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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。
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2.材料和方法
2.1互花米草
互花米草（Spartinaalterniflora）属禾本科、虎尾草族、米草属（Spartina）的多年生海岸盐沼植物。互花米草原产美国东海岸，于20世纪80年代初引入中国，最初在江苏射阳和浙江温岭等沿海地区试种，是为防止海岸受侵蚀和加速陆地形成而引种的，促进了其在沿海地区的大面积引种。目前，北起辽宁盘山、南至广东电白的淤泥质海岸，都有互花米草间断分布，面积约80～100万亩(1亩=1/15hm2）。互花米草耐盐、耐淹，是仅有的少数能够直接生活在海水环境下的植物之一。本课题组的研究表明：互花米草不仅在海岸带和河口等广阔的潮间带淤泥质滩涂具有高度的适应性，甚至可以利用全海水灌溉在潮上带高盐土壤获得高产。
互花米草属于C4植物，具有高效的光合作用，因此具有高效的生产力。根据课题组在苏北和上海两地的多年研究，互花米草单位面积地上部分收获产量在苏北可以达到2.5～3.0kg/m2，即1600～2000kg/亩；上海地区可以达到3～5kg/m2，即2000～3333kg/亩。目前在良好田间管理的条件下，三大传统粮食作物及其单产(含秸秆产量）分别为：小麦500～600kg/亩，水稻600～1000kg/亩，玉米800～1200kg/亩。在没有任何人为管理投入的条件下，互花米草几乎达到传统作物良好田间管理产量的2～3倍。如果辅以人工肥水管理，互花米草可以获得更高的单位产量。
基于此，我们提出通过现代科学技术进行互花米草生物质资源的转化，使互花米草如此高效的生产力服务和造福于人民，促进沿海居民的经济、生活水平的提升。
2.2利用方法及其产业链构建
本文介绍一套互花米草利用方法及其产业链构建途径。其核心技术是利用现种互花米草为原料，进行沼气发酵预处理转化后，制造纸浆，并获取副产品：高纯度木质素和高效有机肥。该工艺体系涵盖了从原料收割、储存、预处理产能、纸浆制造到纸浆黑液资源化等纸浆制造的全部工艺环节。具体工艺系统见图1。
3.结果
3.1原料成分
互花米草生物质是一类成分非常复杂的有机质。根据课题组多年的研究，互花米草的化学构成指标大致为：灰分10%～13%，盐量（按NaCl计）3%～5%，纤维素30%～35%，木质素18%～20%，半纤维素35%～40%，蛋白质5%～8%，粗脂肪2%～3%。但是，互花米草热水直接提出物仅为原料的15%～20%，含40%灰分和60%有机质。
3.2直接造纸和产沼气效果
实验室小试研究表明：（1）互花米草直接造纸只能获取35%～40%的纤维素，60%～65%的其他成分都进入造纸黑液。由于黑液中杂质大，黑液的碱回收或木质素的提取效益都比较差，同时互花米草生物质内在的N、P元素也溶进黑液，污染负荷非常大，处理费用高。（2）互花米草单独用于沼气发酵，由于厌氧微生物的自身特性，仅能够利用互花米草中的热抽提有机质、半纤维素的70%～80%，纤维素的10%，木质素基本不被利用。
3.3沼气发酵和造纸梯级转化
实验室小试表明：（1）沼气发酵过程中，灰分的70%～80%，N、P的80%～90%基本溶解，残渣中纤维素含量提高到50%以上，木质素含量提高到30%以上，材料的结构也得到改善。（2）用这种材料造纸，NaOH用量由原来的16%降到12%，化学试剂消耗大幅降低。同时，按原料计算得浆率仍能够达到35%～38%，与原料直接造纸得浆率相近，但是纸浆透水性、白度和撕裂指数等特性明显得到改善。此外，由于灰分、半纤维素等在沼气发酵中被消耗，造纸黑液的木质素比例和纯度显著提高，商品特性得到显现。
4.讨论
4.1海涂资源直接利用潜力巨大
我国有丰富的海岸带盐土资源，总面积约217.04万公倾。目前海岸带盐土开发存在两个非常普遍的问题：一是只有围垦才能开发利用，这带来非常大的生态风险。另一方面，由于淡水资源短缺，已经围垦的土地不能及时开发利用，综合效益低下。以上海为例，2001～2004年上海市滩涂造地公司在南汇海滩通过三期工程总计围垦滩涂11万亩，但是由于盐度过高，目前基本处于抛荒状态。这些土地未来除部分规划为建设用地使用外，大部分将会因为自然脱盐较慢短期内不能直接农耕，继续处于抛荒状态。
直接进行海水灌溉种植互花米草，不仅能够利用现有80～100万亩的互花米草自然植被生物资源，同时也可以加速滩涂盐土资源的开发，获取生物质资源。如果通过海水直接浇灌开发利用目前滩涂资源的50%种植互花米草，每年可以新增纸浆原料资源3255.60万吨，可以年生产纸浆1500～1600万吨。
此外，利用互花米草作为造纸原料进行纸浆生产，还具有原料供给稳定，成本易于控制的优势。通过农作物秸秆和速生林的种植获取造纸原料需要与农民打交道，而中国目前的农业是联产承包，土地都在农民手中，与千千万万个农民谈判原料的价格，风险非常大，而且稳定性差。而目前海涂资源基本由国家土地管理部门管理，完全可以通过国家立项实现海涂资源的连片开发，资源量稳定，只存在生产成本，不存在原料购买的议价。
4.2技术创新使该工艺途径成为可能
本工艺所运用的生物酸化湿式储存和转化、厌氧发酵联合化学蒸煮纸浆制造工艺、造纸黑液木质素生物酸化提取等技术，同济大学生物质能源研究中心自2004年开始进行研究目前以上研究都已经完成了实验研究，工艺技术路线完全成熟，并申报了相关专利。小规模试验的参数可能与生产过程之间存在差异，仅需进一步扩大中试生产、校正工艺生产参数即可进行规模化生产。
生物酸化湿式储存既不同于传统的干燥保存，也不同于青贮湿式储存。其无火灾风险，且基本不耗能；储存设施简单，容易控制，可以在海滩进行简单施工，就地储存。因此，生物酸化湿式储存既安全，又经济。
生物酸化转化不同于传统的固体有机物沼气转化，也不同于固体有机物两相沼气发酵。传统固体有机质沼气发酵是把生物质在一个反应器中直接生成沼气，进出料难，效率低，管理不便；固体有机物两相沼气发酵把原料管理和微生物管理分置于两个反应器欲达到产酸与产气的分离，但是目前的研究表明产酸与产气的两相分离是很难实现的。因此，这种技术只是提高发酵效率，并没有降低管理难度，相反可能增加管理成本。
生物酸化转化技术通过发酵环境的调控，控制微生物群系，实现开放式产酸，不仅提高效率，而且降低基础设施投入和管理费用。此外，生物酸化转化的抽出物不仅可以用于沼气发酵，同时也可以用于其他生物发酵工程，拓展了生物质转化的途径。
利用厌氧生物酸化转化后的生物质进行纸浆制造，我们提出了厌氧生物转化与化学蒸煮联合纸浆制造新工艺，这一工艺特点是生物处理与化学物理处理相结合，利用生物方法消耗了原料中非纤维有机质，提高造纸原料的纤维含量，改善了原料的结构，不仅可以降低生产单位纸浆的污染负荷，而且可以降低生产单位纸浆的能源和化学试剂消耗量。
