时间：2023-03-08 15:32:53
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在不同的电网结构下家庭能源管理系统具有不同的功能，家庭能源管理系统作为智能电网的有机组成部分，智能电网为其提出了新的功能需求。传统电网的能量流向是单向的，即电能由少量大容量发电厂集中生产，然后通过大规模的输电网、配电网送至用户侧，最终由用户消费掉。在这种模式下，家庭用户只是电能的消费者，被动参与电网的运行，家庭能源管理系统的功能就是提高用电效率，实现节能减排，功能单一；并且这种家庭能源管理系统主要考虑单一用户用电效率的提高和舒适度的增加[8]，并未考虑大量用户协同工作对电网的影响。智能电网除了大容量集中式发电厂外，还包含大量分布式电源和可再生能源，它具有复杂的潮流分布。电网和用户之间的能量流是双向的，家庭用户不仅可以消费来自电网的电能，而且可以将本地分布式发电装置产生的多余电能售给电网以获得相应的经济效益。智能电网是一个完全自动化的供电网络，其中的每一个用户和节点都得到实时的控制，并保证从发电厂到用户端电气之间的每一个点上的电流和信息的双向流动；能保证电网上各成员之间的无缝连接和实时互动。除了提高居民侧用电效率、实现节能减排外，智能电网环境下的家庭能源管理系统需要具备以下新功能：
1）支持需求响应在居民侧的实施。目前电力资产利用效率低，研究表明20%的系统容量仅用于满足电力峰值需求，其运行时间仅占系统运行时间的5%。通过实施需求响应可以降低电力需求的“峰谷比”和电力资产投资额，提高电力资产的利用效率，增强电力系统运行的安全性。需求响应在大工业用户和商业用户中已经得到了实施；然而单个家庭用户用电量少，而用户数量众多，在传统电网下无法有效实施需求响应。但据美国能源管理委员会（FederalEnergyRegulatoryCommission）报告，居民用户侧是通过实施需求响应来削减电力峰值需求的最大潜在领域。在智能电网环境下，借助于家庭能源管理系统可以实现这一功能。此外，居民用户通过家庭能源管理系统对电力公司的动态电价信号进行合适的响应，对用电设备进行优化控制可以降低用户用电费用。
2）支持风力发电、光伏发电等分布式可再生能源接入电网。智能电网中存在大量的分布式电源，其中风电和光伏发电是居民侧最常见的分布式可再生能源形式，它们对于提高可再生能源的利用率、优化能源结构、降低用户用能费用具有重要意义，但同时使配电网中的潮流复杂化。另外风能、太阳能具有间歇性和随机性的特点，风电和光伏发电的大规模接入会给电网电能质量和电网的安全运行带来挑战。家庭能源管理系统需要为家庭用户拥有的分布式可再生能源接入电网提供支持。
3）支持大规模电动汽车安全接入电网。电动汽车具有节能环保、运行费用低的优点，对于减少交通运输领域的能量消耗和温室气体排放具有重要的作用。但电动汽车具有电池容量大、充电功率高、接入电网充电时间集中的特点。大量电动汽车无序接入电网充电会造成电力需求峰值增加，电网供需失衡，输电线路和变压器过载等后果，降低电力资产利用率，寿命，威胁电网的安全运行。通过家庭用电网络接入电网是电动汽车入网充电的重要方式之一，利用家庭能源管理系统对电动汽车的充电过程进行控制可以削弱或消除电动汽车上网充电对电网的不利影响[14]，同时减少用户的用电费用。综上，智能电网环境下家庭能源管理系统除了实现提高用电效率、节能减排的基本功能外，还要为居民侧需求响应的实施、分布式可再生能源和大规模电动汽车安全接入电网、降低用户用能费用提供支持，这些新需求的实现为该领域的研究提出了新挑战。
2智能电网环境下家庭能源管理系统组成
与传统的家庭能源管理系统相比，智能电网环境下的家庭能源管理系统实现的功能更多、更复杂，需要全新的系统结构支持这些功能的实现。智能电网环境下家庭能源管理系统示意图如图1，它主要包括三类设备：用电负载、储能设备和分布式电源。根据用电模式和用户需求不同，用电负载分为可调度负载和不可调度负载。HVAC（Heating,VentilationandAirConditioning）系统、洗衣机、干衣机、热水器、洗碗机、电动汽车、用于家庭泳池的抽水泵等，在一定条件下对这些设备的运行进行调度不会影响到用户的舒适度，它们是可调度负载。不可调度负载主要包括计算机、打印机、冰箱、家庭娱乐系统、照明系统、安保系统等，对这些负载进行调度会严重影响用户的需求满意度。对可调度负载的运行进行优化调度是实现居民侧需求响应的重要途径之一。电动汽车是一种特殊的可调度负载，它不仅可以通过G2V（GridtoVehicle）从电网中吸收电能满足用户的交通需求，而且还可以通过V2H（VehicletoHome）向家庭环境内的其他用电负载提供应急电能。大量电动汽车在集合者（Aggregator）的协调下可以组成大规模的电动汽车群（VehicleFleet）协同工作，通过V2G（VehicletoGrid）功能在用电高峰期间将电动汽车存储的电能回馈给电网，起到调峰等辅助作用。电动汽车需要在家庭能源管理系统的控制下有序接入电网，以消除大量电动汽车无序接入电网造成的危害。目前，居民侧的分布式可再生能源主要是风力发电和光伏发电。由于风能和光能的间歇性、随机性，以及风能的反调节特性，需要利用储能装置改善风电和光伏发电的电能质量，维持系统稳定，提高其利用率。风电、光伏发电主要供给用户自身使用，多余的电能卖给电网。储能系统除了用于提高可再生能源的电能质量和电能利用率外，还可以在电力需求的“谷底”从电网吸取电能，在用电高峰时期供给家庭用电负载使用，或者售给电网来获取经济效益，降低用户的用电费用。家庭能源管理系统与外界既有能量的交换，也有信息的交换。它通过智能电表与外部电网实现双向能量流动和计量。智能电表也是电力公司和家庭能源管理系统进行通信的信息接口。用户可以通过Internet网络和家庭能源管理系统进行交互，比如通过Web页面监测当前家庭用能情况，对家庭用电设备进行控制。用户还可以与朋友、同事等进行节能比赛，获取节能建议等]。用户也可以通过移动网络与家庭能源管理系统进行交互，实现上述功能。智能电网环境下的家庭能源管理系统主要包含以下五个功能模块：1）用户设置模块。用户通过人机界面对家庭环境内的设备进行参数设置，比如室内环境温度上下限、洗碗机的开始工作时间、电动汽车的充电完成时间等；可以设定不同用电设备的优先级；选定不同的控制模式。用户通过此模块完成与系统相关的所有设置。2）检测模块。检测模块用于实现环境检测、设备检测和用户行为检测。