基于云计算的企业电力能效评价方法

摘要

本发明提供了基于云计算的企业电力能效评价方法，属于能效分析技术领域，包括：将经济效益、技术效益、管理效益和环境效益设定四个能效指标；根据相应的能效指标在工业企业各设备之间设定第一影响因子。将设备在运行过程中的能源输入、参数选择、成品转化和废料产出实时通过网络上传；将能源输入、参数选择、成品转化和废料产出上设定第二影响因子。以相应的能效指标为基础，通过相关的第二影响因子和第一影响因子确定出能效单元；将四个能效指标相对应的能效单元进行整合形成能效结果。本发明提供的基于云计算的企业电力能效评价方法能够反映出与能效指标相关的能效水平，从而为后续的能效优化提出了准确的数据支持。

说明书

技术领域

本发明属于能效分析技术领域，更具体地说，是涉及基于云计算的企业电力能效评价方法。

背景技术

工业企业是电力能源消费的大户，提升工业企业的电力能效水平是实现企业社会责任的需要。同时，工业企业面临的市场竞争也日益激烈，电力消费在工业企业的各项成本中占据很大的比重。因此，准确的评价企业的电力能效水平，挖掘企业的节能潜力，也是降低企业成本，提高企业竞争力的有效途径。

但是现有的能效评价方法均只针对一种效益进行评价，更为重要的是忽视了企业中各设备的运行情况对最终能效结果的影响，使得能效结果无法有效切针对性的对设备的具体参数进行调整，数据的可信度较低。

发明内容

本发明的目的在于提供基于云计算的企业电力能效评价方法，旨在解决忽视了企业中各设备的运行情况，使得能效结果可信度较低的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供基于云计算的企业电力能效评价方法，包括：

将经济效益、技术效益、管理效益和环境效益设定四个能效指标；根据相应的所述能效指标在工业企业各设备之间设定第一影响因子；

将设备在运行过程中的能源输入、参数选择、成品转化和废料产出实时通过网络上传；将所述能源输入、所述参数选择、所述成品转化和所述废料产出上设定第二影响因子；

以相应的所述能效指标为基础，通过相关的所述第二影响因子和所述第一影响因子确定出能效单元；将四个所述能效指标相对应的所述能效单元进行整合形成能效结果。

在一种可能的实现方式中，所述将设备在运行过程中的能源输入、参数选择、成品转化和废料产出实时通过网络上传包括：

以设备的种类和功能为单位，建立运行数据库；将所述能源输入、所述参数选择、所述成品转化和所述废料产出进行绑定并存储在所述数据库中。

在一种可能的实现方式中，在所述将设备在运行过程中的能源输入、参数选择、成品转化和废料产出实时通过网络上传之后还包括：

以设备的功能为基础建立模型，在所述模型上设置附加模块；

以所述数据库为基础对所述模型进行演练，在演练过程中对所述附加模块进行调整和修改以所述模型最终的数据接近设备真实情况。

在一种可能的实现方式中，所述以相应的所述能效指标为基础，通过相关的所述第二影响因子和第一影响因子确定出能效单元包括：

在同一所述能效指标下，将同一设备的所述第二影响因子相加并与相关的所述第一影响因子相乘得到能效单元。

在一种可能的实现方式中，所述将四个所述能效指标相对应的所述能效单元进行整合形成能效结果包括：

在同一所述能效指标下，将各个设备的所述能效单元进行相加得到能效评价，所述能效评价用于组成所述能效结果。

在一种可能的实现方式中，在所述将四个所述能效指标相对应的所述能效单元进行整合形成能效结果之后还包括：

对所述能效结果进行调整，将调整后的能效结果作为能效优化；

以所述能效优化为目标，根据所述模型对所述第二影响因子和第一影响因子进行调整，并应用于企业设备中。

在一种可能的实现方式中，与所述经济效益相关的所述能效指标中所述能源输入在所述第二影响因子比重最大；与所述技术效益相关的所述能效指标中所述参数选择在所述第二影响因子比重最大；与所述管理效益相关的所述能效指标中所述成品转化在所述第二影响因子比重最大；与所述环境效益相关的所述能效指标中所述废料产出在所述第二影响因子比重最大。

