“两化融合”促进企业节能减排实施路径

“两化融合”促进企业节能减排是一项综合性的系统工程，实施过程复杂多变，需分阶段、分步骤地统筹规划。为帮助企业科学、合理、有效地运用信息技术提升企业节能减排整体水平，应对实施路径做出准确描述和导引。从机制、方法、技术三个维度综合分析信息技术促进企业节能减排的实施步骤和路径方向。

节能减排是当今世界各地经济发展的潮流与方向，“两化融合”战略的提出无疑为企业节能减排工作的深入开展提供了契机。如何发挥信息技术的渗透性、倍增性和创新性优势，利用信息化手段改造企业传统设备和工艺、优化企业运转流程、创新企业管理模式和手段成为“两化融合”提升节能减排总体水平的关键。

我国高能耗企业生产规模大、生产工艺复杂、产品种类繁多、能源消耗结构多元化，因而节能减排涉及技术、人员、管理、资源等多种不确定因素，必须运用系统工程的理念和方法从不同角度研究这些生产要素的相互作用，通过协同运行与整体优化达到企业节能减排的目标。

实践导引路径框架

“两化融合”促进企业节能减排的实施过程复杂多变，需进行全面的统筹规划。从系统工程的基本理念出发，遵循我国信息化与工业化融合的发展历程，可提炼出“两化融合”促进企业节能减排实践导引路径框架（见图1）。该框架分别从机制实施路径、方法实施路径、技术实施路径三个维度描述了信息化促进企业节能减排的实施步骤和路径方向。

机制实施路径

机制实施路径从推进机制的角度，描述了政府引导“两化融合”促进企业节能减排的推进思路和推广策略。根据我国工业企业节能减排和信息化发展现状的差异，政府在推进信息化与企业节能减排相互融合的运行机制上，应遵循“聚焦重点、稳步推进”的原则，从企业层面、区域层面和产业链层面逐步展开。模式采取选择重点行业、重点企业做试点，待相关技术、管理机制发展完善后再逐步推广，从而规避实施风险，最大化信息技术对企业节能减排的贡献作用。

企业层面。在企业层面，应遵循“骨干企业示范、中小企业辐射”的推进思路。骨干企业来自典型的能源密集型行业，这些企业的实施成效对实现工业总体节能减排约束性指标具有较大的贡献。同时，这些企业具有较好的信息化基础，能源消耗成本比重大，信息化促进节能减排的成效更为明显。骨干企业的实施经验和成熟技术，可以逐步推广到其它企业，特别是对中小企业和小微企业来说，骨干企业的成功案例可以帮助它们少走弯路，降低实施风险。

区域层面。在区域层面上，应遵循“发展循环经济、建设生态化工业园区”的推进思路，以循环经济为理念，整合园区内各企业的有效资源和能源，通过企业间的成品、中间产品、废弃物的循环重复利用来实现工业园区的生态化建设目标。这就要求各企业间相关生产要素必须统一协调和精细平衡才能达到效益最大化、废物最低化。通过信息化技术，可以建立面向工业园区的环境在线监控和能源综合管理平台，为企业间的资源能源及时共享和统一调配提供服务。

产业链层面。在产业链层面上，应遵循“整合全产业链、开展能源综合与循环利用”的推进思路。围绕全产业链资源，整合产业链上下游企业，利用物联网、云计算等新一代信息技术，发展能源综合与循环利用、绿色供应链管理、生态产品全生命周期开发、安全环保健康（HSE）等关键技术，使产业链中的所有企业成为一个整体，在节能减排总体目标的统一指导下，整合各方资源，探索生态化建设的产业链模式，引导我国企业的生产与管理向生态产业链运作模式转变。

方法实施路径

在本质上，应用信息技术推动企业节能减排体现了一种持续性、周期性的系统寻优理念，以“发现问题、分析问题、解决问题、评估成效”为一个周期，对企业生产资源的配置和运行进行系统性、持续性优化，从原辅料及能源、工艺技术、过程控制、设备、产品、管理、废弃物、员工等各个方面寻找实施节能、降耗、减污、增效的节能减排途径和方案。

采用持续不断的系统寻优理念实施“两化融合”促进企业节能减排，其核心是运用一套基于模型的“建模、仿真、评估、优化”的方法体系。因此，围绕企业节能减排所开展的产品创新设计、生产管控及工艺优化、生产装备改造、业务流程梳理、废弃物循环利用、能源管理、环境在线监测等各项业务，都需要基于模型的分析与优化方法的支撑。对信息化促进企业节能减排来说，这是一项基础工程，是贯穿信息化与企业节能减排相互融合全过程的基本方法，其理念如图2所示。方法实施路径包含建模、仿真、评估与优化四个阶段。

建模阶段。模型是对实际系统的简化表示，是系统工程领域各种研究方法的基础，基于模型的系统分析与优化是运用系统工程理念进行分析问题、解决问题的“灵魂所在”。根据企业节能减排需求，从企业运行本质出发，构建以能源流、物料流、信息流、排放流为核心的“四流合一”的耦合模型，精确描述生产过程、能耗过程、排放过程之间的交互作用和运行机理，体现能源、排放与其它生产要素之间复杂的耦合关系，通过调整生产要素的组成结构和运行条件，达到能源高效利用、排放物降低的目的。

