時間：2023-03-17 18:07:53
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關鍵詞：能源技術技術水平能源戰略
Abstract:thenationalenergystrategytoincludeenergytechnologydevelopmentisfollowedbythedevelopmentofenergytechnology-drivenlawsandtheimplementationofthe"scienceandtechnologyareprimaryproductiveforces"importantaspectofmacro-managementofnationalenergyisalsofacingnewtasks.InthedevelopmentofChina’senergydevelopmentstrategyshouldbetoraisetheenergylevelofscienceandtechnologyissuestotheimportantposition.
Keywords:energytechnologyskilllevelenergystrategy
一、我國能源技術面臨的挑戰和任務
就我國現狀看，要實現2020年的經濟和社會發展目標，并保持2020年以后的可持續發展，我國的能源技術面臨著巨大挑戰。
1、要以能源消費增長一倍實現經濟增長兩倍的發展目標，依靠先進的能源技術提高能源利用效率是重中之重
我國目前能源利用效率低下，1995年能源加工、轉換、儲運和終端利用的效率為34.3%，比發達國家20世紀90年代初41%的效率水平，低近6個百分點。
我國轉換部門的能源效率相對較低，2002年供電效率為32.1%，比日本低7個百分點.國外的超臨界發電技術在上世紀七八十年代已基本成熟，而時至2004年3月，我國第一臺國產超臨界發電機組仍在制造中，尚未投入使用。
工業用能占我國終端能耗的60%左右，但單位產品的能耗顯著高于國外先進水平。今后，建筑和交通將是能耗增長的熱點，然而，目前我國城市新增建筑物中的節能建筑比例不到5%，各類汽車平均每百公里油耗比發達國家高20%以上，特別是轎車油耗比日本高出20%-25%。如果我國新建的建筑不是節能建筑、新建的汽車制造廠不能生產節能型汽車，長期內實現能耗顯著下降則相當困難。
2、在能源消費量快速增長的情況下，要達到人與自然協調發展的目標，必須普遍采用先進的環保技術
未來20年間，我國煤炭在一次能源消費結構中的比例仍會在50%以上，大量煤炭如何清潔利用是控制污染面臨的首要問題。2000年，我國投產的裝有脫硫裝置的燃煤電廠只有500萬千瓦，僅占燃煤電廠的2%左右，大部分采用國外的脫硫設備和技術工藝。我國在煙氣脫硫設備的制造和脫硫工藝的設計方面剛剛起步，關鍵設備和技術還依賴國外，脫硫成本也較高。流化床鍋爐能夠在燃燒中脫硫，而且經濟性較好，但我國30萬千瓦的大型循環流化床鍋爐技術也需依靠國外引進，國產技術尚需在大型化方面做更多工作。近年我國發電裝機大規模增長的勢頭十分強勁，2003年共批準新開工的電站裝機3111萬千瓦。如果不能發展新技術，盡早降低污染物控制成本，新建的大量燃煤電廠則很難有效控制污染物排放。
3、高效的能源技術是增強我國整體經濟效益、提高國際競爭力的最重要手段
在發達國家，技術創新的重點正逐漸轉移到高新技術和知識經濟領域，其制造業正在向發展中國家轉移，這使得目前發達國家工業能耗僅占總能源消耗量的35%左右，而且今后還可能下降。近年來，我國已逐步顯現出有可能成為"世界制造業基地"的趨勢，這必將增加我國能源供應的負擔。通過能源技術進步，降低生產過程的能源消耗，將是緩解我國經濟發展需要與能源資源不足矛盾的關鍵。
我國高耗能產品的能源成本占生產成本的比例較高，在一定程度上削弱了我國高耗能產品的競爭力。以鋼鐵為例，我國鋼鐵聯合企業的能源費用占總生產成本的25%一30%左右，比國外現代化鋼鐵企業不到20%要低10個百分點左右。我國最先進的鋼鐵企業--寶鋼的能耗占生產成本的20%，而國際先進的鋼鐵企業，如日本新日鐵公司僅為14%。隨著今后人們收入水平的逐步提高，我國勞動力成本低的優勢將會越來越弱，能耗成本高的弱點將進一步凸現，采用先進技術降低成本的要求會更加緊迫。
4、增加國內能源供應，提高能源資源開采企業效益，需要大幅度提高能源技術水平
