一种面向用能企业节能监察综合分析与评价系统

技术领域

本发明涉及能源数据分析技术领域，具体涉及一种面向用能企业节能监察综合分析与评价系统。

背景技术

能源主管部门与节能监察机构对用能企业的节能指标考核与评价比较单一，并没有把各个指标的关联起来，对用能工业企业的节能监察过程中，往往通过依靠工业企业填报的相关能源报表来对工业企业的能源利用状况、主要用能设备、工艺系统的能耗水平、单位能耗指标等进行监督管理和对比分析，这种方式较为简单低效，同时企业的单位产品水耗、单位工业总产值能耗、落后机电设备淘汰率等指标仅仅与国家、地区限额标准、规范、制度做对比，得出是否满足目前相关规定要求，各因素并没有关联起来开展综合评价，更没有从多维效益角度对用能企业的能源利用状况要素进行识别和判断。

目前国内还缺乏对企业采取节能管理措施的综合效益反应在单位产品能耗、单位工业增加值能耗、单位产品水耗、落后机电设备淘汰率等各项指标的有效评价方法，能源主管部门以及节能监察机构对重点用能企业单位能耗的评价仅停留在单一项目上或单一行业上，缺乏通过融合企业、行业、地区之间的实际关联特性来综合分析研究，同时也缺乏对影响强度水平的因素进行分析。

发明内容

因此，为了解决上述背景技术中存在的问题，本发明提一种面向用能企业节能监察综合分析与评价系统，不仅能为重点用能工业企业落实节能管理政策产出效益提供理论指导与实践，还能为各级能源管理部门提供科学与合理的决策依据，并且通过单位能耗综合效益评价对于帮助企业有效提升能效水平，降低碳排放强度，推动高耗能行业转型升级，促进低碳高质量发展具有重要意义。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明实施例提供的面向用能企业节能监察综合分析与评价系统，包括：

数据源层、数据库层、制度管理层、运算分析层、单位能耗综合效益分析评价层及统计分析结果应用层，其中：

所述源数据层，用于获取各个用能企业被监察的数据，包括各类生产报表和化验数据；

所述数据库层，包括：存储库、模型库、分析库、标准库；其中存储库用于提供多种类型的数据库用于存储所述源数据层获取的数据；所述模型库用于提供多种能耗指标计算分析库，用于对相应的能耗指标进行计算分析；所述分析库存储有预设指标数据，利用预设指标数据对被监察的数据进行对标分析得到大数据分析结果；所述标准库包括不同区域级别的标准库，用于为统计分析提供标准依据；

所述制度管理层，包括：系统管理功能模块和能源管理执行情况统计模块，其中，系统管理功能模块用于对用户权限进行管理、对数据的流向以及用户的访问记录生成的日志进行管理、以及对不同的用能企业被监察的数据进行分析模型配置及指标配置；能源管理执行情况统计分析模块，对能源管理相关的各个单元的统计结果进行赋权计算得到用能企业能源管理执行情况；

运算分析层，包括：单位能耗运算分析模块和能效核查模块，其中：单位能耗运算分析模块，用于建立不同的数学模型对用能企业的各类生产报表、化验数据的取值得出各种单位指标，同时与预设的能耗限额指标、取水定额指标、能耗强度指标、行业能效标杆水平基准水平进行分析对比，得出各项指标达到的程度；能效核查模块，用于核查各个用能企业的单位产品能耗、单位工业增加值水耗、单位工业增加值能耗、单位工业增加值碳排放量；

单位能耗综合效益分析评价层，用于将各个用能企业的单位能耗结果与用能企业能源管理执行情况数据经过运用层次分析法进行处理，进行多维度的数据统计分析，采用求解多维度数据矩阵的特征向量获取各个指标权重计算出按企业、行业、地区的综合效益评价结果；

统计分析结果应用层，用于将运算分析层、制度管理层、单位能耗综合效益分析评价层的结果进行汇总和分析，以不同的统计周期展示能源利用效率变化情况，生成针对于企业、行业、地区的能耗特点的节能形势分析报告。

本发明提供的试验系统，为了充分发挥节能监察在节能管理中的支撑和保障作用，通过节能管理工作实际与互联网技术相结合，为用能工业企业落实节能管理政策产出效益提供理论指导与实践，还能为各级能源管理部门提供科学与合理的决策依据，并且通过单位能耗综合效益评价对于帮助企业有效提升能效水平，降低碳排放强度，推动高耗能行业转型升级，促进低碳高质量发展具有重要意义。

