工业节能增效手册

2022年11月工业节能增效手册10项举措，即刻助力企业降本减排关于“节能增效行动”“节能增效行动”是一项倡议，它汇集了志同道合的利益相关者，以创新行动建设一个

更节能的世界。通过创新、分享知识和见解、投资以及正确的监管和激励措施，我们可以优化节能增效，加快实现人人共享的低碳未来。该行动由ABB于2021年发起，并得到了整个行业的积极响应，截至2022年11月，约

有200家公司加入。其中包括微软、阿法拉伐和DHL集团，它们是其所在行业的佼佼者，也是本报告的贡献者。AdrianGuggisberg运动控制事业部服务业务单元全球总裁ABB梅塔（TarakMehta）运动控制事业部全球总裁ABB马腾（MortenWierod）电气事业部全球总裁ABBJulienGennetier能源部副总裁阿法拉伐KajsaDahlberg清洁技术业务拓展专员阿法拉伐FlorenceNoblot环境、社会和公司治理负责人DHL供应链JohannKolar电力电子系统实验室负责人苏黎世联邦理工学院KevinLane节能增效高级项目经理国际能源署ChristophPawlowski行业可持续性倡导者微软PaulRohrs全球高级数字化顾问微软02GY

EO

TM致谢本报告借鉴了以下行业专家的见解：本报告由“节能增效行动”联合出品工业节能增效手册REUTERS

EVENTS"目录行动纲要4工业领域的10项节能增效关键举措5举措1：开展能效审计6举措2：为工业设备和工艺合理选型7举措3：实现设备互联8举措4：安装高效电机9举措5：使用变频器10举措6：工业车队的电动化11举措7：使用高效、维护良好的热交换器12举措8：将燃气锅炉替换为热泵13举措9：部署智能建筑管理系统14举措10：将数据迁移至云端16展望和结论18参考文献1903GY

EO

TM本报告由“节能增效行动”联合出品工业节能增效手册REUTERS

EVENTS"行动纲要2022年，全球各行业正处于能源的十字路口。气候变化迫在眉睫，需要工业界、政府和社会各界采取行动。2022年2月，俄乌冲突发生后，俄罗斯石油和天然气供应受损，导致能源短缺，引发通货膨胀压力和新的能源安全挑战，让气候变化更加迫在眉睫。节能增效可以降低成本、减少排放，但这一机会却未被充分利用。虽然个人如何为节约能源做贡献以及

消费者如何采取措施减少水电燃气费用受到了诸多关注，但工业节能增效和其在节约成本方面的巨大潜力却没有得到人们足够的重视。根据国际能源署的数据，工业是世界上最大的电力、天然气和煤炭消耗者。i工业占总电力需求的42%，

相当于超过34艾焦耳的能源。在世界五大能源消费国（中国、美国、印度、俄罗斯和日本）中，钢铁、化工和石化行业是较大的能源消耗行业。ii在当前的通货膨胀环境下，此类能源消耗带来了高昂的成本。国际能源署的数据显示，这些能源消耗还产生了90亿吨的二氧化碳排放，相当于2021年终端用户直接排放总量的45%。iii鉴于此，节能增效的重要性怎么强调都不为过。国际能源署节能增效高级项目经理Kevin

Lane表示，

“我们可以称之为‘第一燃料’，各行各业需要在前期加大对节能增效的投入。”本报告由ABB和节能增效行动的其他成员共同编写，为企业高管提供了一本手册，帮助他们解决节能增效问题，助力缓解气候变化和成本上升现象。除了基本的节能增效“保健”举措外（如不使用设备时将其

关闭、用LED灯替换荧光灯或卤素灯，对墙壁和管道进行隔热处理）

，本报告详细介绍了工业领域应考虑采取的10项举措（见图1）。这10项举措必须符合基本标准：1)依赖成熟的、安全的、广泛可用的技术；2)它们的重要性足以对降低

能源成本和减少排放量产生有意义的影响；3)

