作者:小编 日期:2024-06-29 点击数:
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要确保建筑工程的节能控制有良好的实施效果,就要做好节能控制制度方面的工作,在相关制度完成后经过审核后予以实施。另外,还要对参与工程施工的所有施工人员进行意识上的宣传引导,把节能意识贯穿于其中,进而充分的发挥它的工程效益,可以从建筑工程的施工初始阶段开始抓好节能控制工作,进而实现节能减排的目的。合理的建筑规划和体型设计能有效地适应恶劣的微气候环境。它包括对建筑整体体量、建筑体型及建筑形体组合、建筑日照及朝向等方面的确定。建筑节能设计,要求建筑师从整体综合设计概念出发,坚持与环境专家、设备师和结构师紧密结合,针对建筑自身所处的具体环境气候特征,重视利用自然环境创造良好的建筑室内微气候,以尽量减少对建筑设备的依赖。具体措施可归纳为以下三个方面:合理选择建筑的地址、采取合理的外部环境设计、合理设计建筑形体。合理的建筑形体设计是充分利用建筑室外微环境来改善建筑室内微环境的关键部分,主要通过建筑各部件的结构构造设计和建筑内部空间的合理分隔设计得以实现。
建筑工程中,对自然资源的使用特别是可再生资源的利用是当前大多数施工单位经常会采用的一种节能控制方法,对于工程施工来说具有重要的现实意义,一般经常用到的有太阳能资源、风能、地热能等,这些资源具有零污染、高效率、简单方便等的优势特点,对于建筑工程施工的绿色环保化是有重要促进作用的。
建筑围护结构组成部件(屋顶、墙、地基、隔热材料、密封材料、门和窗、遮阳设施)的设计对建筑能耗、环境性能、室内空气质量与用户所处的视觉和热舒适环境有根本的影响。一般增大围护结构的费用仅为总投资的3%~6%,而节能却可达20%~40%。通过改善建筑物围护结构的热工性能,在夏季可减少室外热量传入室内,在冬季可减少室内热量的流失,使建筑热环境得以改善,从而减少建筑冷、热消耗。围护栏结构在建筑工程中也是一项较为重要的部分,从当前我国的建筑行业来看,粘土砖有广泛的利用,它具有容重低、保温隔热性能良好等的特点受到广大施工单位的青睐,使用断桥隔热型材料制作的金属门窗,外墙部分保温技术的合理使用以及对外遮阳系统的科学布置等等,这些技术都可以促进建筑工程中节能控制方法的发展。1.4电气设备的合理选择对于建筑工程施工来说,各种电气设备的选择使用是重要的规划点。从建筑能源消耗的角度来讲,建筑的照明和空调在所有电气设备中,是能源消耗最高的部分,基于此,它也是施工单位加强建筑节能控制方法应用的重点所在,当前在很多的城市发展中,已经实现了通过地泵系统来代替传统的通风空调系统的形式,对能源有了很大程度的节约,有很好的应用效果,并开始在全国各地开展实验性的推广使用。
在建筑工程管理中,开展节能控制技术,需要做好事前规划工作,因为它所涉及到的技术类型较多,较为复杂,而且这些不同的技术都是构成节能控制方法体系的关键。常见的有:第一,在建筑物的墙体、屋面部分的隔热、保温、抗寒方面的节能技术,这些节能技术对于建筑的正常使用是由重要作用的,可以给人创造适宜的居住条件。屋顶的保温、隔热是围护结构节能的重点之一。在寒冷的地区屋顶设保温层,以阻止室内热量散失;在炎热的地区屋顶设置隔热降温层以阻止太阳的辐射热传至室内。保温常用的技术措施是在屋顶防水层下设置导热系数小的轻质材料用作保温,如膨胀珍珠岩、玻璃棉等。第二,门窗的节能处理主要是改善材料的保温隔热性能和提高门窗的密闭性能。从门窗材料来看,近些年出现了铝合金隔热断桥型材、铝木复合型材、塑木复合型材以及UPVC塑料型材等一些技术含量较高的节能产品。UPVC塑料型材使用的原料是高分子材料-硬质聚氯乙烯,它不仅生产过程中能耗好、无污染,而且材料导热系数小,多腔体结构密封性好,因而保温隔热性能好。新型玻璃的应用对于建筑节能也具有很大的影响。为了解决大面积玻璃造成能量损失过大的问题,可以运用高新技术加工智能玻璃。智能玻璃能感知外界光的变化并作出反应,它有两类,一类是光致变色玻璃,在光照射时玻璃会感光变暗,光线不易通过;停止光照射时,玻璃复明,光线可以透过。第三,分户热量计量技术以及供热采暖系统的温度调控。第四,对地热、风能、太阳能等自然资源的应用设备和技术。在节约不可再生能源的同时,人类还在寻求开发利用新能源以适应人口增加和能源枯竭的现实,这是历史赋予现代人的使命,而新能源有效地开发利用必定要以高科技为依托。如开发利用太阳能、风能、潮汐能、水力、地热及其他可再生的自然资源,必须借助于先进的技术手段,并且要不断地完善和提高,已达到更有效地利用这些能源。第五,对建筑物的照明节能的产品和技术。
对于节能控制方法在建筑工程管理中的应用,要想取得高效的应用效果,就需要加大对其的重视力度,作为重点来关注,确保实施的严谨完整,下面从设计和施工两方面进行分析:
在进行建筑工程设计的初期阶段,需要施工的管理者把建筑节能的相关理念深入其中,加深对此的理解,明确节能控制在施工中的重要性。设计人员在进行设计的过程中,要严格的按照建筑节能的相关标准和要求进行设计工作,并在结合工程实际的基础上制定出科学严谨的施工设计方案,而且还要与施工的预期目标相吻合。
在施工方案确定后,就要开展正式的施工程序,就要把节能落实到每一施工环节中,需要在节能方面有有力的监控机制和重视力度。施工管理人员要对施工方案进行严格的审查,在具体的审查环节上,要确保时效性和完整性,经过一系列的确认无误后开始进行施工操作,不能出现审查的随意应付,要以工程的总体质量和节能环保为审查出发点。第一,强化旁站和巡视的作用旁站和巡视工作是对工程实施的有效监控措施,对于监控制度的执行务必要严格落实,严格执行,在施工过程中出现施工生产的部件不合格,就要施工管理人员进行严格的验收,及时的返回重修,不能影响到下一工序的正常运行。另外,对于施工中的要点和责任,也要有清晰的权责制,落实到具体的个人,保障问题的出现有具体的负责人。第二,对施工图纸的严格审查施工所设计的图纸方案一定要以节能环保为最终目的,保证各项施工的有效衔接,并经过审核部门的审核后进行施工应用。在进行施工图纸的审计时选哟进行会审工作和设计交底工作,确保所有的设计人员对方案图纸有详细的了解,这样也可以提高方案图纸的准确性和合理性,减少问题的遗漏。第三,建筑的原材料要符合标准建筑工程节能设计所需要的各种节能环保材料,要进行严格的审查,确保质量合格后方可进场应用于施工。对于保温材料、固定材料以及保护层等的材料需要有两年的有效期检验报告。具体的审查方式,可以有分批抽查、集中审查等方式,必要时可以针对某项材料进行临时的试验,同时要对各个材料中的一些成分组成进行检测,不能超标,对人体造成危害。第四,专项组织设计与施工方案任何一个建筑工程在进行施工的过程中,都需要对工程建设标准和各项规定的落实予以重点关注,特别是对一些强制性的规定来说,更是如此。在工程的设计和施工方案方面来说,要从技术和实用的角度来进行可行性的检查。第五,保温施工质量方面的问题保温施工方面的问题是建筑节能施工中常见的现象,而且出现的问题大多属于通病现象,例如咋伸缩缝内墙体中保温层的缺失、阳台内保温和外保温的同时应用等现象。这些问题不仅会给施工的节能性带来很大的不利影响,而且还会造成节能材料的浪费,增加了施工的成本费用。第六,保证施工方案的权威性对于施工中节能方案来说,一旦确定后就不能随意的更改,这是与施工的总体进程和节能效果有重要关系的,一旦更改就会造成节能标准的降低,使后续施工程序陷入混乱无序的状态,特殊情况下,需要更改的话,需要由专门的设计人员根据施工的现状和后期的施工进程来综合的分析再予以更改,并及时的上报做好备案工作。
随着我国对生态文明建设的重视程度逐渐提高,经济发展过程中对生态文明建设的重程度也逐渐提高,低碳经济成为当前经济发展的主要趋势。煤矿产业是我国经济发展过程中的主要能源产业之一,在煤矿生产过程中不仅要注重安全,更要注重安全生产绿色管理体系的建立。绿色代表着自然、安全,绿色理念是一个广泛的概念,我国煤矿企业生产和管理过程中的每个环节都存在着不安全因素,例如生产活动、安全措施、管理环节等,都可能出现问题,进而导致安全问题出现,导致生态环境受到污染。对此,在煤矿生产过程中要积极加强对绿色安全管理体系的建立,在现代管理理念中,煤矿安全生产的绿色管理理念象征着对煤矿生产过程进行全面管理,绿色管理是安全管理的一个重要内容,在安全生产的绿色管理背景下,煤矿产业中提出了绿色生产系统,涵盖了采掘、运输、排水、调度等各个工作环节,在每个环节中都应该要积极加强对节能理念的应用,使得绿色管理理念能够与煤矿生产过程进行有机结合,确保煤矿行业实现绿色、节能和可持续发展。
