安科瑞 劉邁

　　摘要：鋼鐵行業(yè)作為能源消耗高密集型行業(yè)，在能源利用和碳排放方面面臨著巨大的挑戰(zhàn),。在“雙碳"目標(biāo)的背 景下,，加強(qiáng)鋼鐵企業(yè)的能源管理，提高能源利用效率,，對(duì)于推動(dòng)行業(yè)綠色發(fā)展和實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)具有現(xiàn)實(shí)意義和深遠(yuǎn)的歷史意義,。為了有效應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)，本文提出構(gòu)建一套適用于企業(yè)發(fā)展的智慧能源管理平臺(tái),。 該平臺(tái)以綜合能源協(xié)同利用為核心,，通過(guò)精細(xì)化計(jì)量、科學(xué)核算和智能調(diào)控,，能有效降低碳排放和用能成本,。

　　關(guān)鍵詞：碳中和 ; 碳排放 ; 智慧能源

　　1、引言

　　2020 年 9 月 22 日,，在第七十五 屆聯(lián)合國(guó)大會(huì)一般性辯論上向世界宣布了中國(guó)的 新達(dá)峰目標(biāo)與碳中和愿景,。“中國(guó)將提高國(guó)家自 主貢獻(xiàn)力度,，采取更加有力的政策和措施,，二氧化 碳排放力爭(zhēng)于 2030 年前達(dá)到峰值，努力爭(zhēng)取 2060 年前實(shí)現(xiàn)碳中和,。"2023 年 2 月 6 日,，中國(guó)節(jié)能協(xié) 會(huì)制定并發(fā)布了《零碳工廠評(píng)價(jià)規(guī)范團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)管 理辦法》: 鼓勵(lì)利用自身的資源優(yōu)勢(shì)，加大與政府,、 企業(yè)的合作,，幫助企業(yè)在降碳同時(shí)，積極對(duì)接投融 資機(jī)構(gòu),，為減排企業(yè)引入綠色融資機(jī)會(huì),，實(shí)現(xiàn)減排 的正面收益。努力打造“零碳工廠",，助力碳達(dá)峰 碳中和目標(biāo)的早日實(shí)現(xiàn),。 隨著企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的 擴(kuò)大和產(chǎn)能的提升，用能成本也不斷上升，企業(yè)越 來(lái)越關(guān)注能源成本的控制和能源效率的提升,。另 外,，雙碳政策的推進(jìn)，多元化的分布式能源供應(yīng)是 企業(yè)未來(lái)能源供給的趨勢(shì),，但傳統(tǒng)的工廠能源管 理水平已不能適應(yīng)多樣化的用能形式,，亟需探索 一種智慧能源管理的新模式。

　　目前我國(guó)在碳中和與降碳方面已經(jīng)取得了顯 著的進(jìn)展,。政府積極推動(dòng)雙碳工作,，采取了一系 列措施來(lái)推進(jìn)節(jié)能減排和低碳發(fā)展。全國(guó)碳市場(chǎng) 的建設(shè)也在穩(wěn)步進(jìn)行,，為企業(yè)減排溫室氣體,、推動(dòng) 行業(yè)綠色低碳轉(zhuǎn)型提供了重要平臺(tái)。此外,，社會(huì) 各界對(duì)雙碳工作的關(guān)注度也在不斷提高,，積極參 與降碳、減污,、擴(kuò)綠、增長(zhǎng),，推動(dòng)生產(chǎn)生活方式的低 碳化,、綠色化 。然而,，盡管取得了一些成績(jī),，我國(guó)在碳中和與降碳方面仍面臨一些挑戰(zhàn)和不足。 首先,，產(chǎn)業(yè)低碳轉(zhuǎn)型面臨穩(wěn)增長(zhǎng),、降成本、促創(chuàng)新 等多重約束,。在推進(jìn)低碳轉(zhuǎn)型的過(guò)程中,，如何在 保持經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的同時(shí)降低碳排放、提高能源利用 效率,，以及推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)升級(jí),，都是需要解 決的問(wèn)題。然后,，能源結(jié)構(gòu)調(diào)整也是一個(gè)重要挑 戰(zhàn),。我國(guó)在能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)上仍然以化石能源為 主，如何加快清潔能源的發(fā)展,，解決能源安全保 障,、機(jī)制理順和技術(shù)創(chuàng)新等問(wèn)題，是實(shí)現(xiàn)碳中和目 標(biāo)的關(guān)鍵。Zui后,，區(qū)域發(fā)展不均衡也加大了雙 碳工作的統(tǒng)籌協(xié)調(diào)難度,。不同地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水 平、資源稟賦和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)存在差異,，因此,，需要建 設(shè)一套適合企業(yè)發(fā)展的、滿(mǎn)足綜合能源協(xié)同利用 的,、能夠有效降低碳排放和用能成本的智慧能源 管理平臺(tái),。