5.结论
互花米草是一种优良的耐盐植物，其生物量大，纤维质量高。互花米草的耐盐、耐淹，是仅有的少数能够直接生活在海水环境下的植物之一。不仅在海岸带和河口等广阔的潮间带淤泥质滩涂具有高度的适应性，而且可以利用全海水灌溉在潮上带高盐土壤获取高产。因此，在短期内利用海涂，在长远的未来，建设海平面漂浮平台，开拓海洋水面空间，直接种植互花米草。收获后的互花米草通过梯级转化，获取能源和纤维质生物材料，是最有潜力的生物质资源获取途径。该思想符合国家关于生物质资源开发，“不与粮争地，不与林争山”的战略原则；确保造纸原料开发与粮食安全和生态安全的相互协调。
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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
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2．1能源管理体系在节能核心设备电解槽选择管理中的应用2012年6月19日，工信部《化工行业重点用能产品能效标杆指标》，其中离子膜法烧碱(质量分数≥30．0%)生产企业能效标杆指标如表1所示。《烧碱单位产品能源消耗限额》(GB21257－2007)中规定烧碱装置单位产品能源消耗限额先进值为≤350kgce/t(离子膜法液碱≥30%);烧碱电解单元单位产品交流电耗先进值为≤2340kW•h/t。烟台万华氯碱2012年32%烧碱单位产量综合能耗为337．115kgce/t，交流电耗为2165kW•h/t。从上述数据可以计算出:上述3家公司烧碱电耗在综合能耗(离子膜法烧碱≥30%，下同)中所占的比重分别为:87．6%、84．23%、88．83%;国家标准中以及烟台万华氯碱的烧碱电解单元单位产品交流电耗在吨碱综合能耗中所占的比重分别为:82．17%、78．93%。吨碱电耗对吨碱综合能耗影响非常明显，起到非常关键的作用。因此，要实现能源管理体系在氯碱企业的有效、持续、规范运行，持续实现企业节能降耗的目的，必须做好企业节能核心设备电解槽的选择以及运行、维护管理。现就能源管理体系在氯碱企业核心节能设备电解槽选择管理中的具体应用，做以下探讨。(1)离子膜电解槽的选择。《能源管理体系要求》(GB/T23331－2009)4．4．6．2条款产品和过程设计控制明确规定:设计要“借鉴节能新技术和方法、最佳节能实践与经验”，选择电解槽时必须遵循这一条款的要求，确保选择的电解槽总电能消耗低，产品质量高;可靠性高，安全运行时间长;操作和维修方便;离子膜使用时间长。目前，国内外氯碱生产企业使用的离子膜电解槽主要有低电流密度电解槽、高电流密度电解槽以及膜极距电解槽。膜极距电解槽采用阴极弹性极网，缩短了阴阳极之间的距离，实现了电能的降低。因此，在设计选择电解槽的时候，要优先选择膜极距节能型电解槽，从设计源头上做好氯碱企业的节能管理工作。(2)离子膜电解槽的运行管理。《能源管理体系要求》(GB/T23331－2009)4．4．6．3条款设备、设施配置与控制明确规定:组织应确定对能源消耗、能源利用效率有重要影响设备、设施，并对其采购、使用和处置进行有效控制。离子膜电解槽吨碱电耗对吨碱综合能耗的影响非常明显。企业要做好电解槽的运行管理，降低电解槽的电耗，首先要识别出电解槽运行过程中的能源因素，评价确定出优先控制的能源因素，然后在电解槽日常的运行过程中加以控制管理，确保电解槽在经济运行的电流密度下运行，进入电解槽的各种物料质量合格，最大限度地延长离子膜的使用寿命，降低电解电耗。电解槽吨碱电耗降低，单位产量综合能耗也会随之降低，能源管理绩效就会不断增加。(3)离子膜电解槽的维修管理。电解槽维修质量对电解槽吨碱电耗也有着重要的影响。进行合理的设备维护、保养，以确保能源的有效利用，也是《能源管理体系要求》要求的重要内容。企业应针对电解槽运行周期及实际运行状况，制订维护保养计划，并识别电解槽维护保养中的能源因素进行评价，确定出优先控制的能源因素，然后在检修过程中严格控制管理，保证检修质量，确保检修前后电解槽电耗无明显变化。
2．2能源管理体系在烧碱加工设备选择管理中的应用《烧碱单位产品能源消耗限额》(GB21257－2007)中规定烧碱装置单位产品能源消耗限额先进值为≤490kgce/t(离子膜法液碱≥45%，下同)，加工过程中单位产量烧碱的综合能耗为140kgce/t。烟台万华氯碱2012年48%烧碱单位产量综合能耗为458．557kgce/t，加工过程中单位烧碱的综合能耗为121．442kgce/t。从上述数据可以计算出烧碱加工过程中综合能耗在吨碱综合能耗(离子膜法烧碱≥45%)中所占的比重，限额中规定为28．57%，烟台万华氯碱为26．48%。烧碱加工过程中的能源消耗量对吨碱综合能耗也有重要的影响。要降低加工过程中的吨碱综合能耗，就要按照能源管理体系的标准要求，从设计选型、经济运行、维护保养等方面，加强烧碱加工设备即烧碱浓缩装置的管理，降低能源消耗，实现综合能耗的降低。能源管理体系在烧碱浓缩装置管理的应用如下。(1)烧碱浓缩装置的选择。氯碱企业烧碱的浓缩一般是用蒸汽作为热源来提高碱液的温度［2］，使烧碱溶液中所含的水分部分汽化，达到提高烧碱浓度的目的。烧碱浓缩过程是一个传热过程。《能源管理体系要求》(GB/T23331－2009)4．4．6．2产品和过程设计控制条款中明确规定:在进行新的产品和(或)过程设计中，应考虑能源的合理利用、降低能源消耗、提高能源利用效率，因此在选择烧碱浓缩装置时要充分考虑装置的换热面积、传热系数、传热温差，选择最佳的浓缩装置，使浓缩装置蒸汽消耗最低，确保能源消耗最低。(2)烧碱浓缩装置的运行、维护管理。烧碱浓缩装置运行、维护管理水平的高低，对能源利用效率、能源消耗量的影响不容忽视。氯碱企业应根据自身的实际情况，按照能源管理体系的要求，合理选择烧碱浓缩装置的运行方式，优化装置运行，确保装置低耗高效经济运行;同时加强装置的维护管理水平，消除跑冒滴漏，延长装置的经济运行寿命，保持装置的最优能耗水平。总而言之，在氯碱企业实施能源管理体系，就是要按照标准的要求抓住影响烧碱综合能耗的关键因素，并在日常工作中加以控制，保证能源利用效率的提高和能源消耗的降低。
3烟台万华氯碱建立能源管理体系后取得的绩效
目前，烟台万华氯碱的能源管理体系已经运行近2年，运行稳定、正常，取得了较好的绩效。
3．12010年能源管理基准年能耗指标情况2010年，32%烧碱单位产量综合能耗为357．16kgce/t;48%烧碱单位产量综合能耗为475．09kgce/t;离子膜法电解单元单位产品交流电耗2235kW•h/t。
3．22012年能源管理体系实施后能耗指标完成情况2012年，32%烧碱单位产量综合能耗为337．115kgce/t;48%烧碱单位产量综合能耗为458．557kgce/t;离子膜法电解单元单位产品交流电耗2145kW•h/t。
