大数据背景下中国钢铁生产能源管控路径优化研究_徐雪松

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1、第1期(总第279期)工业技术经济No.1(General，No.279)2017年1月JournalofIndustrialTechnologicalEconomicsJan.2017大数据背景下中国钢铁生产能源管控路径优化研究1，2，31徐雪松杨胜杰12(湖南商学院，长沙410205)(美国布兰迪斯大学，波士顿02453)3(国防科学技术大学，长沙410073)〔摘要〕钢铁生产过程中一、二次能源种类多，结构复杂，传统的能源管理模式缺乏层次性、动态性和全局性，造成

2、能源管理过程的多头化、粗放化现象，管理效率低。本文在对中国钢铁企业能源管控过程能耗分析的基础上，研究钢铁企业能源管控模式的现状及存在的不足，提出中国钢铁企业能源管控模式低碳化、集成化及高效化的优化路径，以大数据分析和云信息平台建设为基础，给出从用能结构调整、能源梯级利用、节能量化管理到系统整体节能的对策建议，从而缓解钢铁生产对资源及环境的压力。以华菱湘潭钢铁有限公司为实证，分析新模式下钢铁能源管理和信息化建设的实施方案及其成效，为钢铁企业推进能源管理现代化提供借鉴和参考。〔关键词〕能源管理管理信息系统优化路径钢铁企业大数据DOI:10．3969/j．iss

3、n．1004－910X．2017．01．005〔中图分类号〕F426〔文献标识码〕A引言能源管理需求是根据生产过程能量使用、分配、随着中国新一轮城镇建设的快速发展，能源回收环节情况，对能量转换和输配环节及时进行供应紧张和环境污染问题日益严重。其中国民经调整，保证生产过程能量供需平衡，并最大限度济的重要基础之一的钢铁产业，其能源消耗量在减少二次能源放散和能源外购，实现能源资源的［6，7］全国能源总产量中占很大比例，钢铁工业的科学配置最优和节能降耗。用能管理及节能降耗成效对实现社会整体能耗下本文在对资源环境约束情况下，分析中国钢［1］降意义重大。在传统钢铁企业

4、的能源管理与调铁行业生产能耗，研究钢铁企业能源管控模式的控中，采用宏观手段调节能源的生产和消耗，一现状及存在的不足，基于大数据分析和云服务模般通过较长的统计周期进行静态计算和分析，管式，给出从用能结构调整、能源梯级利用、节能理调控对象也大多集中在单一能源介质或设备，量化管理到系统整体节能和先进信息系统结合的这样难以满足全局用能的低能耗、零放散、高效新思路和对策。同时，以华菱湘潭钢铁有限公司［2，3］益的要求。同时由于理论与方法方面的局限，为实证，分析新模式下以数据驱动为基础的能源能源调度方案仅仅涉及到费用，产量等目标，凭管理和管控信息化建设的实施方案及其成

5、效，为经验进行处理，而产量目标的实现往往以牺牲能钢铁企业推进节能减排及能源管理现代化提供借耗及增大排放污染为代价的，因此不具备整体优鉴和参考。化与智能调控的宏观预测和对生产过程的指导功［4，5］能，导致能源利用率不高。现代钢铁企业的收稿日期:2016—09—12基金项目:国家自然科学基金重点项目“面向环境管理的嵌入式服务决策支持理论与平台”(项目编号:71431006);国家社会科学基金项目“我国城市矿产产业系统脆弱性防范及对策研究”(项目编号:14BJY066);教育部人文社会科学研究青年项目“基于免疫智能的工业生产能耗成本预测控制研究———以钢铁行业为

6、例”(项目编号:12YJCZH233);湖南省教育厅科学研究青年项目“钢铁生产多能源介质分层动态调控建模及优化研究”(项目编号:13B060);国家留学基金资助。作者简介:徐雪松，湖南商学院移动商务智能湖南省重点实验室学科秘书，副教授，美国布兰迪斯大学Volen国家复杂系统研究中心访问学者，国防科学技术大学信息系统与管理学院博士后，副研究员。研究方向:产业创新，技术经济与管理。杨胜杰，通讯作者，湖南商学院移动商务智能湖南省重点实验室讲师，博士。研究方向:能源管理及优化。—32—第1期(总第279期)工业技术经济No.1(General，No.279)201

7、7年1月JournalofIndustrialTechnologicalEconomicsJan.20171中国钢铁生产能源管理过程的能耗状况1.3产业集中度低，企业能耗较高，全局能源利及原因分析用效率不高目前，中国钢铁工业仍有一批应淘汰的落后从分析钢铁企业能耗数据可以发现，一些企技术装备在生产，能源管理系统也只停留在基础业装置能耗不高，而总能耗却较高，存在工艺环级，钢铁产业总体能耗还偏高。另方面，在能源、节衔接和其他辅助系统能耗浪费的问题。虽然目环保方面存在劣势:

8、(1)中国钢铁生产以高炉前各钢铁企业都在大力建立环保部门、能源管理