环境检测包括室内的温度、湿度、光照等因素的检测；设备检测指用电负载、储能系统、分布式电源的工作状态检测，比如电动汽车的当前连接状态、充电功率、电池荷电状态等；用户行为检测包括用户物理位置检测和家庭环境内用户行为模式的识别。3）预测模块。风电、光伏发电具有出力不稳定的特点，利用预测算法对其功率输出进行预测有利于提高它们的利用率。若用户采用实时电价，还需要对电价进行预测；另外，也可以对家庭环境内的负载进行预测，这些预测结果用于优化调度过程以提高系统性能。4）优化调度模块。该模块是家庭能源管理系统的核心，它根据用户设置、设备工作状态、环境信息、人员活动信息、电价信息、可再生能源的出力预测等信息对家庭环境内的可调度用电负载及储能系统的运行进行优化调度，达到用户预先设定的某一最优目标，比如最小化用户用电费用等。5）设备监控模块。该模块根据优化调度模块计算的结果对用电负载、储能系统的运行进行控制，实时监测设备的工作状态，并将设备的工作状态和当前的用电状态通过人机界面实时反映给用户。家庭能源管理系统利用通信技术将家庭环境内的用电负载、分布式电源、储能装置及检测控制装置组成网络，实现用能的监控，并实现与外部网络信息流的双向流动。
3智能电网环境下家庭能源管理系统关键技术及其未来研究方向
智能电网环境下家庭能源管理系统的技术体系如图2所示。物理层由负载、储能系统和可再生能源三类设备构成；在中间层检测、预测、用户设置的基础上对物理层设备的运行进行优化调度，优化调度的结果通过设备监控作用于物理层设备上，利用网络通信技术构成家庭能源管理系统通信网络；在中间层的支持下可以实现节能减排、需求响应、可再生能源接入、电动汽车接入等系统功能。在此技术体系中，检测是进行优化调度和监控的基础，优化调度是核心，网络通信技术是实现系统的关键技术之一。另一方面，风电、光伏发电出力预测、电价预测和负载预测可直接采用已有的预测算法。因此，本节从检测技术、网络通信技术和优化调度算法三方面总结智能电网环境下家庭能源管理系统的关键技术研究取得的成果，讨论存在的技术挑战，并指出未来的研究方向。
3.1家庭能源管理系统的检测技术与传统的家庭能源管理系统相比，智能电网环境下家庭能源管理系统检测的物理量范围更广、频率更高、粒度更细。以检测用电设备的耗电量为例，智能电网环境下的家庭能源管理系统不仅要检测家庭用户的总用电量，还要将用电量细化到具体的用电设备和用电时段上。传统检测方法需要为每个检测对象安装传感器，成本高，安装、维护难，并且它是一种侵入式检测方法，难以被用户接受。非侵入式负载检测方法可以弥补传统方法的不足，是当前的研究热点。它由MIT的GeorgeHart提出，最初用于居民楼负载监测。该方法通过分析负载的稳态和瞬态特征实现负载的识别。非侵入式负载检测方法只需要在家庭环境内安装少量传感器检测关键节点的用电量，然后通过算法来确定具体设备的工作状态和耗电量。图3所示是安装在用户侧的智能电表在一段时间内测量的用户用电功率实时曲线图，可以采用基于“时间窗口”的方法以窗口期功率信号的边沿特征、顺序特征、变化趋势和持续时间为特征量，通过与特征数据库中的特征匹配来识别设备，从而将智能电表测量的总功耗分解到具体的用电负载。非侵入式负载检测方法中设备特征选取和识别算法设计是关键，目前的算法有时间序列法、维特比算法、整数规划法、模糊聚类法、人工神经网络法、遗传算法等。非侵入式负载检测方法采用的仪表少、成本低、安装维护容易，易于被用户接受，但对于能耗小、工作模式复杂的设备进行识别比较困难，并且随着设备数量的增加，识别精度下降；大部分算法需要大量的训练和标定过程。对家庭环境内用户的物理位置和行为进行检测和识别，采用一定的方法对用户的行为模式进行预测有利于家庭能源管理系统对设备的运行进行优化调度。检测手段除了传统的红外法、RFID标签法外，还可以通过嵌入在家用电器中的无线收发器接收信号强度的变化来检测人员活动信息。除了传统的以数据为中心的人员行为检测，也可以采用知识驱动的方式进行家庭环境内人员行为检测，比如利用本体对家庭环境和人员行为进行表示、建模，采用语义推理、分类和领域知识进行人员行为识别。目前，家庭环境内人员活动行为的检测和识别主要集中在单用户方面，在实际家庭环境内往往存在多个用户，他们之间的行为具有耦合性，增大了行为识别和预测的难度，但识别和预测的结果对提高家庭能源管理系统的优化调度性能具有重要价值。因此，非侵入式检测识别算法、多用户用能行为检测和识别是家庭能源管理系统检测技术领域未来的研究重点。
3.2家庭能源管理系统的网络通信技术与传统的家庭能源管理系统不同，智能电网环境下的家庭能源管理系统不仅要对单个家庭环境内的用能进行优化、管理，而且多个家庭还要协同作，因此，智能电网环境下的家庭能源管理系统需要家域网(HomeAreaNetwork)、小区网络（NeighborhoodAreaNetwork）和广域网（WideAreaNetwork）三种网络的支持。每个家庭能源管理系统含有一个智能电表，它是家域网与外部网络进行信息交换的接口。同一区域的众多智能电表构成小区网络，来自各个智能电表的数据在小区网络数据聚合中心进行聚合，再通过广域网送到电力公司用于实现用能计量、负载预测等功能；电力公司的需求响应控制命令、电价等信息沿相反的路径传输。三种网络之间的关系如图4所示。目前，可用于组建家域网的通信网络技术如表1所示。由于用户移动、增减用电负载等操作会造成网络拓扑结构频繁改变，因此不适于采用有线方式组建家庭能源管理系统通信网络。无线通信技术是当前组建家庭能源管理系统家域网的主流技术，其中ZigBee技术由于具有低功耗、自组织、拓扑结构灵活、低成本等优点，是家庭能源管理系统家域网最常用的通信方式。家庭环境内含有大量种类多样的设备，由不同的制造商生产，采用不同的通信标准，尽管ZigBee技术在该领域得到了广泛应用，但尚未形成家庭能源管理系统家域网的统一通信标准。这增加了系统集成的难度。另外，目前家庭环境内的大部分用电设备检测、通信功能有限，需要外置的检测、通信模块来检测自身用能情况和组成网络，这种方式使家庭能源管理系统实施难度大、成本高、不易被用户接受。互操作研究仍是家庭能源管理系统家域网领域研究的热点。通过和智能家电制造商联合制定家庭能源管理系统的标准，未来的智能家电自身含有能量检测和通信组网能力，来自不同制造商的智能家电能够按照同一标准自动组网，自我报告自身用能情况。这种标准的制定有利于解决目前家庭能源管理系统存在的能量检测精度低、设备互操作难的问题，降低家庭能源管理系统的实现成本，提高用户接受度。