TREE（特耳）分析法在企業(yè)節(jié)能診斷與節(jié)能技術(shù)創(chuàng)新中的應(yīng)用探討

魏玉劍 上海市能效中心

過(guò)去10年，中國(guó)創(chuàng)新的制度設(shè)計(jì)基本上采用了“成果轉(zhuǎn)化”的路徑模式，政府集中財(cái)力在創(chuàng)新鏈的上游布局，并試圖通過(guò)各種“成果轉(zhuǎn)化”的制度安排和政策激勵(lì)實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室成果的產(chǎn)業(yè)化。但實(shí)踐的結(jié)果卻并非滿(mǎn)意，目前國(guó)內(nèi)優(yōu)秀的科技企業(yè)群體沒(méi)有幾家是通過(guò)“成果轉(zhuǎn)化”的路徑模式走向成功的，反倒是沒(méi)有被納入官方創(chuàng)新制度框架的“需求拉動(dòng)”模式成為了大多數(shù)企業(yè)選擇的實(shí)踐路徑。

1 綠色發(fā)展是當(dāng)前轉(zhuǎn)型發(fā)展的最大需求

根據(jù)聯(lián)合國(guó)開(kāi)發(fā)計(jì)劃署（UNDP）關(guān)于人類(lèi)發(fā)展指數(shù)（ Human Development Index， HDI）的研究理論，對(duì)于任何一種發(fā)展水平來(lái)說(shuō)，人們都有三方面基本需求，即獲得健康生活水平的需求、獲得文化知識(shí)的需求以及提高生活品質(zhì)的需求。當(dāng)前，伴隨著第三次產(chǎn)業(yè)革命的快速發(fā)展，人們的物質(zhì)生活不斷提高、精神生活不斷豐富，人們的需求似乎變得越來(lái)越少了，但發(fā)展所帶來(lái)的環(huán)境問(wèn)題及能源危機(jī)反過(guò)來(lái)又損害了人們的健康生活水平和生活品質(zhì)，轉(zhuǎn)變發(fā)展方式成為當(dāng)前社會(huì)的最大需求，從而使“綠色產(chǎn)業(yè)革命”成為當(dāng)前的第四次產(chǎn)業(yè)革命。

綠色發(fā)展是以效率、和諧、持續(xù)為目標(biāo)的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和社會(huì)發(fā)展方式。從內(nèi)涵看，綠色發(fā)展是在傳統(tǒng)發(fā)展基礎(chǔ)上的一種模式創(chuàng)新，是建立在生態(tài)環(huán)境容量和資源承載力的約束條件下實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的一種新型發(fā)展模式。就工業(yè)文明發(fā)展所帶來(lái)的副作用看，歸根結(jié)底是大量消耗化石能源造成的。要做到由“灰色發(fā)展”向“綠色發(fā)展”轉(zhuǎn)變，只能有3條路徑，一是提高非化石能源的供應(yīng)量替代化石能源（可再生能源利用技術(shù)創(chuàng)新），二是減少發(fā)展過(guò)程中對(duì)能源的需求（節(jié)能技術(shù)創(chuàng)新）；三是治理好能源消耗后的排放物（環(huán)保技術(shù)創(chuàng)新）。