3．3能源管理体系实施后取得的绩效与2010年能源管理基准年相比较，2012年烟台万华氯碱32%烧碱单位产量综合能耗下降了5．61%，48%烧碱单位产量综合能耗下降了3．48%，完成了公司2012年单位产品产量综合能耗下降3%的目标。目前烟台万华氯碱32%和48%烧碱单位产量综合能耗，均优于国家烧碱能耗限额标准先进值、山东省烧碱能耗限额规定值及国家清洁生产单位产品综合能耗一级产品限定值，能源管理体系已经成为氯碱企业实现节能目标和提高能源绩效的强有力保证。
4建立能源管理体系的体会
建立能源管理体系，首先，必须做到与企业现有的质量、环境、职业健康/安全、计量体系的有机结合，形成一套统一的整合型的管理体系，避免增加不必要的接口与冗余环节，使能源管理体系建立工作同时与其他体系工作真正落到实处;其次，必须把现行的节能管理工作做法与能源管理体系标准要求有机结合起来，使体系的规范化运作贯穿于整个管理过程;第三，建设能源管理体系必须加大节能技改的力度，积极采用节能新设备、新工艺、新材料，从源头上、过程中力求节能的最大收效;最后，必须全员参与，持之以恒，真正形成规范化、精细化、专业化的节能管理体系。
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2基于GPRS的远程能源管理系统的组成和硬件设计
2.1系统组成能源管理计量系统是按目前抄表行业的实际情况而开发的，它以采集数据、传输数据和处理数据为核心，系统每一个环节都要求保证数据的可靠性。现阶段我国计量表（包括水、电、气、热四种表）安装的方式主要是一户一表，总体表现为一个单元内按户上表，各单元之间计量表以同样的形式安装，形式上看为典型的对等模式。这对抄表系统的实现提供了极大的便利。本文设计的基于GPRS的能源管理系统组成如图1所示，系统采集器，集中器，监控中心组成。采集器把挂载在RS485总线或者M⁃BUS总线上的仪表数据读出，进行数据处理、显示，并通过频率为470MHz无线传输模块传把数据送到集中器。集中器把附近采集器发送上来的数据打包通过GPRSDTU模块传输到监控中心。在图1设计思路中，每一户居民都将安装一块相关计量仪表，是抄表数据的来源，系统将在这里将每户居民实际能源使用情况进行汇总。通过采集器和集中器进行数据传递，数据将保存在数据库中，需要对数据进行分析，同时用户能够通过互联网获取自己的使用情况。
2.2采集器硬件设计目前仪器设计的发展趋势是低功耗、高度集成化和小型化，采集器采用了以低功耗著称的MSP430系列的MSP430F149单片机作为控制器的核心器件。MSP430F149单片机是一种16位超低功耗的处理器，采用流行的RISC结构，具有强大的处理能力；寻址范围可达64Kb，还可以外扩存储器，其中外设和内存统一编址；统一的中断管理器，丰富的片上资源；片内有精密硬件乘法器、1个14路1位的模/数转换器、2个16位定时器、2路USART通信端口、1个比较器、1个看门狗、6路P口、1个DCO内部振荡器和两个外部时钟，支持8MHz的时钟。该系列单片机主要有以下特点：超低功耗；强大的处理能力；高性能的模拟技术及丰富的片上模块；系统稳定工作；方便高效的开发环境。采集器主要由电源，主控芯片，无线模块，数据存储器，电池电压检测电路，相应的通信接口和显示模块组成。采集器通过RS485或者M⁃Bus接口采集热量表数据，经过主处理器MSP430F149的分析、处理后保存在FLASH存储器中，并且通过470MHz的无线模块上传给集中器。终端维护可以通过终端本地输入模块操作，同时也能给从站（计量仪表）进行供电。维护界面友好，操作方式简单方便。采集器的电路模块框图如图2所示。
2.3集中器硬件设计集中器的功能是发起采集命令给采集器，将各个釆集器的数据进行汇总，最后通过GPRS模块将数据上传至服务器。集中器与采集器之间数据连接方式采用无线传输模块。集中器电路模块框图如图3所示。集中器主控芯片选择STC公司的STC12C5A60S2芯片。STC12C5A60S2单片机是STC公司生产的单时钟单片机，具有低功耗、高速、超强抗干扰性、指令集完全兼容传统的8051单片机、ISP下载的特点，而且内部集成了双串口功能用复位，符合采集器设计要求。
3基于GPRS远程能源管理系统的软件设计
3.1采集器软件设计采集器软件设计时，采用IAREmbeddedWork⁃benchIDE集成开发环境。由于数据采集器主要完成接受命令与读取数据，所以要有较快的接受能力和处理速度，防止接错或漏接数据。这就要求数据采集器要随时处于接收状态，为了能达到以上要求，可以使用单片机高效的中断处理功能。然而过多的处于中断状态，可能导致其他中断不能及时响应，所以要求中断处理要快或处理较少的程序。由以上所述确定程序设计的结构为中断响应软件查询。中断响应是及时响应外来信息，并作相应的标记，关中断，启动软件查询，达到快速响应中断的目的；而软件查询主要在主程序中进行，通过查询各个标志位，就可知道那个中断发生相应，并执行相应中断函数。MSP430F149具有丰富的中断设置，可方便满足设计要求。本设计主要用到的中断主要有以下几方面：（1）UARTA接收中断。接收热量表数据。（2）UARTB接收中断。接收来自集中器的命令数据。（3）TIMERA0中断。用于按照传输响应定时接收数据帧。（4）TIMERA1中断。用于定时间隔发送数据帧。（5）P1INPUT中断。外部中断、按键查询、掉电查询以及外接电源。（6）ADC12中断。锂电池电压A/D转换完成。采集器主程序流程如图4所示，首先进行各个驱动功能初始化（时钟初始化、LCD初始化、串口初始化、A/D转换初始化、I/O初始化、中断初始化），然后进行电池电压检测判断锂电池电量判断，首页显示，按键判断，读表判断，上传数据到集中器判断，进入低功耗等待中断唤醒。
3.2采集器软件设计集中器主要对数据进行汇总和传输作用，程序主要采用中断响应和程序查询的方式。部分程序设计思想与采集器相似，本节主要对串口中断数据接受发送程序和GPRS程序做介绍。
3.2.1收发程序设计集中器串口中断流程图如图5所示，接收数据时，当收到前导字符0xFE或者起始符时开始接收，接收到0x68时数据开始移入到缓冲中，接收完成的判断根据数据长度进行判断。接收完成以后进行数据校验，检测到校验和、偶校验或格式出错，均应该放弃该信息帧，校验完成以后数据移入保存。发送数据时，当接收到发送数据请求时，开始发送数据。由于STC12C5A60S2不支持硬件上偶校验发送，故先把数据送到累加器中，获得数据奇偶标准位P，如果是偶校验P移入串口发送第9位，奇校验则取反移入，并把累加器中数移入到串口发送缓冲器中。
