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(一)关于中国煤炭消费量的预测
煤炭消费量从2013年起由42.44亿吨开始下降，2015年消费量为39.65亿吨，2016年进一步下降为38.5亿吨左右。宏观经济增速放缓，煤炭消费弹性减弱，若未来供给侧的改革力度持续加大，政策效果明显，电力对煤炭的依赖逐步减小，那么伴随清洁能源的发展、能效的提高，煤炭消费量每年一3%左右的增长率有可能成为未来2}3年的常态。这是一个比较乐观、理想的情景。预计2017-2020年年均经济增速在6.5%左右。煤炭消费GDP弹性系数在0.3左右，煤炭消费年均增速接近2% , 2020年全国煤炭消费量控制在43亿吨内。这是比较保守、谨慎的情景。
鉴于供给侧改革目前取得了较为明显的效果，本文将基准情景的煤炭消费增长率在2017年和2018年设置为一1.5% ,2019年和2020年设置为一1.2%;低能耗情景的煤炭消费增长率在2017年和2018年设置为一3% , 2019年和2020年设置为一2.8 %;高能耗情景的煤炭消费增长率在2017年和2018年设置为2% ,2019年和2020年设置为1.7%
在2017-2020年时间段中，3种情景下煤炭消费增长率和能源消费增长率的指标变化率如表2所示。
在表3设计的3种情景下，对每一种情景下2020年前中国煤炭消费量进行预测，得出到2020年中国煤炭消费量分别达到36.43亿吨、34.19亿吨标准煤、41.39亿吨标准煤，如图3所示。
(二)关于中国能源消费总量及消费结构的预测
1.能源消费总量
据初步核算,2016年中国能源消费总量约为43.6亿吨标准煤。在经济“新常态”下，中国能源消费量有所放缓。在2000-2010年间，中国能源消费量年均增速为9.7 %;在2010-2016年间，这一增速下降到3.8 %。由于宏观经济放缓和国内外能源市场综合因素的作用，2015年和2016年的能源消费增长率较低(均不到2%)，但考虑到宏观经济形势的好转，2017-2020年间能源消费增长率可能有所回升。因此，在此假设“十三五”期间中国能源消费增长率将会在2.5%左右。这一预测与国家能源局的《能源发展“十三五”规划》相一致。
本文将2017年和2018年基准情景下的能源消费年增长率在设为2.6%，在2019年和2020年设置为2.4%。在低能耗情景下，供给侧改革加快推进，政策落实较好。中国产业结构将得到较快优化，工业部门能效大幅提高，特别是钢铁、水泥等高耗能产业能效提高较快，有色和化工行业的增速相对较慢，清洁能源和可再生能源的利用比重将会有较大幅度的提升。考虑到中国可能已经进入能源强度大幅降低的阶段，本文将低能耗情景下的能源消费增长率在2017年和2018年设置为1.5 % ,在2019年和2020年设置为1.3%。高能耗情境下，中国能源消费增长率降至3%左右。本文将高能耗情景下的能源消费增长率在2017年和2018年设置为3%，在2019年和2020年设置为2.8%。
根据表2所列的3种情景，本文经过测算，得出到2020年中国能源消费总量分别达到48.13亿吨标准煤、46.09亿吨标准煤、48.88亿吨标准煤，如图4所示。
鉴于目前中国煤炭产能过剩较为严重，煤炭市场需求逐年下降，加之中国在应对气候变化和节能减排中势必加强对能源消费总量的控制，因此，必须加大去产能力度，实现净产能下降，促进煤炭生产良陛发展;通过加强对地方政府的督查及问责，严控新增产能;发展工艺先进、生产效率高、单位产品能源消耗低的先进产能，保障煤炭长期稳定供应。
钢铁行业需着力化解过剩产能，去僵尸企业，提高行业集中度，调整产业布局，打通产业链。另外，需增加科研投入，提高产品生产效率，减少损耗并逐步实现零损耗，降低产品生产成本，增加经济效益。
有色金属行业的供给侧改革方向是严控冶炼产能扩张、大力发展高端材料、实施公平用电政策，促进企业转型升级，提高生产资源利用率和企业利润。
