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建材行业推广能效管理系统（ EEMS)项目汇报

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中国建材工业经济研究会

建材行业推广能效管理系统（ EEMS ）项目汇报材料中国建材工业经济研究会

中国建材规划院北京建新科技发展公司 23/4/19 2

一、项目背景

二、企业节能潜力分析

三、 EEMS 简介

四、 EEMS 的主要技术内容

五、 EEMS 与现有信息化管理手段的区别

六、 EEMS 效益分析

七、项目实施单位简介

目录



一项目背景



1 、提高能效是国家和企业的共同需求

与经合组织（ OECD ）相比

生产每单位 GDP ：

− 能耗高 3.5 倍

− 电耗高 2.8 倍

1250

780

320

中国印度英国

2008 年，生产 1 万美元 GDP 电耗

中国要成为世界经济大国，不节约能源，将会导致一连串的问题。包括能源安全、能源成本、环境污染、经济的后续乏力等

* 数据来源：王岐山副总理 2011年 9 月初访问英国讲话




0

5

10

15

20

25

2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008

世界主要国家单位 GDP 能耗比较（单位：万吨油当量 / 亿美元）

结论

•俄罗斯的能耗水平降低了

82.3 ％，中国降低了 42.9

％

•2007 年中国单位 GDP 能

耗居各主要国家第一，为

4.63 万吨油 / 亿美元；

•世界主要发达国家如美、

日、英、德、法、意等单

位 GDP 能耗趋于平稳。

美、日、英、德、法、意、印度、巴西

俄罗斯

中国

* 数据来源：世界银行、 BP 世界能源统计 2009




为加强节能减排任务尽快落实，中国政府出台了一系列政策进行宏观指导和政策引导

– （八）推动传统产业改造升级。……加快运用高新技术和先进适用技术改造提升传统产业，促进信息化和工业化深度融合……

– （十六）强化重点用能单位节能管理……落实目标责任，实行能源审计制度，开展能效水平对标活动，建立健全企业能源管理体系，扩大能源管理师试点；实行能源利用状况报告制度，加快实施节能改造，提高能源管理水平……

– （四十七）推动重点用能单位按要求配备计量器具，推行能源计量数据在线采集、实时监测。开展城市能源计量建设示范。

国务院文件

二、指导思想和主要目标

（二）主要目标　　到“十二五”末，全国水泥生产平均可比熟料综合能耗小于 114 千克标准煤 / 吨，水泥综合能耗小于 93 千克标准煤 / 吨。……在新型干法水泥生产线上普遍应用余热发电、高效粉磨技术、电机变频等技术，重点水泥企业加快建设能源管理中心。

三、重点任务（六）推动信息化、智能化建设，提高水泥生产的信息化

水平。支持产学研结合开发生产信息化、智能化管理技术，开发能源、资源消耗信息化管理和分析系统。……重点推广企业能源管理中心建设，用 3-5 年时间，加快推动大中型企业能源管理中心建设。

工信部文件

资料来源：国务院关于“十二五”节能减排综合性工作方案的通知国发〔 2011〕 26号工业和信息化部关于水泥工业节能减排的指导意见工信部节［ 2010］ 582 号




建材工业的能耗在工业领域中占据重要位置，因此，建材行业实施节能降耗，对国家的节能减排将发挥巨大的促进作用。• 2009年全社会能源消耗总量31亿吨标准煤，其中工业企业能耗22.01

亿吨标准煤，占71%。2009年，工业部门中电力工业能耗占全国1/3，钢铁工业耗能占全国能耗总量的15%，建材工业总能耗占全国能源消耗总量的7%，三者合计，超全社会能耗的55%。

