当前的节能已不是简单意义的节约和少用能源，而是要靠使用先进科学技术，先进管理理念等来提高能源的利用效率。

国家已经将“节能减排”问题提升到十分重要的战略地位，因而“节能减排”是我国在“十二五”期间国民经济能够继续保持可持续发展的战略性问题之一。对于制造业而言，先进的科学技术正是“节能减排”的有力武器。如何加快装备制造业的发展和技术进步，增强工业控制系统的功能和效率，如何更好地应用先进的控制技术来帮助制造企业降低成本、提高效率、改善质量，实现低碳化于“节能减排”的目标，是当前工业控制学术界和工业自动化行业面临的十分紧迫的问题。

“十二五”节能减排的主要目标与基本思路

《工作方案》确定的总体目标包括是：到2015年，我国万元国内生产总值能耗下降到0.869t标准煤（按2005年价格计算），比2010年的1.034t标准煤下降16％，比2005年的1.276t标准煤下降23％。“十二五”期间，我国将实现节约能源6.7亿t标准煤。

“十二五”期间，实现节约能源6.7亿t标准煤。预计2015年，全国化学需氧量和SO2排放总量分别控制在2347.6万t、2086.4万t，比2010年的2551.7万t、2267.8万t分别下降8%；全国氨氮和氮氧化物排放总量分别控制在238.0万t、2046.2万t，比2010年的264.4万t、2273.6万t分别下降10%。

“十二五”规划提出：坚持节约优先、立足国内、多元发展、保护环境，加强国际互利合作，调整优化能源结构，构建安全、稳定、经济、清洁的现代能源产业体系。推动能源生产和利用方式变革的新思路。

为此，面对国家战略任务和约束性指标要求，专家学者提出：节能改变世界,智能创造未来！“十二五”期间工业节能减排工作要以科技创新为支撑，大力推进工业节能降耗。围绕工业生产源头、过程和产品三个重点，组织实施余热余压回收利用工程、工业锅炉窑炉改造工程、内燃机系统节能工程、电机系统节能改造工程、热电联产工程、工业副产煤气回收利用工程、高效节能机电产品推广工程、企业能源管控中心建设工程、绿色通信推广工程、节能产业培育工程等十大重点节能工程，提升工业能源利用效率，促进行业节能技术产品装备、企业节能管理水平再上新台阶。

“十二五”节能减排要求工业发展低碳化

根据《国家“十二五”科学和技术发展规划》（简称发展规划）的描述，“十二五”时期，世界科技发展呈现新趋势，国内经济社会发展提出新要求，我国科技发展仍处于可以大有作为的重要战略机遇期。世界科技保持快速发展态势，学科交叉和技术融合加快，创新要素和创新资源在全球范围内流动加速，科学技术正孕育着新的突破。网络和信息技术加速渗透和深度应用，将引发以智能、泛在、融合和普适为特征的新一轮信息产业变革。新型节能环保技术、新能源技术等加速突破，将推动世界进入绿色、清洁、低碳发展的新阶段。

所谓低碳经济，是指在可持续发展理念指导下，通过技术创新、制度创新、产业转型、节能降耗、新能源开发等多种手段，尽可能减少煤炭石油等高碳能源消耗，减少温室气体排放，达到经济社会发展与生态环境保护双赢的一种经济发展形态。

未来五年，我国经济将面临重大转变，能源消费增长也要有重大变化，“十二五”要继续制定积极的节能降耗定量目标，并试行能源消费总量控制目标，加强节能降耗考核，完善经济社会发展考核内容，以进一步统一认识，用节能降耗实践科学发展，推动科学发展。防止盲目扩大投资，避免单纯追求GDP增长速度。加快低碳技术开发和推广应用。组织开展节能减碳共性、关键和前沿技术攻关。

在《规划纲要》的第六篇，绿色发展，建设资源节约型、环境友好型社会中，明确提出：面对日趋强化的资源环境约束，必须增强危机意识，树立绿色、低碳发展理念，以节能减排为重点，健全激励与约束机制，加快构建资源节约、环境友好的生产方式和消费模式，增强可持续发展能力，提高生态文明水平。从低碳经济、低碳生产到低碳社区、低碳艺术，“低碳文化”的不断扩展把低能耗、低污染、低排放运用到了生产生活中的方方面面。而新的节能减排方案为“十二五”期间我国的生态环境和经济发展提供了一个长远的保障。

先进控制技术在节能降耗中的促进作用

“十二五”科技发展的总体目标是：自主创新能力大幅提升，科技竞争力和国际影响力显著增强，重点领域核心关键技术取得重大突破，为加快经济发展方式转变提供有力支撑。基本建成功能明确、结构合理、良性互动、运行高效的国家创新体系，国家综合创新能力世界排名由目前第21位上升至前18位，科技进步贡献率力争达到55%，创新型国家建设取得实质性进展。