水泥行业的供给侧改革任务主要是通过建立市场监督机制等措施遏制新增产能;运用政策量化去产能指标和市场运行机制淘汰落后产能;政府有效引导错峰生产;提高水泥实物质量、减少资源消耗、绿色低碳发展;推进企业兼并重组;做好水泥区域市场建设和协调工作。
电力行业的供给侧改革要结合中国电力行业的实际发展，深入贯彻“创新、协调、绿色、开放、共享”的发展理念，加快调整电源结构、合理引导新能源发展、扩大有效供给能力、激发转型发展活力。
（一）新能源产业技术还处于未成熟阶段。我国目前对于新能源产业技术的研究还处于未成熟阶段，部分甚至仅仅处于研发阶段，无法投入实用。就短期来看，新能源产业成本较高，对经济增长贡献较少，是一个尚在发展中的产业。
（二）新能源产业缺乏核心技术。由于缺乏创新能力而导致的核心技术缺乏一直是抑制我国新能源产业发展的关键因素。由于不具备核心技术，导致我国的生产水平跟不上世界市场的需求，使得新能源产业盈利能力不足。
（三）新能源产业政策配套不足。由于大部分新能源产业都处在产业发展的初期阶段，所以其生产成本较高，获得市场认可度的难度大，很难在竞争中进入市场，需要国家的扶持。加之，我国的财税政策在资金投入、激励企业创新和引导社会投资方面并没有太多作为，这样的结果导致了新能源产业的发展受到抑制。
（四）新能源产业技术转化率低。由于我国的中介服务系统并不发达，导致新能源产业的技术成果转化率非常低。一方面是企业难以得到合适的技术成果，另一方面科研机构找不到合适的成果扩散渠道，这种第三方连接的匮乏导致了先进的技术成果不能产生社会效益。
二、新能源经济增长的出路
（一）实现产业内良性竞争。在不同地区发展适合当地情况的新能源产业，因地制宜，试点小规模开发。但是开发新能源需要有一定的资金支持以及满足许多复杂的技术要求，许多企业无法获得相应地资质，造成进入壁垒很高。如果仅仅由一两家企业单独进行开发则容易形成垄断，严重限制经济的发展。而目前我国的情况也就是这样，特别是在新能源发电这一块，往往是央企“吃肉”，中小企业跟在后面“喝汤”的局面。故而，只有打破垄断，形成产业内良性竞争，才能促进新能源产业的发展。
（二）以科技带动产业振兴。我国的新能源产业就目前来看已经落后于世界的许多国家，一般消费者也更加倾向于购买传统的矿石燃料。所以我国的新能源技术发展应该考虑到多重发展道路并进的方法。新能源技术的发展在世界上都是一个新兴的课题，所以即便存在着发展上的不平衡，差距也比较小。这种比较小的差距一方面让我国存在着技术上赶超他国的可能性，另一方面也为我国的技术引进制造了困难。所以，新能源的这种特性就明确了一点，其发展壮大需要政策的扶持和培育。这种扶持应当体现在以下几个方面。
第一，资金方面的支持。财政资金的流向在很大程度上决定着产业结构的变动。只有拥有了足够雄厚的资金，才能满足科学研发的经费需求，也才能吸引人才的流入，推动新能源技术的创新。
第二，政策方面的支持。建立和完善相应的法律法规，用政策为新能源的市场投入保驾护航。能在一定程度上强制性的在短时间内有效带动科技的发展。
第三，配套设施的建设。新能源的发展和利用并不是简单地提供能源就行了，它需要一整套将新能源有效利用的基础设施。这些配套设施的建设不仅是一次大规模的资金流动，还需要政府对各方进行统筹调配，相互呼应。第四，整体的规划。新能源技术的发展是一个长期规划，可能因为政府扶持的原因，会让一些新能源的生产出现一些爆发性的增长，但是这种增长只是暂时地。一种能源真正被广泛使用需要有一整套相关产业来配套，这种产业的建立是一个漫长的过程。所以要避免盲目扩张导致的浪费，以科技发展水平为前提，循序渐进。
（三）培育新能源产业发展的软环境。目前，我国还是一个发展我国家，在为高速的发展寻找代替能源的同时，更新国民的能源理念也是发展我国家所要面对的问题。将我国传统的克勤克俭的生活态度以“低碳消费”、“低碳生活”这样的时代新词重新介绍给人们，让人们理解可持续性发展的内涵，并将之作为自己生活和工作的一部分，真正从精神文明的角度接受新兴能源的应用。
