能源管理体系建设指导材料之20：8运行-8.2设计（雷泽佳编制-2025A0）

能源管理体系建设指导材料之20：8运行-8.2设计能源管理体系建设指导材料之20：8运行-8.2设计(雷泽佳编制-2025A0）运行设计总则在对设施、设备、系统和用能过程进行新建、改造与翻新设计时，若该设计在计划或预期的运行期内可能对能源绩效产生显著影响，应结合能源评审输出和主要能源使用识别结果，考虑能源绩效改进机会及运行控制要求，确定减少能源消耗、提升能效的可行路径。将上述考量结果融入设计规范、技术选型和采购活动中，并通过建立运行和维护准则控制实施过程。保留与能源绩效相关的设计文件化信息（包括工艺参数规范、设备选型依据等）（见7.5）。设计阶段能源绩效的考虑能源管理体系设计阶段的规划应系统性地融入能源效率优化策略，确保全生命周期内能源绩效的可控性与持续改进潜力。设计需聚焦以下核心要素：设计范围与替代能源；设计应覆盖组织能源管理体系范围内的所有设施、设备、系统及用能过程，但不强制要求进行全生命周期分析。在新建设施、技术改造或工艺改进时，应优先考虑以下方面；可替代能源的应用潜力，包括可再生能源（如太阳能、风能）和低碳能源（如天然气、氢能）；能源转换效率优化，如余热回收利用系统设计；多能互补系统集成，如冷热电联供系统。设计过程的能源绩效优化。设计过程应遵循系统性原则，在早期阶段及整个设计周期内识别能源绩效改进机会，通过以下措施实现最优能效：设计输入阶段开展能源绩效预评估，明确设计能效目标；考虑法律法规及强制性标准要求（如单位产品能耗限额）；分析能源成本与收益，进行全生命周期经济性评估。设计方案阶段；采用系统节能技术，如夹点分析、能量平衡优化；选择高效用能设备（参考国家节能技术装备推荐目录）；优化工艺路线，减少能源转换环节；实施智能控制技术，如变频调速、自动化监控系统。设计实施阶段；确保计量仪表配置符合GB17167要求，预留在线监测接口；考虑设备负载特性，优化运行参数（如部分负荷效率）；采用先进保温、隔热技术，减少能源输送损耗；设计冗余度合理的能源系统，避免“大马拉小车”现象。验证与改进。开展设计能效验证，对比基准值进行评估；建立调试与验收标准，确保设计能效实现；预留后续技术升级空间，适应未来能源政策变化。设计失败的典型示例：设计中对能源绩效的失败考虑包括但不限于：未进行能源审计或能效对标即开展设计；忽视辅助系统能源消耗（如空压站、循环水系统）；设备选型仅考虑初期投资，忽略全生命周期成本；未考虑工艺参数波动对能效的影响；缺乏不同专业间的协同设计（如建筑与暖通系统）；未采用成熟节能技术（如余热发电、高效电机）；系统设计未预留柔性调节能力；未考虑可再生能源接入条件；忽视能源管理信息系统建设。调试与移交调试管理调试应作为设计验证的关键环节，由具备相应资质的技术团队实施。调试过程应覆盖设施、设备、系统及用能过程，重点关注以下内容：制定详细调试方案，明确测试项目、方法和验收标准；对能源计量器具进行校准，确保测量精度符合GB17167要求；验证主要用能设备运行参数（如温度、压力、流量等）与设计值的符合性；测试系统集成性能，确保各子系统协同运行高效；开展部分负载和可变负载条件下的能效测试，记录不同工况下的能源绩效参数。移交管理。