仿真阶段。借助于计算机仿真技术，对节能减排业务模型进行仿真，获得基于时间推进的系统演化行为，模拟围绕产品制造而产生的各种能源、物料、排放物在设备之间的流动和转化过程，以及各种能源介质的消耗和污染源的排放情况。通过仿真，可以获得全面反映企业节能减排水平的模拟数据。

评估阶段。将模拟数据进行多指标评估，从多个角度，全面评价企业节能减排的综合水平。通过该流程，一方面挖掘企业节能潜力，找出企业各个业务环节中的节能减排问题，挖掘实施信息化促进企业节能减排的潜力，获取应用信息技术提升企业节能减排水平的切入点。另一方面，评估优化措施，对改进方案是否合理、相应模拟数据是否反映节能减排水平提升进行决策，根据模型评估制定的优化标杆，评价优化措施和改进方案的水平，预测其实施成效，从而做出优化决策。

优化阶段。根据节能潜力，围绕节能减排目标，对模型实施优化，运用生产要素调整等多种优化手段，从过程、工艺、设备、管理和控制等方面获得面向节能减排的优化措施和改进方案。方案必须具备可操作性，并且对非关联的生产要素能造成直接或间接影响。

上述四个阶段在实施过程中是一个往复式的循序渐进过程。每一个节能减排业务对象的分析与优化过程可能要经过多次迭代，才能达到最终的优化目标。上一次迭代周期产生的优化策略，必须经过再建模、再仿真、再评估，才能验证优化策略的实施效果。

技术实施路径

“两化融合”促进企业节能减排的重要抓手是面向不同业务领域的各类技术。技术的成熟性和可推广性决定了信息化与节能减排融合的成功与否。纵观信息化的发展历程及其与节能减排的逐步融合过程，技术实施路径将企业逐步应用信息技术最终实现节能减排总体目标的发展过程划分为信息化发展、初步融合、深度融合三个阶段，如图3所示。

图3 “两化融合”促进企业节能减排技术实施路径

信息化发展阶段。该阶段是“两化融合”促进企业节能减排的初级阶段。主要任务是运用信息技术实现企业产品设计数字化、经营管理电子化、生产过程自动化。包括网络基础设施的建设、信息系统的实施与应用、产品设计的信息化、操作模式的数字化、设备运行的自动化。这一阶段的发展成果为“两化融合”推动企业节能减排提供了软硬件环境。

初步融合阶段。该阶段是“两化融合”促进企业节能减排的中级阶段。随着信息技术在企业应用的逐步增多，针对不同行业、业务、生产工艺的企业节能减排单元信息技术开始全面发展，具体包括管理信息化节能减排、绿色产品及工艺设计、装备信息化节能减排、生产过程管控节能减排、能源管理、副产品循环利用、二次能源回收利用、末端治理、产品循环利用节能减排。这些技术以企业的各项关键环节为能源优化目标，强调信息技术对企业产品研发、生产过程控制、生产经营管理等单项节能减排应用目标的覆盖和渗透作用。但面向企业全过程或产业链的节能减排综合集成尚未有效实现，并且还有少部分单项应用系统没有建立，或已经建立的部分单项应用系统的支撑面和覆盖面需要进一步加强。

深度融合阶段。深度融合体现了“十二五”期间我国“两化融合”发展战略的新特色。即企业利用信息技术促进节能减排从单一环节向集成、综合的方向转变，初步融合阶段的单元节能减排技术向系统节能减排技术转变。这种转变体现在从单一环节向产品全生命周期的转变、从单个企业向产品链的转变、从单一能源介质向复杂能源结构的转变、从粗放管理向精细化管理的转变这四个方面。经过信息化发展及其与节能减排初步融合阶段的建设工作，企业实施信息化促进企业节能减排的基础建设趋于完备，单项业务支撑系统的建设项目已经完成，信息化推动企业节能减排的工作重点已经进入协同与综合集成业务领域，面向全过程的节能减排综合集成、大范围能源综合管理、区域循环经济综合利用等技术领域成为该阶段的重要技术组成部分。此外，在深度融合阶段，环境影响将成为信息化推进企业节能减排工作的重心，在某些特定情况下，环境甚至比传统的价值因素更为重要。

上述三个阶段相辅相成，上一个阶段是下一个阶段的基础，无法孤立分割，也无法跨越式发展。三个阶段的逐步推进过程体现出信息化与企业节能减排相互融合的力度由浅到深，这也正符合了我国对信息化与工业化关系认识的不断深化历程。

总之，针对不同行业，节能减排技术的具体内容存在较大差异。根据三个不同阶段的发展重点，以行业分类为指导，根据行业生产特点和能源消耗结构，可以进一步细化“两化融合”促进企业节能减排技术的实施路径，为企业提供更为具体的导引规划。特别是在初步融合阶段，单元节能减排信息技术与行业特点密切相关，不同行业展示出特有的技术体系。值得一提的是，由于每个行业的能源消耗特点、节能减排实际需求不同，因此深度融合阶段的任务将更为艰巨，不仅要进一步完善初步融合阶段的技术体系，而且要在此基础上，遵循深度融合阶段的“系统化、综合化、生态化”的发展趋势，围绕重点领域开展技术攻关，实现信息化与企业节能减排的全面深度融合。