三、结束语
从以往学者的研究来看，影响能源利用效率的主要因素有技术进步、产业结构、对外开发程度、经济发展阶段、能源消费结构和市场化程度。本文在综合国内外学者研究经验的基础上，通过建立结构方程模型，从技术进步、能源消费结构和对外开放程度三个角度来评价能源效率。
1技术进步
不管是古典经济学还是内生经济学，都认为资本、人力和技术进步是影响经济发展的重要因素，在现代经济中，技术进步能够促进资源的有效利用，提高生产率，因此，众多学者在研究能源利用效率的时候，重点考察了技术进步的影响作用。Huang通过使用Divisia指数法将能源消费根据六大产业进行技术和结构分解，对1980—1988年间的能源强度进行分析，发现技术进步能够解释其降低原因的73%－87%。李廉水、周勇(2006)关于能源效率的研究也表明技术效率是各部门能源效率提高的主要原因。技术进步是一个模糊的概念，它对能源效率的影响作用不仅仅在于提高能源资源的有效配置，它还能通过调节产业结构影响能源强度。本文将选取政府财政科技投入、R＆D试验经费和就业人口增长率三个指标作为技术进步的观察变量，通过研究产业结构与技术进步的协同作用来考察能源效率的变化情况。
2产业结构研究能源效率时
产业结构变动一般指的是一二三产业或者轻重工业的产业增加值占GDP的比重变化。王俊松、贺灿飞(2009)采用对数平均的LMDI方法表明，1994—2005年，我国能源强度降低主要得益于技术进步，但技术进步的贡献在2001年后不断降低，而产业结构变化在1998年之前降低了能源强度，之后由于高耗能产业在1998年后的比重上升导致能源强度的上升。学者们对产业结构的研究意见基本一致，即第二产业特别是重工业的比重过高，会大大降低能源效率，第三产业比重的提高而带来的产业结构调整将有利于能源效率的提高。本文将选取第三产业产值占GDP的比重、第二产业产值占GDP的比重两个指标作为产业结构的观察变量。
3对外开发程度对外开发程度主要测量
地区吸收外国投资的程度，包括我国与外国贸易往来带来的经济效益，也包括在外商在我国投资带来的技术外溢。改革开发三十多年来，我国在国际贸易中吸收了外国先进技术，有利于提高本国的生产率和资源利用效率，因此，越来越多的学者在研究能源效率时将关注点放在对外开发程度上。MielnikaandGoldemberg(2002)在分析了20个发展中国家的外商直接投资和能源强度后，得出了能源强度随着外商直接投资的增加而显著降低的结论。邓瑜(2013)通过构建中部六省国内R＆D、FDI技术溢出与能源效率的框架，认为外商直接投资技术溢出可以有效地促进中部地区能源效率的提高，另外，结合国内研发投入，发现国内研发投入不仅能提高能源效率，还能在提高技术水平的前提下更好地吸收外商投资，从而进一步提高能源利用水平。因此，本文将从外商直接投资、地区进口贸易额增长率、地区出口贸易额增长率三个角度观察对外开放程度。能源效率不仅仅要考虑经济指标，同时还要兼顾环境指标。吴琦、武春友(2009)认为能源效率应该是能源经济效率和能源环境效率的综合效率，能源经济效率即单位能源消耗的经济产出量，能源环境效率即单位能源消耗的污染排放量。本文也将从万元GDP能耗和万元GDP废气量两个角度来考察能源效率，
二实证分析
1模型建立对影响
能源效率的因素进行理论分析后还需要进行实证验证和量化，为说明各因素以及因素之间的相互之间对能源利用效率的协动影响程度，本文将采取结构方程模型(SEM)进行实证性研究，并提出如下两个假设。假设1:地区开放程度会对技术进步和产业结构产生正向影响，并间接影响能源效率。假设2:技术进步不仅对能源效率产生直接的正向影响，还会通过对产业结构产生正向影响，从而间接作用于能源效率。
2数据来源与预处理数据采用
2011年《中国统计年鉴》中31个省、自治区和直辖市的相关数据作为基础数据。在数据利用之前，观测到有些省份的数据不符合拟合要求，因此需要对其进行初次剔除和处理。