在一种可能的实现方式中，以所述能效优化为目标，根据所述模型对所述第二影响因子和第一影响因子进行调整包括：

按照由大到小的原则，对所述第二影响因子以及所述第一影响因子对应的设备和参数进行调整。

在一种可能的实现方式中，所述对所述第二影响因子以及所述第一影响因子对应的设备和参数进行调整包括：

通过降低所述能源输入，优化所述参数选择，提高所述成品转化和减少所述废料产出为基础改变所述第二影响因子。

在一种可能的实现方式中，所述对所述第二影响因子以及所述第一影响因子对应的设备和参数进行调整包括：

增加或者减少相应的设备，改变现有的工业企业设备架构，以改变所述第一影响因子。

本发明提供的基于云计算的企业电力能效评价方法的有益效果在于：与现有技术相比，本发明基于云计算的企业电力能效评价方法中四个能效指标分别为经济效益、技术效益、管理效益和环境效益。工业企业中各设备之间设定有第一影响因子，每个能效指标均对应有一套第一影响因子，因此共有四套第一影响因子。

能源输入、参数选择、成品转化和废料产出作为设备的第二影响因子，第二影响因子是在同一能效指标下与第一影响因子相关。由相关的所述第二影响因子和第一影响因子确定的能效单元是与相应的能效指标相关的，而四个能效指标所对应的四个能效单元通过整合作为能够反映企业真实能效水平的能效结果。

本申请中的能效结果，以设备运行过程中的状态为基本，通过第二影响因子和第一影响因子确定的能效单元能够反映出与能效指标相关的能效水平，从而为后续的能效优化提出了准确的数据支持，能够提高提供企业能效改革过程中的实用性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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为本发明实施例提供的基于云计算的企业电力能效评价方法的流程图。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1，现对本发明提供的基于云计算的企业电力能效评价方法进行说明。基于云计算的企业电力能效评价方法，包括：

将经济效益、技术效益、管理效益和环境效益设定四个能效指标；根据相应的能效指标在工业企业各设备之间设定第一影响因子。

将设备在运行过程中的能源输入、参数选择、成品转化和废料产出实时通过网络上传；将能源输入、参数选择、成品转化和废料产出上设定第二影响因子。

以相应的能效指标为基础，通过相关的第二影响因子和第一影响因子确定出能效单元；将四个能效指标相对应的能效单元进行整合形成能效结果。

本发明提供的基于云计算的企业电力能效评价方法的有益效果在于：与现有技术相比，本发明基于云计算的企业电力能效评价方法中四个能效指标分别为经济效益、技术效益、管理效益和环境效益。工业企业中各设备之间设定有第一影响因子，每个能效指标均对应有一套第一影响因子，因此共有四套第一影响因子。

能源输入、参数选择、成品转化和废料产出作为设备的第二影响因子，第二影响因子是在同一能效指标下与第一影响因子相关。由相关的第二影响因子和第一影响因子确定的能效单元是与相应的能效指标相关的，而四个能效指标所对应的四个能效单元通过整合作为能够反映企业真实能效水平的能效结果。

本申请中的能效结果，以设备运行过程中的状态为基本，通过第二影响因子和第一影响因子确定的能效单元能够反映出与能效指标相关的能效水平，从而为后续的能效优化提出了准确的数据支持，能够提高提供企业能效改革过程中的实用性。

能源是人类进行生产和生活的基础，能源问题逐渐成为全社会共同关注的重点问题。电力能源在能源消费中占据非常大的比重。然而，我国的电力能源利用效率与先进国家相比还存在一定的差距。提高我国的电力能效水平，是节约电力、节约能源的有效途径，也是在低碳和可持续发展的时代背景下的必然要求。

耗能设备的能效水平在很大程度上是由耗能设备的用电行为和用电特定所决定的。因此，为了更好的辅助用于实现节能增效，有必要对要用户内部重要耗能设备的能效情况进行即时评估和分析，保证耗能设备能够以高效、经济的运行方式为用户提供服务功能。

