1、1E-P图的制作与应用图的制作与应用二O一一年五月 生产运营中心2目目 录录第一部分：第一部分：E-P图分析法基础图分析法基础第二部分：第二部分：E-P图的制作图的制作第三部分：第三部分：E-P图的数据分析图的数据分析第四部分：第四部分：E-P图的其他应用图的其他应用3E-PE-P图分析法的基础图分析法的基础 第一部分第一部分4E-P图分析法的基础图分析法的基础 在一般的工业企业中能源消耗量和产量之间通常成正相关关在一般的工业企业中能源消耗量和产量之间通常成正相关关系。若将能源消耗视为产量的函数，其函数图形就会近似于一条系。若将能源消耗视为产量的函数，其函数图形就会近似于一条直线。为便于分析，
2、这里假定能源消耗包括两部分：与产量直接直线。为便于分析，这里假定能源消耗包括两部分：与产量直接相关的能源消耗（相关的能源消耗（mPmP）；与产量并不直接相关的能源消耗（）；与产量并不直接相关的能源消耗（e)e)。企业的实际能源消耗是这两部分的总和，很明显可以建立一个如企业的实际能源消耗是这两部分的总和，很明显可以建立一个如下的基本直线方程式形式：下的基本直线方程式形式：E=E=mP+emP+e 式中，式中，E E为（每个月的）能源消耗量；为（每个月的）能源消耗量；P P为相应（月份的）产为相应（月份的）产量；量；m m为直线的斜率；为直线的斜率；e e为为y y轴的截距（理论上即产量为轴的截距
3、（理论上即产量为0 0时所使用时所使用的能源）的能源）实际上，实际上，mPmP是生产过程中所使用的是生产过程中所使用的“有效有效”能源，而能源，而e e是指是指与生产无关的能源，即企业一般支持性服务所使用的能源和其他与生产无关的能源，即企业一般支持性服务所使用的能源和其他损失的能源，一般称之为能源的固定消耗量，例如在电力消耗中损失的能源，一般称之为能源的固定消耗量，例如在电力消耗中的照明、办公设备用电、风机、空气压缩机、冷却水循环泵、维的照明、办公设备用电、风机、空气压缩机、冷却水循环泵、维护车间的能源使用、生产设备不必要的空转，在热能消耗中由于护车间的能源使用、生产设备不必要的空转，在热能消
4、耗中由于蒸汽泄漏所损失的能源、锅炉的辐射和对流所造成的热损失、蒸蒸汽泄漏所损失的能源、锅炉的辐射和对流所造成的热损失、蒸汽输送管道的热损失。汽输送管道的热损失。5E-P图分析法的基础图分析法的基础 6E-P图分析法的基础图分析法的基础 E-P图中的E为Energy的首字母，表示能源消耗；P为Productio的首字母，表示产量。E-P图描绘的是能源消耗量与产量之间的关联关系。事实上，E-P图的使用范围在今天已经得到了很大程度的推广，可以用于分析任何与产出数量相关的投人-产出关系，甚至也可以用于分析投入与能源消耗的关系，如原材料投入-能源消耗，同时E-P分析也是美国能源行业协会认可的节能量核算工
5、具，但E-P图分析的前提条件是消耗和产品产量之间要呈线性关系。需要强调的是，E-P图分析不应包含建筑物采暖和空调所使用的能源。对工业企业能源效率的分析，应该集中在加工过程中的能源使用。因此，绩效分析所使用的数据，必须要除去建筑物使用的能源，否则采暖和空调等受季节性影响的能源消耗，将会影响分析效果。7 第二部分第二部分E-P图的制作图的制作8 E-P图的制作 E-PE-P图的制作步骤：图的制作步骤：1、将月度产量和所要分析的能源数据输入Excel表格，以劲牌酒厂2010年月度能源消耗情况为例：能源消耗月报表能源消耗月报表月份产量天然气电水综合能耗单位能耗KLm3kwhTTcekgce/KL116
6、998.90 135917 90392247348 295.92 17.41 29927.16 108498 53032737339 212.68 21.42 37021.17 11590934535134670 199.57 28.42 47094.67 10765846512940963203.86 28.73 55924.42 7607341647438974155.70 26.28 66140.49 6657845522439770 147.90 24.09 77908.18 91865 60162839384 199.50 25.23 89239.40 990347818594813
7、4231.93 25.10 911198.67 10338579502945627239.12 21.35 1010188.27 10574560241438197217.95 21.39 1116708.10 13123076061647889272.12 16.29 1219635.37 15563593776951877326.69 16.64 9E-P图的制作 2 2、选定、选定“产量产量”数据列和将要分析评估绩效的能源数据列数据列和将要分析评估绩效的能源数据列（只选择月度数据）（只选择月度数据）能源消耗月报表能源消耗月报表月份产量天然气电水综合能耗单位能耗KLm3kwhTTcekgc