1)缺失值处理。在数据收集时，新疆维吾尔族自治区的万元GDP能耗数据缺失，因此剔除新疆维吾尔族自治区的样本数据。
2)离群值处理。使用SPSS软件对每一个变量的箱型图进行检查，发现北京市的第三产业产值占GDP的比重、宁夏回族自治区的单位GDP能耗数据严重偏离其他样本，这是因为这些地区的经济和技术发展远远超前或落后于其他地区。过度离群值不利于找出各种能源利用效率驱动因素的路径作用和效果，因此，删除这些不利于找到数据规律的样本。
3)指标的标准化处理。①正向化处理。在构建结构方程模型所采取的指标中，有些指标是逆向指标(包括第二产业产值占GDP的比重、单位GDP能耗和单位GDP废气排放量)，指标不同向不利于对整体结构进行同向化分析，因此需要对这些逆向指标进行正向化处理，通常做法是将逆向指标取其倒数，最后处理完的指标能体现出该指标的数值越大，反映该能源利用效率越高;②指标的无量纲化处理。由于各指标数据的量纲不同，同时正向化换算也会使指标的离散程度发生改变，不利于对各指标之间的数值大小进行比较。因此，本文将选用Z-score标准化方法对指标进行无量纲化处理。结构方程模型最常用的的估计方法是最大似然估计法，这要求数据尽可能的符合正态分布，而经过Z-score标准化方法处理后的数据已达到正态分布，因此满足条件需求。同时，结构方程模型对样本量有严格的要求，本文在经过数据处理后剩下28个样本数据，虽然达到样本量最低要求(15个)，但观测样本数据需达到200个以上，结构方程模型结果才能比较稳定，本文将使用amos21软件中的自由抽样技术(bootstrap)对数据进行再次处理，从而达到200个样本需求。
3模型估计
1)选取卡方自由度比((2/df)、SRMR、NNFI和CFI四个指数对模型的拟合程度进行评价。初次设计的模型中，开放程度对产业结构、技术进步对产业结构的效果影响的P值明显大于0．05，不符合要求，但模型拟合指数合格。
2)考虑到模型输出结果中技术进步对产业结构的正向影响关系不显著，删除技术进步对产业结构的作用关系，修正后的模型分析结果明各项系数P值均小于0．05，模型评价指数也达到要求，因此模型合格。
4模型数据结果经过分析和修正的最终模型和标准路径系数分别。结果验证了假设1的成立性，即地区开放程度会对技术进步和产业结构产生正向影响，并间接影响能源效率。但数据结果不支持假设2的成立，即技术进步虽然对能源效率产生直接的正向影响，但不会通过对产业结构产生正向影响，进而间接作用于能源效率。
三模型结论分析
1结构模型路径系数分析
从分析结果可以看出，假设1成立，假设2不成立。可能原因是采用的数据是一年内的数据，而短期内技术进步对产业结构的作用不明显。开放程度对产业结构和技术进步的作用明显，分别达到0．89和0．96。说明吸收外资和提高国际贸易往来能够享受其带来的技术外溢效应，促进技术水平的提高。同时在综合比较国外先进生产方式的前提下，能够促使我国淘汰不合理的生产方式和资源浪费现象，最终致力于能源效率的提高。技术进步相比产业结构更能有效的提高能源效率，路径系数为0．639，产业结构对能源效率的影响为0．398。由于产业结构在短期内变动不明显，因此，从短期来看，各部门和各行业开发新技术，投入新设备，能够有效的提高能源的有效利用。而从长远来看，第三产业比重的增加所带来的产业结构优化和升级才能更好的利用能源资源。
2测量模型路径系数分析
模型分析结构中，各观测变量的路径系数均大于0．7，说明各指标的选取均能很好的解释对应的潜变量。对产业结构而言，正向化的第二产业产值占GDP比重(x12)对产业结构的影响最大，路径系数为0．884;R＆D经费支出(x22)和政府财政中科技投入(x23)是技术进步对能源效率影响的主要因素，路径系数分别为0．963、0．952，因此，政府部门和企业应加大在这些研发经费的投入，研发有关能源利用的管理方法、技术与设备，对科技资源进行优化配置，通过科技进步来带动技术发展。在开放程度的三个观测变量中，外商直接投资(x31)对其的作用最大，积极的引入外商直接投资，不仅能够形成具有高素质和先进技术的人才高地，而且在外资流入过程中能够产生技术外溢效应，通过借鉴、知识流动和管理技术的扩散等，缩小与发达国家在资源利用技术上的差距，加快产业结构的优化和升级。