现有的方法主要针对设备耗能的用电行为和用电特性进行监测，得到耗能设备实际用能效率。实施例为，检测耗能设备在一段时间段内的输入能量和输出能量，得到该耗能设备的实际用电效率，将得到的实际用能效率作为用于进行能耗评估的能效指标。将得到的能效指标与行业权威的标准进行比较，得到该耗能设备的能效偏差，并根据能效偏差对监测设备对象的能效水平进行相应的评估。

但是基于上述的能效评估方法得到的能效水平并不可靠，因为对于不同类型的耗能设备，能够反映耗能设备能效水平的能效指标以及能效指标的评估规则是不同的。对应不同的能效指标，其反映耗能设备的能效水平的准确度也是有所差异。

例如变压器，其实际用能效率、额定功率、功率因数、空载损耗、负载损耗和平均负载系数等能效指标，均能在不同程度上反映变压器的能效水平，但事实上相比于实际用能效率，空载损耗、负载损耗和平均负载系数所反映的能效水平更高。若采用现有的能效评估方法，即基于变压器的实际用能效率来评估变压器的能效水平准确度不高。

变压器的使用对周围环境不会造成较大的破坏，但是对应一些耗能大的工业企业，例如：钢厂和煤场，其设备在使用时需要输入大量的能源，设备在输出大量成品的同时会排出大量的污染物，而这些污染物对环境有较大的破坏性质。

在对上述设备在进行能效评估时，不仅需要考虑能效水平，同时需要考虑其产生的废料对环境的破坏性。有些设备的能效水平较高但是产生的废料较少，而有些设备能效水平较低，但是所产生的废料较多。针对以上差异，如果仅以能效水平的高度来进行评估，那么无疑忽视了对环境的影响，最终会造成环境的重大破坏而不得不付出大量的财力以及物力对环境进行修复，因此现有的能效评估方法有一定的片面性。

因此本申请中设立了经济效益、技术效益、管理效益和环境效益这四个方面来对设备的能效水平进行分别的评估。因为每个效益针对的方面不同都有各自的侧重，虽然将上述的效益同时最大化是理想的情况，但是现实是不得不从中进行取舍，使得多方面的效益之间有所平衡。

在本申请提供的基于云计算的企业电力能效评价方法的一些实施例中，将设备在运行过程中的能源输入、参数选择、成品转化和废料产出实时通过网络上传包括：

以设备的种类和功能为单位，建立运行数据库；将能源输入、参数选择、成品转化和废料产出进行绑定并存储在数据库中。

为了能够对企业的电力能效进行有效的分析与评价，首先需要使企业内所有的用电设备的参数通过网络上传至云端，这些参数包括对设备的能源输入，在输入能源之后设备的参数选择，设备的成品转化以及废料产出。需要特别指出的是，设备的能源输入、参数选择、成品转化和废料产出都是一一对应的，也就是说当输入能源的量一定之后，相应的运行参数、成品转化和废料产出的量也是一定的。对应大多数设备而言，上述的参数都不是线性变化的，例如输入的能源与废料的量并不是线性的变化，当输入能源增加之后，废料量可能呈指数形式增长。

现有的能效评估方法中需要从云端数据库中获取设备运行的数据以及所需的能效评价指标，然后根据现有的数据对设备进行静态的能效评价，虽然上述方法得到的结果具有一定的参考性，但是并没有考虑不同运行参数下设备的能效情况，不能根据不同的能效指标进行针对性的调整。本申请中需要实时记录设备的运行情况，并且通过上位机等对得到的数据进行分析和演算，为此本申请中需要在设备运行过程中，将相关的参数实时上传至云端，然后由上位机对云端中的数据进行分析和处理。