20092009年全社会能源消耗比例示意年全社会能源消耗比例示意

结论

•我国工业领域的能耗占到

全社会耗能总量的 70 ％以

上

•建材工业的能耗在工业各

部门中排名第三




建材工业能耗占全国能耗分析建材工业能耗占生产成本分析

2009 年，消耗2.12 亿吨标准煤

8. 1% 8. 6%

5. 5%

7. 3%

占全国占工业占全国占工业

煤炭电力

70%

25% 30%35%

水泥玻璃玻纤陶瓷

节能降耗对建材企业不仅有社会效益，更有直接的经济效益。



2 、建材企业亟需新的节能途径

随着世界能源危机的加剧和国家对能源节约力度的不断增大，建材行业在节能工艺、技术和装备的开发应用上取得了长足的的进展。

• 余热发电

• 高压变频

• 电改袋等节能技术

• 淘汰小立窑、引上法窑炉等落后窑型

• 推广池窑拉丝

• 宽断面明焰隧道窑、辊道窑等工艺

• 采用新型耐火材料和低热值窑具窑车




规模分类项目国际先进水平国内先进水平国内平均水平

1000-2000t/d

水泥综合电耗（ kwh/t ） 89 100 110

水泥综合能耗（ kgce/t ） 94.5 101 113.5

2000-4000t/d

水泥综合电耗（ kwh/t ） 83 90 100

水泥综合能耗（ kgce/t ） 90.5 94.5 103.5

4000t/d 以上水泥综合电耗（ kwh/t ） 80 85 95

水泥综合能耗（ kgce/t ） 87.5 91 97.5

水泥行业能耗指标




平板玻璃行业能耗指标限额

≤ 500t/d先进水平 ≤16.5

现有水平 ≤19.5

＞ 500t/d

先进水平 ≤15

新建水平 ≤16.5

现有水平 ≤18.5

单位： kgce/ 重量箱




窑型烧成能耗（ kg标煤 /KG瓷）

国内燃油隧道窑 1.14—1.57

国内燃气隧道窑 1.00—1.35

国外燃气窑炉 0.43—0.86

陶瓷行业能耗指标



玻璃纤维能耗指标


窑型单位能耗

新建玻璃纤维池窑 ≤1 吨标煤 / 吨原丝

改扩建无碱玻璃球窑 ≤ 580公斤标煤 /吨球

改扩建中碱玻璃球窑 ≤ 300公斤标煤 /吨球

国内先进玻纤熔化热耗： 2000 大卡 /千克国外先进玻纤熔化热耗： 1320 大卡 /千克




尽管行业内的科研院所、企事业单位在节能降耗方面高度重视并不断创新，但从总体上来看，我国建材产品的平均单位能耗还远高于世界先进水平，能源管理存在粗放管理的现象：

产品单耗统计方式落后：人工统计的局限、误差、时效性（月报、季报、年报），统计范围和

数量有限；

缺乏技术手段监测和跟踪生产过程能耗动态变化数据，如设备运行效率、设备状态对单耗的影

响，操作方式及工艺调整对单耗的影响，原料 / 配料变化、能源质量对产品单耗的影响等因素；

能效对标、考核工作缺乏信息化、精细化管理手段；

而随着节能技术装备的普遍应用，目前通过工艺和设备进一步挖掘节能的潜力不大，建材企业

亟需寻找新的节能降耗突破口。



二企业节能潜力分析



1 、管理损耗应引起企业的高度重视

企业总能源损耗

管理损耗生产损耗设备损耗

生产过程中由于生产

工艺要求等而导致的

能源损耗。

由于设备陈旧老化或能源转换能量作功时，在电气设备和生产机械中产生的损耗叫设备损耗。

因管理不善导致的生产环节

中的跑冒滴漏、员工操作水

平低、工艺不合理、工序间

不协调、定额管理考核不达

标等导致的损耗叫做管理损

耗。



2 、企业生产用电中存在大量的能效问题

1)设备效率：电力变压器、供电线路、电机等主要用电设备效率和经济运行水平； 2) 生产过程调节方式：很多企业大功率电机设备在生产过程中多数时间都不是满负荷运转 ,

生产运行参数靠人工调节 , 如水泵、风机等，存在较大的能量转换损失； 3)运行方式和负荷特性：分时费率电量合理均衡、负荷波动大、负荷率低、三相不平衡、功率因数低、无功补偿和谐波治理、电能质量问题； 4)热电联产，余热利用优化问题； 5) 用电及能效管理：计量仪表缺失及功能单一，人工统计、报表存在时效性和准确性问题，缺乏监测、分析电能动态消耗过程和变化的信息化工具； 6 ）没有专职机构和人员负责对能效数据的跟踪与分析。