我國人均能源可采儲量遠低于世界平均水平，必須通過技術進步提高能源勘探能力，提高已發現資源的采收率。我國東部地區的大型煤礦開采深度逐年加深，生產成本越來越高，亟待有效的技術措施。發現更多的石油資源可保障國家石油安全，因此必須強化石油勘探技術。我國大慶、勝利和遼河等主力油田已經進入后期開采階段，采用注水、注氣等開采技術雖然可提高石油資源的利用率，但生產成本高，進一步增產難度大。在戰略接替區形成規模生產之前，為了維持這些企業的效益，需要在開采難度越來越大的情況下，不斷進行技術創新。低滲透油田和稠油油田屬于難開發的石油資源，需要科技提供開發手段。
從技術角度看，我國亟待加強研發的先進油氣技術包括：基礎科學理論(石油地質新理論等)，現代化勘探測量技術(多波段多分量地震勘探、成像測井等)，二次采油、三次采油新技術(老井側鉆水平井、分散凝膠深部調驅技術、微生物采油技術等)，低滲透油田開發技術(全三維大型水力壓裂技術等)，稠油油田開發技術(水平井注蒸汽輔助泄油技術、熱水驅加化學添加劑開采技術等)等。
5、能源運輸網絡體系的建設、運行和管理要求提高技術水平
我國能源資源分布不均，西氣東輸、西電東送、北煤南運是我國能源運輸的基本格局。雖然我國在電網建設和運行管理方面已有一定的基礎，但要從2000年總裝機容量3.2億千瓦發展到2020年總裝機容量9億千瓦以上，特別是長距離、大容量的西電東送，對我國高電壓、大容量輸電技術和電網安全控制技術提出了很高的要求。天然氣供應主要依靠管道網絡，長達4000多公里的天然氣長輸管道要求技術上必須有高度的可靠性。而我國既缺乏技術也缺乏管理經驗，需要以提高技術水平為核心來提高我國天然氣管道的建設、運行和管理水平。
6、能源結構的優化和調整要以能源技術作支撐
我國能源結構調整要求降低煤炭的比例，增加天然氣、核能、水電和可再生能源的供應量。目前，缺乏技術基礎和設備制造能力已成為我國發展天然氣發電的最大障礙。在核電方面，我國核能需要大發展已是共識，當前最重要的是盡早選定技術路線。在開發可再生能源方面，技術和裝備制造方面已
成為大規模發展的障礙。我國大規模發展風電的重要障礙之一是尚未掌握先進大型風電機組的制造技術，沒有形成有規模生產能力的風電設備制造企業。因此，要調整能源結構，需要以強化技術研發為先決條件。
綜上所述，我國的能源發展面臨資源、環境、經濟和社會等諸多問題，面對人均能源資源少、資源分布不均、環境污染嚴重、經濟對能源依賴程度高的現實國情，要實現以較少的能源消費增長滿足較高的經濟增長的需要，從根本上需要依靠能源生產和使用技術水平的提高，提升能源效率，降低能源成本，提高環保水平。今后能源技術發展的主要任務是：采用先進的設計技術提高工業、建筑和交通領域的終端能源利用效率；發展潔凈煤技術，掌握煙氣脫硫、低氮燃燒和大型循環流化床鍋爐技術，建立天然氣發電、核電等清潔能源設備的制造能力，提高能源轉換過程的效率和環保水平；提高石油勘探和生產的理論及技術水平，增加石油探明儲量和可開發利用量；發展常規能源的新一代能源利用技術和新的可再生能源技術，使常規能源的使用時間顯著延長，同時擴大耗能和可再生能源的利用量。
分布式能源技術是中國可持續發展的必須選擇。中國人口眾多，自身資源有限，按照目前的能源利用方式，依靠自己的能源是絕對不可能支撐13億人的“全面小康”，使用國際能源不僅存在著能源安全的嚴重制約，而且也使世界的發展面臨一系列新的問題和矛盾。中國必須立足于現有能源資源，全力提高資源利用效率，擴大資源的綜合利用范圍，而分布式能源無疑是解決問題的關鍵技術。
今年以來，美國和加拿大、英國、澳大利亞、丹麥和瑞典、意大利等國的相繼發生的大停電事故，深刻說明傳統能源供應形式存在著嚴重的技術缺陷，隨著時代的發展，特別是信息社會的發展，已經不可能繼續支撐人類文明的發展進程，必須加快信息時代的新型能源體系的建立，分布式能源是該體系的核心技術。
分布式能源技術的發展，為中國與世界發達國家重新回歸同一起跑線創造了一個新機遇，如同手機和家電一樣，它有可能使中國依據市場優勢迅速占據世界領先地位。
所謂“分布式能源”是指分布在用戶端的能源綜合利用系統。一次能源以氣體燃料為主，可再生能源為輔，利用一切可以利用的資源；二次能源以分布在用戶端的熱電冷（植）聯產為主，其他中央能源供應系統為輔，實現以直接滿足用戶多種需求的能源梯級利用，并通過中央能源供應系統提供支持和補充；在環境保護上，將部分污染分散化、資源化，爭取實現適度排放的目標；在管理體系上，依托智能信息化技術實現現場無人職守，通過社會化服務體系提供設計、安裝、運行、維修一體化保障；各系統在低壓電網和冷、熱水管道上進行就近支援，互保能源供應的可靠。分布式能源實現多系統優化，將電力、熱力、制冷與蓄能技術結合，實現多系統能源容錯，將每一系統的冗余限制在最低狀態，利用效率發壞發揮到最大狀態，以達到節約資金的目的。
分布式能源技術的基礎科學主要在以下幾個方面：