可以快速部署，不需要复杂或昂贵的整合。对于工业而

言，节能增效最有吸引力的方面之一是：在许多情况下，公司可以在很少或没有资本支出的情况下，取

得重大改进。本报告所列举的举措绝非详尽无遗，应将其视为工业领域的一个中短期机会清单。与此同时，本报告也

是抛砖引玉，鼓励各方讨论和记录节能增效方面的解决方案、使用案例和最佳实践。我们邀请读者参与

#energyefficiencymovement（节能增效行动），分享能源挑战，并讨论想法和相关经验。04GY

EO

TM本报告由“节能增效行动”联合出品工业节能增效手册REUTERS

EVENTS"05GY

EO

TM3

。rnCaneacssveS4

ens

caenc工业领域的10项节能增效关键举措部署智能建筑管理系统将数据迁移至云端ea

u

SC

as

o

lers将燃气锅炉替换为热泵使用高效、维护良好的热交换器lec

rn

usr

alleeS工业车队的电动化u

O

era

onsorenere

C

ency开展能效审计本报告由“节能增效行动”联合出品-S

Zeasse

S

annusr

al

rocesses为工业设备和工艺合理选型实现设备互联OOrs安装高效电机

5工业节能增效手册使用变频器资料来源：ABB，2022年REUTERS

EVENTS"827举措1：开展能效审计对于工业领域而言，优化资产和流程的运作方式是获得节能增效收益较快、较简单的方式之一。开展能效审计为企业发现机会并做出改善奠定了重要的基础。能效审计可由资深的能源服务公司进行，并将为

确定潜在的能效领域、制定行动计划和衡量进展情况提供基准。涉及哪些方面？初步的能源审计通常涉及对过往能源消耗以及由电力或化石燃料驱动的设备效率、成本和操作特性的分析。能源服务公司将提供一份能源使用设备目录，以及诸如负载系数和需求概况等特点，

以确定可在哪些领域实现能源节约。一旦确定了基准，就可以利用传感器技术和自动化来使审计成为一个持续不断的

过程，从而持续产生改进。审计可以是ISO50001等更广泛的能源管理认证过程的一部分。有哪些影响？虽然审计本身并不直接产生效益，但那些有助于提高能效的举措会对成本和能源使用产生重大影响。费用是多少？商业和工业能源审计的成本约为每平方英尺0.25美元。iv复杂程度如何？目前能源审计在全球有不少国际机构提供标准服务供选择。比如，

美国供暖、制冷和空调工程师协

会

(ASHRAE)的能源审计服务包含三级：v•

第1级：全面调研。•

第2级：能源调研和分析。•第3级：对资本密集型改造进行详细分析。多久可以获得结果？根据已公布的消息来源，v即使是第1级的商业能源审计也可以帮助确定零成本的节能举措，从而可以立

即将能源使用和成本降低5%至10%。基于更彻底的能源审计，十年及以上未采取节能措施的建筑物可降低能耗和成本达20%。在某些情况下，能源使用和成本可降低高达40%。成功的关键因素是什么？获得准确的审计结果取决于能否获得尽可能多的信息，包含部署传感器和追溯数月间的能源消耗。专家观点ABB