　　1.1現(xiàn)代企業(yè)智能化能源管理系統(tǒng)的控制與服務(wù)方向

　　工業(yè)制造業(yè)、能源產(chǎn)業(yè)作為我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè),，近年來(lái)也面臨著產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不科學(xué)合理,、能源消耗量高等的問(wèn)題。因此,，依托于分層式的能源數(shù)據(jù)信息管理系統(tǒng),，對(duì)于現(xiàn)代企業(yè)的智能化能源控制與服務(wù)，主要包括數(shù)據(jù)采集,、篩選處理與分析,，以及生產(chǎn)設(shè)備在線監(jiān)視與控制、能源消耗與利用等的管理方向,。

　　(1)數(shù)據(jù)采集,、篩選處理與分析。能源管理控制系統(tǒng)的信息采集層,，負(fù)責(zé)利用現(xiàn)場(chǎng)采集儀表,、異構(gòu)通訊采集設(shè)備等，實(shí)時(shí)采集生產(chǎn)工藝,、能源消耗與應(yīng)用的數(shù)據(jù)信息,，并通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)控制中心作出采集層信息的簡(jiǎn)單篩選與處理，以此作

　　為生產(chǎn)工藝與流程監(jiān)視,、報(bào)警的參考依據(jù),。

　　(2)生產(chǎn)設(shè)備在線監(jiān)視與控制。工業(yè)或熱電企業(yè)生產(chǎn)的能源消耗監(jiān)測(cè),，主要通過(guò)能源管理控制系統(tǒng),，搜集內(nèi)部不同生產(chǎn)設(shè)備的數(shù)據(jù)信息，包括產(chǎn)品生產(chǎn)的運(yùn)行信息,、能源使用信息,，對(duì)多種生產(chǎn)設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)控的信息作出整合，并與過(guò)限報(bào)警,、故障報(bào)警裝置形成連接,，可實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)設(shè)備安全運(yùn)用中的能源信息監(jiān)控目標(biāo),。

　　(3)能源消耗與利用。工業(yè)能源消耗數(shù)據(jù)的處理與管理,，是依據(jù)能源管控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理層,、決策層，對(duì)涉及電力,、燃?xì)?、蒸汽與壓縮空氣等能源，作出全面的監(jiān)控,、處理與分析,。而后利用能源消耗、能源調(diào)度的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù),，作為生產(chǎn)設(shè)備監(jiān)測(cè),、能源消耗預(yù)測(cè)、能源負(fù)荷平衡,、成本控制與優(yōu)化的依據(jù),，完成一系列能源數(shù)據(jù)的決策應(yīng)用。

　　2,、軟件模塊設(shè)置

　?。?）現(xiàn)代企業(yè)智能化能源管控平臺(tái)，主要基于Windows操作系統(tǒng),、SCADA數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制軟件,，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的硬件數(shù)據(jù)測(cè)量、運(yùn)行數(shù)據(jù)采集,、自動(dòng)化監(jiān)控控制、信號(hào)報(bào)警等,。這一能源消耗與應(yīng)用管理的任務(wù)執(zhí)行過(guò)程中,，由域服務(wù)器、其他管理與備份服務(wù)器支持,，在SCADA網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集,、處理與管理系統(tǒng)中，設(shè)置信號(hào)濾波,、量程轉(zhuǎn)換,、用戶(hù)腳本執(zhí)行、事件記錄,、報(bào)警檢查,、歷史存儲(chǔ)等的組件。