调试合格后应履行正式移交程序，包括：编制完整的调试报告，包含测试数据、问题处理记录和改进建议；建立设备技术档案，包含设计文件、操作手册、维护指南等；开展操作与维护人员培训，确保掌握系统运行特性和优化方法；制定运行控制基准，明确关键参数阈值和调整策略；建立应急处理机制，针对突发工况制定响应预案。移交后的优化在设施、设备、系统或用能过程完成设计、建设及调试并移交运行后，需持续关注其实际运行条件与设计预期的差异，通过优化运行策略实现能源绩效的持续改进。运行参数动态调整；设定点优化：根据实际运行数据，对设备或系统的控制参数（如温度、压力、流量等）进行微调，确保其在最佳效率区间运行。例如，通过监测窑炉尾气温度调整燃料与风量配比，或根据生产负荷动态调整电机变频参数；维护策略优化：定期评估维护计划的有效性，结合设备运行状态（如磨损、能效衰减）调整维护周期或方式。例如，针对风机、水泵等设备，采用预测性维护技术减少非计划停机，同时降低能耗。控制系统升级与验证；自动化控制优化：利用智能控制系统（如DCS、SCADA）实时采集数据，通过算法优化控制逻辑，减少人工干预误差。例如，在水泥生产中，通过优化生料磨的喂料量与磨机功率的联动控制，降低单位产品电耗；能效验证：定期对比实际运行数据与设计指标，分析偏差原因并实施改进。例如，通过能源绩效参数（如单位产品能耗）与能源基准的对比，识别工艺或设备运行中的低效环节。运行模式适应性调整；负荷匹配优化：根据生产需求变化，动态调整设备或系统的运行负荷。例如，在纺织行业中，通过调整空调系统的制冷/制热功率，匹配车间实时温湿度需求，避免过度能耗。多系统协同优化：整合生产流程中的多个用能系统（如供热、供电、制冷），通过系统间的能量梯级利用或余热回收提升整体能效。例如，化工企业将余热锅炉产生的蒸汽用于发电或工艺加热，减少外购能源消耗。持续改进机制。定期评审与更新：结合能源评审结果，对优化措施的有效性进行周期性评估，必要时更新运行准则或技术方案。例如，通过能源审计识别新的节能机会，如采用更高效的电机或变频技术；员工参与与反馈：鼓励操作人员提出优化建议，结合其现场经验完善运行控制策略。例如，通过岗位技能培训，使员工掌握设备运行参数的动态调整方法，及时反馈异常能耗情况。保留成文信息组织在能源管理体系设计活动中，应依据能源管理体系标准要求，系统、完整地保留与能源绩效相关的成文信息，以确保设计过程的可追溯性、合规性及持续改进的有效性。能源绩效要求的融入记录：需保留设计规范中明确纳入的能源绩效要求，包括能效指标、能耗限额、能源使用效率目标等，确保设计活动与组织能源方针和目标一致。例如，在工艺设计中应记录对设备能效等级的要求，或在建筑设计中明确围护结构的热工性能指标；创新技术应用与评估记录：对设计过程中采用的创新技术（如余热回收系统、智能控制系统等），需保留技术方案、可行性分析报告、能效评估记录及实施效果验证报告。这些记录不仅为设计优化提供依据，也为后续能源绩效改进提供参考；调试与优化措施记录：保留设备或系统调试过程的详细报告，包括调试数据、参数调整记录及能效测试结果。同时，对移交后实施的优化措施（如运行参数调整、控制策略改进等），需记录优化方案、实施过程及效果评估，以体现持续改进的闭环管理。表8.2-1：设施、设备、系统和用能过程新建、改造和翻新设计工作流程表一级流程二级流程流程活动实施和控制要点流程输出1.设计策划1.1需求分析与能源目标设定-明确项目范围（新建/改造/翻新）及预期运行周期