2 節(jié)能技術(shù)創(chuàng)新是綠色發(fā)展的最關(guān)鍵內(nèi)容之一

（1）對(duì)于可再生能源應(yīng)用的技術(shù)創(chuàng)新，近幾年來(lái)受到各國(guó)政府的高度重視，許多國(guó)家將可再生能源的發(fā)展作為能源戰(zhàn)略的重要組成部分，也投入了大量的科研力量進(jìn)行可再生能源的研究。因此光伏、風(fēng)能、太陽(yáng)能等發(fā)電技術(shù)得以迅速發(fā)展。就我國(guó)為例，統(tǒng)計(jì)到2014年，我國(guó)各類(lèi)能源發(fā)電裝機(jī)容量及發(fā)電量占比見(jiàn)圖1?？梢?jiàn)可再生能源發(fā)展的迅猛。但是，伴隨著各類(lèi)光伏發(fā)電及風(fēng)力發(fā)電企業(yè)快速發(fā)展的同時(shí)，也存在一些不足。就目前的發(fā)展水平來(lái)看，風(fēng)電和光電還依賴(lài)政府補(bǔ)貼，再加上自身的不穩(wěn)定性以及利用率低等弊端，致使棄風(fēng)棄光現(xiàn)象也非常突出，短時(shí)間內(nèi)很難替代傳統(tǒng)能源。

（2）對(duì)于環(huán)保技術(shù)創(chuàng)新，主要是在水、大氣、土壤等的治理，各類(lèi)科研院所及相關(guān)企業(yè)都有明確的主攻方向，都在根據(jù)國(guó)家的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行針對(duì)性深度研究，產(chǎn)業(yè)發(fā)展直接依賴(lài)環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的嚴(yán)格程度和環(huán)保執(zhí)法的嚴(yán)厲程度。環(huán)保產(chǎn)業(yè)屬于末端治理產(chǎn)業(yè)，是純投入型產(chǎn)業(yè)，依賴(lài)于經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和國(guó)家政策。同時(shí)環(huán)保產(chǎn)業(yè)的發(fā)展往往會(huì)帶來(lái)新的排放，造成末端治理的成本巨大。

（3）節(jié)能技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)當(dāng)是綠色發(fā)展的最關(guān)鍵內(nèi)容之一，節(jié)能技術(shù)創(chuàng)新的目的是減少能源需求，在目前可再生能源供應(yīng)不足，成本較高的情況下，節(jié)能是減少化石能源消耗的重要手段，也是減少各類(lèi)污染排放物的有效手段。

圖1 2014年全國(guó)各類(lèi)能源發(fā)電裝機(jī)容量及發(fā)電量占比圖

當(dāng)前，節(jié)能技術(shù)創(chuàng)新的困惑主要有以下幾個(gè)方面：一是節(jié)能行業(yè)是鑲嵌在其它各行各業(yè)之中，沒(méi)有一個(gè)明確的節(jié)能行業(yè)統(tǒng)計(jì)口徑；二是傳統(tǒng)耗能產(chǎn)品效率評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)及方法僅關(guān)注了靜態(tài)效率，以此為導(dǎo)向的技術(shù)創(chuàng)新所能帶來(lái)的節(jié)能潛力空間變?。蝗怯媚墉h(huán)節(jié)的節(jié)能需求同節(jié)能技術(shù)開(kāi)發(fā)之間不能有效對(duì)接；四是信息化技術(shù)同傳統(tǒng)節(jié)能技術(shù)的融合還不明顯。

因此，企業(yè)亟需一種行之有效的節(jié)能診斷和節(jié)能技術(shù)創(chuàng)新方法。TERR分析法應(yīng)運(yùn)而生。

3 TERR（特耳）方法介紹

“十一五”及“十二五”期間，我國(guó)在節(jié)能減排方面的力度是前所未有的，也出臺(tái)了全面的財(cái)稅政策支持節(jié)能改造和節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用，幫助企業(yè)開(kāi)展能源審計(jì)及節(jié)能診斷工作，尋找節(jié)能潛力，很多企業(yè)也被節(jié)能減排市場(chǎng)所吸引，節(jié)能服務(wù)公司也都紛紛成立。但從事這個(gè)行業(yè)的人員感覺(jué)到，全面為企業(yè)進(jìn)行“體檢”并挖掘節(jié)能潛力并不容易，涉及的專(zhuān)業(yè)太多，各企業(yè)的情況又不盡相同。