网络安全问题是智能电网环境下家庭能源管理系统网络通信领域另外一个研究热点。在智能电网环境下，用户通过Internet和移动网络可以对家庭环境内的设备进行监控，同时家庭能源管理系统采集大量的用户用电数据。非法用户可以通过用户用电数据的分析推断出用户的生活习惯，造成用户隐私泄露；非法的网络入侵会威胁到系统的安全运行，造成用户的经济损失。因此，研究相应的网络安全技术对于保障家庭能源管理系统的安全运行和用户隐私及经济利益具有重要的意义。但家庭能源管理系统中的设备存在资源受限、计算能力弱的特点，比如，智能洗衣机的控制器是典型的中低端嵌入式微处理器，其计算能力有限。并且家庭能源管理系统网络中涉及控制的信息传输要满足硬实时性的要求。所以传统的Internet网络安全技术不能满足系统需求，因此计算资源受限情况下满足实时性要求的网络安全技术是未来的研究重点。另外，家庭能源管理系统采集大量的用户用电数据，内含用户隐私，如何在满足电力公司正常需求的前提下尽量保护用户隐私也是值得研究的方向之一。
3.3家庭能源管理系统的优化调度算法对家庭环境内的用电设备进行调度减少设备的空闲损耗、提高用电效率是传统家庭能源管理系统的主要调度目的。智能电网环境下家庭能源管理系统实现功能的多样性、可再生能源出力的不确定性、动态电价、能量流动的复杂性等因素都增大了优化调度的难度。图5所示是智能电网环境下家庭能源管理系统中的能量流图，箭头表示能量流动的方向，箭头上的符号表示功率的大小。虚线框内的部分为单个家庭用户拥有，它和大电网之间存在双向的能量流动关系：家庭用户可以从大电网购买电能供用电负载消耗，或由存储系统储存，并为此支付相应费用；在动态电价机制下，购买电能时段的选择直接影响到用户支付费用的多少。用户也可以将分布式电源产生的多余电能和储能系统储存的电能出售给电网来获得相应的收益，并且售电时段的选择也与其收益大小密切相关。在一段时间内用户需要支付的总用电费用由式（1）表示。分布式电源产生的电能可以供给用电负载消耗、储能系统存储和售给大电网，在一特定的时刻，不同的选择会对用户的用能费用产生不同的影响。同样，储能系统能量存储、释放策略的选择也影响着用户的用能费用。因此，对虚线框内用户拥有的部件进行控制，实现对图5所示各组成部分之间的能量流动方向和大小进行优化调度对降低用户总用能费用具有重要的意义。光伏发电和风力发电的功率输出不稳定，根据它们的出力预测对可调度用电负载和储能系统的运行进行调度，能够提高可再生能源的利用率。此外，需求响应的实施和大规模电动汽车的安全接入电网都需要优化调度算法的支持，因此优化调度问题是智能电网环境下家庭能源管理系统的核心问题。根据优化调度的目的不同，当前的优化调度算法主要分为以下三类：总用电功耗小于目标值的调度算法、最大化可再生能源利用率的调度算法、最小化用户用能费用的调度算法。1）总用电功耗小于目标值的调度算法。在居民侧实施需求响应除了利用动态电价信号通过经济刺激方法引导用户改变用电模式外，电力公司还可以根据当前的电力供应情况，直接向用户需求响应控制信号，向用户指定需求响应的持续时段和在此期间该用户的家庭用电上限，电力公司根据事先与用户签订的协议为用户支付相应的经济补偿。用户收到需求响应控制信号后，通过家庭能源管理系统中的优化调度模块对家庭环境内的用电设备进行调度，确保满足需求响应控制信号的要求，必要时可以牺牲用户的部分舒适度。优化调度算法不仅要考虑可调度负载对家庭总用电量的影响，还要考虑不可调度负载及可再生能源出力不确定性对调度结果的影响。2）最大化可再生能源利用率的调度算法。光伏发电和风力发电的出力不确定性不利于它们大规模接入电网，限制了它们的利用率，通过大容量的储能系统可以削弱出力波动，提高可再生能源的利用率，但该方法成本高，不便推广。同时光伏发电、风力发电的出力波动大，储能系统的容量不易确定，储能系统的利用效率低。家庭能源管理系统通过对用电负载和储能系统的调度，优先消纳本地光伏发电、风力发电等可再生能源产生的电能，有利于提高可再生能源的利用率，降低可再生能源出力波动对电网的不利影响。家庭能源管理系统可以根据天气预报网站分小时的天气预报信息对可再生能源的出力进行预测，然后根据电价的预测结果和用电负载的优先级对用电设备进行调度，从而最大化可再生能源的利用率，并最小化用户用能费用。将电动汽车的充/放电与可再生能源发电预测相结合，建立一个同时计及具有V2G功能的电动汽车、风电和光伏发电系统出力不确定性的电力系统协同调度模型，可平抑可再生能源的出力波动，改善电力系统运行的经济性，提高可再生能源的利用率。3）最小化用户用能费用的优化调度算法。在智能电网环境下，家庭能源管理系统除了降低负载的空闲损耗来降低用电费用外，可以采取多种方法来降低用户用电费用：响应电价信号，将部分负载从“高电价时段”调度到“低电价时段”；根据可再生能源发电的出力状况协同控制用电设备增加低成本可再生能源的利用量，减少从电网购买的电能；将可再生能源产生的多余电量售给电网；利用储能系统在低电价时存储电能，在高电价时供给用电负载或售给电网获取经济效益等。这种算法是目前最常见的优化调度算法，可表示为如式（2）所示的约束优化问题。不同的调度算法考虑的对象范围不同，HVAC系统用电占整个家庭电能消耗的22.3%，提高HVAC系统的效率是实现节能减排、用户侧需求响应的重要手段，对降低用户用电费用具有重要意义。因此，HVAC系统的优化调度算法是该领域当前的研究重点之一。根据动态变化的电价和室外温度的变化对未来时段HVAC系统的温度设定进行优化调度，能够在保证用户舒适度的条件下降低用户用能费用。检测室内人员活动信息，分析用户行为模式，有针对性地对HVAC系统的运行进行优化调度也可以提高使用HVAC系统的效率，降低用户用能费用。利用房屋具有的储能特性，根据可再生能源的出力状况对HVAC系统进行控制，通过提高可再生能源的利用率来降低用户用能费用。家庭用户不仅关心HVAC系统的用能费用，更关心整个家庭环境内的总用能费用，因此优化调度算法还要考虑其他用电负载、储能系统和分布式电源对优化调度结果的影响。对家庭环境内的分布式能源资源和储能系统进行优化调度，也可以降低用户的用能费用[55-56]。与只考虑用电负载、储能系统、分布式能源中的某一类或几类的优化调度算法相比，在统一的框架下综合考虑用电负载、储能系统和分布式电源的优化调度模型和算法能够获得更优的结果。在实际应用中，并非所有用户都同时拥有用电负载、储能系统、分布式能源和向电网出售电能的能力，但研究表明用户拥有储能系统、分布式电源和向电网出售电能的能力有助于降低用户的用能费用。