导言：未来十年中国工业能效可望整体提高35-50%。博世集团从2011年开始用了十年已经基本做到。中国企业值得深思：先不慌买绿电碳证碳资产，沉下心来提高能效一体化利用可再生能源，靠持续创新迎头赶上！
PS1：全文15756字，插图较多信息量较大，全部看完约需25-30分钟，请做好思想准备！
PS2：本文的目标对象为用能单位的生产副总、能源部长和动力主任，以及准备做碳中和规划而感到迷茫焦虑的专家学者，企业碳中和一定有一条突破创新的低成本路径。
2004年丰田章男先生来北大交流。说起对汽车能效的理解，我问：丰田怎样看节能？能达到极限吗？章男先生说：节能就像挤毛巾里的水，开始毛巾是湿漉漉的，抖一抖就出水；后来得用手拧，然后得再加把劲儿，直到用手拧不出了，会有人说，没办法了，能做的都做了。。。可我们有办法：换挡/上甩干机，还能甩出来不少；等甩干机转数升到极限，我们还有办法：上烘干机，用热风吹，这样就差不多到“极致”了。开始时我们研究汽车的油耗极限，结论是：经过总成优化、材料优化、动力优化，极限油耗应是百公里1升；所以就以3升为目标，采用混动路线开发出普锐斯（Prius，即拉丁语“领先者”）；这相当于我们的离心机，下一代（烘干机）我们还有氢动力。。。
之前02/03年我去过天津丰田几个工厂，注意到他们有很好的节能实践（后面介绍），所以深以为然，大感畅快。
回到正题：博世的碳中和只是开始，持续改进还在后面：根据科学碳目标（SBTi）,到2030年再节电4.5倍、全供应链减排15%。这底气，这手段，不服不行（必须有系统的方法论支持和持续努力）。
（PS：汽车及配件企业的工厂排放约占10-30%，大头在供应链上）
一般来说，当下一些中国企业的装备管理水平可能还比不上2010年的德国博世。人家用了十年建立方法论、逐项分析每个工序、设备，系统，扎扎实实做减排，挑战现有系统减排35%、新投资减排50%的目标并基本实现，再花钱买绿电、绿证，才有底气宣称2020年全球400个工厂实现了范围1、2的碳中和。。。比起目前看到多数国内的中和报告或方案，基本上跳过能效（或怯怯地提个5-10%），再做些风杆光伏热泵生物质，留下个大缺口给绿电绿证碳金融，基础数据做扎实了没？？？被某些机构忽悠瘸了吧。。。
安利下：这本书某宝有售，我去年十月发布会上买来研读，非常硬核！列举了数百项技术，有些很颠覆，可嚼起来就是有味道，筋头巴脑。。。
比如：车间供暖，重新思考传导、对流、辐射三种热量传递方式，把热能的真实需求（人员和物料）放在核心，用大范围低温供暖+远红外线采暖+低位送热风等方式，保证人体和设备物料工况的同时，避免了对十几米高跨度厂房上部空气的过度加热，节能效果显著（书中208页）。凡此种种，覆盖了设计、产品、仿真、液压、变速、加工、成型、热处理、清洗、喷漆、测试、组装与装卸，以及锅炉空压照明暖通等基础设施；并展望了未来进一步制定方法的起点（能效基准测试+“精益生产系统”七大能耗分析等），书中最后判断未来节能潜力可达40%。（PS：广汽丰田专家曾有言，能否质疑并再确认基准，是衡量优秀企业和卓越企业的区别。）
所以我们有理由呼吁：理性碳中和！！！
避免简单粗暴盲目买绿电绿证：聚焦技术进步与管理改善，挑战极致能效（TEE）；一体化利用可再生能源资源；做好碳资产管理，稳健购买绿电；有条件的研究跟进CCU（碳捕捉+利用）；最后，用碳交易补齐缺口。
关键还是靠技术进步，少花钱，多办事，提升企业绿色竞争力！！！
PS：当下各种碳中和报告、讲座、培训、洗脑，甚嚣尘上！可往往流于“空心化”，只谈国家大战略、说的是行业该如何如何，具体落实到工业企业（用能单位），就浅尝辄止，不免隔靴搔痒！说得企业管理者一头雾水，无所适从 !!!好有一比：一群“专家领导”围作一团，人人手持锤子（考核指标）用力敲打，用能大户就像一群地鼠，无所适从地东躲西藏，忐忑惶恐地爬滚前行。。。
且慢，能源大家有话说：“中国的碳中和实现路径应该是能源供应端的全面绿化，以及使用端能效的大幅提升。”