-识别能源绩效改进机会（如可再生能源、热回收等）

-设定能效目标及关键绩效指标（KPI）项目需求说明书

能源绩效目标清单1.2设计团队组建与职责分配-组建跨专业团队（工程、能源、运维等）

-明确各专业协调机制，避免设计脱节设计团队职责分工表2.设计实施2.1技术方案评估与优化-评估替代方案（如高效技术、自动化控制系统）

-分析全生命周期成本，避免低效设备选型技术方案对比分析报告

优化设计提案2.2系统设计与参数定义-避免系统过大（如泵、风机、压缩空气系统）

-集成监测仪表（设计阶段纳入计量点位）系统设计图纸

关键参数设定文件2.3规范与采购整合-将能源绩效要求纳入设计规范

-制定采购标准（如能效等级、负载适应性）设计规范书

采购技术协议3.设计验证与调试3.1能效模拟与风险评估-模拟负载变化下的能源效率（部分负荷/满负荷）

-评估新技术应用风险（如可靠性、兼容性）能效模拟报告

风险评估记录3.2调试与性能测试-由专业人员执行调试（验证设定点、控制系统）

-记录调试数据，确保符合设计目标调试报告

性能测试记录4.移交与优化4.1操作移交与培训-提供操作手册及培训（含最佳实践）

-移交调试数据及关键参数调整建议操作手册

培训记录4.2运行监测与持续优化-采集运行数据，对比设计预期

-调整设定点、维护方案以优化能效运行能效分析报告

优化调整方案表8.2-2：设计过程中考虑能源绩效失败示例说明表失败示例问题表现能源影响经济影响技术缺陷管理漏洞改进措施1.在考虑能源绩效之前就做出决定决策流程中未将能源效率作为优先指标，导致技术选型与设计方向偏离能效目标能源消耗增加，能效目标无法达成长期运行成本上升，投资回报率降低缺乏能效技术评估，设备选型低效设计流程未嵌入能源绩效评审环节在项目立项阶段加入能源绩效预评审，明确能效目标（参考GB/T233318.2条款要求）2.不考虑设备总生命周期成本购买低效设备仅关注初期采购成本，忽略设备运行能耗和维护费用高能耗设备导致能源浪费，小型/辅助设备能效低下加剧整体消耗全生命周期成本（LCC）远超高效设备未进行LCC分析，缺乏能效等级评估采购标准未纳入能效要求制定采购规范时强制要求设备能效等级（如IE3电机），并计算LCC（含能耗、维护、处置成本）3.指定新设备而非优化现有设备性能未评估现有设备改造潜力，盲目替换为同等能效的新设备重复投资未提升能效，资源浪费新设备采购与旧设备处置成本叠加未开展设备性能诊断与改造可行性分析缺乏设备资产管理策略建立设备改造优先机制，通过能效审计评估升级潜力（如变频器加装、热回收改造）4.继续使用低效现有设备而非采用更优替代方案因习惯或风险规避沿用旧设备，未采用更高效技术系统整体能效受限，无法实现节能潜力错失节能收益，维护成本随设备老化增加技术更新滞后，未跟踪新兴能效技术缺乏技术替代评估流程定期开展技术对标，建立能效技术库，推动替代方案可行性研究5.系统过大（泵、风机等）设计容量远超实际需求，导致设备长期低负荷运行部分负载下效率骤降，无用能耗占比高设备投资浪费，运行成本增加（如电机空载损耗）未进行负荷需求精细化测算，选型依赖经验系数设计规范未要求负荷动态分析采用模块化设计，结合变频控制，开展负荷模拟优化选型6.设计团队缺乏专业协调（如建筑与机械系统冲突）各专业独立设计，未协同优化整体能效（如建筑布局导致通风效率低下）系统间能效抵消（如照明能耗增加抵消自然采光收益）返工成本高，工期延误跨专业协同工具缺失，设计接口不明确未设立能效集成设计负责人采用BIM技术实现多专业协同，设立能源协调员统筹能效目标7.缺乏创新方法（自然通风、热回收等）依赖传统方案，未探索低成本高效技术可再生能源利用率低，余热余压未回收错失低成本节能机会设计人员创新能力不足，技术储备有限未将创新纳入设计考核指标组织创新技术培训，设立能效创新奖励机制，强制方案比选包含创新选项8.详细设计阶段忽视能源效率能源细节（如保温层厚度、管道布局）未优化热损失/压损增加，系统效率降低后期改造成本高昂设计时间分配不合理，能效优化被压缩设计里程碑未设置能效审查节点在详细设计阶段插入能效专项评审，采用软件模拟优化细节设计9.未考虑能源绩效波动与负荷变化设计基于静态负荷，未适应实际运行中的动态变化设备频繁启停或低效运行，调节能力不足能效波动导致成本不可控未配置自适应控制策略，缺乏负荷预测模型设计输入未包含运行场景分析引入柔性设计（如储能缓冲、变频驱动），建立多工况能效模拟10.使用通用方案而非定制化设计套用标准模板，未针对实际需求优化系统匹配度低，冗余功能增加能耗重复采购适配部件，后期改造费用增加设计标准化与定制化平衡失当未开展需求差异分析推行定制化设计流程，通过现场调研明确特殊需求，制定专属能效方案11.缺乏自动化控制系统集成依赖人工操作，无法实时优化运行参数响应延迟导致能耗浪费，无法实现精细化控制人工成本增加，能效提升空间受限未采用SCADA、PLC等智能控制技术自动化投资未被纳入能效优先级将智能控制作为设计必选项，制定自动化分级实施策略（如优先关键系统）12.忽视小型/辅助系统（泵、管道等）集中资源优化大型设备，忽略辅助系统能效辅助系统累计能耗占比高（如泵站占工厂总能耗20%以上）局部能效短板拉低整体经济性未建立系统能效关联模型，缺乏全局视角能效管理范围未覆盖全系统实施全系统能效审计，建立能效贡献度评价体系，强制辅助系统优化设计表8.2-3：能源绩效的考虑结果纳入规范、设计和采购活动说明表整合环节具体措施能源绩效考虑要点输出成果/文件设计规范1.设定能效目标与关键参数-明确能效基准值（如单位产品能耗）

-定义关键运行参数（如温度、压力、流量）能源绩效目标清单

关键参数技术规范书2.制定系统容量与负载适应性要求-避免系统过大（基于动态负荷模拟）

-要求设备在部分负载下保持高效（如变频技术）负荷需求分析报告

模块化设计指南3.纳入创新技术标准-强制要求评估可再生能源、热回收等技术

-规定自然通风、日光采集等被动节能设计比例创新技术应用规范

节能技术可行性报告设计过程1.跨专业协同设计-建筑、机械、电气专业联合优化（如建筑布局减少空调负荷）

-使用BIM技术实现能效