企業能源管控平台助力工業能效提升行動計劃

hth下载地址 陳聰

前言： 

隨著拉閘限電、電價(jia) 改革、雙碳、環保排放等政策的不斷推出和層層深化，加上煤炭、石油、天然氣等能源價(jia) 格的不斷攀升，企業(ye) 的能源成本越來越高，工業(ye) 企業(ye) 對於(yu) 自身的能效提升的需求越來越迫切。

企業(ye) 建設三級能源計量體(ti) 係，對企業(ye) 內(nei) 部的辦公、車間、產(chan) 線、班組、設備、工序、食堂的進行能源計量和分析，通過大數據分析，與(yu) 國標、行標等標準進行比較，尋找出低能效的源頭，分析低能效的節點，是工業(ye) 能效提升的關(guan) 鍵點。

關(guan) 鍵詞：節能降耗；能源計量；節能診斷；碳排放；能耗強度；萬(wan) 元產(chan) 值能耗；能效提升

1.背景分析

6月29日，工信部等六部門發布關(guan) 於(yu) 印發《工業(ye) 能效提升行動計劃》的通知。計劃提出，到2025年，重點工業(ye) 行業(ye) 能效提升，數據中心等重點領域能效明顯提升，綠色低碳能源利用比例顯著提高，節能提效工藝技術裝備廣泛應用，標準、服務和監管體(ti) 係逐步完善，鋼鐵、石化化工、有色金屬、建材等行業(ye) 重點產(chan) 品能效達到國際水平，規模以上工業(ye) 單位增加值能耗比2020年下降13.5%。能盡其用、效率至上成為(wei) 市場主體(ti) 和公眾(zhong) 的共同理念和普遍要求，節能提效進一步成為(wei) 綠色低碳的“主要能源"和降耗減碳的首要舉(ju) 措。

2.企業(ye) 能源管控平台的設計和應用

為(wei) 了幫助企業(ye) 進行三級能源計量體(ti) 係的建設，找出低能效的源頭，首先需要勘察、統計和明確企業(ye) 的行業(ye) 特性、生產(chan) 架構、能源流向、主要設備、關(guan) 鍵工序等，並且將附屬的辦公、食堂、宿舍等納入監測體(ti) 係，以下是一個(ge) 工業(ye) 企業(ye) 典型的軟硬件架構拓撲圖。

圖1

依據GB 17167-2006《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：

l 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。

l 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。

l 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。

l 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。

圖3

(2) 3D可視化平台的應用

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。

圖4

(3) 工業(ye) 組態平台的技術應用

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。

圖5

(4) 設備能效分析

企業(ye) 能源管控平台內(nei) 置各工業(ye) 子係統節能審計算法，通過采集能源計量數據，生產(chan) 設備的關(guan) 鍵參數，配合算法，出具能效分析報告，形成初步的節能診斷報告。

圖6

(5) 產(chan) 品能效分析

企業(ye) 能源管控平台通過計算企業(ye) 產(chan) 品單耗和萬(wan) 元產(chan) 值能耗，結合工序、工藝生產(chan) 數據，自動排序，找出企業(ye) 產(chan) 品單耗較低的工序、工藝生產(chan) 數據。

圖7

(6) 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) 工業(ye) 節能診斷提供依據。

圖8

(7) 能效對標

以重點行業(ye) 國際水平、能效水平為(wei) 起點，合理設定更高的能效指標。

(8) 能源報告

定期給企業(ye) 生成能源利用狀況日、周、月、季、年報告。

(9) 能源計量器具巡檢

係統生成能源計量器具台賬，根據設定信息，定期實現計量器具的校準，報警提醒。

(10) 碳排放計量

係統根據能源消耗數據，自動進行碳排放數據分析。

(11) 電費分析

係統根據企業(ye) 用電量數據，結合本地峰平穀用電，計算能源成本，為(wei) 企業(ye) 錯峰用電提供數據支撐。

3 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) 工業(ye) 節能診斷服務提供堅實的數據基礎。

參考文獻

[1]工業(ye) 能效提升行動計劃

[2]GB/T 40063-2021《工業(ye) 企業(ye) 能源管控中心建設指南》.

[3]畢克剛, 吳嵐, 蔡玲,等. 基於(yu) 工業(ye) 節能診斷提升企業(ye) 能效水平的運用[J]. 節能, 2021, 40(9):3.

[4]李寧, 田偉(wei) 健, 何天,等. 基於(yu) 動態數據分析的工業(ye) 鍋爐節能診斷模型[J]. 工業(ye) 爐, 2020, 42(1):8.

[5]張偉(wei) , 金文成, 龔春明,等. 一種工業(ye) 冷端循環水優(you) 化節能控製係統:, CN204203757U[P]. 2015.

[6]張建堂. 工業(ye) 節能診斷現狀——以甘肅某耗能企業(ye) 為(wei) 例[J]. 廣西節能, 2021(3):3.