专家认为：到2050年前，能效的减排贡献度在37%左右；多方测算表明，节能和提高能效对我国实现 2030 年前碳排放达峰目标的贡献在 70% 以上，发展可再生能源和核电贡献接近 30%（白泉，2021），毕竟CCUS、碳证等都没那么快。我们跟踪了过去20年以来国际最领先企业的能源管理实践，归纳总结出共性方法（TEM）。或许，将来30-40年，中国企业会陆续接触到这一管理层次（能源价值管理），期待多数能借此更上一层楼，便可一览众山小。。。2002年我在天津丰田授课时注意到：车间门口看板张贴有每个班的产品产量、物料消耗以及水耗、电耗、排污等数据，更发现有比较准确的当班成本核算；几个班次在据此对标，竞争（据称，为完成丰田5年挑战计划/日本政府根据京都议定书要求，每年总能耗降1%，员工们用了小组协作、自主改善等方法，并展示了各种统计分析工具和成果） 。。。。同时，看板上还有上月某巴西工厂的未遂事件（Near miss，即无伤害事故）在全球230个工厂的横展，所有车间/班组的自查报告发表。。。当时我想，这就是一个“好”的企业所展示的冰山一角吧，不知中国企业何年何月才会有人能做到这个程度（没到这个境地，住平房的只好遥望高楼的风景。。。或许，皇帝也吃大饼、用金锄头。。。。）后来在ABB（中国）节能中心，逆向还原了cpmPlus 的EE软件，体会到芬兰人对工业过程的深刻理解，以及基于130年数据积累的AI手段，帝国主义真的是老虎，而且还有爪子，很硬的那种。。。13年接触到宝钢材料，在总结其基于“三流一态”能源价值指标管理模式时，终于感觉到原来中国企业也有能管得这么细致的，颗粒度下沉到每个最小可控单元（如锅炉的某个阀门，某一排单独接受指令的轧辊），横向到每个部门的特定指令（变量偏离）对能源成本的影响。。。。再比对博世的碳中和实践：好的企业在理念方法上确有共识，不妨拿来！！！！先丢块石头（TEE）给大家，别砸破头（坏笑）。。。用能源综合价值贡献率（TEE，total energy efficiency），从能源的供应和使用“两头掐”，探一下大家的底，接得住吗？？！！大体上，选定一个特定的工序，计算能源介质供应总效率 E（如蒸汽从锅炉到管线直到车间端口表/减去余热回收量，可能在60-70%；用能管系统的桑基图可以大略实现），再分别与车间的设备可用率 A（也称时间稼动率，全口径，即每班8小时按480分钟，因为能源供应基本上不会停，根据各单位的管理模式，待商榷）、设备性能率 P（或负荷/载率，即性能稼动率）、产品一次合格率 Q（成品率，返工后合格的另行统计），可能得出一个令人不安的超低数值！别慌，这就是贵单位此工序的能源总利用效率，也就可以反推理论能效极限值，再回溯一个技术最佳值、技术经济可行值，对比现行基准、实测值，标杆值。。。。该出汗了吧。。。。。我们在组织几个地区做平行测试，结果非常令人震撼，在一些单位，接近1.5-2%，也就是说，改进空间超乎想象。。。。再比对豪放的张口就能源结构优化、买绿电、绿证、碳汇。。。算不算“傻”有钱呢？？！！（坏笑ing~）不用多说，仅就比对博世经验，可以说，多数中国企业存在能效倍增的机会，或许碳中和的总成本可以降低1/3，甚至一半，那据称70-150万亿的总投资，能腾挪出来干点儿别的了，比如民生，比如创新、技改。。。发改委每次的5年减排指标，要不要考虑下极限能效模式下的最佳技术经济可行值，不用鞭打快牛了吧。。。有这个心气测算的，不妨私信我结果，文末有个人微信二维码。。。自己balabala：科学管理鼻祖泰勒门下AIIE专家们所定义的IE，各项要素都讨论得很好，独独能源浅尝辄止，概因专业壁垒且收获不丰，高手们都忙着挣大钱懒得理睬罢。。。以下的讨论融合了能源学与工业工程基本原理，算是补齐了缺失的这块木板罢？！且容忍我偷笑下，哈。。。
在精益能效场景中，基于能源效率考虑的计划维护，以及设备早期管理和质量维护非常重要，管理还没到这个层次的，得加油赶上啊！后面还有供应链和办公，大体相当于碳盘查的范围3 。。。。
这几个是日本设备管理协会评奖的常用指标，红色的是第一等级（初级）的门槛。A · P · Q 也可以“两头掐”，算总账，只是分母很重要，从能源角度，希望用全口径时间，即每个班8小时按480分钟，每个月30天按43200分钟（四班三倒或两个长班的），因为基础能源基本是连续供应的。。。这里先提个问题：什么是“按需供能”、“精准控能”？思考下！（既然说到“精准”，就不能流于“煤汽比/汽气比、COP、电气比”这样的结果型指标，得下沉、前探到给水、过滤、电导率、温度、电机电流/震动等部件/子系统，或称“最小可控单元”，即“过程指标”，用过程管理确保结果品质。有木有！！！）供能系统（动力部门）如果数据齐全，可以用桑基图（能流图）框算出到某个作业场所能源供应的效率，最好有能管系统（EMS），可做深层次分析，提供有价值的意见。
