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摘要：电能替代是改进能源消费的重要方式，是提升风/光等可再生能源发电利用率的有效途径。基于山西省电能替代工作的开展情况，探讨电能替代工作整体化开展方式，设计一种电能替代项目管理系统，为城市化电能替代工作的实施提供参考。
关键词：城市规划；电能替代；项目管理；系统设计
1电能替代工作整体开展方式
通过跟踪市场动态制定替代工作计划，从市场、城市建设双重角度，实现终端能源消费方式的转型升级。结合山西省太原市电能替代工作的开展，具体实施方案如下：
（1）开拓电能替代市场
“十三五”规划指出，电能替代工作力争完成230亿kWh电量替代任务，确定了以绿色交通、清洁取暖、能源综合利用等为重点，覆盖10个大类21个小类的电能替代示范工程实施方案，全方位推进电能替代工作。2017年，山西省在太原城市改造中建设了4个国家级改革示范区、3个省级改革示范区以及大学城区，且在城南、城北进行城区扩展，意在建设诸如先进制造、新能源、新材料、电子信息、健康医疗、文化创意等专项产业园，作为推广电能替代的示范点。首先，调查该地区的经济发展实际水平、能源拥有量以及可用能源的分布状况，预计引入诸如光伏、风能等城市分布能源。根据示范工业园区实际能源应用量，划分不同等级电能替代区，主要分为：重点区、潜力区、保守区3个区域。按照电能替代电量任务，制定电能替代计划，分配于不同等级替代区。
（2）建立双向沟通机制
电能替代工作与能源产业升级和人民日常生活息息相关，需要得到用户及用电企业的拥护与支持，因此需要开展宣传工作，提升消费终端用户对电能替代的认识度。建立完整的企业用户双向沟通机制，或结合本地优势开展电能替代相关主题活动，向社会各界宣传电能替代的理念和技术，打造电能替代体验绿色通道，快捷、方便地让用户体验到电能替代的优质服务。山西省开展了“电网连万家、共享电气化”主题活动，通过报刊、电视等多媒体，联合各级部门宣传新型清洁环保替代策略。此外针对电能替代不同等级区用户，进行走访上门服务，并邀请其到电能替代示范区进行参观调研，利用示范工程现场为企业用户讲解并演练，使其明确将煤消费转型为电能消费所带来的应用成果和经济效益。最终，与企业用户签署战略合作协议60项，增加潜力负荷142.17万kW。
（3）建立正向激励制度
“以电代煤、以电代油、电从远方来、来的是清洁电”的理念要全面融入电能替代工作，以此制定电能替代工作总体规划，拓展售电市场。在工作开展过程中，拓展电能替代的参与主体、参与方式和服务模式，探索电能替代与可再生能源消纳结合的机制，建立完整的电能替代正向激励制度。主动联系省、市发改委及经信委等部门，出台能源转型的相关政策，将电能替代工作作为整治环境及节能减排的重要方针政策，推进电能替代工作的顺利开展。2014年初，山西省电力公司采用以上方案，累计实施电能替代项目600多个，增加售电量75.85亿kWh，相当于减少使用直燃煤350万t，减排二氧化碳600多万t。
（4）加强示范工程建设
电能替代的全面推行、采用“以点到面，重点示范，循序渐进”的策略，根据城市发展规划，目前针对以下方面加强示范工程建设，推动电能替代工作：①集中供热，以电采暖代替热网供暖；②工农业生产，以电锅炉代替煤锅炉；③城市交通，以电动汽车代替燃油汽车；④私营中小企业的高耗能单位逐步执行“煤改电”替代计划；⑤拓展新兴及创新型领域，提高电量使用率，使替代结构优化升级。各个行政单位相配合，积极践行电能替代，逐步将电能替代渗透到各个行业。依此，山西电能替代工作主要从城镇转型、传统服务业以及城市交通领域中开展。针对太原及大同开展城乡“煤改电”工作，减小化石能源消耗，提高电能的清洁化利用程度。在城乡转型的进程中，通过建设以第三服务业为主的传统旅游业，以平遥古城为代表，发展现代化旅游型电能替代示范工程，提高电气化水平，让民众感受电能替代所带来的便利，进一步达到宣传的目的。对于城市交通，2016年太原城区为建设出租车电动化城市，前后共投入出租车8292辆；临汾、长治等市实行城市公共交通电动化，更换公交车2000多辆，城市交通电气化发展为山西省年售电量增加2亿kWh。
2电能替代项目信息管理系统设计