1、動力與能源轉換設備；
2、一次和二次能源相關技術；
3、智能控制與群控優化技術；
4、綜合系統優化技術；
5、資源深度利用技術。
動力與能源轉換設備：
主要是指一些基于傳統技術的完善和新技術的發展。
（1）小型燃氣輪機——在小型航空渦輪發動機技術的基礎上，實現地面發電和供熱的聯產技術。目前中國在這一技術上已經可以開發相應產品，主要的問題是需要提高設備的能源轉換效率，提高可靠性，延長設備檢修周期，提高設備的自動智能控制水平；
（2）微型燃氣輪機——這是基于汽車發動機增壓渦輪技術的延伸，關鍵技術在于精密鑄造和燒結金屬陶瓷轉子，空氣或磁懸浮軸承，高效回熱利用技術，永磁發電技術，可控硅變頻控制技術等。由于技術層次并不高，其中許多項目已經有專家在研究，只要國家真正重視，中國完全可以趕超世界先進水平；
（3）燃氣內燃機——內燃機技術對于中國已經非常成熟，但是燃氣內燃機的制造水平與國際先進設備還存在比較大的差距，主要是轉換效率、排放控制、電子控制和設備大修周期等，此外，國外正在發展的預燃、回熱、增壓渦輪技術，以及電子變頻等技術，都是發展的重要方向；
（4）斯特林發動機——外燃式斯特林技術中國已經有了比較大的突破，上海711所已經可以生產該技術的產品，目前主要是提高設備可靠性和發電效率，以及自動化控制水平；
（5）燃料電池——該技術有質子交換膜、固體氧化物、熔融硅酸鹽和氫氧重整等多種技術方式，該技術應用極為廣泛，污染極小，而且可以同燃氣輪機技術整合，發電效率將可能達到80%，是未來最具有發展價值的技術；
（6）微型蒸汽輪機——蒸汽輪機是非常傳統的技術，但是利用一部噪音小、振動小、運行方便可靠的小型蒸汽輪機代替熱交換器，將其中一部分能量轉換為價值較高的電能，或者利用蒸汽管網中較低品位的蒸汽為制冰機組提供低溫冷能，可以更好地利用蒸汽中的能量；
（7）微型水輪機和微型抽水蓄能電站——小型、微型水輪機組不僅可以在任何有水位落差的地方使用，而且可以廣泛利用在分布式能源項目上。利用自來水管網的水能壓力，或者建筑物可能產生的落差進行發電，并在用電低谷進行抽水蓄能，新型的微型水輪發電機組將何以采用電子變頻控制技術，調整電能品質；
（8）太陽能發電和太陽熱發電——利用太陽能量的發電技術，關鍵是降低成本，同時需要研究與其他能源利用方式和載體進行整合，將太陽熱發電與沼氣利用整合，將光伏電池與建筑材料整合，利用光導纖維與照明技術整合等等；
（9）風能——風力發電是世界能源發展的一個重要方向，在大型風場大量利用大型風機發電將何以代替現有的火力發電系統，但是對于居住分散的用戶小型高效的風力發電系統更加具有普及意義，小型風力發電系統主要需要解決的是成本、可靠性和蓄能問題；
（10）余熱制冷系統——利用動力機產生的余熱供熱制冷是分布式熱電冷三聯供系統的重要環節，尤其是制冷，可以采用吸收式制冷，也可以采用吸附式，以及余熱——動力轉換——低溫制冷等技術，這些技術均比較成熟，關鍵是系統的集成和提高效率，以及降低造價等問題；
（11）熱泵——利用地源、水源和其他溫差資源的能源利用技術，重點在于提高效率和增強于其他能源利用技術的整合能力；
（12）能量回收系統——諸如將建筑物內電梯下行、汽車制動、自來水減壓等能量回收的技術以及應用設備的研發。
與分布式能源系統相關的一次和二次能源相關技術：
（1）天然氣系統的優化利用，以及管道輸送技術；
（2）液化天然氣的生產和利用——分散化的液化天然氣生產技術可以充分利用石油開采中的伴生氣資源，減少溫室氣體排放，提高資源的綜合利用率，液化天然氣利用中對于冷能的有效利用可以有效節能等等，在液化天然氣利用中，將產生大量的新課題；
（3）煤層氣和礦井瓦斯利用，世界上可能有60%以上的礦工是死在中國的礦井里，而瓦斯爆炸是元兇之一，減少礦工死亡和提高煤層氣和礦井瓦斯資源的利用有著密切關聯，利用煤層氣和礦井瓦斯發電等技術不僅可以挽救無數礦工的生命，還能有效減少溫室氣體排放，緩解全球變暖問題；
（4）可燃冰——存在于海底和高寒地區的天然氣水化合物是人類未來的主要能源，它是為分布式能源系統提供燃料的重要途徑；
（5）煤地下氣化——中國目前有100億噸以上的煤炭資源在開發過程中被遺棄在地下，如何利用可控地下氣化技術將其變為氣體燃料回收利用是中國煤炭工業的重要課題；
（6）地熱——利用和開發地熱資源，將地下低品位熱能轉換為高品位的電能或冷能是技術的關鍵；
（7）深層海水冷能——利用沿海深層海水的低溫資源，解決沿海城市的制冷問題，并降低城市熱島效應；
（8）水能——利用水利資源，特別是小型水電設施解決農村以水代柴，保護植被；