这是某系统的电能桑基图，其他介质，蒸汽、空压、制冷空调、暖通、给排水等等，都是如此（如果表计给力！PS：GB17167仅供参考，关键还是管理者的数据需求，有道是：数据服务于思想，决策者的眼力见识是关键，多学学先进企业，可以“开天眼”，可别买珠还椟）。。。且慢!!!能源是供应上去了，生产现场用好了没？？！！看上图底部的波浪线，波峰是每段的等待时间（5天、3天、1.8天等）也多少要有些基础能耗吧？！可以说，能源部门辛辛苦苦地供应上去了高品质能源，当家人用没用好，有很大关系，因为算的是单位产品能耗或总能耗，关注下能效，这方面管理线条不能太粗。。。继续细分，设备（动能和用能都基本适用）的典型状态直接影响到效率，也包括能源效率。。。针对每一种状态，如果时间占比足够长，可否优化些用能基准，撤下一些能源，关停一些阀门呢？？！！一个比较重要的现象，国标2589《综合能耗计算通则》中提到了生产、辅助、附属三类能耗，但未具体定义如何划分，一些单位把进入车间的所有供能系统管理责任都划给生产或设备部门，当做生产能耗统计（也据此上报政府相关部门），可以说是眉毛胡子一把抓，理不清头绪！车间一般专注于生产设备，对蒸汽、空压、真空、鼓风，以及表计检定等方面的专业能力往往不足，也区分不开，只要能保证供应，简单方便按最大负荷供应就行了。。。造成辅助能耗混同在生产能耗中，不利于分清主次精准管理。这个梗，迟早得解决（剥离掉环境能耗，即辅助能耗，把真正产线上使用的能耗还原给生产部门，有助于厘清责任，促使其优化管理，避免停机、波动造成额外能耗/能源浪费/TEE低效率。。。书归正传，我们来分析精益能效方法论中的三类能源损失，据此测度可能的节约空间。PS：某知名机构总结的这张图，融合了精益、六西格玛、卓越运营（约束理论）等管理思想，甚合我意，且拿来用，在此谢过（抱拳）！！！专家和现场人员结合，头脑风暴可以筛选出上百条能源浪费或优化机会，再归类、整理。PS：辅导的企业也有提出“十大”能源浪费的（把人才浪费也算进去，有“白领/办公室浪费”的感觉），关键是要。。。行动，要有。。。效果！！这些年来走访、调研过的企业，很少有不存在上述明显能源浪费的，有些都熟视无睹，这是某企业（50001/绿色工厂/高新技术企业认证，十年间大量技改，号称：“能做的都做了”）前月的现场照片。有了技术，还需管理细化！
还有车间/办公室边开空调边开窗的，在线监测系统里看到：24小时工频送冷风，空调负载是一条直线（当天气温19-31°，涉及敏感信息就不再上照片了）。。。再看一个现场常见的浪费（惨不忍睹~PS：是某个为500强企业配套的国内供应商，几年前查厂拍的）。
原上海能效中心魏玉剑主任所提出的TERR（特尔）模型是个非常有效的现场诊断工具。
对任意系统反复考虑 T-E-R-R 这四项内容，群策群力能挖掘出不少机会。思量再三，拿出些压箱底的干货“上硬菜”吧，下面是比对GB/T15587工业企业能源管理导则，按照能源流各环节归纳的一些典型能源浪费。
举个栗子：比如能源采购，一般规定入厂动力煤低位发热量为5100千卡/公斤（我就不劳什子换算什么焦耳了，累。。。）。但实际到货往往有偏差（偏低一般到4500左右，最低见过3900的；高的也有，但少一些，一般在5400左右，也见过到5800的）。有的单位看差不多说说好话就照单收了（关系户，不好惹），有的还不错，定个偏差处罚，如偏低200大卡扣个10元/吨（感觉不算少了），高的基本不奖励。。。
可实际上，有没有考察过入炉煤发热量每偏差100大卡，对锅炉效率、排烟、除尘、脱硫等会有什么影响？都会影响到煤耗指标，可能远不止这5元10元（后文有详细比对）。
再比如：燃气热值波动对锅炉效率影响，因为来源配气切换（北京周边四种以上气源，热值时有波动），以及加硫化氢异味剂顺带掺些空气进去好卖钱，管道燃气热值偶尔会短时下降一些（据说曾到过5-12%，未考证，捂嘴），结果锅炉的汽气比一定会异常偏离，调研时亲眼见过锅炉班长找不出原因被批评罚款有苦说不出。。。
电力供应也有个外网断电、闪落、晃电、三相不平衡、谐波等异常干扰，（有时还会内网误操作跳闸），每年总得意外停电几次，造成的非计划停机/事故损失基本上几十倍上百倍电价不止。。。（管不了也得罪不起？？！！）
其实，这都是管理不细的结果。
有道是：会者不难！办法总比问题多（Every Problem Has It'’s Solutions）。。。
再来道更硬的，按各动力系统/能源介质识别的常见浪费（这家企业算是管得还不错的，有能管系统和多项技改）；各位可以按图索骥，只有想不到，没有不存在，只是程度问题。
