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企業(yè)能源管控平臺助力工業(yè)能效提升行動計劃——物聯(lián)網(wǎng)時代

 更新日期:2022-07-21 點擊量:702

王蘭

安科瑞電氣股份有限公司  
前言: 

        企業(yè)能源管控平臺采用自動化、信息化技術和集中管理模式,對企業(yè)的生產(chǎn)、輸配和消耗環(huán)節(jié)實行集中扁平化的動態(tài)監(jiān)控和數(shù)據(jù)化管理,監(jiān)測企業(yè)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(yè)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(jīng)濟運行、挖掘節(jié)能潛力,成本低,回收期短,經(jīng)濟效益明顯,不僅可以提高企業(yè)的核心競爭力,同時是保護環(huán)境和社會可持續(xù)發(fā)展的基礎和源泉,積響應國家對于節(jié)能降耗的政策,為工業(yè)節(jié)能診斷服務提供堅實的數(shù)據(jù)基礎。


關鍵詞:節(jié)能降耗;能源計量;節(jié)能診斷;碳排放;能耗強度;萬元產(chǎn)值能耗;能效提升

 

1.背景分析

 

        6月29日,工信部等六部門發(fā)布關于印發(fā)《工業(yè)能效提升行動計劃》的通知。計劃提出,到2025年,重點工業(yè)行業(yè)能效提升,數(shù)據(jù)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(jié)能提效工藝技術裝備廣泛應用,標準、服務和監(jiān)管體系逐步完善,鋼鐵、石化化工、有色金屬、建材等行業(yè)重點產(chǎn)品能效達到國際水平,規(guī)模以上工業(yè)單位增加值能耗比2020年下降13.5%。能盡其用、效率至上成為市場主體和公眾的共同理念和普遍要求,節(jié)能提效進一步成為綠色低碳的“主要能源"和降耗減碳的首要舉措。

 

2.企業(yè)能源管控平臺的設計和應用

 

        為了幫助企業(yè)進行三級能源計量體系的建設,找出低能效的源頭,首先需要勘察、統(tǒng)計和明確企業(yè)的行業(yè)特性、生產(chǎn)架構、能源流向、主要設備、關鍵工序等,并且將附屬的辦公、食堂、宿舍等納入監(jiān)測體系,以下是一個工業(yè)企業(yè)典型的軟硬件架構拓撲圖。

 

 

圖1
        依據(jù)GB 17167-2006《用能單位能源計量器具配備和管理要求》,現(xiàn)場通過邊緣計算網(wǎng)關采集各類能源數(shù)據(jù),將數(shù)據(jù)傳輸至平臺前置采集服務器,平臺搭建在客戶自己配置的服務器或云服務器上。平臺也可以將企業(yè)原有的PLC、DCS等數(shù)據(jù)進行采集,還可以對接企業(yè)內部的ERP、MES等信息化系統(tǒng),結合生產(chǎn)數(shù)據(jù)進行產(chǎn)品單耗、萬元產(chǎn)值能耗等數(shù)據(jù)分析。搭建完成之后,企業(yè)用戶可以通過有權限的賬號登陸網(wǎng)頁以及手機APP查看整個廠區(qū)的能源數(shù)據(jù)。

 

 

圖2
(1)能源管控平臺功能架構

 

        系統(tǒng)的設計方向涵蓋了企業(yè)能源管理的四大方向:
       ?能源供應,從變電所到分支回路的能源進行實時監(jiān)控,并提供運維和巡檢功能。
       ?能源管理,對各個回路進行電能質量監(jiān)測和分析,對用電安全進行實時監(jiān)測和預警;并同時對三級能源體系進行實時的監(jiān)測和數(shù)據(jù)分析。
       ?設備管理,對主要生產(chǎn)設備、工藝流程、照明、空調、電梯等進行實時的監(jiān)控,并分析設備能效。
       ?能耗分析,所有的監(jiān)測分析數(shù)據(jù)進行匯總,進行節(jié)能分析、能耗預測、能效分析等,為節(jié)能診斷服務提供數(shù)據(jù)依據(jù)。

 

 

圖3

 

(2)3D可視化平臺的應用

 

        3D可視化技術的應用,幫助企業(yè)建設可定制化的駕駛艙,直觀展示企業(yè)的能源數(shù)據(jù)。

 

 

圖4

 

(3)工業(yè)組態(tài)平臺的技術應用

 

        系統(tǒng)集成了工業(yè)組態(tài)編輯平臺,企業(yè)可根據(jù)自身行業(yè)特性和主要工藝設備,繪制自身的工藝流程圖,達到設備能效數(shù)據(jù)實時監(jiān)控和預警的目的,例如空壓器系統(tǒng)、工藝冷卻水循環(huán)系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)等。

 

 

圖5

 

(4)設備能效分析

 

        企業(yè)能源管控平臺內置各工業(yè)子系統(tǒng)節(jié)能審計算法,通過采集能源計量數(shù)據(jù),生產(chǎn)設備的關鍵參數(shù),配合算法,出具能效分析報告,形成初步的節(jié)能診斷報告。

 

 

圖6


(5)產(chǎn)品能效分析

 

         企業(yè)能源管控平臺通過計算企業(yè)產(chǎn)品單耗和萬元產(chǎn)值能耗,結合工序、工藝生產(chǎn)數(shù)據(jù),自動排序,找出企業(yè)產(chǎn)品單耗較低的工序、工藝生產(chǎn)數(shù)據(jù)。

 

 

圖7

 

(6)節(jié)能診斷

 

       企業(yè)能源管控平臺歸一化各種影響能耗因數(shù),計算節(jié)能實施前,實施后的能耗差值,評估節(jié)能措施實際節(jié)能效果,為工業(yè)節(jié)能診斷提供依據(jù)。

 

 

圖8
(7)能效對標

 

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

 


(8)能源報告

 

        定期給企業(yè)生成能源利用狀況日、周、月、季、年報告。

 

 

(9)能源計量器具巡檢
        系統(tǒng)生成能源計量器具臺賬,根據(jù)設定信息,定期實現(xiàn)計量器具的校準,報警提醒。

 

(10)碳排放計量
        系統(tǒng)根據(jù)能源消耗數(shù)據(jù),自動進行碳排放數(shù)據(jù)分析。

 

(11)電費分析
系統(tǒng)根據(jù)企業(yè)用電量數(shù)據(jù),結合本地峰平谷用電,計算能源成本,為企業(yè)錯峰用電提供數(shù)據(jù)支撐。

 

 

參考文獻
[1]工業(yè)能效提升行動計劃
[2]GB/T 40063-2021《工業(yè)企業(yè)能源管控中心建設指南》.
[3]畢克剛, 吳嵐, 蔡玲,等. 基于工業(yè)節(jié)能診斷提升企業(yè)能效水平的運用[J]. 節(jié)能, 2021, 40(9):3.
[4]李寧, 田偉健, 何天,等. 基于動態(tài)數(shù)據(jù)分析的工業(yè)鍋爐節(jié)能診斷模型[J]. 工業(yè)爐, 2020, 42(1):8.
[5]張偉, 金文成, 龔春明,等. 一種工業(yè)冷端循環(huán)水優(yōu)化節(jié)能控制系統(tǒng):, CN204203757U[P]. 2015.
[6]張建堂. 工業(yè)節(jié)能診斷現(xiàn)狀——以甘肅某耗能企業(yè)為例[J]. 廣西節(jié)能, 2021(3):3.