3 、建材企业管理节能降耗潜力巨大

节能潜力

•能耗占成本比重大

•能源价格不断上涨

•节能装备技术潜力有限

•行业节能步伐相对滞后

•管理节能水平落后

•管理节能意识增强

•管理节能项目超前性



4 、我们认为可从两个方面推进企业节能降耗：

－强化管理挖掘节能潜力德国节能研究机构研究成果显示，通过实施能效管理可为企业减少 15-20% 的能源消耗。

宝钢集团上钢公司建设能源管理系统后，吨钢综合能耗年平均降低 1.6% ，年节约 8.8万吨标准煤，价值五千万元，能源管理效率提高约5倍。

北京水泥厂通过实施能效管理系统（一期）直接节电 3% ，二期完善后综合节电效果将达到8%—10% 。



4 、我们认为可从两个方面推进企业节能降耗：

－优化工艺参数降低能耗建材企业由于投产时间、工艺方法、装备水平、原燃材料、区域位置、管理能力等方面的差别，造成企业能源消耗水平差距较大。在工程设计阶段，设计人员根据企业的规模、工艺、发展、以及个人的经验和知识来进行设备选型，但如何判断这些生产线和设备投运后是否工作在经济、高效状态，是否存在能源利用大马拉小车的情况，如何发现能源消耗过程中存在的问题和节能潜力，从而采取相应的管理和技术措施优化工艺参数，提高能源使用效率、降低生产中能源成本，是企业应该重视并解决的问题。



三 EEMS 的主要作用与功能



1 、 EEMS 的主要作用表现在以下 6 个方面：

主要作用

实时掌握企业生产的能耗动态数据

及时发现设备运行中存在的隐患

及时发现生产过程中能源消耗存在的问题

通过能源利用最优化管理降低用能成本

实施精细化能效考核管理

辅助优化工艺参数



1 、 EEMS 的主要功能表现在以下 9 个方面：

（ 1 ）能效管理信息化、可视化

（ 2 ）能效管理数据平台

（ 3 ）提供企业能效对标信息化工具

（ 4 ）能耗数据对比、分析、诊断

（ 5 ）重点用电设备经济运行状态监测

（ 6 ）能源经济调度及运行

（ 7 ）专家辅助决策系统

（ 8 ）电能质量监测、分析

（ 9 ）系统维护管理

因此， EEMS 不仅做到了能源计量数据在线采集、实时监测，同时还做到了实时报警、能效考核和专

家诊断咨询，不仅是一套仪器仪表检测系统，同时也是一套现代化能效管理系统。

用户化人机界面电气系统图生产工艺图

能源消耗综合统计生产班次能耗统计

实时能耗数据、曲线历史能耗数据、曲线能耗数据对比、分析能耗指标超限报警



四 EEMS 主要技术内容



1 、 EEMS 的工作原理图：

现场数据采集层

数据通信管理层

系统管理层

能效管理系统采集生产工艺系统能源、物料供给和消耗量等数据，经系统分析、处理，获得产品、生产工序、生产班组的动态能耗数据、以及主要用能设备的经济运行状态，并将分析、处理结果以数据和图示及文字方式展示。