（PS：比对一些短平快的所谓“审计”，下笔千言离题万里，厚厚一二百页，罗列了各种现状，末了弱弱地提几个常见问题：计量不达标、能源体系待完善、应上能耗监控系统、照明换LED、电机加变频。。。（基本上地球上的能源人都知道！！）所以用户管理人员常会抱怨 “报告写的都是我们自己提出的”、“你写的我们都知道，我们不知道的你也写不出来”、“审计就是走过场对付官家，根本没啥用”。。。）
二、“能效带宽”
说白了就是六西格玛管理中的统计过程控制（SPC）在能源管理中的应用，通过先进控制收敛各影响因素，使系统进入稳态，再提升效率。这算是比较高级的管理层次了，做过精益六西格玛的都知道，就是很少往能源管理上用。
上图中，专家优化系统（EO）将水泥窑炉控制各因素逐一收敛，控制精度（能效带宽）从 900±10°C 优化到 892±1 °C，可实现对物料、燃料和炉温的三者协同：在保证质量和安全前提下，炉温可降低 8°C。
具体有两条线路：1）燃料供应不变，增加给料从247吨/小时提高到249吨/小时（产能增加，即“增效”）；2）给料速度不变，燃料消耗从14吨/小时降低到13.68吨/小时（能耗降低，即“节能”）。（详细请见《碳中和号角》等文）
其背后是机理模型、海量数据库和遗传算法/AI等大数据分析过程。
好了，不提帝国主义老虎的硬爪子，我们看国内。。
有工厂用此方法提升锅炉效率，对燃油锅炉每个子系统的优化空间进行识别。
对所识别的每个影响因素进行改进、控制、固化。使控制对象从结果型的“油汽比”指标，下沉、前探到给水分析、过滤、排污电导率、炉内温度/火焰形状、排烟温度、含氧量（过量空气系数）、电机电流/震动等部件/子系统，实现对“最小可控单元”的精准化管理（过程管理）。这个，借助能管系统 EMS（企业的能源大脑），可以有！！！（关键看数据底层逻辑即“能源数据流”是否建立周全，再配以软件算法，批处理全厂几千上万个点不是事儿~~~还是要对特定工业过程的深刻理解。。。）最终实现了锅炉效率的跃升，使平均汽油比从15.78提升到16.37，在更高层级上实现精准控制。PS：设想下，如果每台关键设备都做到对“最小可控单元/关键变量”进行SPC控制，设定好基准与±3δ控制线，用大数据批处理，分分钟掌握所有设备的健康状态，以及那些偏离点/偏差筛选，再归类处置；更能有的放矢、集中力量打歼灭战，什么预防维修、早期管理、质量维护。。。都不在话下。更进一步乃至备品备件资金占用、维修维护成本节约、设备高可靠性管理/指纹对标等技术经济指标，都不难实现 。。。
这套ABB的指纹系统软件，能够对全厂所有主要设备进行对标（好像2011年印度班加罗尔有水泥厂引进过），比对这个“维护费用占设备重置成本的%”，世界级水平1.5-2%是有秘籍的，国内工厂一般在5-6%，甚至更高。。。企业的盈亏点/挣钱能力就差在这些地方。。。。。。多说句：新版ISO50001能源管理体系标准特别强调数据的获取和应用，关键还是“数据服务于思想”，体现的是管理者的意图，管理深度没到，数据也拿来无用，智慧能源，要下沉到各项管理细胞层级，才能发挥系统“数字基因改良”的赋能作用。
组织应使用能源评审（见 6.3）的信息，考虑合适的时段，建立能源基准。
如果组织有数据表明，相关变量显著影响了能源绩效，组织应对其能源绩效参数值和相应的能源基准进行归一化。
注：根据活动的性质，归一化可能是一个简单的调整，也可能是一个更复杂的程序。
当出现以下一种或多种情况时，应对能源基准进行修订：
组织应保留能源基准、相关变量数据和对能源基准调整的文件化信息（见 7.5）。
对运行中影响能源绩效的关键特性，组织应确保按规定的时间间隔对其进行识别、测量、监视和分析（见 9.1）。组织应制定并实施能源数据收集计划，计划要适合其规模、复杂性、资源及其测量和监测设备。该计划应规定监测其关键特性所需的数据，并规定收集、保留这些数据的方式和频次。
计划收集的（或适用时通过测量获取的）数据和保留的文件化信息应包括：
应按照规定的时间间隔评审能源数据收集计划，适当时更新。
组织应确保用于测量关键特性的设备所提供的数据是准确的和可重现的。组织应保留有关测量、监视和其他建立准确度和可重现性方法的文件化信息（见 7.5）。之所以列出来这两个条款，是因为其一重要，其二，有不少歪嘴和尚把好好的经文给念走调了（根本就说不清楚）。。。限于篇幅，这里不展开介绍，有兴趣的可见《能源管理体系宣讲》（PS：“三能管理”真的很有用丨体系、能管师、能管系统）。再如：某发电集团《效率手册》拟定的80个变量，指出了规范管理的方向路径，实际效果如何，各位冷暖自知。