电气事业部全球总裁马腾（Morten

Wierod）表示：“在做出任何决定之前，您需要弄清楚事实。

公司可以通过能源审计来做到这一点，这实际上涉及安装传感器来统计各方面的能耗。在如今的能源价

格背景下，第一年内节约的前50%的能源即可收回安装传感器的成本——这比在屋顶安装太阳能板等措

施回报要快很多。”06GY

EO

TM本报告由“节能增效行动”联合出品工业节能增效手册REUTERS

EVENTS"举措2：为工业设备和工艺合理选型ABB运动控制事业部服务业务单元全球总裁Adrian

Guggisberg表示，对工业设备的详细分析常常表

明，设备选型往往大于实际工作所需。这是因为通常工厂设计会保留一部分误差幅度，或者实际的运行

条件随时间变化而改变。长此以往，许多部件选型过大，导致能源过度消耗和装置负载效率低下。更准

确地将设备容量与负载相匹配，可提高能源和设备的使用效率。涉及哪些方面？为工业设备合理选型，以适应实际工作所需，要求详细了解操作要求、设备效率和负载情况。根据涉及的设备，可能需要通过调整设置、升级或重新设计设备来改进负载，但如果进行这些操作后无法改进负载，则可能需要针对涉及的工艺，将现有设备更换成型号更精确的设备。有哪些影响？Guggisberg指出，更换电机，使其在95%的负载下运行，将提高运行效率。重新设计和升级板式换热器以适应运行条件，也会对提高工业流程整体效率产生很大影响。换热器是为

特定工艺设计的，出厂设计参数通常与实际运行条件有差异。几年后，大多数工厂的运行条件都发生了变化，它们的出口温度与之前不同。此时就需要对换热器进行升级，在垫片板式换热器中可以轻松完成，只需要调整垫片的数量即可。费用是多少？由于全盘更换选型过大的设备不太可能具有成本效益，因此作为工厂的设备生命周期管理的一环，可以

逐步更换选型不合适的设备。如此，通过采购型号更小、费用更低的设备的方式直接减少资本支出。复杂程度如何？合理精简工业设备的主要复杂点在于，需要获得准确的负载曲线相关信息。这可以通过对运行模式和装置规格的分析获得，并通过传感器数据来实现。多久可以获得结果？减少工业设备的电力需求，将会在降低能耗和减少排放方面产生立竿见影的效果。如果将合理选型作为

更换周期标准的一部分，取得成效的速度和规模将会与设备的生命周期息息相关。成功的关键因素是什么？在工业生产过程中设置误差幅度是有原因的：防止出现可能危及安全和生产的故障。因此，在合理选型时，关键要解决以下问题：•设备选型过大程度如何？•设备被充分利用的可能性有多大？•通过合理选型而实现的节约有多大意义？另一个成功因素是，确保流程设计团队和采购团队拥有一致的能效目标。如果在之后更换设备时忽略了需要减小设备型号这一指导，那么识别选型过大的设备就没有任何实际意义。专家观点Guggisberg表示：“举例来说，大多数工业电机都存在选型过大的情况，因为一台电机的设计可能会经历无数道工序，每一道工序都会保留一定的误差幅度。以65%的负载运行电机是非常低能效的。”07GY

EO

TM本报告由“节能增效行动”联合出品工业节能增效手册REUTERS

EVENTS"举措3：实现设备互联许多工业企业对运营中的能源使用情况没有清晰的认识。通过工业物联网技术实现设备互联，可以让企

业更好地了解设备的使用方式，从而实现更智能、更精简的运营。然而，ABB最近的研究表明，全球只有35%的工业企业和组织大规模运用了物联网技术。vii涉及哪些方面？工业物联网技术可以追踪工厂的能源流向，并显示出非必要的能源使用之处。这可能是由于辅助系统的

能源使用、设备选型过大（见上文）、设备故障、热量损失或在不必要的地方用电，例如房间空置却开

着灯。有哪些影响？在所有工业流程中都存在能源损耗，高达95%的一次能源都会在完成所需工作的过程中被损耗。

viii实现设备互联的目的是，揭示之前未被发现的能源浪费原因。尽管显然不可能知道这些影响有多大，但更好

地了解设备和工作流程是如何消耗能源的，毫无疑问会帮助发现有待改进之处。费用是多少？即使在传感器部署有限的情况下，也可以实现设备连接。安装传感器是实现数字化进程的一部分，它带

