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1、本期主题：新一代信息技术应用促进节能减排一、节能减排信息技术应用现状及趋势(一) 我国节能减排信息技术应用概况1、我国节能减排发展概况随着我国经济的持续快速发展，工业化、城镇化进程的加快和消费结构的持续升级，我国能源需求呈刚性增长，受国内资源保障能力和环境容量制约，以及全球性能源安全和应对气候变化影响，资源环境约束日趋强化，我国节能减排形势十分严峻。面对节能减排的巨大压力，我国从法律、行政、经济、技术等多方面努力，全力推进工业、建筑、交通等各个领域的节能减排工作。“十一五”期间，全国单位国内生产总值能耗降低19.1%，二氧化硫、化学需氧量排放总量分别下降14.29%和12.45%，基本实现了“
2、十一五”规划纲要确定的约束性目标，扭转了“十五”后期单位国内生产总值能耗和主要污染物排放总量大幅上升的趋势，为应对全球气候变化做出了重要贡献，也为实现“十二五”节能减排目标奠定了坚实基础。2、信息技术在节能减排领域的应用：政府为主导、企业为主体我国当前节能减排仍主要通过产业结构调整、行业技术改造和管理模式提升等传统方法来实现。各级政府是推进信息技术在节能减排领域应用的主导力量，工业和信息化部就借发展两化融合之机，大力推进信息化促进节能减排工作。部长苗圩在全国工业系统节能减排工作电视电话会议上提出将推进“数字能源”和绿色ICT战略列为“十二五”工业节能减排十项重点工作之一。2011年5月27日工
3、信部印发了关于推荐两化融合促进节能减排重点推进项目的通知，同年12月工信部在广西柳州组织召开了两化融合促进节能减排经验交流会，为节能减排信息化下一步的发展理清了思路。一些地方政府在政策引导和自身节能需求的双重作用下，也开始探索性地开展了信息化促进节能减排的工作。北京市在2008年出台了北京市信息化促进节能减排工作实施方案，并编制了北京市节能减排信息技术、产品和应用方案项目汇编（第一批）。重点推进了以行业制造执行系统（MES）、新一代集散控制系统（DCS）、高效节能变频调速技术、企业能源管理及调度系统、射频识别技术（RFID）、LED光源等技术和系统应用为代表的信息技术促进重点领域节能减排，同时
4、继续完善节能减排检测和监控信息平台的建设。陕西省则是通过计算机辅助设计（CAD）、数控机床、计算机辅助制造（CAM）等技术的推广应用提高制造业的生产效率，达到系统节能的。在其他行业中，具有代表性的西飞公司、陕西电力公司、长庆油田等大型企业则是通过采用ERP、SCM、CRM、OA等信息化管理手段提高综合管理效率和水品，大大缩短从设计到生产再到流通的周期，节约生产成本，降低库存占有，从而实现节能减排的效果。在企业推进信息技术在节能减排应用方面，目前企业主要通过建立能源监控或综合管理系统来实现节能减排责任目标或能耗指标的过程管理和动态监管；掌握企业能源利用效率、跟踪主要耗能环节、掌握能源结构信息和能
5、源基础数据；满足不同类型企业的节能减排统计技术指标和报送要求，完成节能减排数据及报告的评估分析，完成节能减排总体目标完成情况的汇总及评估等。宝钢的能源中心实时监控与信息管理系统，就是在原日本引进的能源中心技术的基础上发展起来的，是一个覆盖宝钢一、二、三期工程各单元的全局性能源管理系统。宝钢的能源中心覆盖了基础自动化、过程监控及管理三个层面的计算机网络系统，实现了对供配电、给排水、动力和环保等有关能源子系统的自动控制及监测，作为实时监控与信息管理系统，实现了信息的实时采集、数据的海量储存、二次加工等。无论政府或是企业，通过信息技术促进节能减排主要有以下几种方式：（1）利用管理信息化减排；（2）利