为了提高电力公司信息化管理水平，推进企业精益规范管理，必须建立一套合理且完善的电能替代项目信息化管理系统。在能源互联网的背景下，以先进的信息技术为基础，实现电能替代项目全过程、多角度、多元化管理，提高供电企业市场竞争力、管理及服务水平。系统的设计需满足功能实用性、操作简易性、网络广域性、网页动态性等，要求同时可实现项目客户端、项目管理端、系统运维端三方的实时登陆、查看、调整的功能。项目客户端主要用于项目客户登陆申请，查看项目进展和运营信息。项目管理端主要用于项目建设评估、项目申请信息接收、项目建设进程、项目运营分析、项目报表生成等。系统运维端主要用于系统后台运行维护调整。系统的设计要体现工作衔接流畅化、数据更新自动化、项目流程清晰化、项目进展透明化等特点。电能替代项目信息管理系统的整体框架分为3层：功能应用架构、数据架构、基础架构。项目功能应用架构主要有5部分：指令接收、预约申请、进程跟踪、报表管理、运营管理、潜力分析。预约申请为项目客户端录入项目基本信息，用于管理端的查看审批。进程跟踪为项目审批、建设状态的实时更新，主要由管理端负责更新，客户端可以实时跟踪查看。运营管理主要是对已竣工项目的实际运营情况进行采集分析，需要结合系统运维端编译的程序处理数据。报表管理为各个电能替代项目建设报表以及实时运营信息报表的生成，以便于管理端、客户端相关人员记录查看。潜力分析针对城市规划数据以及企业用能信息统计，分析电能替代潜力用户数据，供项目管理端查看。数据架构为功能应用架构采集并处理数据。具体数据有：企业能效数据、接收上级指标数据、项目基本信息、项目更新数据，以及系统维护端程序处理相关数据等。系统基础层主要为整个系统实现硬件设计。该管理系统需要服务器、网络、数据存储以及能效检测管理。电能替代项目信息管理系统的逻辑设计采用双闭环管理机制，具体设计如图1所示。逻辑设计主要是关于用户层与管理层的互动响应。通过网络连接和动态网页更新，使客户端和管理端可随时随地跟踪项目进程，了解项目工作计划以及建设运营情况。为保证项目的实时性和安全性，项目详细数据的传输处理采用系统内网。为方便工作人员实时查看跟踪，项目的进程申请与查询系统采用公用网络。对于用户层的设置主要分为用户用能采集系统、能效管理系统、电能替代项目预约申请系统以及跟踪查看系统等。用能采集系统和能效管理系统主要用于检验用户端能源使用状况，包括一次能源使用量采集，用电设备统计及用电量采集等。管理层的设计需要考虑上级指标接收系统、用户层数据反馈处理系统、电能替代项目方案制定系统、项目管理系统等，且为保证不同时域及地域的数据处理传输，在管理层与用户层之间需要连接统一的数据接口。整个电能替代项目信息管理系统的软件业务功能设计如图2所示。本系统主要分为项目客户端、项目管理端及系统维护端3个独立部分。每部分可根据自身业务需求进行查看编辑。在整个系统运行过程中，需要保证运行安全性，因此对于每次登陆的用户需要进行身份认证。用户登陆系统与权限认证流程如图3所示。电能替代项目区域划分方案设计，如图4所示。电能替代项目的开展需要在城市规划的进程中，划定项目改造重点区、潜力区以及保守区，制定对应的项目实施方案。对于潜力区和保守区的改造，需要随着该区域企业电气化水平的提高，不断对运行设备进行检测，提升其改造的可能性。且潜力区比保守区的改造可能性更大，改造间歇期更短。改造间歇期即潜力区电气化水平向重点区电气化水平的过渡期。为便于项目管理端和用户端查看系统运行的详细情况，设计报表管理系统，设计方案如图5所示。报表管理系统可生成企业能效信息报表、城市规划信息报表、电能替代项目信息报表及相关政策信息报表。
3结束语
本文首先结合山西省电能替代工作开展情况，介绍了电能替代工作整体化开展方式，并设计出一种电能替代项目信息管理系统。分别设计项目用户端、项目管理端以及系统运维端，可用于某一地区电能替代项目的改造建设。系统主要解决的问题如下：①不受时间和地域的限制，可实时查看并了解电能替代项目的实施进程。②设置管理层、网络层、用户层的多层管理机制，保证项目有序开展，且系统提供了项目客户端、项目管理端、系统运维端3种功能系统，便于系统的规范有序化运行。③采用系统内网和公用电网2种网络，保证系统数据的安全采集与传输，以及用户查询项目的便捷性。采用双闭环管理机制能够解决数据共享冲突的问题，实现了多方同时性作业。
参考文献：
［1］胡建东.电力营销管理信息系统建设思路探讨［J］.中国电力，2001，34（10）：62-65.
［2］骆君，丁灿晖.基于BS技术的电能替代信息管理系统开发［J］.大众用电，2017（3）：19-20.
作者:武志宏 韩建富 单位:国网山西省电力公司