3.2.2GPRS程序实现本次数据传输使用的透明传输协议的GPRSDUT模块，无线DTU（DataTerminalUnit）能够稳定地进行数据的双向传输，而且此DTU具有自身检测功能，因而数据传输的可靠性高。只需进行相应配置，即可选择需要的工作模式。DTU支持通过串口、短信、数据中心进行协议配置。通过串口使用AT指令，可以方便地实现自动的机器配置。命令格式如表1所示。通过配置串口发送+++，DTU则会回答insetmode<CR><LF>并进入协议配置状态。用户设备可以通过给配置串口发送AT命令进行查询、配置、重启动或退出该配置状态。本次设计主要的读取、修改参数包括：网络参数、连接管理、短信通道、系统参数。数据通过GPRS通道传输都遵循这一原则：对数据进行ATCommand相关包装、发送数据、接收后进行ATCommand解析、数据传到上层、解析数据。集中器数据接收和发送通过串口进行。以接收数据为例。GPRS数据接收流程如图6所示。
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2充分利用现有管理体系进行体系整合
2.1建设思路GB/T23331明确规定了“组织可将本标准与其他管理体系要求进行结合”。参考该项规定，可考虑充分利用西南油气田分公司现有体系资源，简化体系建设内容。结合西南油气田分公司目前已建立并有效运行的管理体系，进行体系整合，形成包含能源管理体系要素的管理体系，达到节能工作的全面受控。该建设思路可避免建立独立的能源管理体系存在的问题，即体系建设工作量较小，并且与西南油气田分公司现有其他管理体系进行有机融合，其运行管理不会造成大量重复的管理内容，有利于公司各项工作的整体推进。目前，西南油气田分公司实施的管理体系主要包括HSE管理体系、内控管理体系、质量管理体系等。其中HSE管理体系是依据集团分公司企业标准《职业健康安全管理体系规范》（Q/SY1002.1—2007）建立的，其要素构架与《能源管理体系要求》要素构架基本一致。从《职业健康安全管理体系规范》（Q/SY1002.1—2007）与《能源管理体系要求》（GB/T23331—2012）[1]体系要素的对比分析，可以看出：1）《能源管理体系要求》（GB/T23331-2009）包括六大项36项要素[1]，与《职业健康安全管理体系规范》（Q/SY1002.1-2007）[2]具有共性的要素有33项，这33项要素均能够在西南油气田分公司HSE管理体系相同要素管理框架下实施运行。2）具有能源管理个性要求，不能与HSE现行体系要素实施有机融合的要素共3项，分别是“4.4.3能源评审”、“4.4.4能源基准”和“4.4.5能源绩效参数”[1]。因此，结合西南油气田分公司HSE管理体系开展体系整合，形成包含能源管理体系要素的新版HSE管理体系，是一种可行的建设思路。
2.2建设方式通过能源管理体系与HSE管理体系进行整合的可行性分析，可以形成以下基本建设方式：1）以西南油气田分公司HSE管理体系为基础，不建立独立的《能源管理体系手册》及配套的程序文件。2）将《能源管理体系要求》的要素有机融合到西南油气田分公司HSE管理体系中，《能源管理体系要求》（GB/T23331—2012）与《职业健康安全管理体系规范》（Q/SY1002.1—2007）中相同要素部分，均执行西南油气田分公司HSE管理体系相应规定，仅需结合公司节能管理工作，在对应的各要素中增加节能工作的管理内容。3）个别具有能源管理个性要求，不能与HSE现行体系要素实施有机融合的要素，则在HSE管理体系中进行相应的增加。需增加的要素分别是能源评审、能源基准和能源绩效参数[1]，该三项要素在标准中属于“策划”[1，2]部分，因此，可增加在分公司HSE管理手册“5.3策划”部分。4）形成的新版包含能源管理体系要素的“西南油气田分公司健康、安全、环境管理体系”，可实现能源管理体系要素在HSE管理体系的主体框架下运行，全面纳入分公司HSE管理。
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1.2隐性效益由于干熄过程对焦炭的质量起到保护作用，可以减少高炉冶炼过程的焦炭用量，降低高炉炼铁的生产成本。采用干熄焦技术在配煤上可以增加弱粘性煤的用量，降低焦化生产成本。
1.2.1焦炭质量的提高带来的延伸效益相对于湿熄焦过程，干熄焦冷却过程更为缓慢，内部热应力小，网状裂纹少，气孔率低，因此，干熄焦的转鼓强度高，真密度也会增大，在高炉中，焦炭的反应性降低，有利于高炉的生产。焦炭在干熄炉内从上往下移动过程，加强了焦块之间的相互摩擦和碰撞，大块焦炭的裂纹提前开裂，强度较低的焦块提前脱落，焦块的棱角互相磨蚀掉，提高了焦炭的均匀性，从而改善了冶金焦的机械稳定性。干熄焦由于上述原因而提高了质量，能够在高炉中停留更长时间，有利于炼铁生产。由此可带来如下延伸经济效益：由于采用干熄焦技术可以提高焦炭的强度M40，降低焦炭的反应性，由此降低高炉焦比2％，提高高炉生铁产量1％，减去因湿熄焦含8％水分的差价，进而提高焦炭价格，按每吨50元计算，年增效益为15000万元［4～6］。
1.2.2提高弱粘结性煤配比，降低生产成本采用干法熄焦后，在保证焦炭质量不变的前提下，可配用5％的弱粘煤，由此可以节省生产成本为：300×1．3万t×5％×300元＝5850万元。
1.2.3节能环保效益干熄焦工艺可以避免湿熄焦过程产生大量的废气，每吨红焦可减少向空气中排放粉尘、氰硫化物等有毒物质0．5t；对周围环境有所改善，减少员工患病几率，降低废气、废水对周围设备的腐蚀等，由此可以减少医疗费用和设备维修费用支出约500万元／年；每吨红焦可减少CO2排放0．33t；每吨红焦可减少SO2排放0．096t，节省环境治理费用约为400万元／年。干熄焦效益分析如表1所示，采用干熄焦技术后，带来的显热发电效益最为直接，占总效益的50％以上，该部分收益焦化企业能够定量考核。相对于湿熄焦，减少用水量以及由此带来的隐性效益也能够根据以往的生产数据核算得到。加配弱粘结性煤可以通过加强生产管理实现，从降低生产成本上获得相对收益。
2独立焦化企业干熄焦的效益分析
根据表1可知，对于独立焦化企业，除了第4项效益外，都能够通过企业生产管理实现。由于独立焦化企业对干熄焦在生产中的实际情况不甚清楚，焦炭质量的提升所带来的延伸效益部分则难以获得合理分配，在焦炭现行市场中没有把握定价的主动权。干熄焦的焦炭几乎不含自由水，而湿熄焦含水量约为5％～8％，目前在焦炭市场的定价中只采用补偿水分差的部分，干熄焦在高炉炼铁生产过程中具有降本增效的作用，稳定高炉生产操作收益部分则很难体现。此外，没有顾及到干熄焦生产过程中焦炭的烧损等应给予的合理补偿。由于上述客观原因以及干熄焦本身的巨额投资，在一定程度上降低了独立焦化企业发展干熄焦技术的热情，所以需引入第三方，为独立焦化企业发展干熄焦技术提供保障。此外，独立焦化企业在销售过程中需调研用户生产情况，通过与用焦企业谈判，合理考虑干熄焦的延伸效益，制定更为灵活的干熄焦销售策略。
3合同能源管理方式在独立焦化企业干熄焦项目应用分析