智能化能源管控平臺(tái)的軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

　　隨后借助于網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī),、PLC可編程邏輯控制器,、RTU遠(yuǎn)程終端單元,、Web服務(wù)器等的軟硬件，搭建起用于能源管控系統(tǒng)后臺(tái),、交互的人機(jī)界面(HMI),。當(dāng)多種企業(yè)生產(chǎn)設(shè)備、電力或熱能能源子站接入網(wǎng)絡(luò)時(shí),，4由域服務(wù)器確定以下信息：(1)此網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)的IP地址是否屬于本域內(nèi),。

　　（2）用戶(hù)賬號(hào)是否存在,、登錄信息的輸入是否正確,，若有一項(xiàng)不正確則拒絕登錄。

　?。?）在域服務(wù)器中部署DNS服務(wù),，使用DNS解析子站域名、并通過(guò)域名轉(zhuǎn)換,，與子站主機(jī)的IP地址進(jìn)行一一對(duì)應(yīng),。

　　在以上能源子站的用戶(hù)身份及權(quán)限驗(yàn)證完成后，在Historian數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器,、0racle服務(wù)器,、PI數(shù)據(jù)庫(kù)支持下，由能源管控中心系統(tǒng)將數(shù)據(jù)采集,、處理的指令信號(hào),，發(fā)送至報(bào)表系統(tǒng)、Web發(fā)布系統(tǒng)等,，再使用智能化電子令牌異構(gòu)控制模塊,，將企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)、能源消耗數(shù)據(jù),，傳回至多個(gè)管理服務(wù)器端口,。

　　3、智能化能源管理系統(tǒng)在企業(yè)中應(yīng)用的能耗控制功能實(shí)現(xiàn)

　　在Historian數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器,、Oracle服務(wù)器,、PI數(shù)據(jù)庫(kù)等硬件，以及B/S架構(gòu),、MyEcplice開(kāi)發(fā)工具,、MySQL關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)支持下，搭建起用于數(shù)據(jù)信息存儲(chǔ),、數(shù)據(jù)傳輸與操作指令控制,、用戶(hù)服務(wù)的智能化能源管控系統(tǒng)。

　　(1)總配電子系統(tǒng),。電力配電系統(tǒng)(TN-C)為三相三線,、三相四線制配電系統(tǒng),，包括高壓配電線路、變電站,、配電站,、配電房等的組成結(jié)構(gòu)。在電力企業(yè)發(fā)電,、電力輸送過(guò)程中,，由供電電源向不同用電區(qū)域、用電設(shè)備,，合理有效分配電力資源,，而配電子系統(tǒng)管理模塊可通過(guò)儀表能耗監(jiān)測(cè)裝置，實(shí)時(shí)查看各支路的用電情況,、能源消耗狀況,，包括系統(tǒng)產(chǎn)能、分表用能,、環(huán)比負(fù)載等的數(shù)據(jù)信息,，以及整個(gè)配電系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

　　(2)生產(chǎn)設(shè)備數(shù)據(jù)配置,。選用生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)儀表,、無(wú)線智能電表、XL10智能信號(hào)采集器,，從電力生產(chǎn)企業(yè)的機(jī)器中,，采集生產(chǎn)機(jī)器運(yùn)行、待機(jī),、故障,、停機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)信號(hào)，得到生產(chǎn)設(shè)備的實(shí)時(shí)電流,、電壓,、功率、故障等數(shù)據(jù),，并將生產(chǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)上傳至電力服務(wù)器，或經(jīng)由不同區(qū)的網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)端口,，傳回至智能化能源管控中心,。