（9）沼氣——利用城市垃圾、農村廢棄物資源等進行發電或熱電聯產，減少溫室氣體排放，提高資源綜合利用水平；
（10）甲醇——利用煤等礦物資源生產甲醇，以代替石油。甲醇可以滿足燃料電池對氫的需要；
（11）乙醇——利用植物資源生產乙醇，以代替石油和其他礦物燃料，乙醇可以作為燃料直接使用，也可以作為燃料電池的氫分離的原料；
（12）氫——對于氫的利用將決定人類的未來，如何從水中低成本地重整氫氣將是技術的關鍵；
（13）壓縮空氣——利用低估電力或其他能源生產高壓空氣，作為汽車和其他動力設備，以及分布式能源的動力源，主要解決高增壓比壓縮技術、設備小型化、材料和效率等問題。
智能控制與群控優化技術：
（1）分布式能源機組和系統自身的智能化控制——解決設備“無人職守”問題，能夠根據需求進行調節，自動跟蹤電、熱、冷負荷；
（2）分布式能源與載體的信息互動——解決分布式能源系統成為智能化建筑的一個組成部分，與建筑系統的需求進行優化整合，提高建筑的能源可靠性和節能性；
（3）分布式能源機組的聯合控制——分布式能源采用模塊化組合設計，需要對模塊組合聯合控制，根據需求變化進行智能調節，決定每一模塊的運行狀態和模塊之間的調節優化關系；
（4）遠程遙控——通過電話線、因特網、無線網絡和電源線對設備進行遠程監視控制，需要解決安全和協議統一等問題；
（5）群控優化——根據一個區域內各種用戶對于電力、熱力、制冷等需求的變化，以及燃料、氣溫變化趨勢、蓄能量庫存等等因素，優化控制各個用戶的分布式能源系統，以及公共能源系統，進行多系統容錯優化，減少冗余，提高各系統的安全性和需求適應性，降低造價，提高效率；
（6）智能電網技術——必須建立電網信息化管理系統，對于電網特別式近用戶低壓供電電網的信息化控制，流量平衡控制、網內分布式能源智能管制系統、智能保護系統等；
（7）信息化計量與結算系統——建立網絡化能源系統的各種能源產品和各個用戶與分布式能源設施擁有者之間、各時段間根據預約定價進行計量和結算的智能系統；
（8）自動信息系統——對于用戶與臨近用戶能源使用狀態、用戶與臨近用戶的分布式能源系統伺服狀態、以及燃料系統和公共能源供應系統的運行狀態信息進行，以便智能化建筑、用戶能源管理系統、分布式能源設施、儲能設施、設備運行服務機構、以及燃料供應者和公共電網能夠根據每一信息源所的實時信息進行狀態優化調整，實現資源共享。
綜合系統優化技術：
（1）多種能源系統整合優化——將各種不同的能源系統進行聯合優化，例如：將分布式能源與傳統能源系統整合后，進行聯合優化；或者，將分布式能源系統與冰蓄冷系統整合并進行聯合再優化，將微型燃氣輪機與熱泵系統整合優化，以及太陽能與分布式系統的優化整合等等，達到取長補短的目的，充分發揮各個系統的綜合優勢；
（2）將分布式能源與交通系統整合優化——利用低谷電力為電動汽車蓄電或燃料電池汽車儲氫等，將燃料電池和混合動力汽車作為電源形成隨著人流移動的電源和供水系統。實現節約投資經費，降低高技術產品使用成本等目的；
（3）分布式能源系統電網接入研究——解決分布式能源與現有電網設施的兼容、整合和安全運行等問題；
（4）蓄能技術——通過蓄能技術的開發應用，解決能源的延時性調節問題，提高能源系統的容錯能力，其中包括蓄電、蓄熱、蓄冷和蓄能四個技術方向。蓄電包括化學蓄電：電池；物理蓄電：飛輪和水能、氣能。蓄熱包括項變蓄熱、熱水、熱油和蒸汽等多種形式。蓄冷：冰和水。蓄能包括物理蓄能：機械蓄能、水蓄能、以及記憶金屬蓄能等多種方式；
（5）地源蓄能技術——利用地下水和土壤將冬季的冷和夏季的熱蓄能儲存，進行季節性調節使用，結合熱泵技術進行直接利用，減少城市熱島效應；
（6）網絡式能源系統——互聯網式的分布式能源梯級利用系統是未來能源工業的重要形態，它是由燃氣管網、低壓電網、冷熱水網絡和信息共同組成的用戶就近互聯系統，復合網絡的智能化運行、結算、冗余調整和系統容錯優化；
資源深度利用技術：
（1）天然氣凝結水技術——利用天然氣燃燒后的化學反應結果回收水，解決部分城市水資源緊缺問題；
（2）將分布式能源與大棚結合的技術——將分布式能源系統發電設備排除的余熱、二氧化碳和水蒸汽注入大棚，作為氣體肥料和熱源，解決城市綠化和蔬果供應，同時減少溫室氣體和其他污染物排放問題；
（3）利用發電制冷的冷卻水生產生活熱水的技術——利用熱泵的技術，將低品位熱源轉換為較高品位的生活熱水，減少能源消耗；
（4）空調系統廢熱回收技術——發展全新風空調系統中有效利用回風中的余熱和余冷，減少能耗；