8、e/KL116998.90 135917 90392247348 295.92 17.41 29927.16 108498 53032737339 212.68 21.42 37021.17 11590934535134670 199.57 28.42 47094.67 10765846512940963203.86 28.73 55924.42 7607341647438974155.70 26.28 66140.49 6657845522439770 147.90 24.09 77908.18 91865 60162839384 199.50 25.23 89239.40 99034781
9、85948134231.93 25.10 911198.67 10338579502945627239.12 21.35 1010188.27 10574560241438197217.95 21.39 1116708.10 13123076061647889272.12 16.29 1219635.37 15563593776951877326.69 16.64 合计127984.80 1297527 7595742 510172 2702.95 21.12 10E-P图的制作 3、插入图表（点击窗口上方的“插入”，选择“图表”），选择“标准类型”中的“XY散点图”。4、按图表向导，分步建立
10、图表，输入图表、x轴和y轴的标题，完成散点图 11E-P图的制作 5 5、右键点击散点图中任一数据，选择、右键点击散点图中任一数据，选择“添加趋势线添加趋势线”。6 6、在、在“添加趋势线添加趋势线”的窗口中，的窗口中，“类型类型”选择选择“线性线性”，“选项选项”中中选择选择“显示公式显示公式”和和“显示显示R R平方值平方值”。12E-P图的制作相关说明：相关说明：1、x轴的数据为产量数据，y轴的数据为能耗数据；2、经过不断地发展，E-P图已不仅仅局限于能源-产量的关系，已经可以运用到很多产出数据的分析，甚至是消耗-投入数据的分析。3、R2（0R21）表示散点的线性相关度，当R2=1时，所
11、有散点排列成一条直线。理论上，当R2趋于1时，所得到的回归直线拟合得较好，而当R2趋于0时，所有的点呈无序排列，很难拟合出相应的回归直线，无法说明变量之间的依赖关系。R2值的有效范围可以从0.30.9；当进行原料投入-产量的E-P分析时，由于原料投入数量与产量直接相关，R2值的有效范围应该更严格，下限和上限均应有所提高。一般来说，当企业生产工艺流程较短时，原料投入-产量关系受到的影响会相应较小，R2值应更高；而工艺流程较长时，会对R2值产生较大影响，R2值会相应降低。13 第三部分第三部分 E-P图的数据分析图的数据分析14 E-P图的数据分析图的数据分析 一、数据点的散布一、数据点的散布 在
12、对E-P图进行形式上的数据分析前，可以先通过察看图表中的点的分布及最值拟合直线的斜率和截距来得出一些结论：1、如果R2值很小（0.3），说明其中可能存在一些原因和问题，并暗示相关分析将无法反映真实绩效。因此，应该调查这种数据点散布的原因，包括核实数据源和数据的可靠性。2、如果生产和能源数据的收集没有同步进行，即数据不属于同一时段，E-P图也无法反映能源消耗与生产之间的真实关系。3、如果企业的生产相对稳定，每月的产量数据波动幅度不大，能源消耗量也相对稳定，在这种情况下，散点将会表现为一簇数据点群，很难绘制任何有意义的直线（R2值可能小于0.3）。只能继续收集数据，察看数据散布范围是否扩大，以便能
13、做出拟合直线。当然这些类似的生产水平数据点的散布状况，从另一个侧面反映了生产过程已经得到了有效的管理和控制。15E-P图的数据分析图的数据分析 二、固定能源消耗二、固定能源消耗非生产能源损失非生产能源损失 E-P图上的截距就是固定能源消耗，这部分能耗与产量无关，其原因可能取决于所使用的实际工艺和设备，更有可能由于生产水平不成比例的重大损失造成的，如蒸汽输配网络年久失修造成的严重热损失，或者疏水阀的大量损坏等。从产量和其他资源消耗的E-P图中也能够发现非生产性的资源浪费和损失，如常见的水或压缩空气使用效率低的情况。从劲牌酒厂2010年能源消耗月报表中可以看出：天然气非生产损失高达58072m3，
14、损失率高达53.7%；电能非生产损失高达237898kwh，损耗率达到37.7%；自来水非生产损失为32669吨，损失率76.8%，因此，劲牌酒厂目前的节能管理的重点应该放在对非生产能耗的控制和管理上。如节能灯应用、消除压缩空气系统的泄漏、供热管道（阀门）的保温、疏水阀性能的提高等相关节能技术的引进和应用。16E-P图的数据分析图的数据分析 三、生产能源的使用三、生产能源的使用 E-P图拟合直线的斜率m表示能源/资源消耗对秤水平的依赖性。这是工厂设计的内在属性，在不改变工艺的情况下，该斜率不会发生变化。但可以通过实施相关改进措施来降低生产性能源的使用量：优化生产工艺（实现能量优化）、尽可能降低