T.Hurbet和S.Grijalva在优化调度算法仅考虑用电负载的基础上，依次加入储能系统、用户向电网售电能力、光伏发电系统和发电机组，每种情况下都用三种不同的算法对系统进行优化调度，相应的用户用能费用如表2所示。从表2可见每种优化调度算法下用户用能费用都随着新设备和用户向电网售电能力的加入而减少。智能电网环境下家庭能源管理系统的优化调度算法除了以上三类主要算法之外，一些研究人员提出了通过对一定数量的HVAC系统、热水器、电动汽车进行协同调度控制，为电力系统的运行提供调频、调峰等服务的算法。研究表明用户的用能费用与用电负载、储能系统、分布式电源和向电网出售电能等因素均有关系，但在统一的优化框架下综合考虑这些因素的研究目前较少。另外，已有的调度算法对可再生能源出力预测、负载预测、电价预测、用户用能不确定性和环境因素（比如室外环境温度）等不确定性因素对优化调度结果的影响研究不足。因此，在不确定性环境下基于统一优化框架综合考虑各种因素的调度算法是该领域未来的研究方向之一。
4结语
锅炉产生蒸汽到用户端转换成热水，可选方案及优缺点如表1所示。不同供热方式的经济效益对比见表2。经过校内多次会议讨论和专家论证，确定选择方案3，即使用太阳能热泵系统分散供热方式取代原来的燃油锅炉集中供热方式。技术方案确定之后，筹措资金便成为一个重要议题，由于项目涉及面广，设备需求和工程量都很大，预计项目投资超过两千万元。对于一个日常经费都采取预算制的事业单位来说很难较快筹措到此巨款，而项目如果不尽快实施，每天的能源损失又非常严重。在此情景下，合同能源管理的方式成为一个最好的选择，即节能改造工程的全部投入和风险由节能服务公司承担，节能服务公司为上海大学提供节能服务。项目实施后，通过节能效益监测和审计，节能技术服务公司与上海大学按比例分享其经济效益。项目合同结束后，以后产生的经济效益及节能设备全部归上海大学所有。节能服务公司不仅提供改造所需的设备，还提供能源管理服务。在项目合同期内，节能服务公司按合同约定，对高校节能工程进行改建，承包高校所有能源消耗和维护，实现高校能源管理外包。通过节能服务公司的高效节能工程，以期望在最短时间内收回投资，节能量则转化为更大的经济效益，从而实现节能服务公司与高校的效益分享。因此，采取合同能源管理模式，不但解决资金问题，而且乙方的节能收益与实施效果有直接关系，所以极大的调动乙方参与管理节能的积极性和主动性。在合同能源管理项目中，如何确定用能量至关重要。因为节能量的计算与核定涉及节能效益的分配，是合同能源管理的重要前提之一。校园生活、工作、学习用能稳定，易于核定节能量，同时，我校的节能管理工作有较好的传统，宝山校区对每年燃油使用量的都有完备数据记录，节能服务公司容易接受。在形成了完整的改造方案之后，学校将其作为重点节能项目向上海市教委提出申请，经过专家论证后，得到了教委支持的启动经费。
2项目实施过程和结果
为了获得性价比最优的节能服务,通过公开竞争的招标方式，可以为学校最大程度的节能经费，因此学校在2012年底通过上海机电设备招标公司进行了公开招标，选取了上海哲能赫太阳能设备公司作为项目中标方。改造过程总计6个月，改造工程内容见表3。项目至今已完整运行了5个月，经过了冬季低温期的考验。在此期间没有发生一起事故或投诉事件，各单位都对改造结果非常满意。由于设备方案针对了各个用户的使用习惯，采用了分散系统，用户使用不受原来锅炉房的制约，可以灵活自主的安排工作，用户的实际体验满意度大大提高。本项目的节能效果，根据实际测量，统计分析如表4。根据近半年的运行情况推算，本项目每年所产生的节能量将超过1700t标煤，节约能源成本约1500万元左右，同时减少了燃油锅炉的废气排放，提升了用户的使用满意度。是一个环境效益、经济效益和社会效益多面丰收的好项目。
3结论
该能源管理系统包括1个管理中心即集团公司总部能源管理中心大厅及5个分公司分别设立能源管理分中心。主中心与分中心通过工业环网网络连接，构建成千兆数据传输的局域网络。按等级授权网络用户权限，不同用户通过WEB访问EMS系统数据。整个工业园区的能源流程实时信息、生产工艺流程实时信息和安全环保视频监控画面都可以在主中心（能源管理中心大厅）大屏幕系统上自由切换，便于实时监控和管理。集团总调度可通过能源管理系统平台对下属5个分公司的生产、能源、物流、环保、重大危险源等情况进行集中监控、集中管理和综合平衡调度。EMS主要包括能源管理子系统、生产调度子系统和EMS综合监控子系统。
1.1能源管理子系统
建立健全能源管理组织机构和能源管理各项制度，制定集团及各分公司的能源管理方针和节能目标，为能源管理活动提供行为准则和目标。将水、电、煤、蒸汽能源作为集团公司级的资源，集中进行监控管理和平衡调度，实现集团各分公司能源数据的统一采集、统一管理和使用，一站式的管理和按授权级别的分散使用，实现能源的工序成本核算，将采集的能源数据进行归纳、分析和整理，建立客观的以数据为依据的能源消耗评价体系。其主要功能模块包括能源管理组织机构和制度建设、能源预测、能源计划和平衡及实绩管理、能源数据统计分析、能源对标管理和节能改造、能源计量系统。
1.1.1能源管理组织机构和制度建设在集团总部成立以董事长为组长，总经理、生产副总为副组长的能源管理小组，对能源管理工作进行统筹规划和决策。在集团生产办设立能源管理办公室，负责集团能源管理各项工作的具体实施，并对能源管控大厅进行管理和调度。各分公司成立以生产副总为首的能源管理办公室，成员由各车间主任组成，落实集团能源管理决策和方针，负责本公司的能源管理日常工作。结合国家相关法律法规和产业政策，建立、健全集团和各分公司的各项能源管理制度，制定能源管理的方针和目标，通过自上而下的能源机构建设和制度建设，对各分公司的能源管理工作实绩进行评价和绩效考核，从而保障集团能源管理工作的顺利实施和持续改进。
1.1.2能源预测通过对EMS数据库各产品耗能历史数据的汇总、分析和整理，结合未来某一期间（月、季度、年）的生产计划，建立各分公司能源消耗预测与优化调度模型，对水、电、煤、蒸汽等主要能源的生产和消耗进行预测，得到能源优化调度的建议和方案，实现能源的“事前静态管理”，提高能源的利用效率。
1.1.3能源计划和平衡及实绩管理按照各分公司月度生产计划及能源预测优化方案编制能源供需计划，指导各分公司按照供需计划组织生产，向各生产工序提供所需要的能源量，并实时跟踪能源计划执行情况和现场运行状况，在线动态调整能源供需；建立各分公司的水、电、蒸汽的能源平衡网络图并设置平衡记录点，结合月度各能源统计数据，依据能源平衡表对各能源的实际发生量、使用量、损耗量进行计算，使能源介质的供入量=有效能量+损失量保持平衡，取得能源生产运行的实绩数据，用于反映各种能源数据生产、分配和使用情况。