来的能效提升和能源成本节约将推动整个数字化项目案例的成功。复杂程度如何？物联网技术日趋成熟且易于实施，但仍需要一些整合工作，才能从数据中获得有意义的结果。

一旦获得了数据，可以用它做的事情几乎是无限的。例如，企业越来越多地使用“数字孪生技术”，在不影响实际

生产的情况下研究过程变化的影响。这种数字孪生技术是对现实运营场景的详细映射，可用于模拟各种场景，包括能效研究。使用数字孪生技术在虚拟环境而非现实环境中建模、测试和调试——让计算机系统中的字节而不是实际环境中的原子进行移动——也会大幅降低能源使用。多久可以获得结果？如果通过传感器技术查找到了幽灵资产，即那些未做任何有用工作但消耗能源的设备，那么可以立即关闭或报废这些设备，从而为企业带来直接的成本和排放效益。在其他情况下，运用这项技术可能会发现

设备故障或配置不当，需要维护、调整或更换。在这些情况下，获得结果的时间将取决于所需的维护工

作。成功的关键因素是什么？将数据源整合到可视化和分析软件中，是确保可以轻松识别效率提升的关键。另外，还需要领域专业知识来调整算法和分析，以做出更好的用电决策。如果没有这些，结果有可能令人失望。专家们怎么说？微软全球高级数字化顾问Paul

Rδhrs表示：“您可以用已有的传感器数据做很多事情。您只要把它们都放在同一个地方，让各个数据群进行交互。关键步骤在于从设备中获取数据。”08GY

EO

TM本报告由“节能增效行动”联合出品工业节能增效手册REUTERS

EVENTS"举措4：安装高效电机在工业领域，传动系统被广泛运用于各类应用，将电能转化为动能。工业电力传动系统的主要组成部分包括电机、变频器和泵、风机或压缩机等应用本身。苏黎世联邦理工学院电力电子系统实验室负责人Johann

Kolar教授说，传动系统效率的潜力巨大。据估

计，全世界46%的电力用于通过电机驱动系统产生机械能。工业领域的用电量已上升至总用电量的三分之二。

ix国际电工委员会为电机制定了一系列国际能效(IE)标准，范围从IE1（标准能效）到IE4（超高能效）不

等。x也通过一些举措引入了一个更先进的标准，IE5。效率更高的电机往往价格也更高，但可以产生有

用的效率增益。鉴于电机在工业中的普及度，因此大范围替换为效率更高的电机，可以大幅节约能源并

减少排放。涉及哪些方面？安装高效电机只需要将旧电机更换为能效等级更高的电机即可。75%左右目前运行的工业电机被应用于

泵、风机和压缩机，这类机械非常容易大幅提高能效。xi有哪些影响？据估计，如果用优化过的高效设备取代目前运行的3亿多个工业电机驱动的系统，全球用电量可以减少

高达10%。

xii费用是多少？将现有设备升级为能效更高的设备需要资本投资，因为可能存在高达40%的价格差异。

xiii然而，因为电机易于安装，所以此类投资颇具吸引力。通常情况下，安装电机无需对工业系统进行任何改动。xiv复杂程度如何？并非所有情况都值得对电机进行大规模更换，通常中型设备中电机消耗的电力较多。xv多久可以获得结果？使用高效电机可在节约能源和减少排放方面立即取得成效，并且可以在不到一年的时间内回本。xvi成功的关键因素是什么？为了让更换电机最大限度地产生效益，显然最佳选择是直接更换为当下能效最高的电机。虽然这涉及成本问题，但是可以在缩短回本周期的情况下，加以考虑。专家们怎么说？ABB运动控制事业部全球总裁梅塔（Tarak

Mehta）表示：“电机已有150余年的使用历史，它为我们的

日常生活提供了稳定保障。然而，在过去十年中，电机经历了一个技术发展异常迅速的时期。与老款电机相比，部分新款的电机能量损失低约15%。”09GY

EO

TM本报告由“节能增效行动”联合出品工业节能增效手册REUTERS

EVENTS"举措5：使用变频器如今，工业用途的绝大多数电动机都是以定速运行，通过控制阀门、挡板和制动器，调节液体、气体和原料的输送量。然而，ABB运动控制事业部服务业务单元全球总裁Adrian