在本申请提供的基于云计算的企业电力能效评价方法的一些实施例中，在将设备在运行过程中的能源输入、参数选择、成品转化和废料产出实时通过网络上传之后还包括：

以设备的功能为基础建立模型，在模型上设置附加模块。

以数据库为基础对模型进行演练，在演练过程中对附加模块进行调整和修改以模型最终的数据接近设备真实情况。

工业企业中的设备一直是处于运行的状态，并且设备的种类多种多样，有些不会产生废料，有些不具有成品转换，有些设备则需要再进行购置才能够使整个工业企业的能效水平达到预设的要求。由于无法进行充分的试验来验证不同设备不同参数对最终能效结果的影响，为此本申请中根据用电企业的实际情况将所涉及的用电设备进行模拟。

为了实现上述的功能，需要将设备的主要核心模块进行模拟，也即需要根据设备的类型和功能对设备进行相应的模型模拟，模型与真实的设备功能相同运行情况类似。

需要特别指出的是，由于设备所设计的元器件较多，对某些大型设备进行建模所需的工作量较大，为此可提取出设备中影响因素较大的关键模块，在关键模块上设置附加模块，附加模块用于在模拟出其他非关键因素对最终结果的影响。为了更接近真实，需要根据以往的数据库对该附加模块进行训练，使附加模块能够根据不同的参数环境产生不同的附加效果，以接近真实的情况。

根据以往的数据库，当某些参数在数据库中有记载的话，那么直接从数据库中进行调用。当某些参数在数据库中没有寻找到时，则将能源输入等信息输入至关键模块和附加模块中，然后由关键模块和附加模块输出相应的结果，通过该结果来进行后续的分析。

在本申请提供的基于云计算的企业电力能效评价方法的一些实施例中，以相应的能效指标为基础，通过相关的第二影响因子和第一影响因子确定出能效单元包括：

在同一能效指标下，将同一设备的第二影响因子相加并与相关的第一影响因子相乘得到能效单元。

以经济效益为例，经济效益对应一套第一影响因子和第二影响因子，首先在经济效益能效指标下将单个设备的第二影响因子相加，然后将相加之后的结果与该设备的第一影响因子相乘，相乘之后的结果反应出单个设备对经济效益的影响情况，最终数字的多少即为能效单元。

不同能效指标下同一设备的第一影响因子不同，同一设备下当能效指标不同时第二影响因子也不会相同。

在本申请提供的基于云计算的企业电力能效评价方法的一些实施例中，将四个能效指标相对应的能效单元进行整合形成能效结果包括：

在同一能效指标下，将各个设备的能效单元进行相加得到能效评价，能效评价用于组成能效结果。

四个能效指标会得到四个能效评价，每个能效评价用于反应出单个能效指标下工业企业的运行情况。通过求出四个能效评价之间的比值，也即进行百分比对比，从而判断出经济、技术、管理和环境在工业企业发展过程中的占比情况。

在本申请提供的基于云计算的企业电力能效评价方法的一些实施例中，在将四个能效指标相对应的能效单元进行整合形成能效结果之后还包括：

对能效结果进行调整，将调整后的能效结果作为能效优化。

以能效优化为目标，根据模型对第二影响因子和第一影响因子进行调整，并应用于企业设备中。

每种能效指标均侧重某一个方面，以经济能效指标而言，其目的是尽可能的提高经济效益，此种对其他能效指标的影响则为次要因素。如果基于上述方法，并且仅以经济效益作为最终的评价指标，就容易造成其他方面的忽视，导致无法持续的发展，也即过多的追求经济效益，而技术进步、管理水平和环境条件就可能会遭到破坏而无法影响正常的生产。

为了解决上述问题，在每个能效指标上均设置有必要条件，即便以经济指标为主要的评价规则，但是同时也需要满足技术、管理和环境的最低要求。对应工业企业而言，需要事先在经济、技术、管理和环境上设置最低限度的参考标准。

由于每种能效指标均有侧重，当拟合出的运行方案无法满足其中某个能效指标的最低要求时，那么针对无法满足的最低能效指标，调整与该能效指标关联性最大的运行参数，直至所有的能效指标均满足最低限度要求。