1.1.4能源数据统计分析利用统计分析技术、对平衡后的当期和历史能源数据进行分析，及时获取能源消耗定额和能源计划的执行情况、能源成本的变化情况，得到集团及各分公司产品能耗的单耗量和累计量的月度报表，水、电、煤、蒸汽等能源的月消耗量、折标量和综合能耗量，重要产品的能耗同比和环比数据以及相应报表的饼状图、柱状图、折线图等。通过各种图表（例）可以直观地掌握集团各期能源消耗的对比情况，查找能源消耗水平。依据各产品详细的能源对标值，不仅可以用于指导集团公司的能源对标管理工作，真正做到能源的合理利用，实现节能减排目标，而且可以按照集团公司能源管理制度对能耗超额和节能单位、个人进行奖惩，通过适度的考核机制，督促各分公司节能减排工作的持续改善。
1.1.5能源对标管理和节能改造通过对产品综合能耗分析，确定需要通过能效对标活动提高的产品能耗值或工序能耗值，并与国际国内同行业先进企业能效指标进行对比分析，找到差距，分析原因制定对标改进方案，实施淘汰落后产能项目和实施节能项目进度计划，分阶段对能源对标活动的效果进行评估，及时调整对标标值，并制定下一阶段的能源对标活动计划，进行更高层次的能源对标活动，不断提高企业的节能降耗水平和能源利用效率。
1.1.6能源计量系统建立各分司的能源计量器具、主要用能设备、次要用能设备以及能源计量人员台账，建立能源计量仪表记录数据库和临时能源录入数据库、设备运行档案，保证设备有计划检修，监控大功率耗能设备及各系统运行，统计各系统开车率及大功率耗能设备运行时间，并落实考核，督促各公司提高开车率，在系统停车后，检查有没有无关设备空运转，降低电力消耗。通过对全公司设备运行状态的监控，实现主设备停机、辅助设备停运的节能效果。
1.2生产调度子系统
通过集团能源管理中心系统平台实现集团生产总调度对各分公司生产实时控制，监控生产工艺参数，重要设备的运行状态，原料、中间品、产成品的产量和质量情况，满足生产总调度和分厂调度实时把握生产现场情况，实现生产和能源的协调管理。同时将生产现场重要装备和重要场所的视频画面调入调度中心，实现生产事故的报警及应急指挥等功能。
1.2.1生产计划模块建立集团各分公司产品的年度生产计划表，按月进行分解，通过查询系统对生产计划的完成情况进行计划和实绩的对比分析，作为对各分公司年度方针目标的落实情况的评价依据。
1.2.2生产调度模块各分公司调度通过能源管理网络系统将当班的生产情况上传至能源管理中心系统平台，集团调度根据调度日志可以及时了解和掌握各分公司的生产运行情况和产品产量信息，掌握各分公司的生产实际情况。通过调度指令系统将集团的生产决策和计划任务传达至各分公司；通过监控系统，实时监测重大危险源或装置的温度、压力和存贮量等指标的运行情况，一旦超出设定的上、下限指标，自动触发报警装置，集团调度能够快速调出应急预案，指导应急指挥，并通过短信系统将相关信息发送给对应的人员，实现生产事故的联动救援和防护。
1.2.3生产统计报表模块建立各分公司每种产品的生产日报表系统，自动生成月报表、年报表、经济技术指标报表、产量报表、能耗报表，具备自动储存汇总分析功能，便于系统内各用户以数据为依据开展能源管理工作。
1.3EMS综合监控子系统
以集团能源管理中心大厅为中心将各分公司的DCS系统和视频监控系统的实时数据采集上传到管理中心机房服务器，集团总调度通过大屏幕系统监控园区分厂生产运行和安全环保情况，实现集团对各分公司生产和安全进行集中监控、协调和报警的管理。
1.3.1生产工艺监控将各分公司的DCS系统连接至集团能管中心服务器，通过工艺流程图、组态画面、趋势图（多点、单点不同时间段对比）、实时工艺参数和生产数据监控等手段对各分公司的生产工艺运行情况进行集中监控和调度；建立各分公司重点工艺指标监控图和重大耗能设备运行图，通过设立上下限指标和实时报警措施，及时了解公司生产开停车率情况和重要设备的运行情况。
1.3.2能源和共用介质监控建立集团工业园区水、蒸汽、硫酸、氢气、氨气等能源和共用介质的管网图，通过具有远传功能的流量计将实时数据上传至能管中心，从而实现对园区内能源和共用介质流向的实时状态监控，及时用量，并根据各种能源平衡规则和平衡模型进行实时平衡和能耗预测，确保整个能源管网的安全平稳运行和各用能用户的能源供给。
1.3.3三维GIS监控平台借助三维GIS技术，建立集团循环经济园区的立体监控平台。通过对园区的企业建筑、车间厂房、道路、生产设备、企业管网、监控设备进行三维建模，以坐标匹配的方式导入三维地理信息系统平台，建立园区三维GIS系统数据库，用虚拟现实的方式全方位展现园区全景框图。用户通过点击三维图上的目标建筑、目标设备和目标管网可以即时查询建筑、设备和管网的基础信息，并能实时了解设备的运行状态和管网运输介质的流量、分配情况。系统连接生产工艺运行系统和视频监控系统，点击三维图上工艺、视频监控图标，可以直接查看实时工艺运行和视频监控区域的画面，从而提升集团对整个园区的管理和监控效率。
1.3.4安全环保监控通过三维GIS系统对集团工业园区各分公司的厂房、车间、管道、仓库、重大危险源设备等设施进行全景监控，实时监控重大危险源（液氨、甲醇储罐，氢气、液氯和盐酸储罐，硫酸和液氨储罐）等存储量及装置运行情况。通过对参数的设置可以实现分级报警，以便启动应急救援指挥系统。在115m造粒塔顶部安装4部高清高变焦360度旋转摄像装置，实现对园区方圆6000m内实时监控，能管中心对其直接控制并储存相关数据具备视频回放功能，对园区内的重大危险装置和设施、排污点（污水、烟气等）进行实时监控、实时报警和提示。一旦出现重大危险信号要自动触发应急预案，根据安全预案开启相关救援活动。
1.3.5电力监控建立各分公司电力运行组态图，将各公司高压供配电监控系统以及6kV以上大型用能设备的运行工况、开关位置状态、保护信息、实时运行数据等信息采集上传到管理中心进行监控管理，以便于集团及时了解各分公司的电力用能情况。
2EMS系统网络设计要求
2.1EMS系统设计原则及要求