Guggisberg表示，这种调节动能的方式就像是在将油门踩到底的同时，又通过踩刹车控制车速，显然浪费能源。变频器可用于控制电机速度和产生的转矩，对管理电机驱动系统所消耗的能量产生关键作用。能耗经过

智能校准，与需要完成的工作量相匹配。Guggisberg提及，“变频技术就像是使用油门来控制汽车的速度”。涉及哪些方面？为电机驱动系统引入变频器十分简便。技术提供商或能源服务公司可以帮助确定哪些目前在用的电机应该配备变频器，以提高节能增效。有哪些影响？安装变频器可以将电机驱动系统的节能效率提高至高达30%，从而即刻助力企业降本减排。费用是多少？相对于预期寿命而言，变频器在节能方面的投资回报期较短（通常为1-2年）。如果能源价格高昂，显然会进一步缩短投资回报期。复杂程度如何？与更换能效更高的电机一样，引入变频器不需要对工业流程做出任何改变。多久可以获得结果？从变频器开始运行起，便可获得经济效益，且变频器会在其整个生命周期持续产生经济效益。成功的关键因素是什么？与许多其他能效改进方式一样，领导层需要决定引入变频器所带来的好处是否值得其立即投资。反过

来，这取决于安装电机的数量、选型和使用情况以及电价。值得注意的是，监管日益成为推动提高电机和变频器能效的关键因素，因此投资能效更高的设备也有助于解决合规问题。专家们怎么说？“并非每个电机都能从引入变频器中获益，”ABB运动控制事业部全球总裁梅塔表示。但假设只将当下约50%的电机更换为高能效电机，“也能在全球范围内取得显著的节能增效收益。”了解更多阅读ABB白皮书《实现巴黎协定：高能效电机和变频器在节能减排方面的核心作用》：/wp-content/uploads/2021/03/ABB_MotionEnergyEfficiency_WhitePaper.pdf.010GY

EO

TM本报告由“节能增效行动”联合出品工业节能增效手册REUTERS

EVENTS"举措6：工业车队的电动化汽车电动化发展强劲的势头降低了电池和电动传动系统的成本。此外，石油价格的居高不下，也使得电

动动力系统对于叉车、采矿车、卡车和运货车等工业车辆越来越具有吸引力。涉及哪些方面？工业车队的电动化将伴随着充电基础设施建设和低成本、低碳的发展。有哪些影响？工业动力系统的能效提升在机动性方面十分明显，特别是内燃机（ICEs）向电力驱动推进转变可使能效

大幅提升。电动机可达到95%以上的效率，而柴油发动机在最佳负载范围内也只能达到45%的效率。xvii

目前，在空运和海运方面，电动化水平微不足道，但在公路运输和工业运输方面，车队电动化正在迅速发展。ABB认为，将一辆24吨重的挖掘机中的柴油发动机更换为电动动力系统，将电池与高效电动机和变频器相结合，每年可减少48吨的二氧化碳排放。xviii

此外，工业的再生制动可以减少高达30%的燃料消耗。费用是多少？如今，用于运输货物的电动汽车比传统车型更昂贵。若仅从财务的角度考虑是否应该改用电动汽车，其高昂的价格会让相关的商业案例更为复杂。xix

然而，除了考虑资本支出以外，电动汽车的运营成本平均要比柴油发动机驱动的同等车辆低60%，这主要得益于效率的提升、减少了燃料的消耗和维护的需求。xx多久可以获得结果？虽然使用电动汽车可即刻提升效率，但如综上所述，车辆电动化的成本较高这意味着短期内可能较难实