能源是经济发展的原动力,也是社会经济持续发展的基本保证,环境是人类生产生活的主要场所,也是人类生存和发展的基础。在人类社会不断发展的过程中,随着社会发展进程的不断推进,人类在改造客观世界的同时,由于对能源的过渡开发,导致环境造成严重破坏,对经济和社会的发展产生了一定的制约作用。当前世界中的能源体系依旧以煤炭、石油、天然气等化石燃料为基础,在我国煤炭是一种主要能源,在能源消费结构中大约占67%,但是由于传统的煤矿生产理念对环境保护的考虑不足,过度注重经济效益,因此导致煤炭生产过程中对环境的污染越来越严重。环境污染到一定程度时,对人们的生活带来了较大的危害,例如二氧化碳排放过多,导致全球气候变暖,海平面上升,再比如大气污染,导致雾霾严重,对人们的身体健康带来严重危害。经济发展过程中不仅要关注效益,更要关注环境。全球大气中的二氧化碳含量逐渐增多,已经引起了各国的重视,低碳经济成为当前各个国家经济规划与实施的重要引导,我国也积极加强对低碳理念的宣传,并且将这种理念深入到群众中,当前关于低碳经济的研究越来越深入,人们对低碳经济的认知程度也不断提升,我国经济发展过程中对环境污染的力度有所下降。
煤矿作为煤炭行业的基本元素,既是能源生产单位,也是能源消耗大户。在低碳经济背景下,煤矿安全生产关系到国家能源安全以及国家经济命脉,煤矿节能减排,则关系到国家节能减排总目标的实现,在坚持安全生产的前提下,煤矿企业的节能减排生产还面临着一些问题。
第一,落后的管理模式。在市场经济环境中,我国很多煤矿企业已经逐渐实现了转型,但是由于煤矿是一种长期存在于我国经济体系中的经济主体,受到传统的计划经济影响比较大,在经济发展过程中依旧可以看到一些老旧的管理模式,粗放式管理在煤矿企业中依旧比较明显,造成了我国煤矿企业的落后管理体制,例如在发展过程中有的企业比较注重经济效益,忽视了绿色生产和节能减排,在生产过程中一味关注效益最大化,只注重煤矿的开采量以及最后的生产能力的原因所在,忽视了煤矿开采的基础设施设备的建设和完善。因此,在老旧的经济模式中,煤矿企业的生产压力重,虽然经济效益看似客观,但是能源消耗与浪费也比较严重。
第二,落后的煤矿生产技术。随着我国生产力水平的不断提升,煤矿产业发展也需要提高生产力,科学技术的应用是提高经济生产力的主要途径。当前很多的煤矿企业都会选择扩建或改建来提高煤矿产量,这只是一种片面的经济管理模式,煤矿企业的转型发展不仅要体现在产量的提升上,更要体现在煤矿生产技术水平的提升,与世界上其他的发达国家相比,我国的煤矿开采设备和技术相对比较落后,如果只是依靠提高煤矿产量来提高我国的经济水平,这种做法不仅会加剧能源消耗,还会对煤矿企业的生产效率产生严重的消极影响,不利于煤矿企业的长远发展。
第三,能源消耗严重。在传统的生产模式中,为了提高煤矿的产量,一般都会通过延长煤矿生产周期的方式来达到目的,这种方法虽然可以使得煤矿的产量有一定水平的提升,但是也会增加煤矿企业生产人员的工作强度,在露天煤矿生产过程中,地质危害也会随着生产周期的延长而加重,生产周期增加,也会使能耗逐渐增大。对于一些生产规模较小的煤矿企业,其经济实力不足,煤矿开采设备不是很完善,因此在开采过程中通常会出现设备安装不到位、缺乏专业技术人员、工作制度不健全的现象,因此会导致煤矿企业的能耗问题越来越严重,形成恶性循环。
煤矿生产是我国经济发展过程中的一个重要项目,是为人们提供能源的主要途径,在长期发展理念中,粗放式管理模式导致煤矿企业生产过程中出现的问题越来越严重,环境污染越来越严重,如果不对传统的模式进行改变,会导致生产过程中的能耗问题越来越严重,进而导致煤矿企业生产水平降低,影响人民的生活。在低碳经济背景下,煤矿企业的生产模式也必须要加以改变,可以从以下几个方面着手,实现节能减排控制目标:
煤矿生产过程中缺乏节能环保节约管理理念是导致当前煤矿生产出现较大的能耗问题的一个重要原因,很多煤矿企业管理者在进行企业生产规划的时候,没有考虑到能耗的问题,而企业的工作人员通常都按照企业的生产规划进行煤矿开采,由于煤矿企业的总体规划设计对煤矿污染的考虑不足,因此在生产过程中忽略了能耗以及对环境污染的问题。在节能环保背景下,必须要加强对节能理念的应用,首先需要煤矿企业对煤矿生产的节能理念进行认识和了解,在企业发展过程中要逐渐加强对传统的节能环保理念的宣传和推广,彻底颠覆传统的生产管理模式,从生产管理设计上体现出低碳性、节能环保性。在实际工作中,要做到将节能减排工作与煤炭安全生产工作相结合,不仅要考虑当前实际工作,又要兼顾长远发展规划,煤矿企业领导者应该要结合当前生态环境建设的要求,对煤矿生产的废弃物排放进行控制,将节能减排基础性的建设纳入到煤矿企业发展日程中,并且要制定季度、月度、年度节能减排目标,确保煤矿生产模式得到切实改进,对煤矿生产过程中的各种污染环境进行有效控制。另外,在企业发展过程中要积极调动员工的积极性,引导员工实现思想和观念的转变,才能最终实现节能减排生产。例如可以通过煤矿企业的各种宣传媒介,如报纸、广播、宣传栏、黑板报等媒体形式,广泛宣传煤矿节能减排的重要性,在宣传教育过程中最好采用各种真实的故事,用其他煤矿的生产实例以及本企业发展过程中的实例对员工进行教育,引导人们形成节能减排的自觉性和习惯性。同时还可以创新宣传教育活动形式,使得节能减排教育可以更加形象、生动,例如开展“节能减排有奖知识问答”、“节能低碳,绿色发展”签名、“能源紧缺体验日”等活动,循序渐进地对员工进行思想灌输,引导人们在生产、工作和生活中要善用资源,杜绝浪费行为。
建设一套完善的组织体系是促进节能减排生产目标得以落实的重要基础,随着我国经济水平的不断提升,企业的管理模式创新必须要从管理体系创新着手,对煤矿企业而言,煤矿生产管理组织体系应该要层层细化,建立上层、中层、基层三个管理层次,上层为决策层,负责对煤矿生产进行统筹考虑,制定煤矿生产的节能减排工作目标,并且将该目标纳入总体发展规划过程中;中层为组织层,主要根据上层的决策,对具体的工作进行组织、部署、实施、监督、考核、总结,中层属于连接层,是连接上层与基层的重要部分;基层为实施层,要根据组织层的工作规划设计,在具体工作中将节能减排目标落实。在煤矿企业生产过程中,基层人员是节能减排生产的实施者,为了确保节能减排生产目标得以落实,要加强对基层一线员工的管理,成立以矿长为组长的节能工作领导小组,确定企业的分管领导,聘任能源管理负责人,设立节能减排科室,并且配备节能减排统计员,再在各个生产区队配备节能减排管理员和节能减排记录员,形成层级分明的考核体系与负责体系,确保煤矿生产的节能减排目标得以实现。
为了确保煤矿节能减排目标得以实现,在煤矿生产过程中应该要积极加强对煤矿生产考核的重视,用煤矿节能减排生产目标作为考核的依据,对煤矿的实际生产过程与目标完成情况进行比对分析,找到实际生产与目标之间的差距形成原因,并且对原因进行分析,及时进行整改,以提高煤矿企业的生产水平。为了实现对煤矿企业的全面考核,在企业发展过程中应该要首先形成规范化的目标管理体系,主要是一个设置目标、目标执行、绩效评估的过程。对于煤矿企业而言,应该要在印发《年度经营业绩考核目标》的通知中,将节能减排责任目标层层分解,落实到具体的单位、区队、班组以及岗位中,再根据行业的发展趋势以及企业的发展现状制定适合企业的《节能减排风险抵押与考核办法》,将节能减排工作纳入各专业动态考核和季度达标内容,用生产目标对节能生产责任人的工作进行指导,用考核对责任人的工作进行激励,并且充分发挥“检查结果来源于数据、考核评价来源于业绩”的考核理念,使得节能减排考核管理更加全面、公平、公正,以此激发煤矿企业员工和对节能减排工作的积极性。在考核管理过程中,对于达到节能减排目标的班组可以给予奖励,对于一些没有达到节能减排生产目标的班组,要予以批评教育和处罚,并且可以为其提供学习素材,借鉴、学习同行业的先进经验,从而对生产过程中存在的各种问题进行分析,注重主要单位能耗、重点设备工序能耗等关键指标的达标分析,通过不断学习,找到本班组生产过程中的问题,及时完成企业的节能减排生产目标。