能源管理中心系统应采用集先进的RTU技术、现场总线技术、网络通讯技术、数据库技术、SCADA/HMI技术及客户/服务器技术等于一体的机电集成管控系统，对生产工况数据进行统计和管理，并应留有足够余量。该系统具有可扩展性，即系统随工艺不断扩展的特点，可以实现在线扩展和系统扩展；系统还具有实用性和可靠性，根据能源系统的工艺特点，确保系统具有较长的运行周期；对安装的服务器、终端设备、网络设备、控制设备等兼容稳定性要好，开放性要好，且必须能适应恶劣工作环境。该系统要部署安全隔离措施，在EMS数据网络和办公网络间要设置硬件防火墙进行物理隔离，EMS系统网络禁止与互联网络连接，确保系统各层次（系统、网络、应用及与工艺配套）的安全，必要时应设立有效的防病毒防黑客技术措施。整体系统网络设备和综合布线系统满足技术要求，应具备便利的技术和备件支持服务，相关技术指标必须满足国家相关标准要求。
2.2EMS系统网络总体架构
本系统采用C/S(工程组态时和简单访问时用到)和B/S（一般客户访问时用到）相结合的架构。网络整体架构如图1所示。在能管中心大厅机房配置WEB服务器、实时数据库服务器、关系数据库服务器、应用服务器、磁盘存储器等设备。能管中心设立集团调度负责EMS系统的正常运行、维护和管理；各客户端和各个用户通过内部局域网，采用WEB方式进行访问能源管理系统。在能源管理中心大厅建立大屏幕系统，能源管理系统信息和视频监控画面可以直接上传到大屏幕系统，便于调度管理和控制。
3结语
（一）管理人员的节能意识不强目前医疗结构的工作人员，尤其是管理人员的责任心不强，就导致了薄弱的节能意识。管理人员通常认为能源消耗是设备运行所必须的，可是其忽略了能源是可以节省使用的。因此，管理人员节能意识薄弱，是造成医院节能管理工作出现问题的主要因素。
（二）缺乏能耗的评估机制和管理机制由于相关医疗机构缺乏对节能工作的重视，就导致整个机构在运行的过程中尚未建立和完善能源消耗的评估机制，在众多设备高能耗的运转中，医院采取不作为的态度，很多本应承担评估能源消耗的机构对其采取放任态度，这就导致无法真正计算出在医疗机构运行的过程中，能源消耗所支出的成本处于一个什么样的比重。
（三）设备操作人员专业素质较低在医疗机构中，很多大型医疗设备的使用寿命较为短暂，一部分原因是由于这些大型设备经常性处于使用状态，更加主要的原因是设备的操作人员专业素质较低，在使用设备时，这些操作人员忽略了对设备的保养和维修，更缺乏设备使用过程中节能工作。
二、对于合同能源管理在医院节能管理中使用提出的几点建议
（一）选择信誉良好，实力雄厚的节能服务公司在通过签订合同来节约能源的过程中，相关医疗机构必须事先对市场上各种节能服务公司进行调查和研究，从中选择信誉良好，实力雄厚的节能服务公司。由于合同能源管理是一个长期的能源管理过程，因此，一旦企业的信誉不好，那么就很可能为医院未来的设备保养和能源节约工作带来很多不便之处。此外，实力雄厚的节能服务公司大多在技术上投入了很大的资金，因此，在节约能源方面，这些公司会具备其他公司所不具备的技术优势。
（二）提高对节能管理工作的重视程度首先，医疗机构的管理人员和基层工作人员应该提高对节能管理工作的重视程度，增加经济效益的手段只能是开源节流，节流即节能。通过节约能源的消耗，就能够减少生活运营成本，进而促进医疗机构的经济效益。整个医院应该通过会议以及文化宣传等方式来宣传节能减排的重要意义。在新时代背景下，企业的运行都有独特的企业文化，因此，医疗机构要想在未来激烈的竞争中牢牢占据一席之地，就必须也拥有真正属于自己的医院文化。
（三）建立和完善医院的节能评估机制和管理机制随着医疗机构运行机制的日益发展和完善，医院必须及时的建立和完善节能评估机制，聘请专门的核算人才，按月，按年的计算能源消耗成本，只有对能源消耗成本进行定期的核算，才能进一步了解哪些能源是可以节省的，哪些能源是必须使用和消耗的。只有建立起完善的能耗评估机制，才能将整个能源的使用纳入医院整体运行之中，为能源的节约提供完整的数据支持。
（四）充分了解合同条款，谨慎签订合同在正常情况下，合同条款中大多要求节能服务公司进行一些节能项目的安装施工以及调试工作，在医疗结构和节能服务公司签订的合同中规定的双方责任与义务，要求节能服务公司进行此类工作。并且合同中有关条款还规定了相关设备所有权的转让，在一方款项全部到账后，相关设备的所有权才发生转移。因此，在医疗机构和节能服务公司进行合同合作时，医疗机构必须充分重视合同的效用。此外，为了确保自身的利益，医疗机构应该充分理解合同中有关条款，最后充分利用合同维护自身的合法权益。
三、结束
在社会主义市场经济条件下，我们应该认识到能源是非常重要的商品，既然是商品，我们就应该将市场管理体制引入到现代学校的能源管理中来，通过各种方法和途径引导全校师生和工作人员树立起节能意识，能源节约从我做起，促进学校能源的合理运用。
（一）树立节能意识，杜绝能源浪费能源是学校非常重要的资源，我们要充分利用学校宣传栏、网站、校园广播、班会等一切可以利用的资源进行节能问题的宣传和教育，使学校的每一份子都认识到节约能源的重要性，从而树立起节能意识。首先，增强学校领导的节能意识。由于学校的很多设施的购置离不开校领导的批准，所以，要通过研讨会、播放节能宣传片等方式提高学校领导的节能意识，在一些能源设施的购置上，本着节能、环保的原则进行添置，避免只顾眼前利益的短浅行为。同时，提高校领导的节能意识，还可促进学校供水、供电、供气等陈旧设施的更换与维护，减少能源在传输中的浪费。其次，增强学校老师的节能意识。老师的节能意识的强弱直接关系到与之接触的学生对节能问题的认识，所以，可通过观看节能宣传片、写节能专题论文、部门能源用量控制等措施增强学校老师的节能意识，减少办公室、实验室等能源浪费现象。最后，增强学校学生的节能意识。学生在学校中占据主体地位，学校节能离不开学生的广泛参与。我们可通过教育、引导等方式使学生认识到能源的重要性，引导学生节能从节约每一滴水、每一度电开始。
（二）健全管理制度，确保能源管理确有实效要想实现学校能源管理的有效运转，必须健全能源管理制度，实现“以制度管人”的能源管理方式。为此，必须建立健全学校能源管理体制，从能源的采购、供应、使用，到能源的监督、清算，都应进行严格的管理与控制，并有专门能源管理部门和人员做好相应记录。健全能源管理制度，最重要的是实现定额管理制度。不管是办公室，还是实验室，抑或教室、宿舍等，只要是涉及到能源的地方，都要在近期能源实际耗用量的基础上，进行合理的定额限制，对于定额以内的部分，学校承担能源费用；对于超过定额的部分，可以制定合理的能源超额管理办法，由使用人员承担部分费用；对于长期未超额的部门或组织给予一定的奖励；对于长期超额的部门或组织给予警告或处罚。而对于公共场所的水电能源则可实行装表计量制度，按照既定限值合理使用能源。此外，还可明确规定各种节约能源的具体行为，如必须使用节水龙头、节水型器具和节能灯具；必须配备水电计量设施；浴室必须实行IC卡计费系统管理，按实际用水时间计费；绿化必须采取节水灌溉方式；有条件的应当使用中水或雨水；景观用水不得使用自来水等取得了很好的节能实效。