合同能源管理（EnergyManagementContract，EMC）是一种基于市场化运作，由节能管理公司支付节能项目成本、承担主要风险的节能新机制。能源管理公司与用户签订能源管理合同、约定节能目标，为用户提供节能诊断、融资、改造等服务，并以节能效益分享方式回收投资和获得合理利润，可以显著降低用能单位节能改造的资金和技术风险，充分调动用能单位节能改造的积极性，是行之有效的节能措施［7］。这种合作方式可以发挥节能公司的技术特长，使得用能企业规避技术和资金风险。为了促进节能服务产业的发展，2010年国家发改委和财政部联合出台了《合同能源管理财政奖励资金管理暂行办法》，鼓励合同能源管理的发展，明确了节能项目的奖励条件和细则。目前，合同能源管理模式已经广泛应用于钢铁、有色、焦化等高耗能行业［8～10］。在干熄焦项目上，由于其技术的复杂性，需要生产企业提供大量的建设资金及培训技术人员进行生产管理，这对于独立焦化企业来说难以承受，更需要外部力量的帮助。通过采用合同能源管理方式引入节能公司，解决了技术和资金的问题，可以在干熄焦项目建成后，通过余热发电等经营收入按合同支付节能服务公司的资金投入及合理的利润，通过这种双赢的合作方式实现焦化企业的节能减排任务。目前，国内通过采用合同能源管理方式建成的干熄焦数量已超过60多套［11］，助推了干熄焦技术在我国的应用推广。
4国家对焦化企业清洁生产的要求
采用干熄焦技术，能够为企业带来实实在在的效益，即便不考虑这些因素，根据节能环保、清洁生产的要求也应发展干熄焦技术。特别是随着近年来资源的大量开采，资源保有量不断下降，能源价格不断上涨，并且对环境造成了严重的污染，最近北方雾霾天气的出现是最为明显的例证。因此，国家对生产企业的环保要求提得更高，污染企业必须采取更为清洁、环保的生产工艺。2005年发改委把“干法熄焦”技术列入鼓励发展类技术，在2005年和2008年国家颁布的《焦化行业准入条件》中，都把焦炉配套建设干熄焦装备作为鼓励条件。2006年颁布的《焦炭单位产品能源消耗限额》的技术要求中，焦炭生产工序主要二次能源指标为干熄焦蒸汽回收量，焦炭生产企业应配备先进的节能设备，最大限回收生产过程中产生的二次能源。2010工信部把干熄焦技术列为推广技术之一，制定了干熄焦技术推进规划。这些政策的颁布与实施，促进了干熄焦技术在我国的推广应用，加速推进了焦化、钢铁行业清洁生产、节能减排。
5干熄焦技术的前景
随着我国不断加快干熄焦工程的建设，干熄焦技术在我国发展较快，在干熄焦的理论研究、工程设计、设备开发、运行管理方面都有了长足的进步。关键设备的国产化，专业化队伍日益壮大，市场竞争也助推了干熄焦技术的发展，促进了干熄焦技术日臻成熟，使干熄焦工程的建设成本不断降低。干熄焦工程建设质量和管理运行水平不断提高，运行费用降低，这些为干熄焦技术的推广应用打下了良好基础。此外，根据焦化企业的生产管理、节能减排、保护环境的要求来说，干熄焦是一项见效最快的技术。
5.1独立焦化企业发展干熄焦的必要性从生产上来说，采用干熄焦技术能够降低单位产品能耗，降低生产成本，同时能够提高焦炭的质量，在市场中具有更强的竞争力，增强了企业的盈利能力。此外，可以避免传统湿熄焦细微焦炭粉尘及热焦水煤气化产生的一氧化碳、二氧化硫等物质造成的污染，减少因焦化废水排放及水中其他化学污染物排入大气，对环境产生二次污染而造成的罚款等。既节约了成本，又提升了焦化企业的形象。
篇8
2项目其他应用效果
2.1减员效果上述案例项目中煤粉锅炉房为矿区集中采暖与供热，每座锅炉房设备自动化集中控制水平得到较大提高，减少运行人员数量。与布置分散、操控落后的链条锅炉房相比较，目前6座锅炉房可减少运行人员155人，减员率达到67%，人员管理难度显著降低，具体见表1。
2.2节能减排效果煤粉锅炉采用清洁燃烧技术，污染物减排效果显著，可有效改善企业周边冬季生产、生活环境，经测算6座煤粉锅炉房每年可向大气减少97%的烟尘排放量，折算总减排量为345t;煤粉锅炉排放烟气中酸性氧化物含量较链条锅炉大幅降低，SO2和NOx的减排率分别达到89%和88%，折算总减排量分别为881和1222t。煤粉锅炉燃烧效率高，节煤效果明显，大量减少CO2排放量。
3项目经济性和节能效益
合作项目本身的资金来源于自有资金。因为资金量相对较少未进行融资，规避了融资风险，但对于很多刚刚起步的EMC公司，初期的融资困难本身就是巨大的挑战。另外，该案例项目属于分享型合同能源管理。
3.1单台20t/h煤粉锅炉EMC项目经济性分析以虚拟单套20t/h煤粉工业锅炉系统采用合同能源管理服务形式为例对项目做简单财务分析如下:锅炉房装机容量:20t/h;锅炉年运行时间:工业用汽，6000h(80%出力);原料煤粉价格:1200元/t;水价:4元/t;电价:0.8元/kWh;人工费:8人，4.5万元/(a•人);维修及维护费:20万元/a;蒸汽销售价格:200元/t;建设周期为1a，服务周期为5a。财务内部收益率40.69%，高于行业平均水平13%。项目盈利能力强，经济效益好。对项目进行敏感性分析结果见表2。由表2可知，蒸汽产量(最高81.80%)及销售价格(最高76.10%)是影响项目经济性的最敏感因素。综上所述，此项目具有较强的盈利能力和抗风险能力。
3.2节能分享及政府补贴投资加节能运行服务模式实质是合同能源管理的简化模式，如能以节能服务公司得到国家认证，按照技术标准执行项目，则可以同时分享节能效果和国家补贴。实际上，尽管EMC模式使用户的初期投资降低，但其今后的实际运行成本并没有显著降低，因此国家的补贴和税收优惠也是节能效益的重要组成部分。以上述锅炉房为例，采用煤粉锅炉系统后年节约原煤超过1万t，按当地680元/t的价格节能效益超过680万元，同时国家对东部地区节能超过1万tce/a的项目奖励每吨煤250元，因此可获得国家奖励250万元，总计实现节能效益930万元。
4项目风险分析及控制
4.1重油、天然气与煤粉燃料的价格差距缩小从原材料价格波动的角度来看，基于中国富煤、缺油、少气的资源现状分析，短期内有价差缩小的可能，但长期分析，价差应该是逐步拉大的趋势，煤粉燃料的竞争优势会越来越大。
4.2地方限制在中国一些少数重要城市出台了禁煤令［14］，限制了燃煤锅炉的使用，但这并不是科学、合理的做法。鉴于中国的能源结构形式，中国的能源消费形式必将在相当一段时期内以煤为主。同时，煤粉工业锅炉符合中国能源结构特点，具备节能环保优势，符合国家政策要求，也必将会引起重视。
4.3用能企业蒸汽用量减少或停止用汽能量需求的确定性也是项目风险的来源之一。随行业经济状况的波动，企业产能或随之变动，因而对蒸汽的需求量会不稳定，因此需要在合同中明确规定企业的最低用能限制，低于此限制值时统一按照此值结算。
4.4应收账款到账问题在设备销售模式下，节能设备在货款未全部付清的情况下，就已将标的物的所有权和使用权移交到用户手中，设备销售企业对客户的约束性小，应收账款回收比较困难。在EPC模式下，因为合同执行期内节能设备的所有权、使用权为节能公司所有，一旦客户发生款项拖欠，节能公司可以立刻停止运行锅炉设备，客户的节能收益也随之消失。EMC企业对客户的约束性较大，不易发生拖欠款项的现象。