比如：燃料低位发热量每降低1MJ/kg，300MW亚临界湿冷机组的发电煤耗增加0.852gce/kwh；排污率增加1%，发电煤耗增加1.279gce/kwh（这个重要！锅炉排污应根据电导率而不是定时排污！）对比前述燃油锅炉各变量的SPC分析，我们的动力设备管理有可能这样精细吗？！（PS：某电厂现场了解：由于煤仓混堆量大，入炉煤成分未做检验，经常要根据锅炉运行人员发现异常，再通知化验室补测入炉煤发热量等成分，这种管理。。。）合理设定能效基准，并识别其变量，建立其对应关系，再施展手段进行控制，至少SPC方法可以用能管软件实现海量参数批处理，并及时抽取所有控制变量的状态（能效带宽），对偏离进行监测，进而准确掌握各关键设备的运行状态。顺带把安全也管起来了，这也是ISO50001的逻辑。再比如，下图宝钢案例某鼓风机电耗偏离分析示例（数据为模拟），通过对高炉鼓风及的能效基准设定，各变量排序、归类，对可控变量纳入规程，对不可控变量建立函数关系，统计分析其影响，可用于指导管理、考核绩效。。。
从识别出的几十个变量中遴选前十，在此仅做逻辑展示。
有了基准，还要确定变量（影响因素）的对应关系，也就是测度算法，这才是精细化管理的根本。
所以，能耗超标扣绩效，板子不能都打在动力这一头，相关部门的偏离也得找出来，理论一番。。。（PS：想一想有多少动力能源管理者，因为不合理的绩效考评被错打了板子有苦无处说。。。这一招，怎么就不会呢 ！！！管能源真苦啊！领导还不待见。。。）“柔性管理”是当下能源管理的软肋，即“按需供能、精准控能”，这需要有系统平台的支持，特别是管理导入（能源数据流走向）和算法支持（对特定工业过程的深刻理解）。高特拉斯的“约束理论”，以及当下流行的“卓越运营”，一般用于在解决了浪费、初步实现精准控制后更高维度的系统间协同问题；在此特指能源的供需两大系统间的协同/柔性管理。利用能管系统（MES）提高监控效果，实现加热炉用电与冷却水流量协同，避免浪费，做到“按需供能、精准控能”。
在上图中，按时间序列协同分析了：生产计划、产线实际运行（启停及调整）、蒸汽消耗流量/压力，以及锅炉的点火升温/停炉、高压运行、出口蒸汽压力温度、天然气流量压力等多维变量；发现：生产设备典型运行时间段为7:18-20:18，即13小时，而锅炉压力高压设定时段为6:00-23:55，达到了17小时55分钟，存在4小时55分钟的非生产蒸汽高压供应，即蒸汽供应与使用不协同，优化空间较大。PS：这才是很多人叫嚣的“能源数字孪生”。做到这一点，仅靠现有的能管/能耗监测平台很难实现，关键是要有管理导入，按企业流程把能源数据流向梳理清楚，从MES、ERP等系统抽取有效数据做多变量关联分析（也就是所谓的“数据挖掘”），基本上得对EMS系统功能进行升级（软件的二次开发），让管理者体会到系统数据涌现的场景后，领悟在更高维度/层次上如何进行管理。也就是经历数次从“管理驱动数据”、再到“数据驱动管理”的轮回。后文将介绍能管软件的五个层次，大家多体会吧。PSs：我曾问企业能源管理者：能否从EMS系统监控到全厂的所有设备？还问：那这些设备都配表计了，电耗数据能从EMS系统看到吗？答：三相电压、电流，有功无功，等等，有的多一些，有的少一些。问：从这些数据能大体判断这些设备状态吗？比如：运行、停机、低负荷、换批次、维修等。。。最后我诱惑他：想不想分析下实时生产设备的状态？选台关键设备测评上一两周看看结果？答：###***%%%$$$@@@^^^^ 。。。所以我常说：用好了配电数据，全厂90%以上的过程活动都能被还原出来，而且还是实时的，精确到分分秒秒，关键设备能毫秒、微秒级。。。这就是电能的“孪生”功用。。。知易行难，先知道总是好的。。。能否“知行合一”？看造化罢。。。插一个之前的项目罢，是工信部[2019]145号文件，工业领域电力需求侧管理指南，今年获批立项国标GB/Z。其中关于配电可靠、用电可靠、电能质量等都有详细论述。
之所以这几年下很大力气研究电力需求侧管理（DSM），主要是因为智慧用电是未来工业4.0的制高点（再没有任何数据能够做到电能这样全知全能毫差立现）。《指南》连同《细则》（400页，20万字上下），相当于“科学用电的知识图谱”，先做起来，以后慢慢捯饬，总会有用的；企业管理者对照，缺啥补啥就好。。。。。
基本来说，企业最关心的，第一位是能源安全，也就是用电可靠；然后是能源品质，就是车间/用能部门所能感受到的能源质量稳定性；第三位才是能效，很多企业直接就是安全保供，别的不用想，节能减排靠后边。。。
专业的事交给专业的人来办，这几个参数指标领导只要心里有，交给技术管理人员做好管控，定期上报考核偏差就是了。。。
