0引言

2006年以來，中國食用菌工廠化生產得到迅速發展。據報道，2021年全國食用菌工廠化總產量為280.4萬噸，比2019年343.68萬噸下降了63.28萬噸，其中，產量***三的品種為金針菇（123.13萬噸）、杏鮑菇（66.78萬噸）和雙孢蘑菇（27.97萬噸），金針菇和杏鮑菇兩個工廠化生產主要品種合計占年總產量的68%。

1食用菌工廠化生產的特性

1.1產品屬性

目前食用菌工廠化生產的產品以鮮品為主，銷售主要采用大宗批發模式，在銷售定價方面波動較大，屬于充分競爭行業。食用菌鮮品銷售貨架期較短，在采收時價值大，隨

時間增加價值降低趨向于零，甚至是因處理成本而出現負值（圖1）。食用菌鮮品銷售的市場總容量相對較小，其替代品主要是蔬菜類，價格受蔬菜產品的影響較大，順季蔬菜大量上市時，食用菌產品價格降低，而蔬菜供應不足時，則價格上漲。

1.2技術特點

食用菌工廠化生產屬于大型設施類農業，一次性投資較大，運營資金相對較少。由于食用菌屬于微生物范疇，因此其技術屬性為采用農業栽培模式的微生物培養，受氣候變化、品種變異、上游原材料等因素影響較大，生產技術較難穩定，導致生產風險較大。

1.3競爭戰略

一般企業的常規競爭戰略分為三個：成本為主型、差異化競爭、集中化策略。由于銷售渠道和客戶的，業內企業一般以成本為主型為主。從食用菌工廠經營的三大要素——收入、成本及生產效率來講，由于產品的生產周期、生物學效率各個工廠差別較大，因此成本控制是經營的核心要素。食用菌工廠產品銷售單價相對較低，以金針菇為例，每千克價格在4.5～5.5元，基礎單價每波動0.1元/千克，所對應銷售額的影響接近2%。而銷售價格定價屬于市場充分競爭，波動較大。因此，食用菌經營管理的要點是質量的穩定性與成本的控制能力。

2食用菌生產的成本結構

2.1食用菌生產成本結構

根據金針菇工廠生產的數據統計的食用菌成本構成見圖2。食用菌的成本構成中生產成本占比92%，其主要由原材料、人工費用、制造費用和包裝費用四大費用構成。其中，制造費用占總成本的20%，占生產成本的21.74%。而制造費又以能源費為主，占制造費用的90%以上，對于成本控制較為重要，其以能源管理為主要著力點。能源管理主要為電費、滅菌燃料費用，而日常產生的設施設備維修費也牽涉到能源的費用；折舊費與設備投資直接相關，不同投資的設備也會產生不同的能源管理費用。

3未來能源管理可以擴展的方向

3.1太陽能

太陽能是否能在食用菌工廠使用，其核心指標在于此項投資的回報率。未來可能是我們食用菌企業需要考慮的一個方向，原因有以下幾點。

一是食用菌工廠化企業屬于高耗能企業，每千瓦時所產生的銷售額與其他行業相比明顯偏高。二是食用菌在行業劃分上屬于農業項目，國家給予了農業用電的優惠價格，但應從長遠考慮此項政策的可持續性。三是隨著目前國家太陽能的快速發展和技術的進步，特別是目前單晶硅的技術革新，光電轉化率得到很大提升，而對應太陽能的每千瓦的裝機投資額正在逐年降低，也就意味著投資回報率上升。四是食用菌栽培屬于大型設施類農業，一般占地面積較大，屋頂面積較多，為使用太陽能提供了安裝條件。五是太陽能發電的峰值與食用菌的用電峰值重合，太陽能發電效率高一般在夏季，而此時也是食用菌栽培能耗大的時候。后，從經營角度來講，食用菌產品價格隨著蔬菜價格暴漲暴跌，出于企業穩健經營、持續發展考慮，在追求成本為主同時保有足夠的現金留存，防止出現特殊年份類似2018年的價格導致的企業經營問題。但現金留存收益較低，適當投資太陽能也不失為一種辦法。

3.2配合蒸汽使用的溴化鋰吸收式制冷機

溴化鋰吸收式制冷機以水為制冷劑、以溴化鋰水溶液為吸收劑，與蒸氣壓縮式制冷機相比，這種制冷機以熱能制冷，有明顯的節電特點；運行無毒、無味、無爆炸危險，可靠；能利用如廢汽、熱水、物料熱等低溫廢熱、余熱熱源作為動力。其主要部件為蒸發器、冷凝器、發生器、吸收器、溶液熱交換器、溶液泵和U形管等。蒸發器為高真空容器。水的蒸發能使管內的冷媒水放出熱量而降溫，獲得冷量，所產生的水蒸氣流入吸收器。由吸收器泵送來的溴化鋰濃溶液有吸收水分的能力，吸收水蒸氣后形成稀溶液，并由發生器泵送入真空度較低的發生器。由于水的沸點遠低于溴化鋰的沸點，水分汽化析出后進入冷凝器，冷卻凝結成水，然后經U形管節流降壓，進入蒸發器進行再一次的蒸發、制冷。發生器內被濃縮的溶液經過溶液熱交換器預冷后再進入吸收器，進行另一次循環。隨著國家環保政策的成熟化和環保設備的發展，在滿足國家法規的要求下，企業完全可以通過燃燒食用菌生產的副產物廢菌渣來提供能源。既滿足了滅菌對蒸汽的需求，又能通過蒸汽配合溴化鋰空調來提供冷源，在冬季對某些特殊車間又能提供熱源，利于食用菌工廠實現能源的自給自足。

