耗的制造业逐步转向发展中国家；二是发达国家高度重视节能与提高能源使用效率。 3 世界能源消费结构趋向优质化 。 石油、煤炭所占比例缓慢下降，天然气的比例上升。同时，核能、风能、水力、地热等其他形式的新能源逐渐被开发和利用，形成了目前以化石燃料为主和可再生能源、新能源 并存的能源结构格局。到 2003 年底，化石能源仍是世界的主要能源，在世界一次能源供应中约占 87.7%，其中，石油占 37.3%、煤炭占 26.5%、天然气占 23.9%。非化石能源和可再生能源虽然增长很快，但仍保持较低的比例，约为 12.3%。 相对于我
5、国现状，世界的能源消费结构明显要先进。 国内能源管理系统现状 1 能源丰富而人均消费量少 我国能源虽然丰富， 能源产业 ,起步晚 ,发展快 ， 但分布很不均匀，煤炭资源 60%以上在华北，水力资源 70%以上在西南，而工业和人口集中的南方八省一市能源缺乏。虽然在生产方面，自解放 后，能源开发的增长速度也是比较快，但由于我国人口众多，且人口增长快，造成我国人均能源消费量水平低下 。 2 能源构成以煤为主，燃煤严重污染环境 从目前状况看，煤炭仍然在我国一次能源构成中占 70%以上，成为我国主要的能源，煤炭在我国城市的能源构成中所占的比例是相当大的。以煤为主的能源构成以及 62的燃煤在陈旧的设备和炉
6、灶中沿用落后的技术被直接燃烧使用，成为我国大气污染严重的主要根源。燃煤排放的大气污染物对我国城市的大气污染的危害已十分突出：污染严重、尤其是降尘量大；污染冬天比夏天严重；我国南方烧的高硫煤产生了另 一种污染 -酸雨；能源的利用率低增加了煤的消耗量。 3 农村能源供应短缺 我国农村的能源消耗，主要包括两方面，即农民生活和农业生产的耗能。我国农村人口3 多，能源需求量大，但农村所用电量仅占总发电量的 14%左右。而作为农村主要燃料的农作物桔杆，除去饲料和工业原料的消耗，剩下供农民作燃料的就不多了。即使加上供应农民生活用的煤炭，以及砍伐薪柴，拣拾干畜粪等，也还不能满足对能源的需求。 因此，我国目前的
7、能源利用状况是相对落后，形势比较严峻的。 发展趋势 随着时代的不断发展，人们对能源的不断需求与利用，使得对能源的管 理显得越来越重要，因此能源 数据具有标准化、专业化、科学化、时效性强的特点，采集难度较高。同时，考虑到能源数据对于企业决策的重要意义，以及能源本身具备危险性的特点，需要对企业建立的能源数据获取系统提出更高的要求。因此，企业能源管理系统（以下简称 EMS）必须满足专业性强、实时性好、可进行远程资料交换、可用性强的需求。 所以能源管理系统的开发和设计就显得更加重要，好的管理系统可以对能源的节约起到决定性的作用，好的管理系统可以对能源时时消耗，利用等有一个很好的，很完整的记录。如论文中
8、提到的由组态王这一软件为核心而成 的管理系统，它 以高开放性、兼容性和可靠性为基础，利用现代测控技术、数据处理与通讯技术，基于完善的能耗监测管理手段，采用分散控制器和交流采样技术，凭借功能强大的大流量高可靠性通讯网络，为工业民用建筑、生产企业和大型基础设施等的能源设施的全时动态的能源管理控制提供全面专业的解决方案 ,达到对用户能耗设施能耗细节和能耗过程的完全掌握。 能源的发展趋势： 终端能源消费呈现清洁化趋势。在能源供应中，煤炭所占比重较高，但在终端消费中，其比重明显较低。煤炭直接用于终端消费，不仅利用效率低，而且会造成严重的环境污染问题，为此 各国都倾向于将煤炭转换成清洁、易传输的电力，再供
9、终端用户使用。天然气作为一种相对清洁、低碳的优质能源、也受到越来越多的重视。在发展中国家，随着经济增长和社会进步，电力比重显著上升；而对于发达国家，工业化进程已完成，对电力的需求增长较低，因此电力在终端能源消费中的比重增长缓慢。 各国能源政策趋向灵活。 2008 年世界金融危机以来，世界经济低位徘徊，石油出口国为增加财政收入，振兴经济，灵活运用政策杠杆，随机调节关税，对石油等资源的控制有所松动，对石油资源的战略性勘探开发投资明显加速。能源消费国则在加快新 能源政策出台频4 率的同时，通过立法等鼓励节能产品的发展，促进新能源开发的政策更加明晰且具可操作性。国际能源合作更加受到各国政府的重视。 存
10、在的问题 第一，中国现在光伏电池主要出口欧美国家，促进全球完成减排任务上，中国做出了自己的贡献，但是在自己的市场上应用得太少，这是要更进一步正视和解决的问题。 欧洲已经做出了决定，到 2020 年实现可再生能源占到能源总消费的 20%，而在我们国家 15%的目标中，很大一部分是来自于核能，还有一大部分是来自于水能。相对而言，太阳能，风能，发展方面还有很大的潜力，也有很大的差距。 在这方面仍然需要国家政策上的支持。 第二，亟待政策上的进一步落实。我国去年修订通过的可再生能源法，修订了以后把电力在电网上收购，液体燃料凡是达到国家标准的，要进入销售系统，现在来看离法的要求还有很大的差距。问题就是我们
11、上网电价的政策，还没有能够得到全面有效的落实。 第三，加大科技创新的力度，要加大政府投入，要加大企业的投入，要加大各个方面对创新的支持。因为只有创新才能使各种再生能源的产品有更高的效率，更低的成本，才能更大规模地进入市场，才能让人们买得起、用得起。 在创新方面我们不仅要重视我们的研究所，大 学的作用，更要重视企业的创新主体作用，包括我们民间的私人企业，民营企业的这种创新积极的作用，帮助他们成长壮大。 第四，要加大市场的开发力度，要大力培育市场。中国是太阳能光伏产业的大国。广大城市应该把屋顶利用起来。我想太阳能发展上屋顶应该是非常大的市场，长三角地区作为我们中国最发达地区，也是我们可持续发展要求
12、最高的地区，能不能够率先在我们的长三角地区实施十万屋顶计划。我们每一套别墅都是几百万，上千万买得起，但是一个家庭 3、 4千瓦，能用多少。所以这样能广泛使用我们的太阳能光伏。我想在市场应用上我认为在今后这一年 ，希望明年开第三届会的时候，在市场应用上有重大的创新的突破。 5 最后一点，加大国际合作，最近我们来了很多国外的地方政府包括一些行业企业的负责人，除了我们政府层面和国家层面的合作以外，我认为更加能够产生时效的，是我们区域和地方之间的合作。 6 【参考文献】 1 赵龙，王华 .我国能源管理信息系统开发初探 J.工业加热 ,2003 年 2 庞庆华 ,周斌 ,潘郁 .AJ-System 柔性
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