隨著中國政策的不斷開放和世界油田服務需求的逐漸增加，中國石油工程技術服務企業快速發展膨脹，出現了一批具有相當規模的油田服務企業，為中國出現跨國性質的國際化石油工程技術服務公司奠定了基礎。本文選取了中國5家比較有實力的上市石油工程技術服務公司和斯倫貝謝、貝克休斯、哈里伯頓三家國外著名石油工程技術服務企業，以2007、2008、2009年的年報為基礎，運用灰色理論分析中國石油服務企業與國外三大石油服務企業在經濟危機前和經濟危機中的績效對比，找出中國石油服務企業與國際石油公司的差距。
二、灰色綜合評價簡介
1．灰色理論簡介
灰色系統理論是由華中理工大學的鄧聚龍教授在1982年提出的。灰色綜合評價就是利用灰色關聯度作為測度，來比較各被選方案的優劣程度。灰色綜合評價主要是利用灰色關聯分析這一工具。關聯分析就是通過計算比較序列與參考序列的關聯系數和關聯度，來確定各種影響因素或備選方案的重要度，因而確定重要因素或最優方案。灰色綜合評價法的特點是：分析思路清楚，分析時所需數據不多，計算方法簡單，可以充分利用已白化的信息，綜合評價的誤差小。
2．灰色綜合評價的建模步驟
(1)選取相關指標，建立層次結構模型。先將實際問題分解為若干指標，然后按屬性把這些指標分成若干組，再劃分成遞階的層次結構。遞階的層次結構一般可分為目標層、準則層和最低層，并用層次分析法得到各個指標的權重矩陣A。
(2)確定最優指標集。最優指標是從各評價對象的同一指標中選取最優的一個，各評價指標的最優值組成的集合稱為最優指標集，它是各評價對象比較的基準。
(3)數據的無量綱化處理。各因素組成的序列，一般來說取值單位不僅相同，而單位不同的數據時無法進行比較的，因此必須把原始數據進行無量綱化處理。無量綱化的方法有數值初值化、數值均值化、數據極差化和數據標準化等，常用的是數據均值化。
三、灰色綜合評價在石油服務企業中的應用
1．指標體系的選取
這里我們參考《國有資本金績效評價規則》及石油工程技術服務企業的現狀制定了4個子能力，選擇了12個指標，建立如下指標體系：
3．灰色綜合評價
由評價矩陣R和權重矩陣A，可求出用灰色關聯度表示的各個子模塊的評價結果；再由第二層的財務狀況指標、資產營運指標、資產償債指標、發展能力指標各子模塊的灰色綜合評價結果組成第一層次的評價矩陣，和第一層指標權重可以得到各個公司整體的績效評價結果見表1。
綜合績效表中，對于三年平均績效來看，國外三家石油工程服務公司綜合績效相對優于國內石油工程服務企業，其中國外哈里伯頓公司最優為0.590，國內安東石油技術（集團）有限公司也以0.565的綜合績效脫穎而出；對于單年度的綜合績效來看，多數企業2009年的綜合績效都低于2008年或2007年，只有中國海洋油
田服務公司和新疆準東在危機中稍稍提升，而這兩家公司屬于國有企業下屬的上市公司。
對于財務狀況指標模塊，這幾家上市企業2007-2009年的財務狀況基本上相對穩定；類似的情況也出現在償債能力指標模塊中，但是三大跨國公司的償債能力比國內上市公司的償債能力較好且穩定；在資產營運能力方面，五家國內企業與三大跨國公司有著明顯的差距，甚至其比較值不到跨國公司的一半，這是國內石油工程服務公司的“國際化”的一大障礙。而在發展能力模塊中，隨著中國石油業的發展和中國石油公司“走出去”戰略，中國石油工程服務公司在伴隨的戰略下，其評比值相對高于國際跨國公司。
四、結論
通過對幾大公司進行績效分析可知：在次信貸危機引發的經濟危機中，各個公司三年績效的趨勢大致相同，說明這些公司在抵御風險的能力大體相當；然而，在單年度各子指標模塊中，國內石油工程服務企業在財務狀況和發展能力兩個子模塊中相對優于國外三大公司，而在公司的資本營運能力和償債能力兩個主要能力方面有不小的差距。此外，本文只是在財務指標方面進行比較，如果再考慮上市場份額和品牌效應、技術創新等其他方面的軟實力，中國公司在“國際化”的道路上可謂是任重而道遠。因此，國內石油工程技術服務企業應利用其良好的財務狀況和發展能力夯實自己的基礎、逐步擴大服務市場、穩步的提升自己的業務，著重注意改善自身的資產營運能力和償債能力，同時加強品牌戰略和擴大市場等，從而達到良好的綜合效果同時增強市場競爭力。口
參考文獻(References)
[1]鄧聚龍，灰色系統理論教程[M]．武漢，華中理工大學出版社，1990：55-62．