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2.1设计原则根据相关规定及用户需求，确定数据采集方式多样、采集内容丰富、平台拓展性强、确保能源管理平台的稳定性等设计原则。
2.2点位设计
2.2.1电表计量点位表1）本项目空调系统为VRV空调。用电主要由办公大楼内中心低压变配电房的2台变压器专门供给，专供室外机用电。末端设备主要为空调室内机，所有室内机供电由各楼层空调母线分别供电，通过低压配电机房及各楼层强电间对空调室外机、室内机进行计量。2）照明插座用电分布在大楼各办公室内，其供电由低压变配电室内母线经由楼层的两个强电间分别提供。照明用电包含室内办公照明、公共照明、应急照明和外景照明等。每层的两个配电间结构相同，每个配电间包含两路母线，一路母线专供空调用电，另一路母线分为楼梯照明、办公照明和办公插座供电。3）一般动力用电主要包含电梯、生活水泵等用电，均由低压变配电柜提供。4）特殊用电主要包括厨房用电和科技机房用电，均由办公楼的低压变配电机房供给。经统计，本项目用电测量点数量为141个，包括低压配电机房所有供电支路和楼层强电间所有设备供电支路总和。
2.2.2水表计量点位表1）本项目用水主要分为饮用水、卫生间用水、食堂用水、浴室用水和屋顶用水。其供水结构为自来水主进水直接进到地下一层储水箱，再由水泵提供二次水，二次水通过自来水竖井供给到各楼层，根据功能需要可以细化到楼层内不同分项用水。2）本次设计主要根据不同功能区域设计，由于每层不是独立的科室，所以不选择科室分户计量，仅对办公楼各楼层进行划分，另外对食堂、浴室等进行分户计量。经统计，用水测量点数量为18个，系统总计量点数量为159个。
2.3系统分层设计根据数据的流向，将系统分为3层架构，即数据采集层、数据传输层、数据处理层。
2.3.1数据采集层数据采集层的主要功能是根据仪表不同的协议发送对应的指令，收到仪表反馈的数据后，进行解析并以TCP/IP数据包的方式发给上位机。在此过程中如有错误或出现报警，则同时发给上位机软件，以便用户快速排查、定位故障点。数据采集层有两种工作模式，一是定时自动模式，可根据用户事先设定的采集间隔自动进行采集、上发；二是用户模式，可根据上层用户指令随时采集。在该层中采取多种系统安全性措施，如上层网络状态的侦测，下层仪表设备的故障判断与定位，本地微型数据库的使用，在网络状况不好的情况下，数据可就地保存，网络状况恢复时又可“断点续传”。现场能源数据的采集通过楼宇的低压配电柜和配电间内加装带数据接口的电力计量仪表，基本可实现对楼内空调、动力、照明和特殊用电等用电设施的分项计量；在各楼每间房安装电能计量表，计量房间内所有电能消耗；而对于楼宇用水量的数据采集，通过对添置智能远传水量总表来实现。
2.3.2数据传输层数据传输层由两部分组成，第一部分为计量表至采集设备，采用RS485或M-BUS总线形式传输；第二部分为数据采集器（网关设备）与节能管理服务器主机之间的数据传输，将通过GPRS/CDMA无线广域网、Internet等以TCP/IP方式实现各建筑间的数据加密传输[2]。
2.3.3数据处理层中心支行及其他支行不再独立设置数据库，全部数据上传至能源数据库服务器。基于这样一个网络结构，在切实保障性能效率的前提下，设计的数据平台如图1所示。
3数据库设计
数据库系统作为平台的一个重要的组成部分，是上层应用系统的基础，也是业务处理系统的核心，几乎所有业务数据的加工最后都依赖数据库系统的支持来完成。因此，数据库在整个系统中起着非常关键的作用。为了实现有效的能源监测，我们根据数据库的功能将其划分为4个子库：1）建筑基本情况数据库：包括建筑基本项数据表、建筑扩展项数据表、建筑附加文件表、建筑群基本信息表、建筑群对应关系表、建筑节能改造信息表等。2）分类分项能耗数据库：包括分类分项能耗字典表、分类分项能耗拆分结果表、分类分项能耗拆分结果逐时汇总表、分类分项能耗拆分结果逐日汇总表等。3）设计安装数据库：包括支路拓扑及装表关系描述表、监测仪表使用信息表、监测仪表产品信息表、监测仪表产品参数表、数据采集器信息表、分类分项计算公式表等。4）计量表原始数值数据库：计量表原始数值表。整个数据库结构如图2所示。对于数据库选型，数据中心考虑到人为的建筑用能监测数据的存储、预处理和分析运算数据量相当大，所以考虑采用在工业海量数据处理领域比较成熟的实时数据库SQLserver进行建筑能耗基础数据的存储、处理、运算等，再辅以关系数据库用于架构能耗监测业务，构筑整个支行能耗节能数据中心的数据存储体系。
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1、语文智能（linguisticintelligence）：乃指口语及书写文字的运用能力，它包括了对语言文字之意义（语意能力）、规则（语法能力），以及声音、节奏、音调、诗韵（音韵学能力）、不同功能（语言的实用能力）的敏感性。
2、音乐智能（musicalintelligence）：乃指察觉、辨别、改变和表达音乐的能力，它允许人们能对声音的意义加以创造、沟通与理解，主要包括了对节奏、音调或旋律、音色的敏感性。
3、逻辑－数学智能（logical-mathematicalintelligence）：乃指运用数字和推理的能力，它涉及了对抽象关系的使用与了解，其核心成份包括了觉察逻辑或数字之样式（pattern）的能力，以及进行广泛的推理，或巧妙地处理抽象分析的能力。
4、空间智能（spatialintellignece）：乃指对视觉性或空间性的讯息之知觉能力，以及把所知觉到的加以表现出来的能力。其核心成份包括了精确知觉物体或形状的能力，对知觉到的物体或形状进行操作或在心中进行空间旋转的能力，在脑中形成心像以及转换心像的能力，对图像艺术所感受的视觉与空间之张力、平衡与组成等关系的敏感性。
5、肢体－运作智能（bodily-kinestheticintelligence）：乃指运用身体来表达想法与感觉，以及运用双手生产或改造事物的能力，其核心成份包括了巧妙地处理（包括粗略与精致的身体动作）物体的能力，巧妙地使用不同的身体动作来运作或表达的能力，以及自身感受的、触觉的和由触觉引起的能力。
6、人际智能（interpersonalintelligence）：乃指辨识与了解他人的感觉、信念与意向的能力，其核心成份包括了注意并区辨他人的心情、性情、动机与意向，并做出适当反应的能力。
7、内省智能（intarpersonalintelligence）：乃指能对自我进行省察、区辨自我的感觉，并产生适当行动的能力，此种智能也扮演着「智能中枢的角色（centralintelligencesagency）（Kornhaber&Gardner，1991），使得个体能知道自己的能力，并了解如何有效发挥这些能力。其核心成份为发展可靠的自我运作模式，以了解自已之欲求、目标、焦虑与优缺点，并藉以引导自己的行为之能力。