煤矿生产管理是企业发展过程中的重要任务,管理的对象是全体员工,节能减排目标的落实,也必须要依靠全体员工。在节能减排生产管理过程中,管理者必须要转变传统的管理理念,对节能减排管理规章制度进行完善,从而不断提高煤矿企业生产水平。在管理制度的完善过程中,可以加强柔性管理制度的应用。在煤矿企业生产过程中,适当地使用柔性管理模式,相对于传统的严肃管理,可以极大地提高员工的工作积极性,有效地防止员工出现逆反情绪。企业领导者与节能减排生产责任人可以积极加强对员工的沟通和交流,责任人要及时深入到生产一线,与员工之间拉近距离,从而促进节能减排生产理念的有效传播。同时,在节能减排生产过程中,员工也有自己的思想,企业领导者与责任人应该要及时倾听员工的意见和建议,并且要充分考虑到员工的心理诉求,对员工在接受节能减排生产教育之后产生的新理念和新方法提供交流的平台与场所,通过约束和激励两个方面来引导员工的行动。
节能减排生产是一项系统性工作,在节能减排生产过程中应该要积极倡导清洁生产与循环经济发展理念。第一,加强清洁生产理念的推广,对于煤矿生产而言,传统生产过程中给人的感觉是脏乱差。为了改变这种现象,应该要在煤矿生产过程中制定《清洁生产审核实施方案》,并且按照《煤炭行业清洁生产评价指标体系》明确的定性、定量和等级指标要求,对生产技术进行创新,尤其是要加强生产设备、生产工艺、生产原材料的更新,对各种污染的原因进行分析,提出节能降耗的清洁生产方案。第二,发展循环经济。在煤矿生产过程中不可避免地产生一些共生伴生物,如果将这些物质直接外排,会导致严重的环境污染,但是如果采用相关技术对其进行利用,则可以实现资源的循环利用,实现节能生产目标。为了将煤矿生产中产生的污染物变废为宝,则必须要加强对各种绿色循环生产技术的引入,煤矿企业要配套建设生活污水处理设施,确保各种废水处理达标之后将其用于生产过程中,并且要建设煤矸石热电厂、粉煤灰提取氧化铝项目、粉煤灰砖厂、炉渣砖厂等项目,逐渐形成煤、煤化工、电力热力、建筑建材等共同发展的循环经济产业链。
综上所述,煤矿生产是我国经济生产中的主要项目,也是为我国群众提供能源的主要产业,在传统煤矿企业发展过程中,对环境带来的污染十分严重,能耗较高,不符合低碳经济生产模式。对此,必须要积极加强对低碳经济理念的宣传和推广,对传统的生产模式和管理模式进行创新,实现节能减排生产目标。
[1]陈明华.低碳经济形势下煤矿节能减排管理方法研究[J].能源环境保护,2014(05)
[2]冯飞.浅论煤矿节能减排的有效措施[J].中国新技术新产品,2016(14)
[3]秦矿荣.浅谈煤炭企业节能减排措施[J].工程技术:文摘版,2016(09)
云计算[1-2]方便网络应用的同时面临严重的能耗问题。针对这个问题,虚拟化[3-4]应运而生。虚拟化使多个虚拟机实例同时运行在一台物理机上,以减少电源消耗。
目前,集中式管理方法常用于整合虚拟机。文献[5]采用类似装箱问题中的启发式方法降低能耗的同时保证系统性能。文献[6-7]采用不同的方法重组虚拟机用以降低能耗。
采用集中式管理方法虽然在一定程度上能够降低能耗,但是仍存在一些问题。(1)该方法重组虚拟机时需要消耗大量的资源,因此消耗的电能也越多。迁移虚拟机的过程中,其服务性能在一定程度上会降低,因此减少管理过程中的虚拟机迁移次数是必要的。(2)集中管理方法只适用较小规模的集群,很难管理大规模云计算系统。针对以上所存问题,为了实现降低能耗的目的,本文提出一种云计算环境下面向能耗降低的虚拟机管理模型。
文献[8]研究服务器总电耗与CPU利用率之间的关系,即随着CPU的利用率从0到100%,服务器的总电耗呈线)所示。
其中,指预计的电耗;和分别指服务器空闲时的电耗和当服务器满负载时的电耗;代表当前CPU的利用率。一个物理节点的总能耗E定义为一段时间内电耗的函数积分,如公式(2)所示:
由于服务器的能耗取决于CPU的利用率。因此,通过提高物理节点CPU的利用率可减少电耗。
分布式管理方法中,本地管理持续监控本地节点CPU利用率,全局管理收集本地的节点信息,选择最佳节点接收需要迁移的虚拟机。分布式管理结构如图1所示。
为了提高节点CPU的利用率,系统设置了一个低门限值。若低于该门限值,迁移该节点上的所有虚拟机,然后关闭该节点以达到节能的目的。另一方面,系统设置一个高门限值,若高于该值,迁移一定数量的虚拟机,用于提高系统服务质量。
分布式管理策略是监控分布在节点上的本地管理对其的CPU利用率。若在设定的门限值内,则虚拟机不发生迁移。若某节点超过设定的阈值,即处于异常状态,系统则做出以下反应:(1)从异常节点上选择迁移虚拟机;(2)选取其他物理节点接受(1)中迁移出的虚拟机。以下论上述两方面。
本地管理首先从监控器捕捉到的异常节点进行虚拟机的迁移。通常会选择一个或多个虚拟机迁移出去,以消除异常现象。迁移分为一下两种情况:1)CPU利用率过高引起异常现象,本地迁移若干个虚拟机,迁移节点虚拟机的数量因具体情况而定。迁移的过程中首先CPU利用率按倒序排列,然后正序进行迁移。依此类推,直到该节点异常现象消除,则停止迁移。若因节点CPU利用率过低引起的异常现象,为了达到节能的目的,本地管理将该节点上的所有虚拟机迁移到其他节点并关闭该节点。
全局管理模型首先预判断待迁移的虚拟机,判断是否存在物理节点接受该虚拟机后不出现异常现象。若存在,全局管理进而对该节点进行电耗评估,即计算这些节点接收虚拟机先后的电耗之差,选择最小电耗差的物理节点接收待迁移虚拟机。若没有满足条件的物理节点则不进行迁移。
本文选择Cloudsim[9]平台作为仿真工具,该平台能够模拟大规模云计算数据中心的集群环境。Cloudsim平台对比集中管理方法和分布式管理方法,设置四组实验:实验1:物理节点数30,虚拟节点数90;实验2:物理节点数100,虚拟节点数300;实验3:物理节点数300,虚拟节点数900;实验4:物理节点数1000,虚拟节点数3000。
上述各规模的物理节点CPU配置均为3000MHz,内存为8GB,存储和带宽分别为1000GB和100Mb/s。虚拟机CPU的配置均为500MHz,内存为1GB,存储和带宽分别为100GB和25Mb/s。实验结果表明,虚拟机迁移过程中,由于需要迁移虚拟机,其CPU利用率增加了10%。
本文实验是分布式管理模型再不同门限值的情况下进行的。实验结果表明,当系统性能最佳时的高门限值为80%,低门限值为20%(限于篇幅,不罗列这部分实验结果)。因此,以下实验结果均是在该设置下完成的。
集群规模是物理节点数与虚拟机数之比。从图2可知,4组实验中,分布式管理方法较集中式管理方法分别减少了11%、18%、26%和31%的电耗,即云计算数据中心规模越大,分布式管理方法的电耗减少越多,原因是分布式管理方法设置的门限值减少了虚拟机迁移的次数。由于虚拟机迁移的次数减少了,则其消耗的CPU资源减少了,进而降低了能耗。
由图3可知,集群迁移数量会随着集群数量的增大而增大。但分布式管理方法的集群迁移数量明显低于集中式管理方法,其稳定性较高。
图4对比了集中式管理方法和分布式管理方法在不同集群规模下违反服务水平协议的概率。违反服务水平协议指虚拟机不能得到请求CPU的处理。违反服务水平协议的概率与系统服务质量成反比。实验表明,分布式管理方法比集中式管理方法的虚拟机迁移数量平均减少了68.24%,违反服务水平协议的概率平均减少了59.87%。由此可知,分布式管理方法可以很大程度的提高系统服务质量。
本文提出的云计算环境下面向能耗降低的虚拟机管理模型,其分布式管理方法通过设置高门限值和低门限值决定虚拟机的迁移。实验结果证明,分布式管理方法在大规模云计算系统中能够保证可靠的服务质量,并实现云计算数据中心的高效节能。为以保证其在不能规模下云计算数据中心的高效节能效果,将进一步研究如何设置高门限值和低门限值。
[1] 陈康,郑纬民.云计算:系统实例与研究现状[J].软件学报,2009,20(5):1337-1348.
[4] 金宏,王宏安,王强,等.一种任务优先级的综合设计方法[J].软件学报,2003,14(3):376-382.
[5] 王永炎,王强,王宏安,等.基于优先级表的实时调度算法及其实现[J].软件学报,2004,15(3):360-370.