现经济效益。车辆实现电动化后，工业车队所有者可通过对车队进行数字化管理（包括优化充电计划）

来进一步实现效率提升。专家们怎么说？全球物流公司德国邮政敦豪集团旗下的DHL供应链的环境、社会和公司治理负责人Florence

Noblot表示：“若希望减少排放，首先要做的是优化车队，因为很多地区和国家都尚未普及绿色环保技术。”011GY

EO

TM本报告由“节能增效行动”联合出品工业节能增效手册REUTERS

EVENTS"举措7：使用高效、维护良好的热交换器热传递对工业过程的节能增效至关重要，全球范围内几乎所有行业都使用热交换器进行供暖和制冷。热

交换器为静态设备，通常情况下企业不会主动维护和优化热交换器，在设备经历从运行到故障的过程中，没有意识到热损耗对环境和成本的影响。长期维持热交换器以最佳性能水平运转对于确保工业过程节能增效至关重要。全球高达2.5%的二氧化碳排放来自未进行维护的热交换器，仅需定期清洗热交换器即可避免此类情况。另一个可提高特定应用能源效率的重要步骤是：选择合适的热交换器技术。例如，与管壳式换热器相比，新式紧凑型板式热交换器的能源效率可提高25%。此外，20％到50％的工业能源输入以废热的形式损失，例如以热废气或冷却水的形式损失。在后续工

业流程中回收和再利用热量对于提高整体效率和减少碳排放至关重要。可以通过将废热重新整合到生产

过程中，或将废热用于其他用途，例如区域供暖、发电等。涉及哪些方面？可由能源服务公司或专业服务提供商对热交换器的热损失进行审查，这有助于通过现场维护或对技术升级进行成本估算，奠定提高热效率战略的基础。有哪些影响？阿法拉伐能源部副总裁Julien

Gennetier表示：“首先要确保对热交换器进行合理维护，其次还要确保新装热交换器的选型要适配，或对性能不佳的热交换器进行升级，这会对能源消耗产生巨大影响。”费用是多少？与管壳式换热器相比，板式热交换器的成本或许更低，因为板式热交换器的重量只有管壳式换热器的

十六分之一，占地面积是管壳式换热器的十分之

一

，从而可在运输、搬运和安装方面节约成本。xxi此外，板式热交换器的热效率更高，进而降低了运营成本。复杂程度如何？清洗或升级热交换器十分简单，可以将其作为计划维护的一部分。若需升级至更高效的解决方案，则需要更换部分换热管，但对于许多工业流程而言，这会直接对运营成本产生积极影响。多久可以获得结果？一旦安装热交换器并对其进行定期维护，便可见到成效。成功的关键因素是什么？升级热交换器设备可显著提高能效，让其成为适用场景中的理想选择。升级热交换器设备时，需要就选型与流程整合咨询专家建议。专家们怎么说？热交换器制造商阿法拉伐清洁技术业务拓展专员Kajsa

Dahlberg表示，“由于缺乏适当的清洗和维护，热交换器的热传递效率降低，导致的二氧化碳排放量占全球二氧化碳排放总量的2.5%。只需采取简单的措施，即可降低能源消耗。”012GY

EO

TM本报告由“节能增效行动”联合出品工业节能增效手册REUTERS

EVENTS"举措8：将燃气锅炉替换为热泵作为燃料锅炉的替代品，热泵被视为全球脱碳的关键。国际能源署预测，到2050年，该项技术将帮助

50%以上的家庭使用上电力供暖。xxii在工业领域中，该项技术不仅可以应用于空间供暖，还可以用于高

达356华氏度（180摄氏度）的工艺加热。xxiii工业热泵还能将工艺流程中产生的多余热量用于其他用途，诸如工业工艺加热或空间加热，因此可以不

再使用燃料锅炉。涉及哪些方面？热泵可以利用温度梯度来提高热电转换工艺的效率，因此，若只有中低等热量的工艺加热或空间加热方面的需求，就可以考虑使用热泵。有哪些影响？热泵是迄今为止从电力中获得中低热量的较为有效的方式。费用是多少？根据公布的信息显示，工业热泵的成本可高达9万美元。xxiv复杂程度如何？升级热力设备并非小事，热泵对安装环境有要求。然而，减少供暖能源需求所带来的明显的经济和生态效益可以为升级计划奠定良好的基础。多久可以获得结果？安装热泵后，即可获得经济收益。热泵的使用寿命长达25年，投资回报期低于或等于5年。xxv成功的关键因素是什么？与其他领域一样，为特定应用选择合适的热泵技术，并考虑是否可以在装置中添加蓄能储热。xxvi专家们怎么说？国际能源署节能增效高级项目经理Kevin