6、用装备信息化减排；（3）利用生产过程管控和工艺流程优化减排；（4）利用能源管理和能耗及排放在线检测减排。(二) 存在的问题1、顶层规划设计缺失节能减排需要由管理部门统一进行顶层规划设计并牵头实施，全过程涉及跨部门、跨行业综合管理，当前现状是没有对节能减排全局的把握与整体规划框架，造成在节能减排信息化体系的搭建中，以点带面，出现了建设遗漏或重复建设；节能减排缺少统一管理部门统筹，发展效率低，工程进度慢。合格而有效的顶层规划设计必须是综合性的、多能源互补、多优化目标的规划。而目前对综合能源规划的理念和方法仍然认识不足，更未形成规范。2、应用范围窄、水平低从新一代信息技术在节能减排领域的应用情况来看
7、，目前应用主要集中在工业领域，如钢铁、石化、有色等高耗能行业，主要通过自动控制系统实现对生产流程的控制，降低生产设备的运行能耗，优化生产物料的回收利用，从而提高能源利用率。但总体说来，目前新一代信息技术的应用在工业领域中实现功能仍然较少，主要进行数据采集和实时监测、并进行简单分析，缺少高级分析、反馈指导管理和控制。并且，新一代信息技术的应用范围仍然较窄，在耗能较高的建筑、交通、民用等领域未得到有效推广。3、技术存在瓶颈信息技术的发展状况也在一定程度上制约了节能减排的应用效果和应用范围。以云计算为例，通过云计算可以让用户随时随地将数据传输到远方的数据中心进行存储和处理，可以大大节省空间资源，从而
8、助力节能减排。但是目前在云计算的应用中，存在以下问题：（1）云计算服务自身也会消耗很多能量且还可能是二氧化碳的产生源；（2）在我国，宽带发展存在着带宽不足、流量成本高、地域性不平衡、可靠性差的问题，制约了云计算的发展；（3）云计算的服务提供依赖于网络，接入网络技术的稳定性也影响着云计算的性能表现。可见，信息技术本身的技术瓶颈及局限性，制约了应用信息技术促进节能减排的进程。4、数据资源获取难新一代信息技术在促进节能减排的应用中，需要对用能单位的用能数据进行获取并分析。而当前的用能单位出于本单位的用能数据保密需求或其他目的，提供数据的意愿不强，甚至抵制这一过程，为后续的数据分析造成阻碍。并且，在当
9、前技术条件下，用能客户端设备的成本较高、工作性能不稳定、安装率较低等因素也导致了用能数据总量不足，妨碍了数据分析以及后续工作的进行。另外，部分用能单位信息化程度不高，导致获取的用能数据时效性和真实性差，也影响了节能减排的效果。5、保障体系不健全相对于传统信息技术，新一代信息技术的应用要复杂很多，千变万化。目前国内缺乏新一代信息技术发展规范和技术标准的指引，没有标准就没有规模化。以物联网为例，物联网将是一个多设备、多网络、多应用、互联互通、互相融合的一个大网。在物联网建设中，传感器、计算机、接口标准、通信协议等方面都需要有国家标准的指引，才能整合和节约资源，降低成本，而目前国家还没有相应的标准出
10、台，因此通过物联网技术实现节能减排尚不能取得明显与实质性的成果。另一方面，物联网将推动传统工业的信息化改造，实现行业信息化、部门信息化，从而推动社会整体的信息化。信息的共享和信息服务，就意味着要破除跨行业间的壁垒，建立新的共享与协同型的管理体系和生产流程。而当前，我国整体信息化水平还比较低，各行业发展不均衡，因此要实现物联网时代的互联互通，需要在政策引导、资金扶持、技术研发、人才培养等方面得到可靠保障。(三) 发展需求当前我国经济社会快速发展，节能减排工作形势日趋紧迫，对通过信息技术手段全面促进和提升节能减排监控、管理的水平提出了新的更高的要求。集中体现在满足拓展领域、深化应用、提高水平、落实
11、保障等发展需求，从而全面提升为政府决策和行业节能减排提供支持和服务的能力。1、形成统一的管理体系与技术规范目前，两化融合不断深化，节能减排信息化的全面推进亟需通过顶层设计确立统一的发展模式和管理体系，进而提出统一的技术规范，突破行业间的信息隔离状态，构筑跨行业、跨领域的社会节能减排信息大平台、大体系，建立多部门信息沟通与共享机制，从而避免重复建设和信息孤岛等问题的出现，全面提升信息化促进节能减排的应用水平。2、应用领域逐步拓展随着节能减排工作由以工业为重心向多行业多领域全面推进，就要求信息化应用迅速跟进，在应用范围上进一步拓展，并根据不同行业和领域的具体情况和需求做出针对性地调整。此外，对信息