TERR方法（特耳方法）是通過(guò)借鑒國(guó)內(nèi)外節(jié)能診斷方法提煉總結(jié)出來(lái)的。它不但能夠指導(dǎo)節(jié)能工作者對(duì)用能企業(yè)開(kāi)展節(jié)能診斷，挖掘節(jié)能需求；還可以指導(dǎo)節(jié)能技術(shù)創(chuàng)新者對(duì)耗能產(chǎn)品進(jìn)行綜合分析，看看是否已經(jīng)融合了這4個(gè)方面的內(nèi)容，從而指導(dǎo)跨界融合各類(lèi)技術(shù)，打造出智能高效的新產(chǎn)品。

TERR是英文Timing sequence control（時(shí)序控制）、Energy ef fi ciency grade（能效等級(jí)）、Requirement analysis（需求分析）和Recycle waste energy（廢能再利用）的首字母組合。代表節(jié)能診斷要從4個(gè)方面對(duì)用能設(shè)備及系統(tǒng)進(jìn)行分析。

（1）Timing（時(shí)序控制）

以用能設(shè)備（系統(tǒng)）的運(yùn)行時(shí)間為坐標(biāo)軸，分析設(shè)備（系統(tǒng)）的運(yùn)行是否合適，要按照正確的時(shí)間去開(kāi)關(guān)設(shè)備，用信息化自動(dòng)控制技術(shù)去替代管理制度。表示的是對(duì)于耗能設(shè)備的實(shí)際使用時(shí)間的測(cè)定及管理。因?yàn)樵趯?shí)際的生產(chǎn)及生活中，能源消耗有很多時(shí)間是不必要的。如工廠(chǎng)中的風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)完成生產(chǎn)或休息時(shí)間時(shí)，就需及時(shí)關(guān)閉，不應(yīng)使其空轉(zhuǎn)，繼續(xù)耗能；又如辦公室中的空調(diào)，當(dāng)人員離開(kāi)時(shí)，應(yīng)當(dāng)關(guān)閉空調(diào)。許多人認(rèn)為這些能源可以通過(guò)宣傳及提高人的意識(shí)或搞個(gè)管理制度就能夠辦到，實(shí)踐證明是做不到的，我們要做的是利用信息化自動(dòng)控制技術(shù)去實(shí)現(xiàn)智能管理。

（2）Efficiency（能效等級(jí)）

檢查是否有更高能效等級(jí)的設(shè)備（產(chǎn)品）替代原設(shè)備（產(chǎn)品）。盡管傳統(tǒng)耗能產(chǎn)品效率評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)及方法僅關(guān)注了靜態(tài)效率，但這是最基本的節(jié)能手段，可通過(guò)不斷的技術(shù)創(chuàng)新，完成對(duì)設(shè)備的更新?lián)Q代，進(jìn)一步提高能源的利用率。

（3）Requirement（需求分析）

需求分析是一項(xiàng)重要的工作，也是最困難的工作，這方面的研究也很多，這些方法也可以用于節(jié)能技術(shù)的創(chuàng)新之中。但節(jié)能領(lǐng)域的需求并不復(fù)雜，使用耗能設(shè)備的目的是非常明確的。如使用照明產(chǎn)品的目的就是獲得合適的亮度，運(yùn)行空調(diào)系統(tǒng)的目的就是控制環(huán)境溫度使人們能夠適應(yīng)環(huán)境。但這些需求并不是一成不變的，是動(dòng)態(tài)化的需求。要經(jīng)常監(jiān)測(cè)設(shè)備所產(chǎn)生的效果是否是用戶(hù)當(dāng)前所需要的，要大膽按照當(dāng)前實(shí)際需求去改變?cè)O(shè)計(jì)，要對(duì)需求的動(dòng)態(tài)變化及時(shí)掌握，并相應(yīng)改變耗能設(shè)備的運(yùn)行。如在項(xiàng)目的最初設(shè)計(jì)當(dāng)中，由于設(shè)計(jì)師對(duì)未來(lái)的變化無(wú)法預(yù)測(cè)，項(xiàng)目完成投運(yùn)后的實(shí)際需求必然會(huì)同設(shè)計(jì)工況有較大差異，這就是節(jié)能潛力之所在。