8、自然观察智能（naturalistintelligence）：乃指对周遭环境的动物、植物、人工制品，及其它事物进行有效辨识及分类的能力。详而言之，自然观察智能不只包括了对动植物的辨识能力，也包括了从引擎声辨识汽车，在科学实验室中辨识新奇样式，以及艺术风格与生活模式的察觉等能力（Gardner，1999，页116）。
二、多元智能论的理论要点
多元智能理论的主要内涵已如上述，进一步分析该理论显示它具有多项要点，兹归纳并以智能本身的性质及人类知慧的发展等两个层面分述之。
（一）就智能本身的性质而言
1、每一种智能代表着一种不同于其它智能的独特思考模式，然而它们却非独立运作的，而是同时并存、相互补充、统合运作的（Gardner，1993a）。例如，一位优秀的舞蹈家必须同时具备（1）良好的音乐智能，以了解音乐的节奏与变化，（2）良好的肢体－运作智能，以能够灵活而协调地完成身体的动作，（3）良好的人际智能，以能透过身体动作来鼓舞或感动观众。
2、上述八种智能可加以归类成三类：一类是与对象有关的（object-related），包括逻辑—数学智能、空间智能、肢体－运作智能、自然观察智能，这些能力被个体所处环境的对象所控制与塑造；一类是免于对象的（object-free），包括语文智能与音乐智能，它们不受到物理世界的塑造，而是依据语言与音乐系统而决定的；另一类是与人有关的（person-related），包括人际与内省智能。
3、每一种智能都包含着数种次类智能（sub-intelligences），例如音乐智能包含了演奏、歌唱、写谱、指挥、批评与鉴赏等次类智能，所以一个人可能歌唱得不好却很会作曲，不会演奏却善于批评与鉴赏。
4、Gardner指出，多元智能论所包含的八种智能模式是暂时性的，除上述八项智能之外，仍可能有其它智能存在。事实上，原先Gardner只指出了七项智能，自然观察智能则是后来才被检视出来的，而Gardner也认为「存在智能（existentialintelligence）具有足够的资格堪称为1/2智能（Gardne，1999）。
（二）就人类的智能发展而言
1、每一个正常人至少都具有上述的八种智能，但由于遗传与环境因素的差异，每个人在各种智能的发展程度上有所不同，而且也会以不同的方法来统合或揉和（blend）这七种智能。
2、每种智能有其独特的发展顺序，而在人生的不同时期中开始生长与成熟。例如，音乐智能是最早被发展的智能。
3、这些智能非固定与静态的实体，它们能被强化与扩大。而文化则是影响智能发展的重要因素，每个文化或社会对不同型式的智能有不同的评价，使得个体在各种智能的发展上有不同的动机，也使得某一社会的人群在某些智能上会有高度的发展。
4、人类在所有智能中都有创造的可能，然而大部份的人都只能对某些特定领域进行创造，换言之，大部份的人都只能在一、二种智能上表现出优越的能力。例如，爱因斯坦是数学与自然科学方面的天才，然而他在音乐、肢体运作与人际方面却未有同样的表现。
三、多元智能理论的教育涵意
如前所述，多元智能理论使我们破除了「IQ式思维，跳脱传统心理学所框架出的界限，使我们能深入了解人类智能的本质，为教育理论与实务提供重要的启思与方向。兹述多元智能理论的教育涵意如下：
（一）教育工作应致力于八种智能的整体发展：传统教育独断地将焦点放在语文与逻辑─数学能力的培养上，并且只重视与这两种能力有关的学科，致使学生在其它领域的智能难以获得充份发展。Gardner的多元智能理论则指出人们至少具有八种智能，每种智能都具有同等的重要性，而且是彼此互补、统整运作的，仅具有语文与逻辑─数学智能并不足因应未来生活与工作所面临的挑战，因此教育工作应致力于八种智能的整体发展（Haggerty，1995）。
（二）教育是高度个别化的工作，必须配合每位学生所具有的独特智能之组型：不同的学生具有不同的心智组型，并且会以不同的方法来学习、表征与回忆知识，因此不应以相同的方法、相同的教材来教育所有的学生，有效的教师应配合学生的不同需要而使用各种不同的方法来进行教学（Haggerty，1995）。
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1.2.1能耗计量装置1）具备数据通信功能，并符合行业标准的物理接口和通讯协议。2）具有断电数据保护功能。当电源停止供电时，所采用的计量表装置能保存所有数据，再次供电后，恢复正常计量功能。3）能耗计量装置应抗电磁干扰。4）具体计量装置要求可参见《多功能电度表》（DL/T614）、《交流电测量设备》（GB/T17215）、《多功能电表通信规约》（DL/T645）、《电流互感器》（CB1208）、《热量表》（CJ128）、《封闭满管道水流量的测量饮用冷水水表与热水水表》（GB/T778）。能耗计量装置具有CMC认证标志。同一能源计量系统中采用相同通讯协议的计量装置。
1.2.2数据采集器1）支持根据计量系统命令采集和主动定时采集两种模式；支持对各分类能耗、不同品牌的计量装置实行数据采集，以及本地数据传输和远程数据传输。2）采集的能耗数据加上时间标记,有足够的专用存储空间。3）具有本地配置和管理功能，支持软件升级功能，能支持接收来自数据中心的查询、校时等命令。4）严禁在数据采集器上设计后台程序，以免数据采集器受到非法远程控制或私自远传数据包到其他无关服务器。5）数据采集器的性能和电磁兼容性指标应符合《国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统》的要求。
1.2.3现场仪表1）具有数据远传功能。2）具有数据补偿、时间补偿、故障响应、数据修正、数据缓存、数据预处理功能。
1.2.4现场控制器1）具有处理、存储、传感信号采集、数字量/模拟量输入输出以及通信能力，支持网络化配置。2）具有远程编程、检测和管理功能，支持专用软件进行本地和远程参数配置及维护，还应具有可视的故障显示装置。3）具有总线短路保护、负载过载保护功能。
1.3能源计量与管理软件系统功能1）系统能够在线检测系统内各计量装置和传输设备的通信状况，具有故障报警提示功能。2）管理分析软件应具备能源审计辅助、能耗定额管理、节能专家诊断及能耗评价功能。3）对以自动方式采集的各分类分项总能耗和单位面积能耗进行逐日、逐月、逐年汇总，并以坐标曲线、柱状图、报表等形式显示、查询和打印。人工方式采集的能耗以月为最小统计时段。4）应将除水耗量外各分类能耗折算成标准煤量，并得出建筑总能耗的标煤量。能够对各分类分项能耗（标准煤量）和单位面积能耗（标准煤量）进行按月、按年同比或环比分析。5）系统软件应具有的管理功能（1）应具有用户权限管理、系统日志、系统错误信息、系统操作记录、系统词典解释以及系统参数设置等功能。（2）应具有良好的开放性，即具有符合用户应用需要的后续开发功能，能在基本功能基础上，为用户提供个性化报表与分析模板。（3）先进性。应采用先进的软件技术满足用户需求。随着互联网的快速发展，须采用灵活的软件架构保证软件的易扩展性和易维护性。6）应符合《国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统软件开发指导说明书》中对软件功能框架的描述和对软件功能的要求。