12、化体系功能上的需求也进一步加强。简单的数据收集、统计、显示已经远远不能满足当前发展形势的要求。未来对大量数据的实时监控、分析，形成有效的能耗预警和管控机制，另一方面信息技术通过与管理科学良性互动，辅助节能减排目标制定、指标分配与成效管理等多方面工作。3、新一代信息技术广泛应用在技术上，为突破旧有技术瓶颈，实现功能跨越，需要以物联网、云计算为代表的新一代信息技术在节能减排信息化体系中得到更为广泛和深入的应用，从而大大提高节能减排管理时效性和工作效率。例如借助物联网、移动互联网、云计算和高端软件等新兴技术，实现对能耗数据的实时监控、实时管理，以及实现图形化、可视化展示，预测、预警，乃至解决方案制定
13、和成效模拟等功能。4、形成保障发展良性机制为确保节能减排信息化的推进和新一代信息技术的落地实施，需要提供全方位的有力的保障措施。必须进一步推广和普及信息化促进节能减排作用相关知识、推进新一代信息技术的深度应用。此外，还需要建立节能减排信息技术从人才培养到技术研发再到推广应用的良性模式。二、基于新一代信息技术的节能减排信息化架构(一) 总体架构基于新一代信息技术的节能减排信息化架构总体上可以分为四层，分别是基础设施层、信息集成层、应用层和展示层。图1 基于新一代信息技术的节能减排信息化总体架构图资料来源：赛迪信息 2012，08(二) 技术架构1、展示层展示层是基于新一代信息技术的节能减排信息化
14、体系中的最终用户端，基于数据采集层、信息集成层和应用层之上直接面向用户，为用户提供政务、互联网入口、信息显示界面、管理和操作界面。根据服务功能的不同，基于新一代信息技术的节能减排信息化体系包括监管信息平台和管理信息平台两大面向用户的系统平台。其中，监控信息平台主要实现对被监测单位能耗、温室气体排放等节能减排指标的监测，主要面向政府主管单位和被监管单位；管理信息平台主要掌握各个用能和排放单元的能源利用效率、跟踪主要耗能和排放环节、掌握能源结构信息和用能与排放基础数据，节能减排管理信息系统面向政府、企事业单位、家庭等众多用户，根据不同的需求，其展示平台的内容和结构亦有不同。以云计算、新型显示技术、
15、移动互联网、三网融合为代表的新一代信息技术在展示层的应用具有广阔的前景。基于TFT-LCD（薄膜晶体管液晶显示器）、PDP（等离子体显示器）、OLED（有机发光显示器）等新型平板显示技术以及基于IPV6和4G等新型移动互联网技术开发的移动显示终端具有轻薄便携和高通量移动信息交互的特性，应用于节能减排信息平台，将使管理工作更为便捷高效；采取云协同的概念发展的管理系统，可以实现客户端交互信息在多平台终端间的数据同步，大大提高了能效管理的泛在化；此外，在家庭和商业建筑节能管理领域，借助电视网、电信网、互联网一体化的三网融合技术，也为展示层的数据传输模式和展现形式提供了新的载体。2、应用层基于新一代信
16、息技术的节能减排信息化体系的应用层为用户提供功能模块和应用系统，以满足不同用户的需求。节能减排监管信息平台的主要功能模块和应用系统包括：总量控制、用能填报、在线监测、统计查询、分析决策、政府公开和平台管理等。能源管理信息平台的主要功能模块和应用系统有合同能源管理、企业生产流程控制和优化、企业能源管理中心和家庭能源管理系统等。总量控制模块主要通过一体化系统的监控，实现对区域乃至全国范围内对能耗总量、某种能源的消耗总量或温室气体排放总量的监测和控制管理；用能填报模块主要用于用能单位定期在线填报本单位的用能数据，主要包括能源收支平衡信息、产品能耗信息、产值能耗信息等；在线监测模块主要用于政府用能监管部门实时监测用能单位当前的用能数据；统计查询模块主要支持政府用能监管部门基于平台数据库，按照一定的时间范围对用能单位、行业或地域的用能指标数据进行汇总统计，并以图形、表格的形