（4）Recycle（廢能再利用）

判斷設(shè)備所消耗的能源是否可以回收再利用，回收一切可以回收的“廢能”，變廢為寶。從能量守恒角度來(lái)講，消耗的能量并沒(méi)有消失，而僅是由高品位轉(zhuǎn)化為低品位。隨著技術(shù)的進(jìn)步，原來(lái)認(rèn)為不能回收的低品位“廢能”變成了可以回收利用的資源。要對(duì)每個(gè)能耗設(shè)備（系統(tǒng)）進(jìn)行研究，分析消耗的能量能否再利用。如熱電冷三聯(lián)供技術(shù)、空壓機(jī)余熱回收技術(shù)等，就是在實(shí)現(xiàn)發(fā)電、生產(chǎn)壓縮空氣的基本需求的同時(shí)，將隨之產(chǎn)生的熱量利用起來(lái)，如此提高了能源的利用率，減少了能耗，還清潔了環(huán)境。

4 TERR（特耳）方法在節(jié)能診斷中的應(yīng)用

節(jié)能診斷的方法也可以歸納為T(mén).E.R.R“四診”。

4.1 企業(yè)的照明系統(tǒng)進(jìn)行T.E.R.R診斷

（1）T：企業(yè)開(kāi)關(guān)照明燈具的規(guī)定是什么？是否可以減少照明時(shí)間？是否安裝了計(jì)時(shí)器和控制傳感器？在那些間歇使用照明的房間里安裝有效傳感器以自動(dòng)關(guān)燈，安裝光電控制器來(lái)關(guān)閉或打開(kāi)那些依靠日光大小來(lái)決定是否投入使用的電燈，采用更加智能的信息化手段進(jìn)行改造，使照明管理智能化。

（2）E：正在使用何種類(lèi)型的照明裝置？是否可以用更高效的照明替代？包括“出口”標(biāo)志用的燈在內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)照明燈是不是已經(jīng)被更高效的節(jié)能燈所代替？用電子鎮(zhèn)流器T-5燈或LED代替電感鎮(zhèn)流器和T-8日光燈，用最新的高效節(jié)能燈替換現(xiàn)存的照明裝置。

（3）R：照明的亮度等級(jí)是否與工序匹配？燈光的顏色是否嚴(yán)格按照生產(chǎn)對(duì)照明條件的要求？是否可以減少照明強(qiáng)度？現(xiàn)場(chǎng)是否還有其它的節(jié)能措施？在車(chē)庫(kù)和倉(cāng)庫(kù)等對(duì)燈光顏色要求不高的地方使用高效冷色節(jié)能燈，重新布置照明設(shè)施的位置以使照明的效果最大化，在照明要求低的倉(cāng)庫(kù)廠(chǎng)房里安裝天窗。

（4）R：照明所產(chǎn)生的熱對(duì)環(huán)境有什么影響？是否可以再回收利用？照明產(chǎn)生的熱量會(huì)增加空調(diào)的能耗，應(yīng)該合理排出，這些熱量還可以干燥環(huán)境甚至用于引導(dǎo)自然通風(fēng)。