　　(3)能耗報(bào)表指標(biāo)分析。利用現(xiàn)場(chǎng)儀表,、數(shù)據(jù)采集器,、異構(gòu)通訊采集器等設(shè)備，搜集在日,、周,、月,、季度等周期的生產(chǎn)用能數(shù)據(jù)，并通過(guò)Modbus協(xié)議,、DL/T645協(xié)議,、HTTPS協(xié)議、I/0接口等,，將實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)到的系統(tǒng)不同周期能耗,、噸煤能耗情況，傳回至智能化能源運(yùn)維管理平臺(tái),，對(duì)錄入的數(shù)據(jù)指標(biāo)整合為能耗統(tǒng)計(jì)報(bào)表,，提供數(shù)據(jù)報(bào)表下載和導(dǎo)出，分析并反映各單位月度或企業(yè)的用能情況,、能耗利用效率,。

　　(4)故障信號(hào)報(bào)警/預(yù)警。在電力企業(yè)的上位監(jiān)測(cè)站中,，布置高壓開(kāi)關(guān)觸頭,、溫度傳感器、感煙傳感器,、XL10智能信號(hào)采集器,，并設(shè)置設(shè)備過(guò)限預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)、能耗需量報(bào)警值,，監(jiān)測(cè)不同時(shí)間點(diǎn),、不同系統(tǒng)支路的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)情況，掌握在電力生產(chǎn)Zui大負(fù)載下,，電力企業(yè)系統(tǒng)可能發(fā)生的設(shè)備故障,、能源消耗與利用過(guò)限等問(wèn)題，提出針對(duì)性的問(wèn)題改進(jìn)與解決方案,。

　　4,、智能化能源管理控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)組織架構(gòu)、功能,、軟硬件組成

　　4.1能源管理控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)框架結(jié)構(gòu)

　　現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)廠區(qū)局域網(wǎng)和平臺(tái)通訊,，平臺(tái)搭建在客戶(hù)自己配置的服務(wù)器上。搭建完成之后,，客戶(hù)可以在任意能與局域網(wǎng)聯(lián)通的地方,，通過(guò)有權(quán)限的賬號(hào)登陸網(wǎng)頁(yè)以及手機(jī)APP查看各處的運(yùn)行情況。

　　系統(tǒng)可分為三層：即現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層,、網(wǎng)絡(luò)通訊層和平臺(tái)管理層,。

　　現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層：主要是連接于網(wǎng)絡(luò)中用于水、電,、氣等參量采集測(cè)量的各類(lèi)型的儀表等,，也是構(gòu)建該配電,、耗水、耗氣系統(tǒng)必要的基本組成元素,。肩負(fù)著采集數(shù)據(jù)的重任,，這些設(shè)備可為本公司各系列帶通訊網(wǎng)絡(luò)電力儀表、溫濕度控制器,、開(kāi)關(guān)量監(jiān)測(cè)模塊以及合格供應(yīng)商的水表,、氣表、冷熱量表等,。

　　網(wǎng)絡(luò)通訊層：包含現(xiàn)場(chǎng)智能網(wǎng)關(guān),、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)等設(shè)備。智能網(wǎng)關(guān)主動(dòng)采集現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層設(shè)備的數(shù)據(jù),，并可進(jìn)行規(guī)約轉(zhuǎn)換,，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)把數(shù)據(jù)上傳至搭建好的數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器,，智能網(wǎng)關(guān)可在網(wǎng)絡(luò)故障時(shí)將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在本地,，待網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)時(shí)從中斷的位置繼續(xù)上傳數(shù)據(jù)，保證服務(wù)器端數(shù)據(jù)不丟失,。

　　平臺(tái)管理層：包含應(yīng)用服務(wù)器,、WEB服務(wù)器和數(shù)據(jù)服務(wù)器，一般應(yīng)用服務(wù)器和WEB服務(wù)器可以合一配置,。

　　平臺(tái)采用分層分布式結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì),，詳細(xì)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如下：