四结语
1.1ADF检验
由于同时受随机趋势的影响，现实中大多数经济现象的时间序列一般情况下都是不平稳的，检验是否是非平稳时间序列方法最常用的是ADF（augmenteddickeyfuller）检验。根据平稳性检验基本原理，采用ADF检验法，借助EViews7.0软件的操作，分别对lnGDP和lnEC序列的平稳性进行检验，即检验两个序列的原序列、一阶差分及二阶差分序列。检验结果表明，lnGDP和lnEC的原序列和一阶差分序列都表现为不平稳，但二阶差分后序列表现出平稳状态，并且在1%的显著性水平下，lnGDP和lnEC的二阶差分序列均为平稳序列，检验顺利通过。
1.2协整检验
协整是检验一组非平稳序列线性组合是否具有稳定的均衡关系，即是否存在共同的随机性趋势。由于lnEC和lnGDP都是二阶单整，因此可以进行协整检验，即采用E-G两步法建立回归方程。首先，利用OLS对lnEC和lnGDP进行回归建立两者之间的协整回归方程如下：Ln（EC）t=5.11668426058+0.428867357494*l（nGDP）tT=（62.09929）（43.30398）通过Eviews估计计算得到，lnEC的方差值（R2）为0.988925，调整后的方差值为0.988398，说明方程的拟合度较高；从模型估计结果来看，可决系数达到了98.89%，T和F统计量都非常显著，模型的拟合效果很好。说明二者之间存在协整关系。
1.3Granger因果关系
检验Granger因果检验用来分析两个序列间是否存在因果关系，实质上是检验一个变量是否受到另一变量的滞后影响。本文按照AIC准则通过选取1~2两个滞后期来检验lnEC和lnGDP二者之间的Granger因果关系，检验结果如：由检验结果可以看出，在10%的显著水平下，得出lnEC是lnGDP的Granger因果关系、lnGDP不是lnEC的Granger因果关系的结论即1991~2013年间安徽省能源消费与GDP之间存在一种单向因果关系。
2结语
1.《十二五能源发展规划》表明，截至2010年已探明天然气地质储量3068亿立方米。涩北气田产能近100亿立方米，为柴达木循环经济试验区的盐湖、冶金等特色优势产业和西部地区居民生活提供了清洁能源保障。太阳能资源利用尚未形成规模。日照充足，属于太阳能资源丰富区，太阳能辐射强度高，日照时间长，全省年日照时数在2300－3500小时之间，仅次于，居全国第二位，太阳辐射总量在每平方米5637－7420兆焦耳之间，年接受太阳能折合标煤达623亿吨，合360亿万千瓦时电量，相当于龙羊峡电站年发电量的6万倍。截至2013年末，太阳能发电厂有124家，其中光伏发电厂123家，光热发电厂1家。太阳能发电量28.16亿千瓦时，比2012年增加13.68亿千瓦时，增长94.5%。但太阳能推广应用总体上仍处在初级阶段，太阳能产业资源与产品之间的关联度还不高，应对市场波动和市场风险的能力差，太阳能建筑尚处在起步阶段，太阳灶、户用电源的利用尚未形成规模。可燃冰利用技术尚未解决。祁连山南缘成功钻获可燃冰样品，使我国成为世界上第一个在中低纬度冻土区发现可燃冰的国家。可燃冰远景储量达到350亿吨油当量，且开发利用条件较为优越。目前关键是开发利用的环保和技术问题还没有解决，因此不能进行大量开采：一是在开采可燃冰过程中，如果向大气中排放大量甲烷气体，会加剧全球温室效应。二是可燃冰开采过程中会分解产生大量的水，释放岩层孔隙空间，使其赋存区地层发生固结性变差，引发地质灾变。目前全世界对“可燃冰”的研究大都只处于科学勘探层面，还没有进入实际开采实用阶段。