4.2 空調(diào)系統(tǒng)（包括鍋爐蒸汽系統(tǒng)、空壓機(jī)系統(tǒng)等）的T.E.R.R診斷

（1）T：是否可以減少空調(diào)運(yùn)行時(shí)間（如中央空調(diào)節(jié)能自動(dòng)控制系統(tǒng)）；

（2）E：是否可以采用COP或SEER更高的主機(jī)（如采用二氧化碳熱泵產(chǎn)品）；

（3）R：能否適應(yīng)需求（負(fù)荷）的變化（如變頻措施等）；

（4）R：空調(diào)系統(tǒng)余熱（冷凝熱）是否可以回收（如中央空調(diào)余熱回收系統(tǒng)等）。

TERR（特耳）方法在節(jié)能診斷中應(yīng)該是一個(gè)普遍適用的方法，它能夠指導(dǎo)我們快速、系統(tǒng)、全面、準(zhǔn)確地查找到用能單位的節(jié)能潛力，為節(jié)能技術(shù)創(chuàng)新提供需求導(dǎo)向。

5 TERR（特耳）方法在用能產(chǎn)品技術(shù)創(chuàng)新方面的應(yīng)用

TERR（特耳）方法還可以直接用來(lái)指導(dǎo)開(kāi)發(fā)出智能高效的用能產(chǎn)品，是常規(guī)用能產(chǎn)品升級(jí)換代的的主要技術(shù)創(chuàng)新路徑，最近網(wǎng)上熱議的大批游客到日本搶購(gòu)價(jià)格高出國(guó)內(nèi)幾十倍的電飯煲就是一個(gè)很好的例子。

據(jù)介紹日本產(chǎn)電飯煲采用了諸多高科技技術(shù)，如多種烹飪模式、智能模塊技術(shù)、IH技術(shù)、精準(zhǔn)控制技術(shù)、壓力可變技術(shù)、研磨成型技術(shù)、密封蒸汽技術(shù)、真空隔熱技術(shù)等，但仔細(xì)研究一下，這些技術(shù)的應(yīng)用大都遵循了TERR（特耳）方法，因?yàn)殡婏堨沂堑湫偷挠媚墚a(chǎn)品。表1是日本電飯煲創(chuàng)新技術(shù)與TERR（特耳）方法的對(duì)應(yīng)分析表，以佐證TERR（特耳）方法在節(jié)能技術(shù)創(chuàng)新方面的應(yīng)用。

6 結(jié)語(yǔ)

2015年兩會(huì)上，總理在政府工作報(bào)告中指出要把“大眾創(chuàng)業(yè)、萬(wàn)眾創(chuàng)新”打造成推動(dòng)中國(guó)經(jīng)濟(jì)繼續(xù)前行的“雙引擎”之一。近日，國(guó)務(wù)院辦公廳印發(fā)《關(guān)于發(fā)展眾創(chuàng)空間推進(jìn)大眾創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的指導(dǎo)意見(jiàn)》，部署推進(jìn)大眾創(chuàng)業(yè)、萬(wàn)眾創(chuàng)新工作，指明了推進(jìn)大眾創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的方向和方法，明確了重點(diǎn)任務(wù)，要求各地區(qū)、各部門(mén)要高度重視推進(jìn)大眾創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)工作，積極落實(shí)促進(jìn)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的各項(xiàng)政策措施，切實(shí)加大資金投入、政策支持和條件保障力度，在有條件的地區(qū)開(kāi)展創(chuàng)業(yè)示范工程，鼓勵(lì)各地積極探索新機(jī)制、新政策，營(yíng)造良好創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)環(huán)境。創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)者“黃金年代”已經(jīng)來(lái)臨，節(jié)能領(lǐng)域也一定會(huì)成為創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的最主要戰(zhàn)場(chǎng)之一。

本文介紹的TERR方法僅僅是作者多年節(jié)能工作的歸納和提煉，雖然有些節(jié)能服務(wù)公司已開(kāi)始用于指導(dǎo)開(kāi)展節(jié)能診斷并取得了一定效果，但還未得到廣泛應(yīng)用，是否能夠?yàn)樯虾＝ㄔO(shè)具有全球影響力的科技創(chuàng)新中心助力，還有待于實(shí)踐驗(yàn)證。

表1 電飯煲創(chuàng)新技術(shù)與TERR（特耳）方法的對(duì)應(yīng)分析表