　　首先第一層為企業(yè)能源數(shù)據(jù)采集層，是利用生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)計(jì)量?jī)x表,、AI異構(gòu)通訊模塊,、數(shù)據(jù)板卡ME等，搜集產(chǎn)品生產(chǎn)的工藝信息,、設(shè)備運(yùn)行信息,、能源使用信息，完成工業(yè)生產(chǎn)

　　控制系統(tǒng)內(nèi)的正向數(shù)據(jù)采集,。

　　而后在工業(yè)級(jí)交換機(jī),、單模光纜等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備支持下，采取環(huán)形,、星形相結(jié)合的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),，建立起不同自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)之間的網(wǎng)絡(luò)連接，進(jìn)行主站點(diǎn),、子站點(diǎn)等生產(chǎn)單元的數(shù)據(jù)信息傳輸控制。由EMS能源管理控制系統(tǒng),，向企業(yè)內(nèi)的產(chǎn)品生產(chǎn),、工業(yè)制造車(chē)間發(fā)送指令信號(hào),，實(shí)時(shí)傳輸某一周、某一月的生產(chǎn)能源消耗信息,，包括能源設(shè)備運(yùn)行狀態(tài),、能源介質(zhì)總用量等信息，各車(chē)間的現(xiàn)場(chǎng)控制中心,，負(fù)責(zé)指令信號(hào)響應(yīng),、

　　能源消耗數(shù)據(jù)采集處理、并逆向傳送相關(guān)的響應(yīng)數(shù)據(jù),。

　　第二層為數(shù)據(jù)運(yùn)算,、處理與調(diào)度層級(jí)。通過(guò)通訊管理機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)信息處理,、運(yùn)算后,，存儲(chǔ)至數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器之中。

　　Zui外層為能源數(shù)據(jù)決策應(yīng)用層,。這一層級(jí)包含中央交換機(jī),、客戶(hù)端、工程師站等組成結(jié)構(gòu),，其中由中央交換機(jī)作為數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換,、能源管理功能的控制核心，建立起數(shù)據(jù)集中處理與分析的數(shù)學(xué)模型,，通過(guò)各主站點(diǎn),、子站點(diǎn)生產(chǎn)單元的傳輸數(shù)據(jù)計(jì)算，得出生產(chǎn)設(shè)備控制數(shù)據(jù),、成本優(yōu)化數(shù)據(jù),、能源預(yù)測(cè)與平衡數(shù)據(jù)、能源負(fù)載與綜合利用數(shù)據(jù)的結(jié)果,。

　　這里智能化能源管控子站的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),，包含CPU控制終端處理器、異構(gòu)通訊采集設(shè)備,、生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)儀表,、TCP/IP通訊協(xié)議、AI異構(gòu)通訊模塊,、EN2T以太網(wǎng)通訊模塊等的硬件設(shè)施,，用于主站管理控制系統(tǒng)、各子站系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)連通,，以及PLC控制器,、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)之間的設(shè)備對(duì)接。

　　根據(jù)以上圖2的EMS智能化管控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)硬件結(jié)構(gòu)可以得出：智能化能源管控子站的services服務(wù)系統(tǒng)，是在能源管控中心的主結(jié)構(gòu)下,，設(shè)置基礎(chǔ)能源管理服務(wù)器,、GIS地理服務(wù)器、Web發(fā)布服務(wù)器,、ICV網(wǎng)絡(luò)管理服務(wù)器,、I/0服務(wù)器、備份服務(wù)器,、目錄服務(wù)器,、PI實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)等的任務(wù)處理模塊。

　　在此基礎(chǔ)上,，將不同能源子站接入網(wǎng)絡(luò)防火墻,、220V雙路供電電網(wǎng)，通過(guò)以太網(wǎng)通訊模塊,、AI異構(gòu)通訊傳送,，形成能源子站UPS運(yùn)行信號(hào)、ICV服務(wù)器管理系統(tǒng)的連接,，并完成二者之間企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù),、能源消耗數(shù)據(jù)的傳輸發(fā)送。當(dāng)UPS運(yùn)行信號(hào)發(fā)生故障的情況下,，基礎(chǔ)能源管理服務(wù)器,、ICV網(wǎng)絡(luò)管理服務(wù)器等模塊，將向智能化能源管理控制總系統(tǒng),，發(fā)出過(guò)限報(bào)警,、故障報(bào)警信號(hào)，以便于專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員及時(shí)處理解決問(wèn)題,。