4能源管理的基本思路

能源管理是對能源的生產、分配、轉換和消耗的全過程進行科學的計劃、組織、檢查、控制和監督工作的總稱。食用菌工廠進行能源管理的基本思路如下。

確定改善目標。目標越明確，意識越強烈，達到目標的成功率就越高。在目標改善的過程中，會面臨各式各樣的問題，所以需要不斷地對目標加以修正。

劃分區域。劃分區域的目的是找到實際的執行主體，只有深入了解日常的工作，才可能找到可改善的部位。

明確費用。改善之前，要有數字統計的明確費用，清楚改善設備和問題所在。

改善實施。改善實施時，需要對專業的知識和原理有一定的認識。對于一般的設備只需要做簡單的替換，牽涉金額較小。但對于大型投資和暖通類設備，需要能夠構建模型，把大的設備進行分解，用小區域進行驗證，然后逐步改善改進。

核算結果。核算結果，是以明確的金額計算投入和收益各是多少，回報的周期多長。這既是對工作的總結，也可為下一步的改善確定更為明細的目標。

5 AcrelEMS企業微電網

技術支持+

企業微電網的數字化系統(EMS)包含安裝于現場的傳感器、智能網關和微電網數字化軟件。傳感器用于監測和控制建筑的負荷設備和分布式發電設備(系統)，現場傳感器的數據接入邊緣計算智能網關，每個智能網關可以看做是一個區域指揮部，采集所接傳感器數據進行協議轉換后上傳EMS或轉發第三方平臺，網關可以根據預設閾值或自動學習來執行邏輯計算，并執行EMS的指令。EMS可以看做是企業微電網的指揮部，根據智能網關上傳的數據生成各類圖表、控制策略和分析結論，并響應虛擬電廠的調度指令，系統架構圖如圖5所示。

圖5企業微電網數字化系統(EMS)網絡架構

AcrelEMS企業微電網數字化系統融合企業負荷側的電力監控、能耗統計、電能質量分析及治理、智能照明控制、主要用能設備監控、充電樁運營管理、分布式光伏監控、儲能管理等功能，用戶通過一個平臺即可全局、整體的對企業微電網進行進行集中監控、統一調度、統一運維，同時滿足企業用電可靠、節約、效率、有序用電要求。

5.1電力監控

對企業高低壓變配電系統的變壓器、斷路器、直流屏、母排、無功補償柜及電纜等配電相關設備的電氣參數、運行狀態、接點溫度進行實時監測和控制，監測企業微電網主要回路的電能質量并進行治理，對故障及時處理并發出告警信息，提高企業供電可靠性。

圖6電力監控功能

5.2能耗分析

采集企業電、水、燃氣等能源消耗，進行分類分項能耗統計，計算單位面積或單位產品的能耗數據以及趨勢，對標主要用能設備能效進行能效診斷，計算企業碳排放，為企業制定碳達峰、碳中和路線提供數據支持。

圖7能耗分析功能

5.3照明控制

智能照明控制功能可以根據企業情況實現定時控制、光照感應控制、場景控制、調光控制等，并結合紅外傳感器、超聲波傳感器，實現人來燈亮、人走燈滅，并可以根據系統的控制策略實現集中控制，為企業節約照明用電。

圖7照明控制功能

5.4分布式光伏監控

監測企業分布式光伏電站運行情況，包括逆變器運行數據、光伏發電效率分析、發電量及收益統計以及光伏發電功率控制。

圖9分布式光伏發電監測

5.5儲能管理

監測儲能系統、電池管理系統(BMS)和儲能變流器(PCS)運行，包括運行模式、功率控制模式，功率、電壓、電流、頻率等預定值信息、儲能電池充放電電壓、電流、SOC、溫度，根據企業峰谷特點和電價波動以及上級平臺指令設置儲能系統的充放電策略，控制儲能系統充放電，實現削峰填谷，降低企業用電成本。

圖10儲能管理

5.6充電樁運營管理

監測企業充電樁的運行狀態，提供充電樁收費管理和狀態監測功能，并根據企業負荷率變化和虛擬電廠的調度指令調節充電樁的充電功率，使企業微電網穩定運行。

圖11充電樁管理

5.7需求響應

根據企業負荷波動數據，再結合虛擬電廠的調度指令，決定以何種方式參與電網需求響應，平臺可通過給儲能系統下發控制策略，調整充發電時間。平臺在需求響應時間段調整可控負荷功率，停止給可中斷負荷供電，并且可以根據企業可控負荷數據制定需求響應控制策略，實現一鍵響應。