能源问题是当今世界各国普遍重视的问题,被公认为人类面临的四大生存问题之一。而在能源消耗中,作为人类活动基本场所的建筑,其使用过程中所消耗的能量,在社会总能耗中占有很大的比例:西方发达国家,建筑能耗占社会总能耗的30%~50%;我国建筑能耗目前已占社会总能耗的30%左右,并有逐步提高到35%的趋势。因此,显而易见,就节约能源而言,建筑节能无疑是节约能源最有效的方法之一。发达国家在20世纪70年代石油危机之后都已认识到建筑节能问题的严峻性,普遍将建筑节能作为国家的基本政策。30多年来,各国在新建建筑设计和施工、既有建筑的节能改造、建筑运行节能管理上结合着本国的能源情况,相继推出一系列的建筑节能法律法规和标准,并制订了相应的监督、激励政策以保障法规和标准的有效实施,这些举措使发达国家在建筑节能领域取得了瞩目的成就。因此,通过国内外建筑节能标准化的系统比较,找出自身的差距并得出对我国建筑节能发展的启示,对推进我国建筑节能发展,进而推进“节约型社会”的建设具有非常重要的意义。
发达国家的建筑节能一般执行强制规制,其规制包括两个方面:一方面是建立各类建筑节能的标准体系;另一方面是通过立法明确建筑节能的管理模式和具体的实施办法,保证建筑节能标准的有效执行。从建筑节能标准化涉及的领域来看,它涉及新建(改建、扩建)建筑节能、既有建筑节能改造、建筑运行节能管理、建筑节能材料和产品以及可再生能源在建筑的应用等多个方面。由于前三者是目前建筑节能涉及的主要方面,而且新建(改建、扩建)建筑节能和既有建筑节能改造依据的标准和法规有很大的相似性,因此,以下将从新建建筑节能及建筑运行节能管理两个方面分析美国、欧洲各国、日本等发达国家和地区的建筑节能标准化概况。
美国由能源部负责全国的能源节约工作。在新建建筑节能方面,1975年美国采暖、制冷及空调工程协会首次颁布了标准“ASHRAE 90新建筑物设计节能”,之后该标准大约五年修订一次,最新的版本为2004年版。以该标准为基础,1977年12月美国官方正式颁布并推行了《新建筑物结构中的节能法规》,并在45个州内收到了很明显的节能效果。在建筑物运行节能管理方面,1973年,美国政府开始实行联邦政府能源管理计划(FEMP)[1]。该计划用于引导政府各部门更为有效地利用能源。它除了涵盖新建建筑、建筑改造、设备采购、水电煤气和负荷管理外,重点包括建筑节能管理、运行和维护。其职责是帮助政府机构用最有效的办法实施能源管理,获得更高的能源效率以节省纳税人的费用。该计划的实行成为了降低能源使用费用、减少美国政府财政赤字的重要措施之一。现在,FEMP已成为美国政府能源政策的一部分,并用立法和政府命令的形式固定下来(见表1)。
此外,美国采取了一系列手段来推动建筑节能法规和标准的实施。首先,采用经济政策对法规和标准实施进行激励。1978年颁布的“能源政策法”详尽地规定了建筑节能的经济支持问题。例如,为州一级地方政府开展节能工作(能源调查、执行国家能源计划等)给予补助费等。其次,制订市场准入制度对新的建筑节能进行全程监督,建筑节能监督管理工作贯穿从设计到施工直至验收的建筑修建全过程。第三,制订“能效标识”制度来推进节能产品的使用。环保署(EPA)和美国能源部(DOE)联合推动了“能源之星”项目,获得“能源之星”标识的产品必须超过该类产品相应的最低能源效率标准。为了促进能耗标识产品的推广应用,美国政府在公共设施购置中优先选用带有“能源之星”标识的高效节能产品。第四,推行建筑节能统计和审计制度。目前,美国已经建立了相关建筑能耗统计数据库;纽约州等州还实施了包括建筑节能审计在内的能源审计项目。
在新建建筑节能方面,欧洲很多国家没有发布过住宅性能认定标准,但都通过各种法规的确定来保障新建住宅建筑的节能。1985年,欧共体理事会发布《关于技术协调和标准化的新方法决议》,依该方法制定的“建筑产品指令”对建设工程提出了包括建筑节能在内的六项基本要求。瑞典1967年制订的《住宅标准法》中涉及新建建筑的节能,采用符合该法规制造的材料配件来建造住宅项目就能获得政府贷款[2]。在建筑运行节能管理方面,基于自身气候的原因,目前欧盟各国的运行节能管理的重点是供热锅炉管理。不仅每个国家制定了锅炉效率及节能导则,整个欧盟还成立了节能指导委员会,通过立法推动整个欧盟的节能工作。具体采用的措施包括欧盟推出了锅炉效率导则,定义了锅炉分类并规定了生活和商业供热锅炉的最低热效率要求并按此进行运行节能管理。
欧洲国家也采取了一系列的手段推行建筑节能相关法规和标准的实施。首先,在经济激励政策方面,德国、瑞典等国家先后采用了经济补助、减免税率等手段鼓励建筑节能。其次,德国和丹麦分别实行了“建筑物能耗等级标识”和“建筑能耗标识制度”推进建筑节能产品的使用。第三,实行了能量统计和审计制度。如英国对境内已建和在建的工业建筑、商业建筑和公共建筑等进行了全面的统计,丹麦对住宅用户实行了免费的供热节能审计[3]。
日本是节能管理体制和机制最完善的国家之一,从政府和地方都建立了完善的能源管理机构和咨询机构,还普遍建立了民间节能组织。其建筑节能法规和标准主要集中在新建建筑节能方面。早在1979年该国就颁布了《关于能源合理化使用的法律》,并于1992年和1999年先后修订过两次。该法规规定了新建建筑建设方的义务:即对于建设的新建筑,要使建设方和设计方在建筑物建设时就想方设法提高建筑物的能量利用率,但该法律并不作为罚款的依据。为了使所制定的法规得以执行,日本政府为此制定了许多具体可行的监督措施和必须执行的节能标准,并确立了明确的节能目标。根据建筑使用功能的不同,日本分别制定了公共建筑和住宅建筑的节能标准,其中公共建筑同样根据建筑使用功能的不同进一步细分为宾馆、医院、百货商场、办公建筑、学校等5个类型,并分别给出了相应的节能标准[4]。
与国外发达国家相比,我国的建筑节能起步较晚。1994年,建设部为了促进建筑节能工作,成立了节能工作协调组与建筑节能办公室,并多次下发关于实施建筑节能标准的通知,推动建筑节能标准的执行。随着对建筑节能工作重视的逐步加强,2006年9月建设部在科技发展中心又设立了建筑节能中心。但目前各个地方上的建筑节能组织机构还是临时性的,而且分属不同部门,相互之间没有形成良好的协同工作机制。
1997年,我国颁布了最早的与建筑节能相关的法律法规,即《中华人民共和国节约能源法》(主席令[第90号]以下简称“节能法”)和《中华人民共和国建筑法(主席令[第91号]以下简称“建筑法”)。1999年,国家经济贸易委员会公布实施了《重点用能单位节能管理办法》,它是《节能法》最早的配套规章,其后有关部委陆续制定了节电、节水、能源标准管理、节能产品认证管理、资源综合利用认定管理以及铁路、交通行业的《实施节约能源法细则》。截至2004年6月,有20多个省市先后颁布了总计约70项以《节能法》实施条例或者实施办法为主要内容的地方法规。大部分是对新建建筑执行节能标准强制性条文作出明确规定。2005年,建设部颁布了《民用建筑节能管理规定》及《关于新建居住建筑严格执行节能设计标准的通知》,对民用建筑的建筑节能作出了具体规定(见表2)。
除了上述法律法规外,我国还制定了一些与建筑节能相关的标准。首先,新建建筑节能方面,我国现行国家标准主要集中在建筑设计领域,其体系如表3所示[5]。
而建筑运行节能方面,我国已制订的国家标准主要包括用于空调通风运行管理的“GB 50365-2005空调通风系统运行管理规范”以及用于锅炉运行管理的“GB/T 3486-1993评价企业合理用热技术导则”、“GB/T 15317-1994工业锅炉节能监测方法”和“GB/T 17954-2000工业锅炉经济运行”。此外,围绕推行新型建材和进行建筑墙体改革,我国还制定了一系列新型墙材的国家和行业标准,例如,“MT/T 5011-1995节能墙体EPS外保温工程施工及验收规范”等。近年来,随着我国循环经济建设的推进,我国又制订了“GB/T 50378-2006绿色建筑评价标准”等一些与绿色建筑相关的标准。
虽然我国已经制定了一系列与建设节能相关的法规和标准,但总体来说,目前我国建筑节能法规和标准实施效果不佳。建设部2000年对北方建筑节能标准执行情况的检查结果显示,达到建筑节能设计标准的建筑只占同期建筑总量的6.4%。到2000年底,在全国城乡既有的房屋建筑中,达到采暖建筑节能设计标准要求的仅有1.8亿平方米,仅占全部城乡建筑面积的0.6%,还有270亿平方米的既有建筑存在着比较严重的保温隔热性和气密性差、供热系统效率低下等问题。
与国外发达国家和地区相比,我国在建筑节能标准化方面还存在较大的差距。下面我们将从建筑节能标准化管理体制、法规和标准制定、标准实施的管理和监督、经济激励政策、建筑能耗统计制度以及能效标识制度六个方面对国内外建筑节能标准化进行系统地比较分析,并在此基础上提出对我国建筑节能标准化工作的若干启示。