如果问题真比较严重，可以请专业机构做专项配电系统优化，下面是评价方法步骤，供参考。
好了，回顾总结，办法总比问题多，各种工具方法要统一于思想策略。
三种管理方法的组合应用，再与能源管理方法的结合，能够为精准控能、挑战极限能效提供方法论武装。
能耗桥 经常被用于展示结果，形象直观，其中设备可用性（A）、性能利用率（P），一次成品率（Q）等都转化为桥上的几段距离，最终得到OEE（设备综合效能），然后可与能源供应效率 E 相结合，展开进一步TEE分析。
某团队对窑炉、焚烧炉的极限能耗分析，形象直观，有助于揭示“理论极限能效” 。。。PS：回顾下以VSD技术挑战空压机（仅机头）的极限能效，黄线紧贴实际需求，接近了极限值；当然，空压站整体，乃至管网、使用等更大边界内，仍可能有较大提升空间。
下面案例较好地运用了工业工程（IE）方法，测度了能源使用端（产线）的每个能效影响因子，以及对应数理关系。即，每单位特定产品生产造成的额外电耗、每分钟故障停机的停机电耗/折算成单位产品边际电耗、每次刷新（即重启）所带来的额外电耗、质量损失造成的单位时间电耗，。。。（数据为模拟，展示逻辑）。
由此挖掘出的改进涉及到动力、生产、计划、质量、工艺、设备等部门。。。
PS：“边际”，这个词一用上，是不是立刻显得有点儿高级了。。。本来就是！！！有心人请仔细领会，看懂多少算多少。。。。
特别地，由于增加了大型用电设备（100kw以上），按照GB17167和ISO50001，应该调整能源基准，建立相应变量并识别与测算公式，很多能源管理者都想不到这一点，或者想到了说不清，提不出，通不过（悲桑ing~）。。。
这是某企业现场8条产线一次成品率，从85-99%（平均96%），返工再生产同样影响能源效率（A·P·Q 测算有时更为重要，若数据不全，可以“两头掐”）！！可以说，若该车间成品率提高一个点，单位产品能耗基本上会降低接近一个点，妥妥的。下图是宝钢能源评审案例，写进了GB/T29456-2012 能管体系指南 标准附件中，把产量、成品率、牌号、气温变化等变量的影响都算出来。一步步，展示得清清楚楚、明明白白。
（PS：可不能再说ISO50001只会做文件，没实际用处了；明明是自己没做好，顶多是遇到歪嘴和尚，把路带偏了。在我这里，就是找骂挨打按在地上反复摩擦，恨铁不成钢~~~）
组合上述工具，逐项分析每个变量及波动挖掘改进机会，实现改善（能效+增产）。有道是：企业/行业不断发展、科技迅速进步，原来先进的，可能会在竞争中的某一时刻落后、退伍了。改善无处不在、变革随时发生！（PS：丰田提出一毫米改善、一秒钟改善、一人工改善，用心体会下）。这是宝钢“三流一态”能源价值管理的逻辑。解剖麻雀，各项管理要素缺一不可，无关乎企业规模大小、用能量多少，若想管好一个也少不了。（PS：有人不服气这一套，曾叫嚣说：宝钢经验不适合国企。。。我去，真真叫不醒你这装睡的货！！！）细致而周密的管理，对每项规范与基准的确定与再考虑，心思到了才会有，人员能力和组织能力同步提升才好。（后面还有宝钢能源价值指标分析介绍）
以光伏为例，探讨最大可能利用可再生能源机会（即一体化利用可再生能源，包括一体化光伏BIPV）；当然，也应考虑因地制宜的风能、光热、生物质、热泵等策略组合；以及中水回用、余能利用、包材再利用等循环经济路线，选准时机，分步实施。某厂区屋顶光伏实例，已经做了光伏、围挡等工作，但还有不足：在碳中和压力下，还有大量厂区面积可供考虑，组合几种不同技术路线，综合考量总投资收益，应收尽收。屋顶光伏是最容易实施的，若有财政补贴或清洁生产等专项奖励，则投资收益期最短可达2-3年（北京某6000平米项目），但要防止挑肥拣瘦，由此造成投资锁定，限制了后续其他方案的实施。
BIPV（光伏建筑一体化）将太阳能光伏发电方阵安装在建筑的围护结构外表面来提供电力，从而把厂房、建筑建成分布式光伏能源站。在碳达峰、碳中和背景下，面对长期购绿电/绿证碳交易的贴现杠杆，用能单位势必在提高能效的同时，最大可能利用厂区的可再生能源资源。以往不太看得上的墙面、草坪、廊道等边边角角，在未来绿电和碳汇购买的压力下，也似乎显得没那么不可接受了。或许以往3年的静态收益期门槛，可以在社会责任投资（SRI）引领下，放宽到8-15年，甚至更长。。。
6月3-5日的上海光伏展，以“隆顶”、“隆绵”为代表的一批BIPV光伏建筑一体化产品，以跨界新型建材的方式闪亮登场；晶科、阳光电源等巨头也推出BIPV产品及解决方案，有可能引领未来一个新兴产业“一体化建筑光伏能源站”。