鍋爐產生蒸汽到用戶端轉換成熱水，可選方案及優缺點如表1所示。不同供熱方式的經濟效益對比見表2。經過校內多次會議討論和專家論證，確定選擇方案3，即使用太陽能熱泵系統分散供熱方式取代原來的燃油鍋爐集中供熱方式。技術方案確定之后，籌措資金便成為一個重要議題，由于項目涉及面廣，設備需求和工程量都很大，預計項目投資超過兩千萬元。對于一個日常經費都采取預算制的事業單位來說很難較快籌措到此巨款，而項目如果不盡快實施，每天的能源損失又非常嚴重。在此情景下，合同能源管理的方式成為一個最好的選擇，即節能改造工程的全部投入和風險由節能服務公司承擔，節能服務公司為上海大學提供節能服務。項目實施后，通過節能效益監測和審計，節能技術服務公司與上海大學按比例分享其經濟效益。項目合同結束后，以后產生的經濟效益及節能設備全部歸上海大學所有。節能服務公司不僅提供改造所需的設備，還提供能源管理服務。在項目合同期內，節能服務公司按合同約定，對高校節能工程進行改建，承包高校所有能源消耗和維護，實現高校能源管理外包。通過節能服務公司的高效節能工程，以期望在最短時間內收回投資，節能量則轉化為更大的經濟效益，從而實現節能服務公司與高校的效益分享。因此，采取合同能源管理模式，不但解決資金問題，而且乙方的節能收益與實施效果有直接關系，所以極大的調動乙方參與管理節能的積極性和主動性。在合同能源管理項目中，如何確定用能量至關重要。因為節能量的計算與核定涉及節能效益的分配，是合同能源管理的重要前提之一。校園生活、工作、學習用能穩定，易于核定節能量，同時，我校的節能管理工作有較好的傳統，寶山校區對每年燃油使用量的都有完備數據記錄，節能服務公司容易接受。在形成了完整的改造方案之后，學校將其作為重點節能項目向上海市教委提出申請，經過專家論證后，得到了教委支持的啟動經費。
2項目實施過程和結果
為了獲得性價比最優的節能服務,通過公開競爭的招標方式，可以為學校最大程度的節能經費，因此學校在2012年底通過上海機電設備招標公司進行了公開招標，選取了上海哲能赫太陽能設備公司作為項目中標方。改造過程總計6個月，改造工程內容見表3。項目至今已完整運行了5個月，經過了冬季低溫期的考驗。在此期間沒有發生一起事故或投訴事件，各單位都對改造結果非常滿意。由于設備方案針對了各個用戶的使用習慣，采用了分散系統，用戶使用不受原來鍋爐房的制約，可以靈活自主的安排工作，用戶的實際體驗滿意度大大提高。本項目的節能效果，根據實際測量，統計分析如表4。根據近半年的運行情況推算，本項目每年所產生的節能量將超過1700t標煤，節約能源成本約1500萬元左右，同時減少了燃油鍋爐的廢氣排放，提升了用戶的使用滿意度。是一個環境效益、經濟效益和社會效益多面豐收的好項目。
3結論
（一）DEA模型方法
DEA方法即數據包絡分析法，它是一種非參數方法，可以用來解決涉及多個投入及多個產出的相對有效性的問題。能源工業技術創新效率評價是復雜的相對效率問題，難以用單一的指標衡量，因此，采用DEA方法更具有實際應用價值。CCR模型是DEA模型中的一種形式，假定規模報酬不變，然后運用線性規劃及其對偶模型求出決策單元的效率前沿面，得到決策單元的相對效率，再對松弛變量求解，判斷決策單元的有效性，并在此基礎上對決策單元進行改進。
（二）效率評價指標體系
1.投入指標能源工業技術創新的投入指標主要包括人力和資金，而資金投入分為R&D經費投入與非R&D經費投入。霍慧智選擇R&D總投入，政府R&D總投入等作為投入指標[4]。張曉波主要選取了R&D投入，技術人員作為投入指標[9]。創新活動中R&D起到基礎作用以及支撐作用，因此選取R&D人員，R&D經費支出作為投入指標。同時，對于非R&D經費投入，由于中國能源工業的自主創新能力不足，引進技術成為提高技術創新能力的重要途徑，選取技術獲取及技術改造費用作為投入指標項。2.產出指標在技術創新產出指標的選取上，一般包含出版科技專著數，專利數以及學術數。張曦將申請專利數和新產品產值作為煤炭企業技術創新效率研究的產出指標，這兩個指標分別表示了企業創新水平和成果轉化的經濟效率[10]。代碧波，姚鳳閣將專利申請數，新產品開發項目數和新產品銷售收入作為產出指標。劉芳也選擇了專利申請數和新產品銷售收入為產出指標[11]。申請專利數代表了技術創新過程的中間成果，是技術上質的提升，而新產品銷售收入則是新產品銷售后獲得的收入，代表了市場對能源工業的技術創新為市場接受[12]。據此，能源工業技術創新產出指標選擇專利申請數和新產品銷售收入。能源工業技術創新投入指標為：R&D人員，R&D經費支出，技術獲取及技術改造費用；產出指標為專利申請數，新產品銷售收入。
二、DEA模型在技術創新效率評價中的運用
（一）數據來源
選用能源工業5個子行業作為樣本：煤炭開采與洗選業（A1），石油和天然氣開采業(A2)，石油加工、煉焦及核燃料加工業(A3)，電力、熱力的生產和供應業(A4)，燃氣生產和供應業(A5)。運用DEA方法對能源工業各子行業2003年至2011年的技術創新效率進行評價，并采用Matlab6.5進行數據處理，投入產出數據均來源于2004年至2012年的《中國科技統計年鑒》。
（二）能源工業技術創新效率評價
