单位产品能耗EnPI基准与节能量核算器｜工业AI分析工具
这个工具解决什么问题
小样本场景下，稳健比先进更重要。
节能项目做完，季度汇报说「省了 8%」；可财务一算电费没降，因为产量涨了。 更常见的坑是反过来的——产量下滑导致能耗下降，被当成节能成果上报。 能耗必须归一化到产量才有意义。本工具按 ISO 50001 思路走完整链条： 基准期回归 → EnPI 归一化 → CUSUM 偏差诊断 → 节能量与费用核算。
输入数据格式
数据文件 enpi_baseline.csv，列顺序为：month、production_units、elec_kwh、gas_nm3。
示例首行：2025-01,12000,452000,1560
示例输出（真实运行结果节选）
单位产品能耗 EnPI 基准与节能量核算报告 ============================================================================== 能源折标：电力 1 kWh = 1 kWh；天然气 1 Nm³ = 9.97 kWh；电价 0.72 元/kWh；气价 3.20 元/Nm³ 方法：ISO 50001 能源绩效评价思路 —— 基准期回归 → EnPI 归一化 → CUSUM 偏差诊断 → 节能量核算 CUSUM 参数：参考值 k = 0.5σ，判定阈值 h = 5.0σ（σ 为基准期回归残差标准差） 【一、基准期模型】 基准期：第 1~14 月（2025-01 ~ 2026-02），共 14 个月 回归式：总能耗(kWh) = 157989 + 25.5035 × 产量(件) R² = 0.9955 残差标准差 σ = 2675 kWh（约为基准期平均能耗的 0.53%） 参考产量（基准期均值）= 13664 件 → 基准 EnPI = 37.0657 kWh/件 解释：固定能耗（157989 kWh/月，厂房照明、洁净室基础送风、待机）与变动能耗（25.5035 kWh/件） 【二、逐月 EnPI 对比】 月份 产量 实际kWh 基准预测 偏差kWh 实际EnPI 基准EnPI 占比% 2025-01 12000 467553 464031 +3522 38.9628 37.0657 105.1 2025-02 11200 442656 443628 -973 39.5228 37.0657 106.6 2025-03 13100 496849 492085 +4764 37.9274 37.0657 102.3 2025-04 13800 512647 509938 +2709 37.1483 37.0657 100.2 2025-05 14600 530444 530340 +104 36.3318 37.0657 9
解决什么问题
· 「上季度电费降了 5%，算节能吗？」→ 不算。要看回归归一化后的「避免能耗」，本例 +5.30%。 · 「节能改造到底有没有效果？」→ CUSUM 在 2026-03 首次越限并连续 10 个月越限，有统计证据。 · 「EnPI 改善 9.32% 和避免能耗 5.30% 哪个是真的？」→ 后者。EnPI 被产量结构影响（固定能耗摊薄）。 · 「低产月单位能耗高，要不要考核车间？」→ 不要，报告里明确建议改用「相对基准预测的偏差」考核。
使用方法
python enpi_baseline.py # 示例数据（24 个月，第 15 月起实施改造）
输入格式（CSV，UTF-8）
· 支持多种能源：脚本顶部定义折标系数，kwh = 电 + 气 × GAS_KWH_PER_NM3，可自行扩展列 · 基准期截止月 BASELINE_END、能源单价 ELEC_PRICE / GAS_PRICE、CUSUM 参数 CUSUM_K / CUSUM_H 均在脚本顶部常量中调整
输出说明
· enpi_baseline.csv：示例数据（首次运行自动生成） · enpi_baseline_report.txt：基准期回归模型与 R²、逐月 EnPI 对比、CUSUM 偏差诊断、 节能量与费用核算（双口径 + 口径差异解释）、结论与建议
适用场景
节能项目效果验证、ISO 50001 能源绩效评价、能源管理评审材料、ESG 节能量披露。
注意事项
· 不要用「同比电费下降」证明节能：产量下降带来的电费下降不是节能。 必须用回归归一化后的「避免能耗」口径。 · 两个口径会不相等：本例 EnPI 改善 9.32%，而归一化避免能耗只有 5.30%， 原因是改造后平均产量更高、固定能耗被摊薄。正式汇报以归一化口径为准。 · 基准期应至少 12 个月并覆盖完整生产季节；含大修、产能爬坡或计量口径变更的月份需剔除后重跑。 · CUSUM 越限只说明「偏离基准」；改善来源仍需与改造台账逐条对应，才能排除产品结构变化、 外购工序转移等其他解释。
可调参数与计算口径
脚本顶部集中了主要阈值与常量：CSV_NAME="enpi_baseline.csv"、REPORT_NAME="enpi_baseline_report.txt"、DATA=[。改完直接重跑即可，不必改动计算逻辑。
会生成哪些文件
运行后除控制台输出外，还会生成：enpi_baseline.csv、enpi_baseline_report.txt。
工具中出现的字段与提示
- 单位产品能耗 EnPI 基准与节能量核算报告
- 【一、基准期模型】
- 基准期：第 1~%d 月（%s ~ %s），共 %d 个月
- 残差标准差 σ = %.0f kWh（约为基准期平均能耗的 %.2f%%）
- 参考产量（基准期均值）= %.0f 件 → 基准 EnPI = %.4f kWh/件
- 解释：固定能耗（%.0f kWh/月，厂房照明、洁净室基础送风、待机）与
- 变动能耗（%.4f kWh/件）
- 【二、逐月 EnPI 对比】
- 实际kWh
- 基准预测
- 偏差kWh
- 实际EnPI
- 基准EnPI
- 注：▲ 表示该月 CUSUM 越限（能源绩效已偏离基准）。
- 【三、CUSUM 偏差诊断】
- 越限 ▲
- 首次越限月份：%s ；累计越限 %d 个月
- 全程未越限：能源绩效与基准一致，无证据支持「已节能」。
其余字段以界面与示例报告为准。
下载与文件清单
压缩包内包含：主程序脚本、示例数据文件、示例输出报告、中文说明文档，以及同主题 AI 提示词一套。解压后按说明运行即可，示例数据可直接试跑。
主程序文件：enpi_baseline.py。
下载 单位产品能耗EnPI基准与节能量核算器 工具包（zip）
本站工具免费下载，无需注册。工具为 Python 脚本，Python 3.8 及以上环境可直接运行，核心功能尽量不依赖第三方库。
常见问题
输入数据要准备成什么样？
按 示例首行中的列顺序准备即可，共 4 列：month、production_units、elec_kwh、gas_nm3。列为空或格式不符时结果会失真，建议先用示例数据试跑一遍。
跑完最该关注哪几项？
报告按 一、基准期模型、二、逐月 EnPI 对比、三、CUSUM 偏差诊断、四、节能量与费用核算（以基准期为参照）、五、结论与建议 等部分组织，其中判定结论与建议部分直接对应下一步动作。
阈值可以改成我们自己的标准吗？
可以，脚本顶部已把主要阈值与常量集中声明，按自己产线的标准修改后重跑即可，不需要改计算逻辑。
附赠的提示词怎么用？
把提示词与自己的数据一起交给大模型，可以让它按同一套口径帮你改写分析流程或扩展报告字段。
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