膜光伏外墙（光伏幕墙）系统，造价高于多晶硅，期待未来成本降低。
理论上建筑外墙三个面：正南、东南、西南都可安装光伏幕墙，就是发电效率/投资回收期差了些，但若采用一体化解决方案，几个子项分摊下，再考虑长期碳汇成本贴现，似乎也没那么难了。。。
储能安全是影响分布式可再生能源站的关键，插图是某大型屋顶+停车场+储能项目，在业内造成了巨大影响。。。
在有条件的厂区，可以考虑在草坪或水面铺设特效光伏（如企业logo），插图是山西大同的100MW熊猫光伏发电站，总占地约1500亩（差不多还是15亩地/1万平米合1MW，当然，西北光资源强区另算）。国内外有光伏高速等可载重道路光伏项目，相信在解决了耐磨、抗冲击等技术问题后，厂区非重载路面光伏将大有前途（步行道杆做成光伏走廊模式？！）。PS：“隆顶”强化玻璃可以经受轻度行走踩踏（套上鞋套/运维管理）。
碧桂园小区的光伏长廊，算是分布式屋顶的一个范例吧。该项目还做了光伏喷泉、光伏树、光伏垃圾桶、光伏座椅、光伏灯杆等科普教育项目。
感谢合作伙伴的数据支持，以北京为参照，按照每项1MW做了一体化光伏项目的收益概算。以屋顶光伏为例，大体上若规模减小到0.5MW，静态收益期会从5.9年延长到6.5-6.7 年；若扩大到2MW，则可能降到 5.5-5.7 年；6MW及以上，则可能降到4.5-5年左右（不含奖励、补贴等特殊优惠；因场地条件施工方式不同，成本变动影响到收益率）。
根据场地情况、区域特点、政策环境，企业可灵活自主选择各种可再生能源利用种类、方式。在5G+时代，一切皆有可能（比如，一个路灯杆，就可能是个信号灯、充电桩、气象站、监控点、信息屏等多重功能的集合体。。。）
下面是某知名企业碳中和方案的具体措施，以点带面、各取所需吧。
风力发电在城区或工业区就比较敏感高级了，北京亦庄的金风科技园就立起了两根风杆，配合其他措施直接实现了园区零碳。
总体而言，大型工厂或园区，可能有条件组合多种可再生能源资源，关键在于如何最大限度利用，吃干榨净、应收尽收（还是那句话：碳中和“教鞭”威力无穷）。金风科技园的整体方案，做逻辑展示吧，其实还可以做得更细致一些（个人看来，在能效、软件算法/分析深度/协同指挥，一体化光伏等方面，还有挖掘空间）。
年内或有可能开放“平价绿电”，但能否“一网多电”却是关键；最好能突破现货模式，哪怕10%电量日前交易，杠杆作用也不容小觑（“点穴手”有木有）。
中国的现状本底如此，未来可再生能源再加大力度也还需要个周期的，没那么快。。。
比对美国加州的24小时电力构成，中午的光伏一度能占据接近一半的比例，但夜间还是常规火电（得加上CCUS）为主，或许这会成为我们未来的常态。
未来的风电发展空间最大。受CCUS杠杆支撑，供电成本（不算过网费）会缓慢而坚定地上升 / 50-80% ！？）
未来电力系统“源网荷储”一体化管控模式还要加上“氢”的应用场景（PS：甘肃张掖刚签了10GW光、储、氢综合应用示范）。智慧能源的要义其一在于能源介质品类，因地制宜多能互补协同“风+光+热+生+氢+储+三联供”等分布式能源，其二在于有高智商的大脑，即能管软件的分析逻辑/大数据算法能够实现能源数字孪生：通过对产线各变量的采集、分析、控制，以收敛各项波动，实现能效带宽跃升、变窄，在提高可靠性的同时实现仿真，深度分析+精准预测（90-95%或更高）。
上图就是我曾逆向还原过的“协同制造-能效”软件，芬兰人十几年前就已实现工业应用，还获得过意大利总统奖之类（balabalabala）。关键是：能源数采→动力调度→供需协同→电力整合→数字孪生这五级的逻辑。这是ABB建立在130年全球水泥DCS占比超过60%的海量数据基础上，才积累出“对特定工业过程的深刻理解”，机理模型结合大数据模型，再适度规则模型。。。能理解的请前排举手。。。（PS：工信部2015年13号文件的几个能管中心建设方案最为靠谱。）
其中模块四：电力整合供应，是建立在现货市场基础上，以“一网多电+日前交易+集合竞价+偏差考核”等逻辑为基本规则的。在这个模式下，企业的CEO或CFO会盯紧生产调度，盘问为何会因某一时段电力申报量与使用量偏差过大导致成本上升，并想尽办法用成本考核把偏差控制在最小范围。这才会有“提高电力消耗计划10%的正确率，可减少1%的电力成本”的说法。（PS：敲黑板！这句话是重点中的重点，未来的能源怎么管，研究透这个就算过关了，当教授、博导都有富裕。。。。）该来的总要来，碳中和会极大推动电改深入进行，时不我待。。。
厦门某案例的展示，在叠加了光伏、电动车智能充放等内容，优化后的能耗需求曲线（黑色）变得平滑。