Lane表示，使用热泵之后，“只需要使用一个单位的电力，即

可获得三个单位的热量，这真的很神奇。”了解更多阅读BrainBoxAI白皮书《利用人工智能优化建筑环境中的能源流动》：https://brainboxai.com/en/white-papers/using-artificial-intelligence-to-optimize-the-

flow-of-energy-through-the-built-environment.013GY

EO

TM本报告由“节能增效行动”联合出品工业节能增效手册REUTERS

EVENTS"举措9：部署智能建筑管理系统根据联合国环境规划署的数据显示，建筑环境的能源使用量约占能源使用总量的40％，建筑环境的温室气体排放量约占全球温室气体排放量的30％。xxvii

对于工业领域而言，这也许并不稀奇，因为在设计规划建筑和相关基础设施时，很少自下而上地考虑到节能增效。相反，对于工厂、仓库和其他工业设施，连同照明和暖通空调（HVAC）系统等辅助资产，通常要求尽

可能减少支出，而这往往牺牲了运行效率。这意味着，利用相对简单并可快速获得回报的干预措施，往

往可以大幅节约费用并提高效率。适当对建筑进行隔热也许是节约能源的较快和较易获得成本效益的方法之一。工业设备可以通过安装智能系统来控制HVAC系统、照明、百叶窗等，从而节省能源和降低成本。这些

系统可以感知使用者的离开状态，并做出反应，从而调暗或关闭灯光，关闭窗户和百叶窗，从而减少能

源的浪费。根据ABB合作伙伴BrainBoxAI公布的数据显示，HVAC系统约占商业建筑能源消耗的50%，其中35%的能源通常会被浪费掉。

xxviii涉及哪些方面？基于计算机的建筑设备管理（或自动化）

系统（BMS）旨在监测和控制建筑的电气和机械设施，如电力

系统、照明和通风。

xxix几乎无需干预，人工智能可自动分析建筑的使用模式并调节温度。使用智能电表和智能恒温器可以起到类似的作用，可以根据实时使用需求调整建筑的环境，而不是让供暖、制冷和通风系统一直保持开启状

态，出现能源浪费。有哪些影响？BMS（建筑设备管理系统）通常可以控制商业建筑设施约40%的能源负载，如果系统还覆盖照明，这一数字可上升到70%。xxx

在工业环境中，BMS的影响将取决于建筑设施和工业过程负载分类管理的程度。将人工智能与工业物联网相结合，可以将HVAC的温室气体排放量减少40%，使能源成本降低25%，使用舒适度提高60%，设备寿命延长50%。xxxi费用是多少？美国已公布的BMS费用从每平方英尺2.50美元到7.50美元不等（折合每平方米26.91美元到80.73美