在一实施例中，所述数据库层中的模型库包括：能耗限额标准库、水耗限额标准库、行业排放因子库，其中：

能耗限额标准库和水耗限额标准库，用于利于能耗和水耗的预设限值范围将用能企业划分到不同的耗能等级；

行业排放因子库用于将各用能企业的各个能源转换成温室气体排放总量，基于同一个比较维度分析用能企业的碳排情况。

本发明实施例，通过在模型库中设置节能相关的标准库可以更好的对标企业相关的节能指标，确定其所在的等级。

在一实施例中，所述制度管理层的系统管理功能模块包括：权限管理单元、分析模型配置单元、指标配置单元、日志管理单元，其中：

权限管理单元，用于为不同身份的用户设置不同的数据访问权限；

日志管理单元，用于对数据的流向以及不同身份用户的访问记录生成的日子进行查看及修改；

分析模型配置单元，用于新建用能企业模型，对应配置使用能源和产品品种，是后续获取用能企业能源消耗情况及产品产量情况数据的支撑；

指标配置单元，用于为用能企业配置的指标包括单位产品综合能耗、单位产品水耗、工业增加值能耗、工业增加值碳排放量，并根据企业实际产值、用能、产量计算出对应的指标项，用于同行业指标对比分析。

本发明实施例通过系统管理功能模块，可以监控系统整体的数据流程及使用情况，方便数据管理和数据溯源，同时为各个企业配置对应的模型及指标，为企业能源消耗情况及产品产量情况数据提供支撑。

在一实施例中，所述制度管理层的能源管理执行情况统计分析模块，包括：用能企业能源管理体系建立情况统计单元、能源管理岗位设立情况统计单元、能源管理负责人履职情况统计单元、能源计量器具配备情况统计单元、落后机电设备淘汰情况统计单元以及能耗状况统计单元，通过对各个单元的统计结果进行赋权统计得到用能企业能源管理执行情况。

本实施例通过能源管理执行情况统计分析模块设置的多个子单元，对企业的管理落实情况进行全面合理的统计，有利于对企业情况进行全面的了解。

在一实施例中，所述能源计量器具配备情况统计单元统计的情况包括：一级计量器具配备率、二级计量器具配备率、三级计量器具配备率；

所述落后机电设备淘汰情况统计单元统计的情况包括：设备名称、在用机电设备数量、在用机电设备总功率或容量、应淘汰设备型号规格、在用应淘汰机电设备数量、在用应淘汰机电设备总功率或容量；

所述能耗状况统计单元统计的状况：统计报表是否规范、统计报表是否完整、数据能否溯源。

本发明实施例，通过对能源计量器具配备情况进行通过设立一定的标准进行统计，有利于从设备方面分析企业用能节能情况。

在一实施例中，所述运算分析层的单位能耗运算分析模块的数学模型，包括：根据预设各行业单位产品能耗限额标准、各行业碳排放规定的计算方法以及单位工业增加值水耗、单位工业增加值能耗、单位工业增加值碳排放量的计算方法建立相应的数学模型。

在一实施例中，所述采用求解多维度数据矩阵的特征向量获取各个指标权重计算出按企业、行业、地区的综合效益评价结果，包括：

企业综合效益评价按照定性指标、定量指标两个维度不同的特征向量，其中定性指标包含落实能源管理负责人制度、落实计量器具配备制度、执行淘汰落后制度、落实节能目标制度、建立能源管理制度；定量指标包含：单位产品综合能耗、单位产品水耗、工业增加值能耗、工业增加值碳排放量；

地区评估和行业评估采用各指标加权评价法进行评估，评价指标包括由工业增加值能耗、工业增加值碳排放量指标，将两个指标经过归一化处理转换为百分制标准分，按照判断矩阵形成的权重系数进行加权平均，计算综合得分。

本发明实施例通过采用求解多维度数据矩阵的特征向量获取各个指标权重计算出按企业、行业、地区的综合效益评价结果，可以从不同维度对获取用能企业的综合效益评价，为各级能源管理部门提供科学与合理的决策依据，并且通过单位能耗综合效益评价对于帮助企业有效提升能效水平，降低碳排放强度，推动高耗能行业转型升级，促进低碳高质量发展具有重要意义。

在一实施例中，所述统计分析结果应用层利用可视化技术，形成运算分析层、制度管理层、单位能耗综合效益分析评价层的结果对应的各种数据图标进行可视化呈现。

所述节能形势分析报告，包括：核查报表、分析报表、核算报表，其中核查报表为具体用能企业信息的能源报表；分析报表为根据企业的能源消耗量分析其能源排名、占比情况；核算报表为将用能企业信息进行汇总，按照地区、行业从宏观的维度进行统计分析。