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合同能源管理模式的运作机制决定了节能服务公司在项目实施中必须承担风险。因此，应完善项目风险管理的各个环节，识别与项目有关的风险，评价和管理改善项目的执行效果，从而使潜在机会或回报最大化，潜在风险最小化。风险矩阵是项目管理中识别风险因素重要性的一种结构性方法，风险矩阵能够全面、动态地初步识别风险因素，包含风险来源、可能结果、预期发生概率，然后对风险进行分级整理，为风险管理的后续阶段打下基础。利用风险矩阵收集的数据和评估结果可以在整个风险管理过程中应用，有着重要的推广应用价值。风险矩阵方法关于各风险评价因子的权重系数是通过专家打分或调查投票的方法来确定的，以识别对项目影响最为关键的风险，为节能服务企业经营者提供制定相应风险处置措施的依据和历史纪录。
2．1原始风险矩阵
原始风险矩阵由需求栏、风险栏、技术栏、风险影响栏、风险概率栏、风险等级栏和风险管理/降低栏等构成。风险矩阵通常由项目风险管理小组来完成，负责对项目风险因素的识别和评估。
1)需求栏:列出项目的基本需求，通常包括项目操作要求和项目管理需求。
2)风险栏:描述项目的具体风险。
3)技术栏:根据具体需求列出可采用的技术。如果所需技术不存在或不够成熟，则可能会不能满足需求，风险发生的概率就会相对高些。4)风险影响栏:用于评估识别风险对项目的影响，通常用I表示。将风险对项目的影响划分为五个等级。
2．2Borda序值
由于风险等级栏仅给出了三个直观的风险等级，因此在评价结果中会产生很多风险结，即处于同一等级可以继续细分的风险模块。为了能够识别同等级下相对关键的风险，在风险矩阵中引入Borda序值方法，以尽量减少同等级的风险评价结果。Borda序值是对某准则进行排序，统计出风险因子在该准则下的排名，然后进行综合考虑。设总共有N个风险值，i为风险因子，k为相应准则(k=1表示风险影响，k=2表示风险发生概率)。
3合同能源管理项目风险评估
根据利用合同能源管理实施建筑节能改造项目特征选取风险因素。在编制风险清单基础上，结合利用合同能源管理模式实施建筑节能改造项目的具体特点，进行专家投票。经过对收回的有效问卷进行整理，即可输入风险影响和风险发生概率。对于风险影响，应根据加权后的投票结果，采用取多数原则;对于风险发生概率，应采取加权平均原则。其中，U24项目运行管理能力属于高等级，是实施合同能源管理项目的最大风险;U23工程质量和U27预期效益适应性条件其次，前三项高等级风险均属于内部风险，可以通过自身技术力量的完善进行规避。U11政策影响作为外部风险，对项目的实施具有重大的导向作用，可以通过及时了解政策趋势，采取相应的风险应对和控制措施。
险规避和应对措施
通过风险识别找出影响项目质量、进度、投资等目标顺利实现的主要风险，根据风险评价的结果提出利用合同能源管理实施建筑节能改造项目风险的控制措施，尽可能地降低工程项目风险，实现节能运行项目的预期目标，这是项目风险管理的主旨所在。虽然实施合同能源管理的大量风险客观存在，且不以人的意志为转移，但通过项目经验和积累，以及通过测试、模拟、分析掌握的节能技术相关数据资料，来识别甚至是量化风险，判断风险发生的可能性以及造成的连带后果，从而通过适当的技术和方法来应对与控制风险。根据风险清单指标体系的要素，可以提出相应可采取的应对与控制方法。
4．1外部风险的应对与控制
外部的政治、经济环境是不可控制的。规避这些风险，需要节能服务公司仔细研究政治、经济动态和走势，了解国家在节能事业方面的政策和优惠措施，熟悉法律法规，相应风险清单的应对措施。
4．2内部风险的应对与控制
在合同能源管理项目的执行过程中，节能服务公司内部技术实力是项目成功的重要保证，这部分风险是可以控制的。控制这些风险，节能服务公司应通过不断提高自身技术实力，根据现场实际情况及时调整运行管理方案，保证预期的节能收益。
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1.能力素质模型的体制结构说到能力素质模型的建立，我们不得不确认，我国的能力素质模型是从其他国家的人力资源管理经验中引进的。这也就注定了会有很多不确定性因素出现，首先中国是一个人才大国，地区与地区间有着很大差异；其次，所引进的能力素质模型大部分都是为外国人设定的，不能很好的诠释国内所需的人才。虽然引进之初在体制结构上得到了支持和认可，但是许多管理者也发现，如果不进行改革，这样的体系再好也无法在国内长期的生存下去。在中国众多的企业中，能力素质模型虽然已经得到普及，但是并没有发挥最好的效益。尽管我国有关机构和一些先进的单位集体都进行了改革和创新，但是其统一标准还是不够完善。目前国内外能力素质模型的构建方法主要有：行为事件访谈法、职能分析法、情景法、绩效法、多维度法等，而每一种方法都有其优点和不足，其适应性也各持所需。而在改革和统一的过程中，我国又很是匮乏人力资源管理这方面的人才，也有可能是因为我国是发展初期，人才的供应还是有些欠缺，但是无论如何这样的体制还是需要不断的创新和完善，才能发挥其最大的效用。2.后续工作和评估后续工作和评估，往往是人力资源部门最欠缺的一点，并不是能力素质模型可以解决一切现实问题。尽管在人才选拔的过程中，能力素质模型起到了决定性的作用，但是再起决定以后我们还应继续观察，在我们不断的对人才的培训过程中，对能力素质模型的不断完善中，是否可以发现当初分配人力资源发生了错误的定位，是否可以进行培训，使员工拥有更广阔的发展空间，这都是选拔人才后的一系列后续工作问题。这种后续问题的处理，使企业陷入了人力资源困惑之中，要长期的进行各个岗位的员工都能就员工自身能力素质与企业要求的素质或关键行为模式进行对比，以便了解个人与岗位需求是否吻合，而且还能有针对性地对不足部分进行改善提高。而基于能力素质模型的分析，则研究工作绩效优异的员工，突出与优异表现相关联的特征及行为，并根据研究出的结果，重新分配岗位。
三、能力素质模型建立的广阔前景
随着我国对能力素质模型不断且越来越重视的态度，我们的不断实践与创新，一定会让能力素质管理模型在人力资源管理部门发挥其不可替代的良好作用。并为进一步增强企业的核心竞争力，为企业在激烈的市场竞争中脱颖而出提供坚实的基础。对于能力素质模型的人员配置，则要通过更加科学可信的手段，让管理者更好的在合理的岗位安排适当的人才，发挥员工个人素质魅力，得到能力最大化展现，这样一来，可以使公司职员相对稳定，减少跳槽等一系列的人力资源管理问题。由此可见，能力素质模型的建立和完善，关系到企业是否能做好人力资源管理工作，能否让员工充分发挥自身价值，这对于完善企业人力资源管理部门的工作并帮助企业成长有重要意义。