传统的自动化较少关注节能与环保问题，随着社会和经济的发展，绿色电厂、绿色楼宇以及绿色化工等与节能环保相关概念被提出，节能能源、减少原材料消耗以及绿色环保等新的约束对自动化技术提出了更高的要求。在“十二五”科技发展规划的“大力培育和发展战略性新兴产业”章节里，把节能环保放在了首位。提出大力发展高效节能、先进环保和循环应用等关键技术、装备及系统。实施半导体照明、煤炭清洁高效利用、“蓝天”工程、废物资源化等科技产业化工程。加强技术的集成和推广应用，快速提高我国节能环保领域整体技术能力及产业竞争力。

当前的节能已不是简单意义的节约和少用能源，而是要靠使用先进科学技术，先进管理理念等来提高能源的利用效率。在当今世界性市场经济的激烈竞争中，工业企业必须应用自动化技术科学来保证产品的质量、成本和数量的优势。特别是在用高新技术改造传统产业方面，自动化科学在工业企业的运行与发展中起到非常重要的作用。在现代企业中, 先进控制与优化技术对于企业的节能减排、高效运行起着十分重要的作用，具有许多显著的优点。因此得到了广泛的推广和应用。“节能降耗”需要从自动化等高新技术中寻求出路。先进控制技术完全可以在“节能降耗”领域里建功立业。

电力行业的节能降耗的新举措

电力工业是资源密集型产业。无论电源或电网，在建设和生产运营中都需要占用和消费大量的资源，包括土地、水资源、环境容量以及煤炭、石油、燃气等各类能源。电力工业资源节约主要是提高能源转换效率，包括节煤、节油、节地、节电、节汽(气)，降低输送损耗，消除跑、冒、滴、漏等。常言道：工欲善其事，必先利其器!电源建设在设计时，就应当将节能思想或理念贯穿整个设计过程。据估计，电力企业在“十二五”为节能减排达标而进行的技术改造成本，将高达“十一五”的2～3倍，而实现途径继续以依靠技术节能为主、结构节能为辅的模式。

针对电力企业的特点，落实“节能减排”政策的主要措施主要在发电、输变电和用电领域推广具有明显节能减排效果的先进电力设备，逐步由产品节能向整体节能发展，并可结合对节能潜力较大的可再生能源发电、提高能源综合利用效率、分式供能、能源转换、用电侧管理、优化调度模式等许多领域进行应用。

为了进一步实现节能效果，当前电网企业输电、配电、供电、用电等方面广泛实施节能降耗措施，并在优化调度、可再生能源发电、降低综合线损、用电侧管理、污染减排等方面展开工作。面对环境压力，节能减排要求日益严格。节能降耗 应向高耗能配电变压器开刀。节能降耗是电力行业持之以恒的主攻方向。我们往往把目光盯住了发电企业，提出了改变电源结构，大力发展大型超大型火力发电机组以及新能源，坚决关停小火电，减少供电煤耗和降低厂用电率等一系列主张，这无疑是正确的，然而供电企业决不能等闲视之。实际上，节能降耗在供电企业同样大有可为，其中降低线损率就是供电企业节能降耗的重要途径。 “十二五”期间，要想更好地完成新的节能减排目标，不只需要行业企业自身的努力，还需要政府在能源竞争格局、政策补贴以及环境监管方面加强工作力度。

措施之一就是采用电机相控器节能。在中国，有近10亿台交流电机在使用之中。60%的工业电机消耗了约70%的电网电能，电机的耗能在电力工业中占主足轻重的地位。电机在额定负载状态下，其机电转换效率可达95%，但当电机在轻载状态下运行时，其机电转换效率可低至20%。美国国家电力研究所（EPRI）的研究表明：60%的交流电动机是在其设计额定负荷的55%或更低状态下运行。在此状态下，电机消耗的电能中有相当部分是以发热、铁损、噪音与振动等形式浪费掉。造成轻载运行电机效率很低的主要原因是电机偏离最佳效率的额定功率运行，且无论电机负载怎么变化，电机与电网之间的电压和频率不可调节的硬性供电方式所致。在电机与电网之间加上一能量管理控制器，通过实时检测电机运行的电压和电流及其相位角的大小，判断电机所处运行负荷和效率状态；当电机在低效率轻载状态下运行时，通过优化运算决策实时调节加于电机的电压和电流的大小，以调整对电机的功率的输入，保证电机的输出转矩与负荷需求精确匹配，实现“所供即所需”的柔性化能量管理模式，（达到软启动和节能效果）不仅可以节省部分励磁损耗和负载损耗，提高功率因数，改善电机运行状态和电网运行品质，而且具有软启动功能，是一种不同于变频器的电机节能产品。

利用总量控制的倒逼传导机制，促进行业内部调整，以大带小、以新代老、等量置换，提升行业发展水平。未来5年，电力行业SO2减排空间主要来自三个方面:一是部分既有脱硫设施的改造；二是通过取消旁路等管理减排措施；三是新建脱硫设施和淘汰小火电。综合脱硫效率从85％提升到90％，减排效果将很明显。