2.主要能源生产与经济增长的因果关系检验分析本文用格兰杰因果检验法（GrangerCausalityTest）对主要能源生产与经济增长之间的分析做进一步验证。平稳性检验。对数据进行对数化处理。通常来说，格兰杰因果检验要求必须是平稳的时间序列数据，因此首先对数据进行平稳检验，结果如表4。从表4看，GDP与原煤、原油、天然气、水电数据经对数化处理后，仍是非平稳数据，但其一阶差分是平稳的，因此对一阶差分进行格兰杰因果检验，结果如表5。2.格兰杰因果检验。从表5看，LNGDP是LNCP、LNNG和LNWE格兰杰意义上的原因，LNCO和LNGDP之间不存在格兰杰意义上的因果关系，这与前面的相关性分析结论基本上一致。以上实证分析表明，经济增长是带动原煤、天然气和水电生产的主要原因，原油和经济增长之间不存在关系。这说明，主要能源生产是一种被动式的发展模式，能源在促进经济增长方面作用有限，反而是经济增长带动了能源生产。出现这样结果的原因主要与发展战略有关。上世纪90年代以来，就确立了以保护生态为原则的经济发展模式，2008年更是确立了“生态立省”战略，全省经济建设都围绕保护生态开展，并未通过资源开发、销售等途径谋求带动经济发展。
二、能源消费与经济增长实证分析
1.从能源生产与经济增长的实证分析看，GDP与原煤、天然气、水电生产之间相关性较高，分别为0.9854、0.9801、0.9764，与原油相关性较低，相关系数为0.5190。格兰杰因果检验（GrangerCausalityTest）表明经济增长对原煤、天然气、水电等能源生产存在单方向的推动作用，经济增长是能源生产增长的推动力。因此促进能源生产和结构改善，要以加快经济发展和改变粗放式的经济增长方式为基础。
2.从能源消费对经济增长的实证分析看，利用柯布——道格拉斯生产函数计算的人均能源消费和人均资本拥有量弹性系数分别为0.5397和0.3031，这表明在当前的经济发展中能源消费对经济增长的推动作用大于资本的推动作用。全省GDP的增长在很大程度上依赖于高耗能产业的发展，单位GDP能耗依然较高，节能降耗压力较大。重化工业的经济结构导致能源消费结构不尽合理，全省能源消费主要以工业为主，且煤炭的消费占有很大的比重，尽管近年来天然气消费比重有所上升，但水电开发利用能力还相对薄弱，太阳能、风能的利用还处在启动阶段。随着全省经济结构的转型升级，以及人民生活水平的不断改善，全省能源消费结构还需进一步优化。
三、建议
1.保持适度的经济增长速度，为调整能源结构，降低能耗创造良好环境。转变经济增长方式，调整和优化产业结构，推进经济结构从依靠资源消耗的粗放型向节约型、集约型转变，改变以高消耗、高污染来实现经济快速增长的发展模式。大力发展低能耗、低污染、高附加值的产业，加大第三产业在三次产业结构中的比重，通过产业结构调整实现能源结构的改善和经济可持续发展。2.未来能源发展战略应为适度发展煤炭产业，进一步发展电力，提升天然气利用强度，积极开发太阳能、风能等可再生能源，同时加大研发力度，探索可燃冰等能源供给新领域。一是要保持一定的煤炭资源勘查开发力度，保证煤炭资源的正常供给能力。二是要加大煤炭产业整合力度，促进煤炭产业优化升级。三是要重视能源清洁利用技术，提高能源转化效率，尽量降低煤炭等化石能源消费对环境的负面影响。四是要制定鼓励利用清洁能源和可再生能源的政策，加快发展清洁能源和可再生能源的步伐，提高水电、太阳能、天然气在总能源消费中的比例，逐步形成一个多元化的能源结构,走可持续能源发展道路。
3.建立能源生产、消费监测和预警机制，关注高耗能企业的单位GDP能耗，提高能源利用效率。逐步调整高耗能产业的内部结构和产品结构，遏制低水平重复建设，严格审批项目。加大节能技术研发，提高高耗能产品技术含量和附加值。对钢铁、有色、电力、石化、化工、建材等高能耗行业和年能耗万吨标准煤以上的重点能耗企业,建立台账,加强监测,同时督促企业加大节能技术研发力度，重视先进的节能技术、工艺和设备的推广应用，不断淘汰落后产能及耗能设备。
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