（三）加强培训，提高能源管理人员的综合素质首先，对在职能源管理人员进行考核培训，提高在职工作人员的综合素质。对学校能源管理人员进行全面考核，包括节能意识、能源管理能力、能源管理专业素养等等，针对不同层次的人员进行不同的培训与安排，如节能意识强的工作人员可进行能源管理专业方面的培训，并安排监督管理学校各个部门的节能状况；能源管理专业强的工作人员可进行实际操作方面的培训，并采取各种措施负责降低学校能耗。其次，招募节能意识强、专业素质高的专业性人才，为学校能源管理注入新的活力。招募综合素质高的专业性人才进行能源管理，尽量减少教师、领导家属管理的情况，并可实行“基本工资+绩效奖金”的薪酬制度，合理估算能源管理人员为学校节约的能源金额，将节约的能源金额按照一定比例奖励给能源管理人员，激励管理人员进一步提升能源节约空间。
二、结束语
虽然节能服务产业进入中国以来就获得了政策支持，但在具体的运行过程中，还存在很多政策性壁垒，实践证明，不完善的政策环境已经成为EMC在中国节能市场进一步发展的重要制约因素。
1．节能服务市场发展还不成熟面对严峻的用能形势，1996年我国推出了首个节能项目，世界银行为此提供了大量的技术支持，我国的EMC项目由此获得了飞速的发展。但目前我国的节能服务市场发展还不成熟，比如市场准入机制还不完善，节能服务指标还不健全，节能效果检测技术还不成熟，缺少标准合同文本等，所以当前整个节能市场出现了一拥而上、鱼龙混杂的现象，管理层对这种现象也应接不暇，客观上阻碍了合同能源管理在中国的发展。
2．融资是节能服务企业生存发展的最大障碍由于行业门槛不高，目前节能服务市场70%的节能企业都是中小企业，企业自身融资能力弱，而EMC运行机制又决定了它对资金的依赖性，融资已成为决定节能服务企业发展的最大障碍。由于行业的特殊性，节能服务企业很难提供担保或抵押，所以现阶段，尤其是中小型节能服务企业很难从金融机构获得贷款，与此同时，又因为金融机构对EMC运作机制的认识知之甚少，也增加了节能企业从银行获得授信贷款的难度。
3．税收减免政策落实尚需时日自2010年国务院25号文件颁布之后，税收部门才开始承认节能服务属于服务业，可以像其他服务业一样开具服务业适用的营业税发票，但部分地方尚未出台具体实施细则，且申请程序繁琐，税收减免的优惠政策并没有真正落到实处，真正享受到税收减免的企业数量不多，没有起到相应的促进作用。
4．地方政府推广节能改造积极性不高在北美，政府机构和公共设施实施节能改造的积极性非常高，包括白宫在内的政府机构都引入了节能改造，而我国政府机构和公共设施实施节能改造还只处于零星试点阶段，政府机构和公共设施推广节能改造的积极性不高。主要原因是我国政府现行的财务制度与合同能源管理运行机制存在天然障碍，具体原因有两个方面，一方面节能服务支出并没有列入政府财政预算;另一方面，政府机构本身并无权使用由于采用EMC机制实施节能改造所节约的能源费用，这在很大程度上抑制了政府机构进行节能改造的积极性。
二、合同能源管理发展的政策研究
合同能源管理在中国突飞猛进，节能市场不断扩大，节能市场投资总额持续增加，预计到2015年，可以达到3000亿元的市场规模。虽然国家出台的各项政策正逐步落实，但节能产业的发展依然不够成熟，仍然面临着一系列问题，相当一段时间内，国家政策都还将是节能服务产业快速发展的重要推进力，节能服务产业仍需要政策的大力扶持。
1．营造良好的社会节能氛围虽然EMC进入中国已有十多年的时间，但社会公众仍然对合同能源管理这一节能新机制缺乏必要的了解，这在客观上极大的影响了其在中国的发展。面对社会对节能减排的认知障碍，政府应通过多种渠道宣传严峻的用能形势，向全社会宣传EMC的理念，树立全社会的节能意识;节能行业协会应利用自身优势深入社区，通过开办展览会、开设讲座等宣传各种节能技术，大力普及节能知识，有计划有针对性地进行宣传和推广，在全社会营造节约用能的氛围，提高社会公众对节能减排紧迫性和必要性的认识，引导和促进全社会参与到节能行动中来。
2．出台并完善财税政策支持节能产业发展节能服务产业自进入中国以来就获得了政策的大力扶持，但目前来看相关财税扶植政策还不够完善。2010年以后，支持合同能源管理的重磅金融财税政策密集出台，2010年出台了《关于促进节能服务产业发展增值税、营业税和企业所得税问题的通知》，文件规定了符合规定的合同能源管理项目，从2011年可以享受三免三减半税收优惠政策;2010年6月财政部、国家发改委联合印发《合同能源管理财政建立资金管理暂行办法》的通知，通知对中央财政安排的用于奖励合同能源管理资金使用办法进行了具体规定。这些都是支持产业发展的重要文件，但政府更应该做的是将已有的政策细化并且落实到位。
3．政府率先实行节能改造在北美，国家要求政府机构和公共设施必须釆用EMC模式进行节能改造。在我国现阶段由于存在着财务制度障碍，各级政府并无节能改造的积极性，所以国家更应出台相关政策，鼓励各级政府带头接受节能服务，从而引导节能服务市场采用EMC方式进行节能改造。政府机构和公共设施利用EMC模式进行节能改造，不需要投入大量的人力、物力、财力，就能达到减少能源消耗的目的，节能服务公司通过EMC项目也可以获得一定的收益。2012年漳平市由于城市财政困难，在路灯改造项目中引入了合同能源管理，通过与昌盛节能合作，漳平直接节省了财政投资1000多万元。据权威测算，经过节能改造后每年可节电240万千瓦时，节电率将达到50%左右，而昌盛节能公司也将获利160多万元。
4．加大财政奖励政策力度和范围2011年以来，中央财政对采用“节能效益分享”模式实行节能改造的项目实施了财政奖励政策，不仅中央财政给予每节约1吨标准煤240元的奖励，各省级财政的配套奖励标准要不低于60元/吨。相比较巨大的前期投入，这一奖励显然是微不足道的，各地方可根据自身财力适当提高配套奖励幅度。北京市已率先在工业领域实行了财政提高到360元/吨，非工业领域奖励力度则更大，达到了每节约1吨标准煤奖励560元。此外，还要进一步降低奖励门槛，增加奖励类型，以最大程度覆盖尽量多的合同能源项目。