15、加工温度、对过量空气进行更好的控制来优化锅炉的燃烧效率、安装余热（余压）回收系统等。四、回归分析四、回归分析 回归分析的基本程序就是绘制生产（或工厂或某一个具体部门的活动）与能源（或其他资源）消耗图，该图（数据的散布情况）能够说明工厂执行的过程对能源和其他资源的控制程度，以及损失或浪费（截距）的大概范围。17E-P图的数据分析图的数据分析如：劲牌酒厂2010年元至6月份锅炉运行情况记录表中，锅炉产汽量直接按软化水量的97%计算得出（当时未安装蒸汽流量计），E-P图各散点均集中分布在一条直线上，即R2值为1。很明显，作为检验锅炉能效的工具，这些数据毫无意义。18 第四部分E-PE-P图的其他应用
16、图的其他应用19E-P图的其他应用图的其他应用 一、一、单位能耗曲线单位能耗曲线(SEC)(SEC)SEC是单位产品所使用的能源，即单位产品能耗。对于工业企业来说，其E-P图应该类似于一条直线（E=mP+e），因此，SEC=E/P=m+e/P。单位能耗与产量的关系图（SEC-P图）将会是一条曲线，并随着时间的推移和绩效的不断改进，企业应努力将绩效变得更贴近x轴，即降低固定消耗。同样以劲牌酒厂2010年月度能源消耗情况为例：20E-P图的其他应用图的其他应用 从上图可知，在曲线上方的数据点的单位能耗高于“平均单位能耗”，能源效率较低；相反，在曲线下方的数据点的单位能耗低于“平均单位能耗”，能源效
17、率则较高，表示运行良好、具有较高的能源效率的时间段。由于产量水平的影响，以上情况在企业中经常出现。因为，SEC有可能只是由于生产率或设备使用效率的提高而下降，所以，如果不与产量相结合，不与生产率或设备使用效率相结合，单纯分析SEC是没有任何意义的，没有正确的数据分析，就无法得出可靠的结论，单独监控SEC是明显不够的。SEC是公司各生产厂单位产品能耗限额标准的制订依据。它反映了在不同产量范围内的单位产品能源消耗水平。21E-P图的其他应用图的其他应用二、差额累计总和（二、差额累计总和（CUSUMCUSUM）1 1、制作E-P图，求出E-P关系方程式。以2010年毛铺二分厂锅炉改造方案为例：月份产
18、汽量煤耗201011907321.50 21562247.56 31908357.54 42100386.68 51945363.05 61948350.02 71585257.28 81699284.51 91961308.72 101788285.08 112110327.79 122565340.87 22E-P图的其他应用图的其他应用月产汽煤耗理论煤耗差额差额累计201011907321.50 317.454.05 4.05 21562247.56 279.53-31.97-27.92 31908357.54 317.5639.98 12.06 42100386.68 338.6648
19、.02 60.08 51945363.05 321.6341.43 101.50 61948350.02 321.9628.06 129.57 71585257.28 282.06-24.78 104.78 81699284.51 294.59-10.08 94.71 91961308.72 323.38-14.67 80.04 101788285.08 304.37-19.29 60.75 112110327.79 339.76-11.97 48.78 122565340.87 389.81-48.94-0.16 201112213350.758 351.08-0.32-0.48 21569
20、245.978 280.30-34.33-34.81 32095324.017 338.11-14.09-48.90 42348351.731 365.92-14.18-63.08 2、计算理论能耗及理论能耗与实际能耗的差额，并将差额进行累计，划出差额累计折线图，在0.00点以下的，即为节能量。23E-P图的其他应用图的其他应用 从上图表可知，毛铺酒厂自2010年8月份策划司炉工节能操作比赛活动开始，员工节能操作水平明显提高，但2011年元至4月份一、三分厂的吨汽耗煤量又开始出现反弹，从一分厂各月的吨汽耗煤数据看，其波动幅度并不大，同时也说明了一分厂锅炉煤耗情况控制得较好；但三分厂的煤耗数据波动则较大。说明规范员工的节能操作，短期内确实能起到效果，但单靠员工操作调整来实现长期节能，也不太现实。二分厂锅炉煤耗得到有效控制，煤耗逐月降低，除了员工的节能操作外，主要还是通过实施锅炉炉膛改造、自动调控系统等技术改造及沼气利用（助燃锅炉）等清洁生产方案。相比2010年平均水平，2011年元至4月份二分厂锅炉共节煤63吨，节煤率4.96%。24 清洁生产清洁生产 节能减排节能减排