本发明实施例通过统计不同的报表，为不同监察需求的能源管理部门制定节能节水政策和节能监察机构形成节能监察结论提供参考依据。

所述数据库层的标准库包括：国家标准库和国际标准库。

本发明实施例通过设置国家标准库和国际标准库，可以将用能企业被监察的数根据不同的标准进行对标，方便相关能源管理部门连接企业在国家和国际标准中所处的等级。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中提供的面向用能企业节能监察综合分析与评价系统一示例的模块组成图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

本发明实施例提供的面向用能企业节能监察综合分析与评价系统，该系统尤其适用于重点用能企业节能监察综合分析与评价，重点用能企业是指在生产、经营、科研、医疗等领域中，具有一定规模和能源消耗量的单位。根据相关规定重点用能企业节能要满足：

1、年综合能源消费总量1万吨标准煤以上的用能单位；

2、有关部门指定的年综合能源消费总量5000吨以上不满1万吨标准煤的用能单位。

本发明实施例提供的系统按照相关的信息安全、数据安全、网络安全等规范体系规定设计，如图1所示，包括：数据源层、数据库层、制度管理层、运算分析层、单位能耗综合效益分析评价层及统计分析结果应用层，其中，

源数据层，用于获取各个用能企业被监察的数据，包括各类生产报表和化验数据，可以支持Excel、CSV、XML、Word等多种数据格式。

数据库层，包括：存储库、模型库、分析库、标准库；其中：存储库用于提供多种类型的数据库(例如ElasticSearch和MySQL数据库)用于存储所述源数据层获取的数据；模型库用于提供多种能耗指标计算分析库，用于对相应的能耗指标进行计算分析；分析库存储有预设指标数据，利用预设指标数据对被监察的数据进行对标分析得到大数据分析结果；标准库包括不同区域级别的标准库，用于为统计分析提供标准依据。

具体地，上述的模型库包括：能耗限额标准库、水耗限额标准库、行业排放因子库，其中：能耗限额标准库和水耗限额标准库，用于利于能耗和水耗的预设限值范围将用能企业划分到不同的耗能等级；行业排放因子库用于将各用能企业的各个能源转换成温室气体排放总量，基于同一个比较维度分析用能企业的碳排情况，排放因子库对于不同行业对应的排放因子数值也不一样，例如化工行业与燃煤发电行业对应的生产工序不一样，使用能源种类也不一样，依赖的排放因子库也不一样。上述的标准库包括：国家标准库和国际标准库，例如能耗限额标准库、水耗限额标准库按国家标准的四个限值范围将用能企业划分到不同的耗能等级。本发明实施例通过设置国家标准库和国际标准库，可以将用能企业被监察的数根据不同的标准进行对标，方便相关能源管理部门连接企业在国家和国际标准中所处的等级。

制度管理层，包括：系统管理功能模块和能源管理执行情况统计模块，其中，系统管理功能模块用于对用户权限进行管理、对数据的流向以及用户的访问记录生成的日志进行管理、以及对不同的用能企业被监察的数据进行分析模型配置及指标配置；能源管理执行情况统计分析模块，对能源管理相关的各个单元的统计结果进行赋权计算得到用能企业能源管理执行情况。

具体地，系统管理功能模块包括：权限管理单元、分析模型配置单元、指标配置单元、日志管理单元，其中：权限管理单元，用于为不同身份的用户设置不同的数据访问权限(例如，核查人员有企业监察数据录入的访问权限；业务人员有单位能耗综合效益综合评分的访问权限；领导汇报会有排名分析、大屏汇报权限、报告查询等访问权限)；日志管理单元，用于对数据的流向以及不同身份用户的访问记录生成的日子进行查看及修改(企业监察数据录入、修改会及时记录操作人员、操作时间、操作内容日志、用户登录、登出会记录浏览日志，发布系统管理员可以查看数据修改的日志情况)；分析模型配置单元，用于新建用能企业模型，对应配置使用能源和产品品种，是后续获取用能企业能源消耗情况及产品产量情况数据的支撑；指标配置单元，用于为用能企业配置的指标包括单位产品综合能耗、单位产品水耗、工业增加值能耗、工业增加值碳排放量，并根据企业实际产值、用能、产量计算出对应的指标项，用于同行业指标对比分析。

具体的，能源管理执行情况统计分析模块，包括：用能企业能源管理体系建立情况统计单元、能源管理岗位设立情况统计单元、能源管理负责人履职情况统计单元、能源计量器具配备情况统计单元、落后机电设备淘汰情况统计单元以及能耗状况统计单元，通过对各个单元的统计结果进行赋权统计得到用能企业能源管理执行情况。其中：能源计量器具配备情况统计单元统计的情况包括：一级计量器具配备率(％)、二级计量器具配备率(％)、三级计量器具配备率(％)；落后机电设备淘汰情况统计单元统计的情况包括：设备名称、在用机电设备总功率(kW)或容量(kVA)