在本申请提供的基于云计算的企业电力能效评价方法的一些实施例中，与经济效益相关的能效指标中能源输入在第二影响因子比重最大；与技术效益相关的能效指标中参数选择在第二影响因子比重最大；与管理效益相关的能效指标中成品转化在第二影响因子比重最大；与环境效益相关的能效指标中废料产出在第二影响因子比重最大。

以环境为例，环境能效指标是在不影响生产的情况下，最大程度的减少对环境的破坏。那么在对工业企业的能效进行调整时，在满足经济、技术和管理最低要求的情况下，根据设备对环境的影响对影响系数进行相应的调整。

为了上述的效果，不同的能效指标与设备的关联程度不同。为此针对不同的能效指标设置有第一影响因子，该第一影响因子用于对设备进行初步的筛选，从而确定出最容易影响相应能效指标的设备。以经济效益为例，设备A、设备B和设备C关于经济效益的第一影响因子分别为1.1、0.5和0.2，也就是说设备A运行的情况对经济效益影响最为关键，而设备B和设备C对经济效益的影响则弱与设备A。但是当考虑环境效益时，设备A、设备B和设备C的第一影响因子分别为0、2和-0.7，由此可见设备A对环境效益没有影响，设备B对环境效益影响较大，而设备C则对环境效益有负影响，也就是设备C的能源输入越多则对环境的破坏效果越强，因此在最低要求允许的情况下应尽量减少设备C的数量或者输入能源的量。

在本申请提供的基于云计算的企业电力能效评价方法的一些实施例中，以能效优化为目标，根据模型对第二影响因子和第一影响因子进行调整包括：

按照由大到小的原则，对第二影响因子以及第一影响因子对应的设备和参数进行调整。

第一影响因子是首先根据设备不同的属性进行的选择，在第一影响因子存在的情况下，需要根据单个设备的能源输入、参数选择、成品转化和废料产出考虑第二影响因子。以环境效益为例，环境效益更注重废料的量，那么相应的废料产出所占的第二影响因子的比重较高。但是需要特别指出的是，能源输入、参数选择和成品转化均对废料的产生有直接或者间接的关系，若需要减少废料产出就需要对能源的输入、参数的选择和成品转化中的一种或者多个进行相应的调整。那么在实际应用时，就需要在最低要求为基本的原则，然后根据数据库中的加载以及模型模拟出的结果，以最大程度的降低废料产出为基础对设备进行相应的调整。

在效能评估时，首先需要将单个设备的第二影响因子进行相加，通过相加从而确定出整个设备对相应能效指标的关联程度，然后将相加后的结果与第一影响因子相乘，以代表该设备对于相应能效指标的影响程度。将工业企业所有的设备的能效单元相加最终得到能效评价，该结果表明以特定能效指标所确定的能效情况。

在本申请提供的基于云计算的企业电力能效评价方法的一些实施例中，对第二影响因子以及第一影响因子对应的设备和参数进行调整包括：

通过降低能源输入，优化参数选择，提高成品转化和减少废料产出为基础改变第二影响因子。

由于目前更加注重的节能减排，也就是说减少输入能源的量，同时减少废料的量，然后适当提高成品转化的量。为了针对不同的产业结构进行适当的调整。在实际评估时，首先需要求出总值，总值包括总能源输入值，总成品转化值和总废料产出量，然后将单个设备的某个参数例如能源输入占总能源输入的比值，该比值表示设备针对某个运行情况的关联程度。

也即在将第二影响因子相加时，首先需要确定出能源输入、参数选择、成品转化和废料产出占总量的比值，然后将确定的比值与第二影响因子相乘。

通过降低能源输入，优化参数选择，提高成品转化和减少废料产出可以改变第二影响因子，第二影响因子改变后从根本上改变能效评价。

在本申请提供的基于云计算的企业电力能效评价方法的一些实施例中，对第二影响因子以及第一影响因子对应的设备和参数进行调整包括：

增加或者减少相应的设备，改变现有的工业企业设备架构，以改变第一影响因子。

能源效益更看重能源输入，技术效益看重参数选择，管理效益看重成品转化，环境效益看重废料产出。通过增加与环境有益的设备，从而提高了企业对环境的保护程度，依次类推。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。