　　5平臺(tái)設(shè)計(jì)與功能

　　5．1 系統(tǒng)平臺(tái)設(shè)計(jì)

　　智慧能源管理平臺(tái)采用去中心化的分布式網(wǎng) 絡(luò)構(gòu)架設(shè)計(jì)如圖 2 所示,，采用 B / S 模式，實(shí)現(xiàn)云端建模,、設(shè)計(jì)及部署,，簡(jiǎn)化了客戶(hù)端的維護(hù)工作，為 以業(yè)務(wù)模式為基礎(chǔ)的功能模塊擴(kuò)展提供軟件支撐 基礎(chǔ),。滿(mǎn)足集團(tuán)海量實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)地存儲(chǔ)和處理的要 求,，存儲(chǔ)在系統(tǒng)中的歷史數(shù)據(jù)可yongbu刪除，系統(tǒng)不 會(huì)因?yàn)閿?shù)據(jù)量的攀升影響到存儲(chǔ)和訪問(wèn)速度,。遵 循系統(tǒng)應(yīng)用插件規(guī)范進(jìn)行二次開(kāi)發(fā),，開(kāi)發(fā)的功能 模塊插件可無(wú)縫配置到應(yīng)用界面中使用。

　　5．2 系統(tǒng)實(shí)施

　　每家工廠實(shí)施能碳管理系統(tǒng)建設(shè),，首先是制 定出符合管理要求的能碳管理架構(gòu),，該架構(gòu)可以 隨著管理需求的變化而靈活調(diào)整。能碳管理架構(gòu) 可按照廠區(qū)、車(chē)間,、生產(chǎn)線進(jìn)行配置,，將能耗數(shù)據(jù) 與管理架構(gòu)進(jìn)行對(duì)應(yīng)關(guān)聯(lián)，全面的展示出能源管 理的范圍和深度,。

　　功能

　　AcrelEMS企業(yè)微電網(wǎng)能效管理系統(tǒng)提供基于行業(yè)特點(diǎn)細(xì)分的能效管理解決方案，支持有線/無(wú)線方案接入各類(lèi)智能設(shè)備,，并提供多種第三方系統(tǒng)接口協(xié)議,，融合企業(yè)微電網(wǎng)電力監(jiān)控、能耗統(tǒng)計(jì),、電能質(zhì)量分析及治理,、智能照明控制、主要用能設(shè)備監(jiān)控,、充電樁運(yùn)營(yíng)管理,、分布式光伏監(jiān)控、儲(chǔ)能管理等功能,，通過(guò)一個(gè)平臺(tái)即可全局,、整體的對(duì)企業(yè)電網(wǎng)進(jìn)行進(jìn)行集中監(jiān)控、統(tǒng)一調(diào)度,、統(tǒng)一運(yùn)維,，滿(mǎn)足企業(yè)用電可靠、安全,、節(jié)約,、有序用電要求。平臺(tái)支持中英文切換,，現(xiàn)已應(yīng)用于多個(gè)行業(yè)和地區(qū)用戶(hù)側(cè)能源管理和電力運(yùn)維平臺(tái),，單個(gè)平臺(tái)已接入1600多個(gè)用戶(hù)變電所數(shù)據(jù)，提供能源分析和運(yùn)維管理功能,。

圖3AcrelEMS能效管理平臺(tái)應(yīng)用

　　電力監(jiān)控

　　對(duì)企業(yè)高低壓變配電系統(tǒng)的變壓器,、斷路器、直流屏,、母排,、無(wú)功補(bǔ)償柜及電纜等配電相關(guān)設(shè)備的電氣參數(shù)、運(yùn)行狀態(tài),、接點(diǎn)溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制,，監(jiān)測(cè)企業(yè)微電網(wǎng)主要回路的電能質(zhì)量并進(jìn)行治理，對(duì)故障及時(shí)處理并發(fā)出告警信息,，提高企業(yè)供電可靠性,。