从发达国家建筑节能的发展历程来看,建筑节能经济是一种以外部经济特征为主的经济,公益性很强,仅仅依靠市场的调节很难奏效,因此,建筑节能及其标准化的发展离不开政府的积极推进和主导。为此,发达国家纷纷成立了负责节能工作的政府机构,建立了较完善的建筑节能标准化管理体制,通过政府职能在建筑节能领域内的不断强化,积极推动建筑节能标准化的发展。如美国能源部专门设立了国家节能办公室,法国设立能源节约厅,日本的经济产业省由资源能源厅的节能新能源部专门负责节能事宜。在上述国家机构之下,发达国家很多地方政府也建立了统一的节能管理机构。这些机构都围绕节能设定了很明确的职责,为建筑节能法规和标准的制定和推行提供了重要保证。而我国目前只有建设部2006年9月在科技发展中心设立了建筑节能中心,各个地方上的建筑节能组织机构大多是临时性的而且分属于不同部门,相互之间没有形成良好的协同工作机制。建筑节能标准化管理体制上的不完善已经成为阻碍我国建筑节能健康发展的主要瓶颈。因此,我国应借鉴发达国家建筑节能机管理体制上的成功经验,尽快完善建筑节能管理体制,加强政府在建筑节能上的推进力度。
发达国家建筑节能相关的标准、法规和政策往往相互配套,相互支撑,为建筑节能标准的有效实施奠定了坚实基础。这一点仅从美国联邦政府能源管理计划的配套法规及标准的制定和实施情况就可见一斑。另外,发达国家在制定节能标准时非常注重标准的科学性,标准制订的参与方大都来自相关的多个部门,标准的协调性较好。而从我国目前建筑节能领域的法律法规体系来看,我国建筑节能领域的基本法律缺乏相应的子法支持,建筑节能工作难以找到明确的法律依据。在我国现有的涉及建筑节能的法律文件中,仅有《节能法》和《建筑法》的效力级别是“法律”,缺乏与之相配套的《建筑节能法》或《建筑节能管理条例》等相关法规。由于《节能法》和《建筑法》两部法律都是从宏观角度对建筑节能加以规范,因此无法为建筑节能工作提供具体可行的法律依据。建设部发布的《民用建筑节能管理规定》虽然在推动各地建筑节能工作方面发挥了一定的作用,但其效力级别仅为“部门规章”,而我国不同能源、资源管理权归属于不同的权力部门,权利的分散以及各部门间的利益冲突极大地降低了《民用建筑节能管理规定》的执行力度和普遍的约束力。然而,建筑节能涉及建材、煤炭、电力、天然气、石油、轻工、家电等许多行业,因此必须制定相应的法律法规对建筑节能相关各部门给予统一协调和规范,才能保障建筑节能工作的顺利开展。此外,从我国现行的建筑节能标准体系来看,我国现行的节能标准主要涉及建筑设计阶段,建筑节能运行管理、能效、新能源利用、检测等方面的标准还比较缺乏,现有的标准还不成体系。而且,我国建筑节能标准与市场的结合度不强,实际可操作性不 高。从上述分析来看,我国应尽快完善建筑节能方面的法律法规和标准体系,并注重法律法规与标准体系间的相辅相成关系。
美国的节能法规对新建建筑推行系统的市场准入制度,实现了新建建筑从设计到施工直至验收的全程节能监督和管理。新建建筑工程必须做节能耗算;建筑施工前,设计方案必须通过有关方面的审查批准;所有的民用建筑施工必须严格执行建筑节能法规;建筑验收时,还需要实施能源审计项目,对建筑运行中的能耗进行能效诊断和检测。而与国外发达国家相比,我国目前建筑节能标准实施的管理和监督环节缺失,这也是我国建筑节能法规和标准实施效果不佳的主要原因之一。因此,我国应加强对建筑节能法规和标准实施的监督和管理,尽快建立相应的管理和监督制度。
经济激励政策是政府通过经济杠杆保证建筑节能标准实施的有效手段。发达国家在节能标准实施方面制订了一系列经济激励政策。例如,美国为支持州一级地方政府开展节能工作给予补助费;欧盟在实施锅炉节能管理时,对投资成本一般为常规锅炉1.5~2倍的冷凝式锅炉(节能锅炉)给予补贴。而我国目前的节能相关法规多数只有强制性要求,没有激励性的经济政策。我国曾有节能建筑可以减免固定资产投资方向调节税的优惠政策也于2001年1月1日起停止执行。我国应充分借鉴国外发达国家的经验,尽快制定建筑节能方面的经济激励政策,运用财政、信贷、物价、税收等经济调节手段鼓励、引导节能标准的实施,支持推动节能工作的开展。
建筑能耗的统计工作有利于全面了解建筑能耗的水平,同时在某种程度上可以反映建筑节能标准的执行情况,为进一步制订法规和标准提供数据支撑。美国自上世纪建立了统计制度并建立了相关建筑能耗统计数据库,英国对境内已建和在建建筑进行了全面的统计并也已建立详细数据库。而我国目前尚未建立科学的建筑能耗统计制度,建筑能耗的统计指标分散、统计方法不够成熟、统计渠道较单一。因此,我国应尽早建立科学的统计制度,为建筑节能标准的制定和实施做好基础数据支撑工作。
能源是经济发展的重要因素,但能源在利用的过程中也无可避免地产生了污染物,这也就意味着经济要高效发展就必须节约能源。可以说,节能直接关系到我国经济平稳、快速、可持续发展,它是我国转变经济增长方式的突破口和重要抓手。节能不仅能够减少能源浪费和消耗,突破资源瓶颈,缓解能源压力,保障我国能源安全,而且是贯彻落实科学发展观,构建社会主义和谐社会的重大举措,是建设资源节约型、环境友好型社会建设的必然选择,是推进经济结构调整、转变经济增长方式的必由之路,是维护中华民族长远利益的必然要求。目前世界各国通行的做法是运用法律手段规范和调节能源开发利用活动。能源已成为制约我国经济和社会发展的瓶颈,因而迫切需要运用法律调控机制来解决能源问题。如何科学合理地开发利用能源,能源法发挥着重要的规制作用。对于推动企业节能,单纯依靠市场调节往往失灵,法律强制手段必须发挥作用。我们以往管理能源,喜欢运用政府的来规范,重能源政策而轻能源法律。事实上,我们应该崇尚能源法制观念,逐步减少靠规范能源工作,通过节能法律解决现实重大能源问题。我们一定要改变重政策轻法律的、重开发轻节约的趋势,提高能源的利用效率。
中国的节能工作重心随着经济体制改革的变化而变化。1980年,中国第一次开始开展节能减排的工作,当时改革开放政策已定,中国的工作重心是经济建设。但由于电力的短缺,许多企业不能正常运行。因此,缓解能源(特别是电力)供应紧张成了政府节能工作的重心。在这样的情形下,政府主要围绕企业能源生产和技术创新、企业能源供应管理等方面制定节能制度。20世纪90年代以后,在市场经济大潮下,中国的经济体制也随之变化,在技术进步、经济发展的前提下,能源、电力供应压力有所缓解。为了适应市场经济体制的发展,政府的节能工作中心开始向市场转变,促使节能法律法规与市场机制相协调。在这一阶段中,国家制定了一系列节约能源法律法规,主要有《节约能源法》、《可再生能源法》、《重点单位节能管理办法》、《节能产品认证管理办法》等。
(一)我国节能减排法律体系的缺陷我国能源法律法规建设已经取得重大成绩,体系雏形基本完成。但由于我国能源立法十分薄弱,现行的各种法律法规还不能适应未来社会高效、清洁、经济、安全能源体系的要求。能源基本法、石油天然气法、原子能法等方面的法律还是空白,能源体系在结构、内容和协调等方面也存在缺陷。主要表现为:现行法律法规缺乏可操作;能源领域的宏观调控、能源结构调整缺少法律依据;能源发展改革滞后和不到位等。
(二)政府节能管理存在的问题政府在建立健全节能法律法规、加强节能降耗管理、建立节能减排长效综合管理机制等节能工作中取得了一定的成绩,但受观念和制度等因素的影响,再加上政府机构节能涉及建筑节能改造、政府节能采购、改善节能管理等许多方面,在这些方面面临着一些突出的问题。例如:节能管理体制不健全,缺乏鼓励政策,没有建立起政府节能工程配套措施。
(三)企业节能管理存在的问题企业是国家经济实力的基础,节能不仅是每一个企业应当承担的社会责任,而且是其提高竞争力、实现又好又快和可持续发展的必选之路。企业节能管理应该充分发挥市场配置资源的基础性作用,实现能源的合理使用和优化配置;重点建立健全资源节约责任制;大力推行清洁生产和使用节能产品。但是,还存在许多需要解决的问题,比如:企业节能涉及的部门多、环节多,部门之间的协调性差,配套设施也不完善。另外,企业的节能管理制度不够健全,不能够深入贯彻执行国家的能源法律、政策和技术标准。
(四)公众参与节能存在的问题节能不仅是企业的责任,也与我们每个人的生活息息相关,没有全社会的参与,节能的目标是不可能实现的。公众参与节能制度在国际社会和一些国家已经取得很好的实践效果,它不仅可以普及有关资源节约的法律法规,还可以增强全民的节约意识,改变居民的生活习惯。中国也在立法中作出了关于公众参与的规定,但效果并不理想,公众关于节能减排的意识依然很淡薄,同时节能法律的约束力也有待进一步的加强。