元），主要受建筑设施的使用情况、使用年限以及是新安装的还是升级的BMS等因素影响。xxxii

对于2000年后建造的大多数工业设施而言，标准做法是装有BMS，但对于一些年限较久远的建筑，可能还

需要升级。

xxxiii优化HVAC系统可以快速回本。例如，在纽约，使用HVAC系统预计将大幅减少改造节能低效建筑的必要性，通常改造成本高达200亿美元以上。xxxiv

一些解决方案提供商还提供了灵活的消费模式和“零资本支

出”的选项，即在基于已经订购的“即时服务套餐”的基础上加购智能建筑管理系统时，最终用户仅需支付

等同于部分已节约成本的金额。014GY

EO

TM本报告由“节能增效行动”联合出品工业节能增效手册REUTERS

EVENTS"复杂程度如何？安装BMS的复杂性主要取决于其覆盖的建筑子系统的数量，其中高级部署可能涉及诸如消防安全和门禁

控制以及HVAC系统和照明等应用。在用户层面上，BMS能让生活更便捷，例如，当房间无人时，可以

自动关闭照明和HVAC系统。多久可以获得结果？虽然安装BMS费用不低，但该自动化系统可以在调试后立即获得收益。根据研究表明，从1977年到2017年，商用建筑安装能源管理系统的投资回报期从5.4年缩短到了0.7年。xxxv人工智能可能需要一段时间来学习建筑设施的使用模式，并将这些学习到的知识应用于优化温度，因此能源效率提升效果在最初的几个月内可能并不明显。成功的关键因素是什么？安装BMS后会遇到的一大常见问题是没有充分利用该系统的全部功能，从而导致性能欠佳及投资回报率

降低。研究人员表示，为了解决这个问题，要重视调试，让用户参与制定BMS规范及对供应商进行绩效

评估。

xxxvi专家们怎么说？ABB运动控制事业部服务业务单元全球总裁Adrian

Guggisberg表示：“在工业环境中确认HVAC系统的

覆盖范围并非易事，因为还有热负荷。我们会看到一些常见的错误，人们将制冷系统开到最大，但房门却是敞开的，以确保有足够的新鲜空气。”BMS所能达到的影响水平在每栋建筑中各不相同，但都是非常重要的。苏黎世联邦理工学院电力电子系

统实验室负责人JohannKolar表示：“目前没有一个系统是完全优化的。”了解更多阅读BrainBoxAI白皮书《利用人工智能优化建筑环境中的能源流动》：https://brainboxai.com/en/white-papers/using-artificial-intelligence-to-optimize-the-

flow-of-energy-through-the-built-environment.015GY

EO

TM本报告由“节能增效行动”联合出品工业节能增效手册REUTERS

EVENTS"举措10：将数据迁移至云端当下，人们对数字服务的需求正在迅速增长。本报告中强调的许多节能增效机会依赖于大量的数据存储

和计算能力，以便从运营信息中获取有用信息。但存储和使用数据需要消耗能源。2021年全球数据中心

用电量为220-320太瓦时，约占全球最终用电需求的0.9-1.3%。但这不包括用于加密货币挖掘的能源消耗，若包含这部分的能源消耗，2021年用电量还需增加100-140太瓦时。xxxvii全球对数据处理的需求一直在快速增长，并且它不太可能在短时间内减少。因此，该技术产业高度重视

节能增效。它通过服务器虚拟化和云计算等概念取得了可观的能效收益。可通过节能的HVAC系统、电机、变频器和利用数据中心的废热，进一步提高能源使用效率——本报告提及了上述所有节能机会。工业领域相关组织若想进一步实现节能增效，可以通过提高数据使用和基于云的管理的智能化程度，获得更多相关收益。涉及哪些方面？将数据迁移至云端是利用工业资产和流程信息及应用分析，来优化系统运行方式和能源使用的一大关

键。此外，研究表明，与本地部署的数据中心相比，将数据迁移至云端可将能源效率提高90%以上。xxxviii“多租户模式”的概念允许单个计算资源同时为多个客户服务，从而显著增加了利用率。本地私有服务器

往往欠缺先进的云系统所特有的智能性和虚机管理，因此，即使某些应用程序只是偶尔使用，也常常处

于费电的“始终在线”状态。虚拟化意味着生产（和购买）更少的服务器来处理相同量的任务。此外，许多数据中心运营商，特别是超大规模云服务提供商和主机托管服务提供商，都是其电力结构中最先进的可再生能源用户之一。有哪些影响？将数据迁移至云端，提供了一系列节能增效的机会。从成本方面来看，这可产