、在用机电设备总功率、应淘汰设备型号规格、在用应淘汰机电设备数量、在用应淘汰机电设备总功率kW)或容量(kVA)；能耗状况统计单元统计的状况：统计报表是否规范、统计报表是否完整、数据能否溯源。

运算分析层，包括：单位能耗运算分析模块和能效核查模块，其中：单位能耗运算分析模块，用于建立不同的数学模型对用能企业的各类生产报表、化验数据的取值得出各种单位指标，同时与预设的能耗限额指标、取水定额指标、能耗强度指标、行业能效标杆水平基准水平进行分析对比，得出各项指标达到的程度；能效核查模块，用于核查各个用能企业的单位产品能耗、单位工业增加值水耗、单位工业增加值能耗、单位工业增加值碳排放量。

具体地，运算分析层按照国家颁布实施的各行业单位产品能耗限额标准、各行业碳排放规定的计算方法以及单位工业增加值水耗、单位工业增加值能耗、单位工业增加值碳排放量的计算方法建立相应的数学模型，通过节能监察现场对各类生产报表、化验数据的取值得出各种单位指标，同时与国家规定的能耗限额指标、取水定额指标、能耗强度指标、行业能效标杆水平基准水平等开展分析对比，得出各项指标达到的程度。数学模型即指：各行业单位产品能耗、单位工业增加值水耗、单位工业增加值能耗、单位工业增加值碳排放量的计算方法对应的计算方式。单位产品能耗指企业综合能耗除以产品产量；单位工业增加值水耗指企业总用水量除以企业工业增加值；单位工业增加值能耗指企业综合能耗除以企业工业增加值；单位工业增加值碳排放量指企业的温室气体碳排放量除以企业工业增加值。

单位能耗综合效益分析评价层，用于将各个用能企业的单位能耗结果与用能企业能源管理执行情况数据经过运用层次分析法进行处理，进行多维度的数据统计分析，采用求解多维度数据矩阵的特征向量获取各个指标权重计算出按企业、行业、地区的综合效益评价结果。

本发明实施例采用的层次分析法一种定性与定量分析相结合的系统分析方法，可以综合定性和定量分析、模拟人的决策思维过程，以解决多因素复杂系统。采用求解多维度数据矩阵的特征向量获取各个指标权重计算出按企业、行业、地区的综合效益评价结果，包括：企业综合效益评价按照定性指标、定量指标两个维度不同的特征向量，其中定性指标包含落实能源管理负责人制度、落实计量器具配备制度、执行淘汰落后制度、落实节能目标制度、建立能源管理制度；定量指标包含：单位产品综合能耗、单位产品水耗、工业增加值能耗、工业增加值碳排放量；地区评估和行业评估采用各指标加权评价法进行评估，评价指标包括由工业增加值能耗、工业增加值碳排放量指标，将两个指标经过归一化处理转换为百分制标准分，按照判断矩阵形成的权重系数进行加权平均，计算综合得分。

统计分析结果应用层，用于将运算分析层、制度管理层、单位能耗综合效益分析评价层的结果进行汇总和分析，以不同的统计周期展示能源利用效率变化情况，生成针对于企业、行业、地区的能耗特点的节能形势分析报告。

本发明实施中的统计分析结果应用层2D/3D、BIM、GIS等可视化技术，形成综合分析与评价各种数据图标，将能源相关、双碳相关的信息能够可视化呈现，满足节能监察、数据传导、各指标对标达标、数据综合分析与评价、形成决策依据等功能要求。报告将企业的能源数据、双碳相关数据，自动生成核查报表、分析报表、核算报表，满足数据一览表展示。其中核查报表为具体企业信息的能源报表；分析报表为根据企业的能源消耗量分析其能源排名、占比情况；核算报表为将企业信息汇总起来，按照地区、行业从宏观的维度进一步统计分析。通过能效指数的变化，为能源管理部门制定节能节水政策和节能监察机构形成节能监察结论提供参考依据。

本发明实施例提供的面向用能企业节能监察综合分析与评价系统，为了充分发挥节能监察在节能管理中的支撑和保障作用，通过节能管理工作实际与互联网技术相结合，为用能工业企业落实节能管理政策产出效益提供理论指导与实践，还能为各级能源管理部门提供科学与合理的决策依据，并且通过单位能耗综合效益评价对于帮助企业有效提升能效水平，降低碳排放强度，推动高耗能行业转型升级，促进低碳高质量发展具有重要意义。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。