對能源工業的5個子行業的技術創新效率進行分析，使用Matlab6.5軟件對數據進行處理，結果見表1所示：由表1可知，煤炭開采與洗選業的技術創新效率總體呈上升趨勢，但技術創新效率平均值僅為0.4446，在各子行業中處于最低水平。石油和天然氣開采業的技術創新效率平均值為0.9647，其技術創新效果最好。石油加工、煉焦及核燃料加工業技術創新效率較高，均值為0.9154，但波動較大。電力、熱力生產和供應業的技術創新效率處于5個子行業的中等水平，2003年效率值較為異常，只有0.0355。燃氣生產和供應業的技術創新效率值一直在有效和無效之間變化.根據能源工業5個子行業的技術創新效率值，得到能源工業整體的技術創新效率如下表所示：從能源工業技術創新總的投出和產出來看，2011年R&D人員比2003年增長了3.25倍，研發費用增長了7.33倍，中國對研發費用的投入大于R&D人員的投入。比較R&D經費和技術獲取及技術改造費用可以發現，能源工業非常重視技術的升級和改造。能源工業技術創新的產出，專利申請數逐年快速上升，而新產品的銷售收入增長緩慢，波動較大，可以看出能源工業技術創新成果轉變為經濟效益方面仍存在不足。2003年能源工業技術創新效率處于最低水平0.3665，2011年達到最大值0.8269，上升趨勢良好，整體效率不高，但仍有很大的上升空間。
（三）松弛變量分析
松弛變量值計算出能源工業各子行業技術創新指標的改進幅度如下表所示：由表3可知，在不改變產出的前提下，2003年，2005年和2007年需要減少R&D人員的投入，2011年需要減少R&D經費支出。在投入不變的前提下，要想效率達到最好，需要增加新產品的銷售收入。年和2004年R&D人員投入的增加帶來的銷售收入增副較小。2010年技術創新效率值為1，技術有效，但從改進幅度表可知，其R&D人員，R&D經費支出和新產品銷售收入都可以改進，因而其有效為弱有效。表5表明，在產出一定的情況下，主要是R&D經費支出和技術獲取及技術改造費用的改進。在投入不變的前提下，以新產品銷售收入改進為主。2007年和2011年的松弛變量不為0，技術創新效率為弱有效。由表6可知，要保持新產品銷售收入不變，2010年需減少R&D人員的投入，2008年和2009年需減少R&D經費支出。在不改變投入的情況下，新產品銷售收入上升空間較大。由此可知，對電力、熱力的生產和供應業來說，新產品銷售收入對技術創新效率的影響較大。在2011年電力、熱力的生產和供應業的技術創新效率值為1，但其松弛變量不為0，因而其技術創新效率為弱有效。由表6可知，燃氣生產和供應業在在收入不變的前提下，適當的加大R&D人員以及技術獲取和改造費用，新產品的銷售收入會有一個巨大的提升空間。
三、結果分析及對策建議
通過各學校一段時期的使用，有些教師和學生反饋，本課程使用的教材存在以下不足：
1.1綜述較多，技術方面知識相對較少
其中核能及新型化學電源方面介紹不盡詳細。例如，燃料電池中的“質子交換膜燃料電池(PEMFC)”，只是簡單地介紹了這種電池的結構、原理及新的應用，而對于電池的材料、性能及電極制備工藝、PEMFC的應用和發展沒有做詳細的列舉，工作原理也只是以“氫離子通過電解質滲透到陰極，而電子通過外部網路流動，提供電力。同時，以空氣形式存在的氧供應到陰極，與電子和氫離子結合形成水”這樣一句話帶過。
1.2在材料制造和工藝計算方面有所欠缺
例如太陽能集熱器，只介紹其結構、特點、原理，沒有進行相關的分析計算。高職院校化工技術類專業的學生，已經學過《化工原理》及《物理化學》課程，具有工藝計算及設計計算的能力，如果能將太陽能集熱器的原理和工藝計算結合起來講解，收效會更好。
1.3理論與應用結合不夠緊密
教材中第四章核能，只講了核能的發展簡史、核資源的分布、發電概述等，對于沒有實踐經驗的同學們來說，他們沒有機會接觸核能，所以只通過理論學習并不能了解核能在實際應用當中的重要性。
2《新能源技術》課程使用教材的改進方法
2.1增加技術層面的知識
例如可以從技術角度詳細介紹燃料(含氫、富氧)如何到達質子交換膜，在膜的陽極、陰極發生了怎樣的反應而產生了電能，PEMFC從結構性能方面又分為單電池及電池組，以及它們的工作原理和特點。
2.2加強工藝計算
如可以對太陽能集熱器傳熱進行分析計算，其效率方程為：fiajcTTttqAHABH其中Ac——太陽能集熱器的面積，m2；A，B——與太陽能集熱器類型和型號有關的常數；tfi——太陽能集熱器入口流體溫度，℃；ta——周圍環境溫度，℃；qj——熱量；HT——熱焓。由此可以看出，太陽能集熱器的集熱量一方面來自輻射，另一方面來自與周圍環境交換的熱量，而且與太陽輻射強度成正比，與外界空氣溫度成反比。