圖4電力監(jiān)控功能

　　能耗分析

　　采集企業(yè)電、水、燃?xì)獾饶茉聪?，進(jìn)行分類(lèi)分項(xiàng)能耗統(tǒng)計(jì),，計(jì)算單位面積或單位產(chǎn)品的能耗數(shù)據(jù)以及趨勢(shì)，對(duì)標(biāo)主要用能設(shè)備能效進(jìn)行能效診斷,，計(jì)算企業(yè)碳排放,，為企業(yè)制定碳達(dá)峰、碳中和路線提供數(shù)據(jù)支持,。

圖5能耗分析功能

　　照明控制

　　智能照明控制功能可以根據(jù)企業(yè)情況實(shí)現(xiàn)定時(shí)控制,、光照感應(yīng)控制、場(chǎng)景控制,、調(diào)光控制等,，并結(jié)合紅外傳感器、超聲波傳感器,，實(shí)現(xiàn)人來(lái)燈亮,、人走燈滅，并可以根據(jù)系統(tǒng)的控制策略實(shí)現(xiàn)集中控制,，為企業(yè)節(jié)約照明用電,。

圖6照明控制功能

　　分布式光伏監(jiān)控

　　監(jiān)測(cè)企業(yè)分布式光伏電站運(yùn)行情況，包括逆變器運(yùn)行數(shù)據(jù),、光伏發(fā)電效率分析,、發(fā)電量及收益統(tǒng)計(jì)以及光伏發(fā)電功率控制。

圖7分布式光伏發(fā)電監(jiān)測(cè)

　　儲(chǔ)能管理

　　監(jiān)測(cè)儲(chǔ)能系統(tǒng),、電池管理系統(tǒng)(BMS)和儲(chǔ)能變流器(PCS)運(yùn)行,，包括運(yùn)行模式、功率控制模式,，功率,、電壓、電流,、頻率等預(yù)定值信息,、儲(chǔ)能電池充放電電壓、電流,、SOC,、溫度，根據(jù)企業(yè)峰谷特點(diǎn)和電價(jià)波動(dòng)以及上級(jí)平臺(tái)指令設(shè)置儲(chǔ)能系統(tǒng)的充放電策略,，控制儲(chǔ)能系統(tǒng)充放電,，實(shí)現(xiàn)削峰填谷，降低企業(yè)用電成本,。

圖8儲(chǔ)能管理

　　充電樁運(yùn)營(yíng)管理

　　監(jiān)測(cè)企業(yè)充電樁的運(yùn)行狀態(tài),，提供充電樁收費(fèi)管理和狀態(tài)監(jiān)測(cè)功能,，并根據(jù)企業(yè)負(fù)荷率變化和虛擬電廠的調(diào)度指令調(diào)節(jié)充電樁的充電功率，使企業(yè)微電網(wǎng)穩(wěn)定安全運(yùn)行,。

圖9充電樁管理

　　自定義駕駛艙

　　可根據(jù)用戶(hù)的關(guān)注點(diǎn)自行繪制所需的駕駛艙頁(yè)面,，包括能源預(yù)收費(fèi)、充電樁運(yùn)營(yíng),、電梯,、空調(diào)、照明等各種設(shè)備的能耗統(tǒng)計(jì),、收益統(tǒng)計(jì),、運(yùn)維情況等。

圖10能源物聯(lián)網(wǎng)駕駛艙定義

　　數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)

　　實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各配電柜的電壓,、電流等電力參數(shù)，實(shí)現(xiàn)遙測(cè),、遙信,、遙控。實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各配電室溫濕度,、煙感,、水浸等環(huán)境參數(shù)。監(jiān)視變壓器的運(yùn)行狀態(tài)及用能參數(shù),，測(cè)算損耗,，找出經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)間，降低能源損耗,。

圖11數(shù)據(jù)采集和監(jiān)測(cè)