(五)节能技术创新制度存在的问题科学技术是第一生产力,节能也不例外。但由于我国企业的节能技术开发能力比较薄弱,没有形成自己的核心力量,创新能力也不足,再加上企业对技术创新没有给予足够的重视和资金投入;官产学或产学研之间缺乏密切合作,没有形成合力;相应的创新服务体系尚未形成。因此企业作为技术创新主体的地位也未真正确立。
(一)完善节能法律制度以及相关的法律法规首先,建立和健全节能的法律法规体系。加快完善节能法律法规体系;提高处罚标准,切实解决“违法成本低、守法成本高”的问题;积极推动节约能源法、循环经济法、水污染防治法等法律的制定及修订工作;加快民用建筑节能、废旧家用电器回收处理管理、固定资产投资项目节能评估和审查管理、环保设施运营监督管理、排污许可、家禽养殖污染防治、城市排水和污水管理、电网调度管理等方面行政法规的制定;抓紧完成节能监督管理、重点用能单位节能管理、节约用电管理、二氧化硫排污交易管理等行政规章的制定及修订工作。其次,加快制定相关法律法规和标准。在加大加快循环经济立法进程的同时,相关部门也要抓紧研究配套法规和标准。制定和实施强制性、超前性能效标准,包括主要工业耗能设备、家用电器、照明器具、机动车等能效标准。组织修订和完善主要耗能行业节能设计规范、建筑节能标准,加快制定建筑物制冷、采暖温度控制标准等。当前重点是加快制定机动车燃油标准和经济性限制标准,同时建立和实施机动车燃油经济性申报、标识、公布三项制度。
(二)完善政府的节能各级政府应该加强节能的宏观调控和公共服务职能,推行“绿色行政”,建设“节能型机关”;加强节能降耗的领导和管理;推动节能技术进步和循环经济发展;加强固定资产投资项目节能评估和审查;合理界定政府节能职能和地位;改革现行节能政府管制制度,使其与市场经济条件下的管理理念相适应,实现政府职能的重新定位,逐步从竞争性领域走出来,向服务型政府方向转变,营造一个公平有序的竞争秩序,为我国能源发展创造一个良好的外部环境。
(三)完善企业的节能由于企业节能管理不同于政府节能主管部门的节能管理,要加强企业节能管理,深化企业改革,以市场为导向充分发挥市场资源配置的基础性地位;开展节能宣传教育,组织节能培训;正确处理生产经营与节能减排的关系,把节能真正融入企业的发展战略、管理体系和日常经营活动中,推动企业向生态环保型产业发展,提高能源效率,走出一条科技含量高、经济效益好、资源消耗低、环境污染少、人力资源优势得到充分发挥的新型工业化道路。
(四)完善公众参与制度公民是节能工作最广的主体,如何提高广大公民的节能意识是做好节能工作的根本。因此每个公民要从国家发展战略和全局的高度,充分认识加快建设节约型社会的重要性和紧迫性,深刻领会节能节电对保障和促进国民可持续发展的重要意义,增强资源忧患意识,自觉严守节能节电政策法规。一要加强节能减排宣传。要利用各种宣传手段,加大对节约能源的宣传力度,建设节约文化,树立节约风尚,倡导节约文明,曝光浪费现象,引导社会公众节约能源资源,从自身做起,从身边小事做起,从现在做起。二要公民节约行为准则,宣传节能知识。设立节能能源机构负责组织全国节能知识宣传,并建立专门的节能知识网站。在中央机关开展以“做节能表率、建节约型机关”活动,在全国广大青年中广泛开展以“做节约先锋,展青春风采”为主题的“青年文明示范行动”,各地区也都要开展各种形式的宣传活动,为节能营造良好的氛围。三要加强节约能源教育。要广泛开展国情教育,将能源教育纳入国民教育体系,把节约能源纳入中小学教育、职业教育和职业技术培训体系,大力宣传节能知识;增强全社会尤其是各级领导干部和中小学生的资源忧患意识与节约资源、保护环境的责任意识。通过形式多样的宣传教育活动,动员社会各界广泛参与,使节能成为全体公民的自觉行动。四要开展节能表彰和奖励活动。对在节能降耗和污染减排工作中做出突出贡献的单位和个人,各级政府要积极予以表彰和奖励。组织媒体宣传节能先进典型,把浪费能源资源、严重污染环境的个人和单位进行揭露和曝光。
随着人类生产力的高度发展,能源消耗日益增加,20世纪70年代世界石油危机爆发后,合同能源管理作为一种全新的节能新机制在市场经济国家逐步发展起来。最早的节能服务公司1975年出现在瑞典,随后各发达国家如美国、英国、加拿大、日本等都产生了一批节能服务公司,合同能源管理发展迅速,成为一个新兴的节能产业。
20世纪90年代末,我国开始引进合同能源管理模式,在当前我国经济强劲增长,能源短缺已经开始隐现的大背景下,合同能源管理顺应社会发展的方向,以市场机制为基础,立足于从需求角度解决能源问题,实现能源管理从自我管理向社会化、专业化管理的转变。作为节能概念的全新创举, 合同能源管理这一新型的节能模式在我国还处于刚起步阶段,还是较新的概念,其发展遇到了很多问题。如何实现合同能源管理的创新发展,达到节约能源的目的已成为持续发展中一个亟待解决的问题。
合同能源管理(Energy Management Contract ,简称EMC),即由专业的节能服务公司(Energy Service Company,在国外简称ESCO,在国内简称EMCO)通过能源服务合同为客户企业提供能源诊断、方案设计、技术选择、项目融资、设备采购、安装调试、运行维护、人员培训、节能量检测、节能量跟踪等一整套的系统化服务;在合同期节能服务公司与客户企业分享节能效益,并由此得到应回收的投资和合理的利润。与一般设备和技术的供应不同,合同能源管理是一种比较特殊的产业,他是按照“合同能源管理”机制运行的、以盈利为直接目的的专业化服务。合同能源管理的特殊性在于节能服务公司销售的不仅是产品或技术,更重要的是客户提供综合性的节能服务,也就是为客户实施节能项目,其实质是为客户实现节约能源。
合同能源管理经过30多年的运行,商业模式已经十分成熟,合同能源管理也已演变和发展为一种成熟的市场化节能新机制,在欧美等发达国家得到了较好的推广和应用。
美国是能源管理服务产业最发达的国家。美国政府对合同能源管理服务有利的政策包括:政府制订了有关建筑物节能标准和法规;环境保护的法规、审计的法规等等。1985年以来,美国政府曾以25亿美元的财政预算支持政府机构的节能项目。1992年,美国联邦政府通过一个议案,要求政府与能源管理服务公司合作进行合同能源管理,同时不增加政府预算。该议案要求到2005年,联邦政府机构的所有办公楼宇节能30%,为此联邦政府提供了30亿的财政拨款。
在上个世纪70年代石油危机后,人们的节能环保意识也大大加强。为了促进政府机关大楼带头接受合同能源管理服务,1992年,加拿大联邦政府开始实施“联邦政府建筑物节能促进计划”。其中规定了节能省下来的资金留给政府机构,同时,该计划规定政府机构只能与通过资格审查的能源管理服务公司进行合作。
法国是欧洲各国电力出口最大的国家,也是世界上核电比例最高的国家,但法国政府仍然注重节能和环境保护,能源管理服务公司的发展也具有一定的规模。与其他国家相比,法国的能源管理服务公司多为行业性的,如在煤气、电力、供水等行业较发达,这些公司不仅提供节能方面的服务,而且还承担相应的类似物业管理方面的工作,节能与能源供应相关的一系列服务是其收益来源。
日本成立了能源管理服务协会。近几年来,日本的能源管理服务关联市场规模增长迅速,自2002年,其在工业领域的项目份额也开始迅速增长。为节能改造项目,日本政府主要采取了三种支持政策:事业资金支持政策、金融支持政策和税制支持政策。
巴西的能源管理服务公司大多为工程公司,隶属于大公司下一个分支,业务领域在工业尤其是电厂方面,他们的项目规模比较大,在百万美元左右,采取的是效益分享方式。由于2001年的能源危机(巴西电力结构以水电为主,占97%,由于天气干旱导致电力短缺),巴西政府重视节能,颁布了一些法规,如要求电力公司必须以1%的年收入用于节能研发和节能项目投资,加上人们节能意识的提高,大大促进了巴西能源管理服务的发展,成立了能源管理服务协会,并于今年开始对能源管理服务公司进行认证的准备。
10年前,我国从国外引进合同能源管理节能新机制,首先在北京、辽宁、山东等地进行了示范性推广。目前,北京、郑州、山东、湖南采用这种模式的试点项目已达32个,试点面积达127.9万平方米,平均节能率为42.5%,节约能源总量每年2.04万吨标准煤,拟参与试点的项目数量为113个,预计总面积350万平方米以上,有逐步扩大的势头。但是,我国节能市场的发育目前尚处于初级阶段,合同能源管理在我国还是较新的概念,以市场为导向的节能投资鼓励机制和企业节能激励机制尚没有形成和确立,节能产业发展面临五大瓶颈的制约。
目前,我国对推广合同能源管理尚没有专门的支持政策,税务部门对节能服务公司开展节能服务业务也没有优惠扶持政策,导致节能服务公司自我积累能力和业务拓展能力受到严重影响,制约了节能产业化发展进程。另外,现行节能法律约束力较弱,对能源利用效率低的企业或行为并没有明显的惩罚措施。对节能行为也缺乏明显的激励政策,特别是没有与节能的环保效益挂钩。除部分高耗能企业从节省成本出发对节能有一定认识外,大多数企业因为能源占产品成本不是太高,没有节能的积极性。
