企業能源管控平台在軋鋼行業能源管理中的應用

hth下载地址 陳聰

前 言：根據軋鋼行業(ye) 能源管理現狀，分析了軋鋼企業(ye) 能源管理存在的問題，從(cong) 能源管控平台建設與(yu) 行業(ye) 高能耗設備節能分析，對現代軋鋼行業(ye) 能源管控製進行推進。

關(guan) 鍵詞：節能降耗；能源計量；節能診斷；碳排放；能耗強度；軋鋼；

1.背景分析

在能源消費強度和消費總量的“雙控"背景下，企業(ye) 需要考慮如何應對能耗雙控以保障正常生產(chan) 。現有大部分企業(ye) 依然采用電、水、氣、冷、熱等各種能源供應係統“單獨規劃、單獨設計、獨立運行"的模式。普遍存在計量檢測到配備不足；計量設備計量精度不高、計量數據不準確；人工抄表可靠性低；難以合理監測和評估主要耗能設備的用能效率；缺少決(jue) 策數據支持，對於(yu) 節能評估無法提供可靠參考數據；缺乏合理的企業(ye) 能效評估指標體(ti) 係，能耗管理措施難以落地等情況。本文介紹的企業(ye) 能源管控平台，采用自動化、信息化技術，實現從(cong) 能源數據采集、過程監控、能源介質消耗分析、能耗管理等全過程的自動化、合理化、科學化管理，使能源管理、能源生產(chan) 以及使用的全過程結合起來，運用的數據處理與(yu) 分析技術，進行離線生產(chan) 分析與(yu) 管理，實現全廠能源係統的統一調度，優(you) 化能源介質平衡、較大限度地合理利用能源，提高能源質量、降低能源消耗，達到節能降耗和提升整體(ti) 能源管理水平的目的。

2.軋鋼行業(ye) 能源管理現狀

 目前，軋鋼行業(ye) 企業(ye) 在安全、質量、技術、環保等方麵的管理已得到逐步加強與(yu) 規範，但在能源管理方麵仍較為(wei) 粗放，比如大多軋鋼企業(ye) 仍采用人工 “月底抄表、月初分析"的管理模式，這勢必給企業(ye) 成本核算造成諸多不便。隨著企業(ye) 的不斷發展壯大，其能源成本卻越來越高，尤其在2021年限產(chan) 限電的情況下，經濟效益明顯下滑，究其原因主要是能源分配不合理，存在嚴(yan) 重浪費能源的現象，從(cong) 而導致生產(chan) 成本不斷上升，企業(ye) 能源管理水平亟待提高。

2.1 計量裝備落後

目前，大多軋鋼企業(ye) 配備的能源計量裝置較為(wei) 落後，如水、電表大多采用機械式，不具有信號采集功能。

2.2 計量方式落後

 因計量裝置配備落後，隻能實行人工抄表方式，導致計量效率低下。

2.3 計量信息滯後

因人工抄表後還需進行大量的手工記錄填報、 匯總及數據分析，同時抄表還需要時間，有些地方還存在安全隱患，時效性差。

2.4 計量調度時效性不強

因管理層獲得的計量信息滯後，導致調度決(jue) 策不具有時效性，能源分配調度較為(wei) 困難。

2.5 高能耗設備較多

因大多企業(ye) 建設較早，設備選型較為(wei) 落後，同時因為(wei) 前期規劃不足，企業(ye) 大多都會(hui) 選擇大功率設備以滿足生產(chan) ，能耗較大，因此還有較大節能改造空間。

2.6 能源計劃粗放

大多企業(ye) 能源計劃隻有年、月的能源生產(chan) 、消 耗計劃，且未形成閉環管理，僅(jin) 對能耗指標計劃進行了統計分析和評價(jia) ，能源消耗預測全憑人工經驗判斷。

2.7 能源控製自動化水平較低

能源控製自動化水平低主要表現在：（1)三級計量各種能源報表信息量較大，人工處理費工、費時；（2)缺乏完整、客觀的能源消耗數據體(ti) 係；（3)缺乏以客觀數據為(wei) 依據的能源績效評價(jia) 考核體(ti) 係，實績分析缺乏係統性；（4 )能源數據采集平衡流程不完整，執行有偏差；（5)條塊分割的能源監控和調度 利於(yu) 集中管控，造成執行有偏差；（6 )以電話為(wei) 主要手段的能源調度方式單一落後；（7)經驗型調度 平衡方式，導致能源利用效率低欠缺預警係，調度人員不能迅速掌握能源產(chan) 、輸 、配 、耗過程中的異常情況，對突發事件反應不及時；