　　能耗統(tǒng)計(jì)分析

　　主要是對(duì)能耗的數(shù)據(jù),、能耗分項(xiàng)以及區(qū)域能耗和能耗指標(biāo)等進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。其中還包含總能耗定比,也就是指實(shí)際消耗的能量所占據(jù)總能量的百分比,并利用各種圖形的方式進(jìn)行表示,，用于綜合能耗分析,。

圖12能耗統(tǒng)計(jì)分析

　　電氣和消防安全管理

　　接入電氣火災(zāi)探測(cè)器,、無(wú)線測(cè)溫傳感器,、智能斷路器等設(shè)備，對(duì)配電回路的剩余電流,、線纜溫度等火災(zāi)危險(xiǎn)參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和管理,。在消防水池,、消防水箱等地方安裝消防水位表，檢測(cè)消防水位的變化,；消防水管,、噴淋等地方安裝消防水壓表，檢測(cè)消防管道的壓力,。在家庭,、賓館,、公寓等存在煙霧、可燃?xì)怏w的室內(nèi)場(chǎng)所,，安裝獨(dú)立式煙感或可燃?xì)怏w探測(cè)器,，檢測(cè)這些場(chǎng)所是否存在煙霧和可燃?xì)怏w。

圖13電氣消防安全管理

　　能源收費(fèi)管理

　　適用于物業(yè)租賃方對(duì)出租物業(yè)的能源收費(fèi)管理,，支持水電一體化收費(fèi)管理,，具備租戶(hù)開(kāi)戶(hù)、銷(xiāo)戶(hù),、退差操作,，支持分時(shí)電價(jià)和階梯電價(jià)設(shè)置和功率過(guò)載閾值設(shè)置，可對(duì)接支付應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)自助支付,。

圖14能耗收費(fèi)管理

　　充電樁運(yùn)營(yíng)管理

　　當(dāng)用戶(hù)要管理多個(gè)充電站的充電樁時(shí)可把充電樁自助接入平臺(tái),，實(shí)現(xiàn)對(duì)充電樁狀態(tài)的監(jiān)測(cè)和掃碼、刷卡充電收費(fèi)管理,。在用電高峰期如充電負(fù)荷過(guò)高超出供電變壓器承受范圍還可以自動(dòng)設(shè)置充電功率限制或新增充電限制,，或投入新能源，確保能源供應(yīng)安全,。

圖15充電樁運(yùn)營(yíng)管理

　　照明控制管理

　　可遠(yuǎn)程控制照明設(shè)備的開(kāi)關(guān),，并可以根據(jù)光照度、經(jīng)緯度日出日落時(shí)間和時(shí)間設(shè)置策略來(lái)自動(dòng)控制燈光,，節(jié)約照明能源,。

圖16照明控制管理

　　碳排放分析

　　統(tǒng)計(jì)用戶(hù)的碳排放量并追蹤碳排放足跡，提供碳排放清單,，進(jìn)行配額核算和配額考核,。

圖17碳排放分析

　　4.3硬件設(shè)備組成

　　不同工業(yè)及能源企業(yè)的智能化能源管理系統(tǒng),，通常為環(huán)形網(wǎng)絡(luò)連接,、星形網(wǎng)絡(luò)連接的結(jié)構(gòu)，形成層級(jí)式連接的工業(yè)環(huán)網(wǎng)，其中管控中心主站點(diǎn)負(fù)責(zé)下屬多個(gè)子站的控制,，具體能源管理系統(tǒng)的子站環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)如下圖2所示。

5、結(jié)論

　　展望未來(lái),，智慧能源管理平臺(tái)將成為企業(yè)能 碳管理的重要工具。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步與應(yīng)用的深入,，這一平臺(tái)將不斷優(yōu)化和完善，為企業(yè)提供 更加全面,、高效的能源管理服務(wù)。 同時(shí),，企業(yè)也將 通過(guò)智慧能源管理,，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,，為構(gòu)建綠色 低碳的社會(huì)環(huán)境貢獻(xiàn)力量。