5．拓宽节能资本来源融资困难是节能服务企业发展的主要瓶颈，对于中小型企业来说更是如此。我国节能企业普遍面临的融资困境应从顶层设计寻求突破，国家可通过制定鼓励政策，通过将金融机构纳入财政奖励覆盖范围，鼓励银行开展应收账款质押贷款服务，尤其是地方商业银行对合同能源管理表现出了浓厚的兴趣，目前已有北京银行等为支持EMC开发了一些新的贷款产品，并且取得了不错的收益。另外政府还可以通过成立担保基金，搭建信息服务平台、投融资平台等措施支持企业融资需求;通过设立专项资金，如节能减排国家专项资金、工业节能专项资金、节能服务奖励资金等直接支持节能服务产业;企业则可从通过股权融资、融资租赁、融资担保等手段实现融资。
6．规范节能服务市场调研表明，虽然节能服务企业普遍面临融资困难，但这并不是制约节能企业发展的主要障碍，主要障碍反而是节能服务市场不规范。这要求国家要通过立法严格市场准入机制，完善认证体系，对节能服务公司进行考核评价，建立全面的操作性强的资质等级认证体系，规范节能服务产业的入门门槛;建立节能服务企业诚信档案，动态跟踪节能改造项目的工程进度、履约状况，当然更主要的是制定节能行业规范、节能服务标准，建立第三方节能量检测制度。目前上海市已首先开展了上海市《节能改造服务规范》的编制工作，通过示范文本规范节能企业服务流程，使用能单位能清楚明白地享受节能改造的成果。
三、结束语
我国在20世界90年代末开始引进合同能源管理节能模式，随后产生了一些节能服务公司，服务范围覆盖各个领域，服务项目主要有以下几种:照明节能、变频器改造升级、废热回收利用。近几年，我国的合同能源管理模式逐渐从设备设备节能方向向全方位节能管理方向发展，服务范围扩展到热电系统、空调系统、蓄能系统等工程。通过能源方案的设计，可以降低用户企业的生产经营成本，充分利用可再利用的能源，真正达到节能减排。中国工业节能与清洁生产协会今天在北京的2012年节能服务公司百强榜及研究报告显示，中节能科技投资有限公司等百强企业数量占全部节能服务公司数量的2．86%，年度节能量占该行业节能总量的17．51%。这凸显了节能服务业快速发展、产业集中度逐步提升的发展趋势。据悉，从2010年到2012年的3年间，我国节能服务公司数量从502家猛增到3500家，节能服务项目投资额从195．32亿元增加到412.13亿元。EMC节能服务模式引入我过已经多年了，经过了政府、企业家和相关机构的共同努力和探索，虽然取得了长足的进步，但总的来说还处于初级发展阶段，加速发展的趋势还没有形成，在推进EMC模式过程中，主要还存在以下几种主要障碍:1．融资困难。我国的节能服务公司很难通过券商、银行、信托等金融机构为EMC项目提供融资支持。首先，我国EMC刚刚起步，大多数节能服务公司都是规模较小的公司，现金流不足，无法保证其能按规定时间偿还贷款。由于合同能源管理项目从前期投入到产出周期较长，大型项目大概需要几年时间才有回报，后续的资金投入面临很大压力，由于缺乏资金，后期大量的项目无法开工。很难获得金融机构贷款，制约了节能服务公司进一步的发展。其次，银行等相关机构缺少对这种新机制的了解，这也增加了节能服务公司融资的难度。2．节能公司缺乏专业性。我国大多数节能服务公司缺乏专业性，营运能力不强。现阶段，EMC机制对节能服务公司在正在市场开拓能力、风险监测能力，财务管理能力和技术能力等方面提出了更高的要求，这几方面的不足，降低了节能服务公司的服务水平［3］。
2．合同能源管理市场前景
2．1节能减排的重要性改革开放30年以来，我国缔造了一个经济发展的“神话”。但是，在经济飞速速发展的同时，也为此付出了大量资源。从表2可以看出，在这期间，我国能源每年耗费量迅速增长。这无论从经济还是环保方面，都是我们所无法承受的，不符合我们可持续发展战略。因此，实施节能减排已迫在眉睫。
2．2政策激励1．“十二五”节能环保产业发展规划出炉。不久前，国务院印发了《“十二五”节能环保产业发展规划》。《规划》中明确指出，我国节能环保产业存在广阔发展前景。《规划》中还提出了节能环保产业发展目标。保持节能环保产业产值年均增长率在15%以上，至2015年，该产业总产值达到4．5万亿元。《规划》还明确了“十二五”期间节能环保产业发展重点工程。包括装备产业化与重大节能技术工程、再制造产业化工程、半导体照明产业化及应用工程等［4］。2．税收优惠。国家发展改革委员会了《关于加快推行合同能源管理促进节能服务产业发展的意见》，为节能服务产业提供了实实在在的优惠。《意见》将EMC项目纳入中央预算内的投资和节能环保产业专项资金支持范围，对相关合同能源管理项目，符合有关规定的，给予资金补助和奖励;免征节能服务公司在实施节能项目取得的营业税应税收入;对节能服务公司转到让给客户企业的相关资产，免征增值税［5］。因此，从国家出台的政策上看，对于采取合同能源管理模式进行节能减排的态度，国家是明确的，积极扶持节能环保产业的发展，减轻节能服务公司的负担。
2．3合同能源管理应用前景。有数据显示，目前我国的能源利用效率低于国际先进水平10个百分点。从单位产品耗能看，有部分行业的主要产品平均能耗比国际先进水平高出近40%，这些数据表明，我国在节能市场方面有极大的需求空间。1．建筑业。我国现价段95%的建筑是高耗能建筑，其中，大型公共楼宇能耗最严重。据相关机构调查，一般公共建平均能耗为20－60kwh，是城镇普通住宅的两倍;大型公共楼宇的平均耗能为70－300kwh，是城镇普通住宅的10－20倍。因此，如果这些高耗能的大型公共楼宇能实施节能改造，一方面可以大幅度降低能耗，减少用户单位的运行成本，另一方面，还可以为节能服务公司提供项目支持，从而推进节能环保产业发展［6］。2．工业。据统计，我国工业能源耗费量占全国总量的71%，发达国家工业能源耗费只占全国总量的三分之一，在工业方面节能改造方面，我们存在大量市场空间。有研究表明，我国在2000－2020年期间，如果通过节能改造等节能措施，可实现的节能潜力达3．1亿－3．9亿吨标准煤，建材工业节能潜力为13%－22%，有色金属节能潜力为4%－10%，石化工业节能潜力为10%－24%［7］。
3．结论及建议
3．1结论
1．合同能源管理模式在西方发达国家的发展已经相当成熟，我们可以借鉴美国、日本等国的丰富经验。2．工业和建筑也领域，进行节能改造的潜力相当大。3．随着国家出台的相关政策和法规，采取EMC模式的节能服务企业将会从中受益，这些企业不仅有充足的现金流，而且还可以带动节能设备的需求。4．虽然EMC模式在我国前途一片光明，但也存在诸多问题。比如，虽然市场上有大量节能服务公司，但大多承接的项目规模较小，而且技术水平难以跟上世界先进水平，在对信用、技术要求极高的EMC模式下，必然会淘汰大批的竞争者。最终，那些在管理、资金、风险控制和技术方面都具有实力的企业才可能发展起来。