五 EEMS与现有信息化管理手段的区别



1 、 EEMS与 ERP 系统的区别：

EEMS

企业资源计划系统（ ERP ）把企业与客户、供

应商和经销商等因素整合在一起，形成一个完整

的企业供应链系统，并对供应链上的所有环节进

行管理，包括订单、采购、库存、计划、生产制

造、质量控制、运输、分销、服务与维护，以及

企业财务、人事、实验室和项目管理等诸多方

面 , ERP 系统偏重于以整合企业所拥有的资源

来提高企业的竞争优势。

ERP

EEMS则重点关注企业能源利用的方式、效率

和合理性，与 ERP 系统相比在能效管理上更全

面、更专业，对能源利用效率实时检测分析，深

入管理企业能源利用每一个单元，与 ERP 的关

系就像规划和计划的区别。



2 、 EEMS与DCS 系统的区别：

DCS 生产自动化系统 EEMS 能效管理系统

设计思想面向企业运行值守人员，提高生产自动化水平

面向企业管理层、能效及工艺分析师

主要功能完成对生产工艺流程和设备状态、参数的监测及控制，如压力、温度、流量、阀门位置、开关状态等

对生产各环节能耗数据采集、监测、分析、统计，如电、煤、热、气、水、油耗等。在线监测设备经济运行状态，提供历史能耗数据查询、对比、分析功能

应用要求现场运行人员通过屏幕显示的生产工艺流程图监控生产线和设备实时运行状态和参数，为保证安全生产和运行，对设备操作有严格的要求和程序

管理和分析人员可随时查看、调用各种实时和历史能耗数据界面，及时发现和解决用能过程中不合理的问题，操作过程不会影响生产安全

系统建设施工会影响企业正常生产，一般在基建初期实施

施工不会影响企业正常生产



六 EEMS 效益分析



1 、建材行业效益分析（以电能消耗为例）

建材行业

水泥行业玻璃行业玻纤行业陶瓷、石英、金刚石行业

2009 年建材行业电力使用量约为 2100亿度，实施 EEMS 按保守预计可直接节电 5% ，年共计节电 105亿度，按 0.5元 /kw

h 计算 , 可降低成本 52亿元。

水泥行业新型干法生产能力 15亿吨，平均每吨水泥耗电 110 度，总计耗电 1650亿度，年共计节电 82.5亿度，可降低成本 41亿元。

玻璃行业大中型企业产能为 63026万重量箱，电耗为 9.4度 / 重量箱，总计耗电 59.2亿度，年共计节电 2.96亿度，可降低成本 1.5亿元。

玻纤行业产量为 230万吨纱，每吨纱耗电为1500 度，总计耗电 34.5

亿度，年共计节电 1.7亿度，可降低成本 0.8亿元。

…



2 、实施企业效益

以水泥厂为例，平均一个水泥厂产量为 100万吨，耗电量为 1.1亿度，平

均电费成本为 5500万元以上，按照直接节电 5% 计算，年节电为 275万

元，投资回收期仅为一年左右

投入产出计算



七项目实施单位简介



1 、项目实施单位简介

中国建材工业经济研究会委托中国建筑材料工业规划研究院北京建新科技发展公司开展此项工作。北京建新科技发展公司是中国建材工业规划院直属的国营公司，成立于 1992 年，现有员工 50 人，其中教授级高工 8 人。高级工程师 6 人，工程师及助理工程师 35 人。公司在广泛调研基础上，针对我国建材行业能源管理的现状，开发了适用于建材企业能耗在线监测、管理、控制的能效管理系统（ EEMS），通过对企业能源消耗现状进行诊断，为企业提供一种精细化的能源管理手段和专家诊断辅助系统，帮助企业实现降低成本，节能增效的目标。

中国建材工业经济研究会

中国建材工业经济研究会是由原建材部批准成立的由国资委管理的全国性社团。一直致力于我国建材行业节能技术推广和节能管理系统建设的推进工作，引导广大企业科学用能、合理用能、节约用能，挖掘企业节能潜力，推动建材行业节能降耗工作有序健康的发展。

中国建筑材料工业规划研究院北京建新科技发展公司



2 、项目应用部分案例

北京新北水水泥有限公司

能效管理系统于 2010 年在北京新北水水泥

有限责任公司初投入运行，实现了对企业用

能体系的全面监测、分析和评估，优化了水

泥生产用能过程，通过信息化精细管理，大

力提升了企业能源效率管理水平。 2010 年

实现节约电费成本 5% ，建立系统的投资在

一年内收回，获得了良好的经济效益和社会

效益。




金隅集团水泥项目（在建）

根据企业提出的具体需求：对生产全过程的能源消耗数据进行全覆盖监测。提供车间、岗位、班组进行能效考核所需数据。依据能效管理系统提供的节能信息对各车间、岗位、班组、重点能耗设备的用能结构和运行方式进行合理调整，通过调整前后数据对比验证节能效果。对重点能耗设备的运行状态、能效进行分析并计算产品单耗。显示车间、工序 /岗位、班组、设备的实际能耗、目标能耗、能耗比率、产量、产品单耗、目标产品单耗。具有系统、设备能耗超标报警及预警功能。实时监测企业生产用电最大需量和动态负荷曲线，实时监测产品单耗和主要用能设备经济运行状态，用户可自行定义门限值，当参数超限时，计算机屏幕自动弹出报警信息，同时根据需要发送短信消息。

本项目开发了符合企业实际需要的能效在线检测系统，并进行了工程施工和硬件安装的前期设计工作，根据节能量检测分析计算，预计项目实施后可每年为企业创造 270.8 万元的经济效益




山西潞安集团五阳煤矿

山西璐安集团五阳煤矿洗煤厂供电

电压 6KV ，总负荷 3150KVA 。

通过对系统提供的用电负荷曲线和

用电数据处理、分析，根据生产运

行特点和负荷特性，调整主要用电

设备运行方式和工作时间，合理错

峰填谷，降低用电最大需量，辅以

分段合理投入电容器进行无功补偿

措施，并采取相应管理措施和节能

考核后， 2007 年精煤耗由

7.57KWh/ 吨下降到 6.70 KWh/ 吨。



联系方式：• 中国建材工业经济研究会耿沛 13901082579

• 中国建材工业规划研究院王刚 13911857506

汇报完毕，谢谢！

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