上图案例通过系统建模，调控多条产线的设备负荷分配，实现最大需量管理（不只是“容改需”，还包括了对各产线用电设备状态、负荷分配等深度管控），成功降低电力采购成本，由此成为工信部工业领域电力需求侧管理AAA级示范。PS：若财务总监管能源，会每每追问：“为什么成本又升高了？别用气温高哄骗我，说人话：气温到底高了几度？能耗基准值相应增加多少？比对基准成本增加是否合理？？？balabalabala，有点儿恐怖！！！说到能源价值指标，饿补一下宝钢经验吧，具体可参见桂其林在《冶金自动化》2012的文章。
从传统的能源指标管理模式，加入能源成本影响因子，变成能源价值指标，并一直深入到各现场的成本中心，下沉最小可控单元（管理颗粒度细化）。
同样一个单位的热量，不同介质的价格差异考虑进来，成本相差达到3.4倍，这就是“能源成本照妖镜”。把能源作为资源，不仅算单位产品能耗，更应该算算单位能源价值贡献，如千瓦时销售额/利润，积极乐观大大方方有前途 。。。这种把能源管理纳入主流的多系统融合，以及对各部门能源成本影响因子的划分，成功促使宝钢从2008年到2013年能源成本占比从29%（2700万吨标煤/年）每年下降一个点，到2014年约占21%（算得清、也降得下），其中30%成果（约7-8万Tce）按照管理项目与生产技术部门分割，齐抓共管有效激励。这个真心厉害了！！！上膝盖，有木有（吼吼）！！！须知，宝钢从85年计算机管理发轫到2015年创奖，三十年的历程不是盖的，试问时至今日，有几家敢说达到了宝钢08年的“能源价值指标管理”水平？？！！（从能耗指标到能源价值指标，提升的不只是方法，更是管理理念，以及由此带来的流程改变，必须是“全系统支持”）。碳达峰、中和是一个中长期过程，各种绿色技术进步的逻辑就不再赘述，以后有机会再分享（PS：低碳技术进步也是个大话题）。接下来我们讨论一个最难，也最不情愿的，烧钱大户，碳捕捉、利用与封存。
目前国内的捕捉技术相对还好（成本在200多），中等规模的可以讨论利用，拿来合成烯烃，做干冰、饮料、造冰雪/冬奥等，当然，还有人做人造金刚石的 。。。
封存首先需要合适的地质条件（盆地、近海等），运输和封存成本又要100多元，合计CCUS将达到400元上下。
看起来只有四川盆地、山陕、内蒙，以及新疆、西藏等几块盆地比较适合，近海马马虎虎（所以运过去要多花钱）。
从整体来说，发展循环型经济最有利于碳中和。上图的各种工具，早晚都会用得上的。
方法论不算复杂，但知易行难，细致功夫不容易（再对比博世2011-2020的几百项措施，真心是“耐得寂寞好读书、埋起头来做实事”，再赞！！！）
希望更多企业尽早实现从指标管理经过精益能效向智慧能源跃进，最终实现“世界级制造（WCM）”。PS1：续续鼓捣了半个多月，终于拿出个东西了，这期间看了不少报告、方案、文件、规范，参与多次讨论、会议，听取专家领导，特别是管理者们的意见。感谢各位工作室伙伴的大力支持，包括来自ABB、晶科、丰田、博世力士乐、武烟、金风、隆基、协鑫、阳光电源、中创碳投、阿古电务、一汽集团、长安汽车、潍柴动力、京东方、奔驰、华控自动化、优也信息，以及发改委能源所、国家节能中心、北京节能环保中心、中电联IDSM促进中心、上海质科院、WWF等单位专家的中肯意见与热情鼓励！极致能效的提出有可能帮助中国企业找到一条绿色发展、颠覆性创新的零碳之路，同时大幅降低碳达峰、碳中和成本，做到迈克尔·波特所称的“绿色战略创新”。也欢迎并期待各位专家反馈意见，共同探讨如何完善、应用上述方法论与诸班工具；指导企业/园区编制更为清晰合理的碳达峰、碳中和规划。本文章的案例多数是能耗相对较低的离散制造企业，很多还是比较急迫的外企，但方法工具是拿来用的，正如“数据要为思想服务”，企业家的创新精神无边界，所有好的工具方法不妨拿来一试。化工钢铁发电等大体量排放单位也可以对照、借鉴使用。PS2：忍不住叨咕下非著名管理寓言《袋鼠与笼子》。某天动物园管理员发现袋鼠从笼子里跑出来了，于是开会讨论认为是笼子高度过低。决定将笼子由10米加高到20米。结果第二天发现袋鼠还是跑出来，所以又决定再加高到30米。没想到隔天又看到袋鼠全跑到外面，管理员们大为紧张，决定一不做二不休，将笼子加高到100米。一天，长颈鹿和袋鼠们闲聊，“你们看，这些人会不会再继续加高你们的笼子？长颈鹿问。“很难说”。袋鼠说∶“如果他们再继续忘记关门的话！”面对碳中和这一未来40年乃至更长时期的挑战，选对方向可能比提高速度更重要。买绿电、买碳汇好比加高笼子，最好先回头看看能效这个笼门关严了没有。。。