3.企業(ye) 能源管控平台的構建

圖1

依據GB17167-2006《用能單位能源計量器具配備和管理要求》，現場通過邊緣計算網關(guan) 采集各類能源數據，將數據傳(chuan) 輸至平台前置采集服務器，平台搭建在客戶自己配置的服務器或雲(yun) 服務器上。平台也可以將企業(ye) 原有的PLC、DCS等數據進行采集，還可以對接企業(ye) 內(nei) 部的ERP、MES等信息化係統，結合生產(chan) 數據進行產(chan) 品單耗、萬(wan) 元產(chan) 值能耗等數據分析。搭建完成之後，企業(ye) 用戶可以通過有權限的賬號登陸網頁以及手機APP查看整個(ge) 廠區的能源數據。

圖2

(1) 能源管控平台功能架構

係統的設計方向涵蓋了企業(ye) 能源管理的四大方向：

能源供應，從(cong) 變電所到分支回路的能源進行實時監控，並提供運維和巡檢功能。

能源管理，對各個(ge) 回路進行電能質量監測和分析，對用電安全進行實時監測和預警；並同時對三級能源體(ti) 係進行實時的監測和數據分析。

設備管理，對主要生產(chan) 設備、工藝流程、照明、空調、電梯等進行實時的監控，並分析設備能效。

能耗分析，所有的監測分析數據進行匯總，進行節能分析、能耗預測、能效分析等，為(wei) 節能診斷服務提供數據依據。

3.1 三級計量各種能源報表 

企業(ye) 能源管控平台將多功能儀(yi) 表安裝在企業(ye) 進線端、關(guan) 鍵工序、工藝、著重用能設備上，助力企業(ye) 形成能源的多級計量體(ti) 係，配合多種報表，能實時展示企業(ye) 的能源消耗情況，助力企業(ye) 強化能源管理，提高能源管理效率。

3.2 輔助設備能效分析

 企業(ye) 能源管控平台采集壓縮空氣末端壓力，采集空壓機出氣量，循環水末端壓力等信息，判斷軋鋼企業(ye) 輔助生產(chan) 設備功率是否合理，為(wei) 企業(ye) 節能分析報告。

3.3 生產(chan) 設備能效評估

計算生產(chan) 單位產(chan) 品所需要的電單耗，水單耗，結合生產(chan) 設備的生產(chan) 數據，分析哪種生產(chan) 參數下，生產(chan) 設備能效較高，為(wei) 節能提供依據。

      3.4 第三方對接接口

      企業(ye) 能源管控平台具有開放性，可擴展，提供標準的第三方運用接口。隨著企業(ye) 的發展，能源管理係統各個(ge) 子係統的功能將不斷增強，功能模塊也將不斷增加，所以，係統須具有較好的開放性，為(wei) 今後係統的擴展留下接口。

      3.5 節能診斷

      企業(ye) 能源管控平台歸一化各種影響能耗因數，計算節能實施前，實施後的能耗差值，評估節能措施實際節能效果，為(wei) 企業(ye) 節能診斷提供依據。

圖8

      3.6 秒級數據診斷

      對於(yu) 加裝的節能裝置，係統提供秒級數據，為(wei) 診斷節能設備效果提供支持。

      3.7 工業(ye) 組態

      係統集成了工業(ye) 組態編輯平台，企業(ye) 可根據自身行業(ye) 特性和主要工藝設備，繪製自身的工藝流程圖，達到設備能效數據實時監控和預警的目的，例如空壓器係統、工藝冷卻水循環係統、製冷係統等。

      3.8 3D大屏展示

      3D可視化技術的應用，幫助企業(ye) 建設可定製化的駕駛艙，直觀展示企業(ye) 的能源數據。

3.9報警管理

針對於(yu) 限電和能耗雙控，實現能耗超標報警、限電報警、碳排放超標報警等，幫助企業(ye) 提前預警，避免發生用能異常導致用能成本過高。支持分級分類報警，可對報警進行派發與(yu) 閉環處理。

4 結語

企業(ye) 能源管控平台采用自動化、信息化技術和集中管理模式，對企業(ye) 的生產(chan) 、輸配和消耗環節實行集中扁平化的動態監控和數據化管理，監測企業(ye) 電、水、燃氣、蒸汽及壓縮空氣等各類能源的消耗情況，幫助企業(ye) 加強能源管理、提高設備運行效率和能源利用效率、保證設備經濟運行、挖掘節能潛力，成本低，回收期短，經濟效益明顯，不僅(jin) 可以提高企業(ye) 的核心競爭(zheng) 力，同時是保護環境和社會(hui) 可持續發展的基礎和源泉，積極響應國家對於(yu) 節能降耗的政策，為(wei) 軋鋼行業(ye) 能源管理提供堅實的基礎。

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