2.3理論與實際應用相結合
增加對核能在軍事、民用、供熱及核動力等方面的介紹，尤其是核電技術層面，可以分別就核裂變反應堆和核聚變裝置，闡述電站裝置結構、工作原理、分類，以及其安全性、核廢物處理等發展。如核裂變反應堆235U，其合理結構：核燃料+慢化劑+熱載體+控制設施+防護裝置，由核燃料、慢化核和冷卻劑三種材料的不同組合，產生出各種堆型，有輕水反應堆、重水反應堆、高溫氣冷堆和快中子反應堆。核聚變反應方式有四個氫核聚合成一個氮核，由氘到氘，由氘到氚，根據反應特點，分析其實現的可能性。
3結語
北京鐵路局自2010年開始，根據企業自身發展和節能管理要求，充分利用節能監測站的人員和專業技術優勢，先后在機務、車務、工務、電務、供電等10個單位開展自主能源審計工作，收到了較好的審計效果。
(1)嚴格按GB/T17166—1997《企業能源審計技術通則》規定的程序和內容對所屬單位進行能源審計
通過對所屬單位能源購入、支出的財務賬目和反映企業內部能源消費狀況的臺帳、報表、憑證、運行記錄及有關內部管理制度為基礎，以《節約能源法》和總公司《鐵路實施＜節約能源法＞細則》為評價依據，極大地提高了所屬單位節能管理的科學性，使被審計單位認識到開展能源審計的過程是企業改進能源管理的有力措施之一。
(2)開展能源審計
主要是幫助被審計單位梳理能源消耗流向，分析能源消耗指標、摸清能源計量現狀、完善能源管理體系、分析挖掘節能潛力。企業自主能源審計，審計單位與被審計單位不存在經濟利益關系，所以審計報告體現的內容更加客觀、公正，查找的問題更加準確、務實，受到了被審計單位的廣泛認同。能源審計相當于為被審計單位找到了下一步節能管理的工作方向。
(3)開展能源審計工作
可以查清企業主要耗能設備的運行狀況(包括能源利用效率以及淘汰設備的使用情況)，對淘汰期限已到或能源利用達不到國家最低要求的設備制定限期整改計劃，并針對浪費能源的工藝流程和管理環節提出整改意見和建議。能源審計組對被審計的10家所屬單位總共提出能源管理建議80條，主要涉及能源定額管理、國家明令淘汰設備、計量設施配備及“三定雙卡”制度執行落實等。提出技術措施建議70條，主要涉及建筑物外墻保溫、節能設施設備保養維護、供熱管網保溫、推廣集中供熱提高鍋爐效率、老舊管網維護、節能產品推廣應用等。出檢測報告20份，主要對鍋爐熱效率、爐渣含碳量超標、螺桿空壓機功率因數低、負載過高、運輸作業現場照度不夠等問題進行分析并提出整改建議。有效地促進了被審計單位的節能管理工作。
(4)通過能源審計可以使用能單位的生產組織者、管理者、使用者及時分析
掌握用能單位能源管理水平及用能狀況，排查問題和薄弱環節，挖掘節能潛力，降低能源消耗和生產成本，提高經濟效益。
(5)隨著能源審計工作范圍的不斷擴大
可以積累鐵路企業大量用能產品的能源消耗數據，為制定鐵路各系統主要產品能耗限額提供科學依據，有利于對所屬企業的能源使用狀況進行有效的監督和合理的考核。
(6)探索出了適合于鐵路各專業交流的評價指標
總公司對各個鐵路局按百萬換算噸公里的單耗進行考核，但是局屬各運輸站段主要工作性質不同，不便于用某個單一標準進行評價，所以評價的重點放在了能耗總量的考核。通過能源審計我們發現，單純能耗總量的增減不能反映單位能源利用效率的變化情況，考核評價并不科學。例如:我們在審核張家口車務段時就發現，該段能耗總量在逐年增加，但是裝車每千列的單耗在逐年下降，應該說該段的能源利用效率在逐步提高。所以我們現在評價某單位能源管理水平時，是以該段主要工作量的單耗作為評價依據，如果該段連續三年單耗逐年下降，說明該段能源管理水平在逐年提高，反之就要分析查找原因。
二對鐵路企業開展能源審計工作的建議
為更好地落實節能減排工作，使鐵路企業的自主能源審計工作得到進一步的發展，提出幾點建議。
(1)加強領導，規范管理
建立能源審計評價考核制度。開展能源審計政策框架研究，制定適合于鐵路企業的能源審計方法，使能源審計工作更加規范、合理。
(2)積極宣傳貫徹能源審計的相關標準、規定
建立配套的能源管理體系標準，針對鐵路企業特點，制訂相應能源審計評價標準，不斷提高鐵路企業的能源管理水平。
(3)加強能源審計的能力建設
作為企業能源內部審計，應建立一支能源審計專業化隊伍，對那些懂技術、會管理，懂財務、會統計，了解鐵路各專業工作特點的人員進行能源審計業務培訓，提高能源審計人員整體素質，是開展好企業能源審計的重要保證。
(4)對審計發現的問題
從而提出的節能措施，要有計劃、有針對性的實施節能技術改造，并確保投資使用科學、合理，收到經濟效益。
(5)應定期對被審計單位進行回訪
確保能源審計發現的問題得以解決，體現能源審計工作的嚴肅性。
三結束語