节能服务公司的运营机制是全新的,又比较复杂,潜在的节能服务公司或者是按合同能源管理模式运营却没有受过专业培训的节能服务公司,大多数缺乏综合技术能力、市场开拓能力、商务计划制订能力、财务管理与风险防范能力、后期管理能力等,降低了向用户提供服务的水平。目前,在我国合同能源管理的推广主要由新成立的节能服务公司,以及一些中介机构承担,国家级节能公司尚未介入。而缺乏大公司、大集团的参与,也严重影响了合同能源管理推广的规模和进程。
多数运营的节能服务公司经济实力较弱,无力提供保证其贷款安全性的担保或抵押。融资难是企业普遍反映较多的一大问题。由于合同能源管理的投入产出周期长,大项目一般在投入几年以后才会有回报,企业要进行后续投入面临很大的资金压力。而作为中小企业,又是新生的企业,商业资信度相对较低,很难从银行获得商业贷款。这就制约了企业的进一步发展。因资金不足,大量好的节能技改项目无法实施。虽然世行/GEF中国节能促进项目二期已正式启动,全球环境基金将提供2600万美元赠款支持,但对庞大的节能服务产业需求来说,仍是杯水车薪。
4.合同能源管理这一先进的市场节能新机制的运作,与现行企业财务管理制度存在矛盾
“先投资后回收”这一模式按现行企业财务运行模式根本无法做财务核算,目前多是进行变通处理。例如将一台节能锅炉放在企业使用,在合同期内所有权仍属于节能公司,企业支付节能费,既难进成本,又无法提折旧,让双方都很为难。
在节能服务市场推广上,由于广大能源用户等对合同能源管理还缺乏充分的了解,加上一些公司以节能公司名义扰乱市场秩序,导致一些单位对合同能源管理心存排斥。
过去,我国的节能管理工作主要是通过政府节能主管部门、各级节能服务机构和企业节能管理部门三位一体的能源管理机制运作。这一节能体系在原来的计划经济体制下,发挥了重要的作用并取得了显著的节能成就。但是,随着我国经济体制面向市场的转变,原有的节能管理体制,已不适应变化了的形势,也必须随之转变;在新形势下,节能的阻力主要表现为节能投资的市场障碍。基于市场的节能新机制,合同能源管理的创新发展应着手建立节能服务体系,发展节能服务产业,主要措施有:
(1)坚持统筹规划、因地制宜、以点带面、近期目标和长远利益相结合的原则,探索适合我国国情需要的节能体制和机制的创新模式,逐步推进节能服务体系的建设工作。
(2)要求各地要有效运用价格、收费、税收、财政、金融等经济杠杆,不断完善政策法规、技术支撑体系和节能信息服务,形成良性的节能服务市场机制,使其成为驱动节能向前发展的内在动力。
(3)建立政府节能减排基金,通过贴息、补贴、担保等方式支持企业、节能公司利用新型节能模式进行节能改造。
(4)修改现行节能法律,出台带有强制执行的措施,并与环保政策相衔接,从政策法规上引导全社会,特别是企业真正重视节能工作。
(5)有针对性地帮助合同能源管理建立防范风险的市场机制,创新融资模式、拓宽融资渠道,鼓励金融机构、风险投资机构、专项基金进入节能服务领域,为合同能源管理搭建更为广阔的融资服务平台。
(6)加大对节能服务理念和合同能源管理机制的宣传力度,改善节能信息和节能信息传播不畅的现状。
(7)对企业进行能源监测,对能源消耗达不到行业标准或产品标准的企业提出节能整改建议,限期整改。
(8)改革财务管理相关规则,允许合同能源管理中的费用进入当期产品成本,确保合同能源管理模式的正常运转。
国际上成功的节能运作经验表明,节能的根本出路是:充分依靠市场,最大限度地发挥市场机制的主导作用;同时政府部门采取适当的宏观调控政策和措施对节能市场进行规范和引导。两者都是促进节能的必要和有效手段,关键在于如何把握两者相统一的一面,合理、充分地分别运用市场节能机制和宏观调控手段,同时为实现最佳的节能效果这一基本目标服务。为进一步推动我国的节能工作,必须正视目前在合同能源管理中存在的问题,引导和促进节能机制面向市场的过度和转变,借鉴、学习和引进市场经济国家先进的节能新机制,寻找出一条政府、企业和投资方共赢的节能道路。
[1]沈龙海:合同能源管理与中国节能服务产业发展. 电力需求侧管理.2007.5
[3]许泓:一种基于市场的节能新机制.合同能源管理.电力需求侧管理.2002.4
虽然我国制定了关于推动建筑节能的法律法规框架,但是其内容缺乏针对性,比如我国制定的《节约能源法》则是对工业节能方面的规定,而对建筑节能方面的规定过于薄弱,即使一些地方制定了相应的地方性行政规章制度,但是由于其法律地位低,在具体的执行中缺乏强制约束力。另外我国目前所规定的相关法律制度缺乏衔接性。一般制定的节能法规只是用于某一个行业,而对于涉及到不同行业的建筑业而言其规定显得过于狭窄。
首先对新建建筑节能执行不到位。为了实现节能减排地方政府部门明确了对新建建筑要采取节能设计标准,但是在具体的执行过程中许多新建的建筑不严格按照标准执行;其次对既有建筑的节能改造工作缺乏有力的管理机构。目前我国还没有建立统一的建筑节能改革机构,虽然一些单位内部设置了节能减排改造机构,但是其由于受到不同部门的多重管理,造成既有建筑节能改造陷入“多头管理”的局面。以建筑节能与墙体材料改革办公室为例,有的地方将其纳入经济委员会管理范畴,有的地方则将其纳入建设委员会管辖范畴;最后既有建筑节能改造过程管理不规范。目前对既有建筑的节能改造缺乏科学的评估依据,导致改造过程缺乏有效地规划,不利于既有建筑的整体规划。
目前我国既有建筑的面积比较大,而且这些建筑基本上都没有构建节能措施,因此需要进行节能改造的建筑面积也就比较大。按照最保守的计算方法节能改造的费用为200元平米,以此可见进行既有建筑节能改造需要一大笔资金,而这些资金如果单靠财政开支是不现实的。而如果由政府、建筑商、住户共同承担,则是相对比较科学的,但是按照“谁收益、谁投资”的原则,开发商也不愿意出资。而且结合工作实践,居民出资的积极性也不高,即使政府给予其一定的财政补贴,愿意进行节能改造的居民仍然不多。
对于既有建筑的节能改造,首先要从法律法规方面给予规范,现阶段要进一步完善和细化建筑节能改造方面的法律,从制度层面进行更加有效的保障,增加对建筑节能工作的具体约束与指导。同时还要加强法律法规之间的协调统一性,实现不同部门、不同地方所规定的规章制度的相互衔接性,最终形成“法律法规十部门规章十实施细则”的形式。
一是建立有效的管理组织机构,切实担负起所负责区域的建筑节能改造工作。明确政府公共服务部门的职责,强化相关机构的责任意识,加大建筑节能改造工作的监督力度。二是加强建筑节能的标准管理。推行既有建筑节能改造工作就需要建立标准化的节能改造标准,为此地方政府要积极地组织相关专家学者结合本地区的实际情况制定切合实际的节能改造方案。同时也要积极地吸取国内外先进的改造技术,既要考虑经济因素也要考虑技术因素;三是加强既有建筑节能改造过程管理的审核。对节能工作应该以事前控制和过程控制为主,过程控制主要应包含建筑的开发建设过程和建筑运行、使用过程中的控制。
从实际的建筑节能改造工程来看,往往需要花费大量的费用,一般来说需要根据不同的改造方案采取不同的融资方案。在既有建筑节能改造的前期政府应该起到主导的作用。因此应该是以政府为主导的融资渠道模式,并且应按照政府、房屋产权单位和个人三方按比例共同分摊的原则,兼顾各方面的利益,多渠道筹措建筑节能改造资金。对于资金的筹集,从国外发达国家的经验来看,更多的是直接融资,即直接在金融资本市场寻求投资者,并且在融资设计过程中,还可以结合具体项目的实际情况,设计差别化的融资模式,例如一些比较新型的融资方式,如合同能源管理模式、城投债模式等。
建筑领域的能耗巨大。我国每年新建建筑和既有建筑的能耗达3.76亿吨标准煤,占全社会终端能耗总量的27.6%,单位建筑面积能耗是发达国家的2~3倍。城乡建筑中仅有3.2亿m2是节能建筑,还不到全国建筑总量的1%。建筑能耗已成为我国主要的能源消耗点,推广建筑节能迫在眉睫.
长三角地区包括上海、江苏、浙江三省市,是我国经济发展比较快速的地区,建筑规模增幅也位于全国前列。近几年每年新增建筑面积总量都在4000万m2以上(见图1).
建筑能耗是指建筑使用过程中的能耗,包括采暖、空调、照明、热水、家用电器和其他动力能耗。其中,以采暖和空调能耗为主,占建筑总能耗的50%至70%。据统计,长三角地区建筑能耗已占社会终端能耗的20%以上。为有效控制建筑能耗,三省市都出台了一系列建筑节能政策来控制建筑能耗.
上海市的建筑节能工作一直走在全国各城市前列。上海市常驻人口超过1700万,居住建筑和公共建筑竣工面积年均超过3000万m2,控制建筑能耗是节能工作的重点.
从1999年开始,上海市各级政府共出台节能规章与规范性文件53项,其中节能地方政府规章1项,节能地方性规范性文件52项,覆盖发展规划、节能管理办法、节能设计标准、节能评估与检查等相关方面,已经形成一个完善的建筑节能政策体系.
上海市建筑节能行政法规初步建立。2005年7月15日上海市出台了政府规章《上海市建筑节能管理办法》,该办法对建筑节能的管理、标准制定、竣工验收等方面作出规定,并鼓励发展新型建筑材料和节能建筑,为上海市建筑节能工作提供有力的法律法规支撑.
根据国家和地方现行的政策法规,2002年出台的《上海市节能住宅建筑认定管理暂行办法》,明确提出对新建建筑进行建筑节能认证管理.
2003年上海市建设和管理委员会等四个部门联合发布了《关于进一步加快推进上海市建筑节能工作的若干意见》,明确了实施要求和相关管理措施。2005年4月,上海市建设和交通委员会制定实施了《进一步加强上海民用建筑工程项目建筑节能管理若干意见》,结合建筑建材业管理流程的改革,从招标投标、扩初设计、施工图审查、施工现场动态监管、竣工验收备案等环节加强了对建筑节能的监管。2008年出台的《上海市固定资产投资项目节能评估和审查管理暂行办法》,重点加强了对节能评估咨询中介机构的管理.
上海市建筑节能技术法规体系也逐步形成。先后编制并发布实施了《住宅建筑围护结构节能应用技术规程》、《公共建筑节能设计标准》、《住宅建筑节能检测评估标准》、《住宅建筑节能工程施工质量验收规程》等一批地方性工程建设标准规范,为建筑节能工作推进提供了有效的技术支撑。以市政府出台的节能规章为核心,节能的监督管理、节能的技术标准、节能财政激励政策等规范性文件为辅助的建筑节能政策体系已在上海市初步建立起来(见图2).
上海市建筑节能的管理体系逐步完善。先后建立起推进建筑节能工作的领导小组和办公室等有效的组织保障体系。上海市经济委员会负责对节能工作实施综合监督管理;上海市建设和交通委员会专门对建筑节能实施监督管理,上海市建筑业管理办公室负责建筑节能的具体实施.
在横向上,基本形成了由上海市建设交通委牵头,协调房地等相关委办局和市建筑建材业各职能部门共同协调推进的工作格局。在纵向,基本建立了市区两级属地化推进建筑节能的工作机制,为加快推进本市建筑节能工作奠定了组织保障.
江苏、浙江两省是经济强省,也是能源消费大省。建筑能耗占全社会能耗的20%以上,建筑节能政策体系建立关系节能全局。江苏、浙江两省“十五”期末基本完成在新建建筑中全面推进50%节能标准“,十五”期间平均每年推广节能建筑2000万m2左右,建筑节能的政策法律体系初步建立起来.
随着近两年新增建筑快速增长,江浙两省都加快了建筑节能的法规出台。目前两省都形成了以节能地方政府规章为核心,节能地方性规范文件为辅助的节能政策体系.
江苏省政府先后出台了《关于加强节能工作的意见》、《江苏省政府办公厅关于加强建筑节能工作的通知》等政府法规,《江苏省建筑节能条例(征求意见稿)》也于2008年4月出台,在政府行政领域强化对建筑节能的监督管理。苏州、南京等建筑节能先进地区也较早地出台了各自的《建筑节能管理办法》.
江苏省建设厅还制定了《关于推进建设系统节约型社会建设的指导意见》,编制了《江苏省“十一五”建筑节能发展规划》,确立了城市新建民用建筑全部达到节能设计50%、2010年住宅建筑全面实施节能设计65%、2010年政府既有建筑节能改造率10%的目标,并在《江苏省建设领域节能减排工作实施方案》中提出到“十一五”期末建筑节能1000万吨标煤的具体目标。制定了《关于进一步加强江苏省民用建筑节能工作的实施意见》,明确了各部门及各实施主体的责任和义务,提出了推进建筑节能工作的措施和途径.
江苏省建设厅积极推进新型墙材革新工作,联合经贸委等部门制定了《关于进一步推进墙体材料革新和实施建筑节能意见》、《江苏省墙体材料革新“十一五”发展规划》,加强了建筑节能与墙材革新间的相互配合、统筹规划、整体推进工作。此外,江苏省政府法制办组织有关部门对原《江苏省发展新型墙体材料与推广节能建筑管理规定》进行修改,强化了建筑节能方面的内容.
建筑节能标准也进一步完善。江苏省建设厅编制了《江苏省民用建筑热环境与节能设计标准》,相继颁布了《聚氨脂硬泡体屋面防水保温工程技术规程》、《民用建筑外保温RE复合保温材料技术规程》等一大批推荐性技术规程;并率先在国内颁布了《江苏省节能住宅小区评估方法》、《住宅建筑太阳热水系统一体化设计、安装与验收规程》、《民用建筑节能工程施工质量验收规程》等应用技术标准和规程;这些标准和规程的颁布与实施,大大推进了新技术、新产品和新材料的普及应用,促进了建筑节能工作的发展.
在建筑节能的监督管理上成立江苏省建设领域“四节”领导小组和办公室,统一领导和协调江苏省的建筑节能工作。2002年颁布了《居住建筑节能施工图审查要点》。2005年在国家标准《公共建筑节能设计标准》的基础上,通过广泛征求意见和试用,又下发了《公共建筑节能施工图审查要点》,修编了《居住建筑节能施工图审查要点》,并组织编辑了《建筑节能政策法规、技术文件及技术问答汇编》。其次加强建筑节能的监督管理。定期组织对下属省市的建筑节能专项检查,通过检查引发各地对建筑节能的重视,推动建筑节能工作。此外,建筑节能政策中也出现经济激励政策。江苏省财政厅、地税局制定了新型墙材专项基金返还与建筑节能挂钩,鼓励资源综合利用的税收政策。江苏省科技厅也设立专项资金积极扶持建筑节能科研与科技成果转化.
在省政府、建设厅与相关节能部门的努力下,江苏省形成了较为完善的建筑节能政策支撑体系:浙江省的建筑节能政策也分为政府层面和行业层面。早在2007年浙江省政府便出台地方政府规章《浙江省建筑节能管理办法》,统一对浙江省内的建筑节能工作进行管理。随后发布《浙江省人民政府办公厅关于加强建筑节能工作的通知》,提出到2008年,新建的商品住宅和公共建筑全面实施节能50%的设计标准,其中杭州、宁波等大城市推行实施节能65%的标准;到2010年,县级以上城市新建商品住宅和公共建筑实施节能65%的标准,基本完成高耗能的既有公共建筑的改造任务.
浙江省特别重视新型墙材的综合利用,在国内最早推出了地方政府规章《浙江省新墙体材料开发利用管理办法》,规定从2000年开始在大中城市禁止使用实心粘土砖。据统计,到2005年全省使用新型墙材的建筑比例达到70%。浙江省通过推广新型墙体材料推动了建筑节能的发展。同时为推进浙江省的建筑节能工作和新材料、新技术的应用,从2006年开始浙江省每年举办一次建筑节能技术与产品博览会,以展会的形式向全社会广泛宣传建筑节能、绿色环保理念,以推进建筑节能工作的开展.
上海市、江苏省、浙江省是我国经济发展较快的地区,城市化进程快,新增建筑多,在建筑节能政策建设方面也走在了全国前列。经过一段时间的政策实施,建筑节能取得了一定的效果.
据统计,2002年至2004年上海市共落实节能住宅1270万m2。从2005年起,上海市新建住宅项目已全部执行50%节能设计标准。到2010年新建公共建筑将完成从节能50%到节能65%的过渡。与此同时,公共建筑节能和既有建筑节能改造也开始起步。“十一五”期末将完成公共建筑节能改造2000万m2,同时2010年将完成“旧小区平改坡综合改造”条件的既有民用建筑的节能改造。上海市还积极推进新技术和新能源的使用,预计到2010年建成太阳能光热系统示范建筑300万m2,建成可再生能源(重点是太阳能资源、地表水资源、地热资源)以及建筑节能新技术、新材料利用等技术示范项目300万m2.
江苏省“十五”期间已累计建成节能建筑8437万m2,“十五”期末全省建筑节能设计初步达到50%标准,已建成的节能建筑共累计节约能耗达到了67.48亿kWh,相当于节约266万吨标煤,减少二氧化碳排放665万吨。到2010年江苏省城市(含县城)新建住宅将全部达到节能50%的标准,部分先进乡镇实施节能设计65%的标准。同时实现城市新建建筑太阳能利用率10%以上。从2005年开始,江苏省开始进行政府机构既有建筑节能改造,目前已取得一定成果.
通过建筑节能政策的有效实施,上海、江苏、浙江这三个地区的建筑节能工作取得很好的成果。总结这三个地区的建筑节能经验,有以下几点值得借鉴:首先,政府高度重视建筑节能工作。政府部门积极推动建筑节能立法,如上海市政府颁布的节能规章《上海市建筑节能管理办法》,浙江省政府出台的《浙江省建筑节能管理办法》,都是在政府层面对建筑节能的管理法规。除了这些节能管理办法,还制定了《加强建筑节能工作的通知》等,多种节能法规体现了政府对建筑节能的重视。此外,政府部门还主动建立起建筑节能的监督管理体。