安科瑞 繆凱倫
前言：
隨著拉閘限電,、電價(jià)改革,、雙碳、環(huán)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(jià)格的不斷攀升,，企業(yè)的能源成本越來(lái)越高,，工業(yè)企業(yè)對(duì)于自身的能效提升的需求越來(lái)越迫切,。
企業(yè)建設(shè)三級(jí)能源計(jì)量體系，對(duì)企業(yè)內(nèi)部的辦公,、車(chē)間,、產(chǎn)線(xiàn)、班組,、設(shè)備,、工序、食堂的進(jìn)行能源計(jì)量和分析,，通過(guò)大數(shù)據(jù)分析,，與國(guó)標(biāo)、行標(biāo)等標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較,，尋找出低能效的源頭,，分析低能效的節(jié)點(diǎn)，是工業(yè)能效提升的關(guān)鍵點(diǎn),。
關(guān)鍵詞：節(jié)能降耗,；能源計(jì)量；節(jié)能診斷,；碳排放,；能耗強(qiáng)度；萬(wàn)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(mén)發(fā)布關(guān)于印發(fā)《工業(yè)能效提升行動(dòng)計(jì)劃》的通知。計(jì)劃提出,，到2025年,，重點(diǎn)工業(yè)行業(yè)能效提升，數(shù)據(jù)中心等重點(diǎn)領(lǐng)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(shù)裝備廣泛應(yīng)用，標(biāo)準(zhǔn),、服務(wù)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(diǎn)產(chǎn)品能效達(dá)到國(guó)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(chǎng)主體和公眾的共同理念和普遍要求,，節(jié)能提效進(jìn)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(tái)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用
為了幫助企業(yè)進(jìn)行三級(jí)能源計(jì)量體系的建設(shè),，找出低能效的源頭，首先需要勘察,、統(tǒng)計(jì)和明確企業(yè)的行業(yè)特性,、生產(chǎn)架構(gòu)、能源流向,、主要設(shè)備,、關(guān)鍵工序等，并且將附屬的辦公,、食堂,、宿舍等納入監(jiān)測(cè)體系，以下是一個(gè)工業(yè)企業(yè)典型的軟硬件架構(gòu)拓?fù)鋱D,。
圖1
依據(jù)GB 17167-2006《用能單位能源計(jì)量器具配備和管理要求》,，現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)采集各類(lèi)能源數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)傳輸至平臺(tái)前置采集服務(wù)器,，平臺(tái)搭建在客戶(hù)自己配置的服務(wù)器或云服務(wù)器上,。平臺(tái)也可以將企業(yè)原有的PLC、DCS等數(shù)據(jù)進(jìn)行采集,，還可以對(duì)接企業(yè)內(nèi)部的ERP,、MES等信息化系統(tǒng)，結(jié)合生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行產(chǎn)品單耗,、萬(wàn)元產(chǎn)值能耗等數(shù)據(jù)分析,。搭建完成之后，企業(yè)用戶(hù)可以通過(guò)有權(quán)限的賬號(hào)登陸網(wǎng)頁(yè)以及手機(jī)APP查看整個(gè)廠(chǎng)區(qū)的能源數(shù)據(jù),。
圖2
(1) 能源管控平臺(tái)功能架構(gòu)
系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方向涵蓋了企業(yè)能源管理的四大方向：
l 能源供應(yīng),，從變電所到分支回路的能源進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并提供運(yùn)維和巡檢功能,。
l 能源管理,，對(duì)各個(gè)回路進(jìn)行電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)和分析，對(duì)用電安全進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和預(yù)警,；并同時(shí)對(duì)三級(jí)能源體系進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)分析,。
l 設(shè)備管理，對(duì)主要生產(chǎn)設(shè)備,、工藝流程,、照明、空調(diào),、電梯等進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控,，并分析設(shè)備能效。
l 能耗分析,，所有的監(jiān)測(cè)分析數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總,，進(jìn)行節(jié)能分析,、能耗預(yù)測(cè)、能效分析等,，為節(jié)能診斷服務(wù)提供數(shù)據(jù)依據(jù),。
圖3
(2) 3D可視化平臺(tái)的應(yīng)用
3D可視化技術(shù)的應(yīng)用，幫助企業(yè)建設(shè)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(tái)的技術(shù)應(yīng)用
系統(tǒng)集成了工業(yè)組態(tài)編輯平臺(tái)，企業(yè)可根據(jù)自身行業(yè)特性和主要工藝設(shè)備,，繪制自身的工藝流程圖,，達(dá)到設(shè)備能效數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)控和預(yù)警的目的，例如空壓器系統(tǒng),、工藝?yán)鋮s水循環(huán)系統(tǒng),、制冷系統(tǒng)等。
圖5
(4) 設(shè)備能效分析
企業(yè)能源管控平臺(tái)內(nèi)置各工業(yè)子系統(tǒng)節(jié)能審計(jì)算法,，通過(guò)采集能源計(jì)量數(shù)據(jù),，生產(chǎn)設(shè)備的關(guān)鍵參數(shù)，配合算法,，出具能效分析報(bào)告,，形成初步的節(jié)能診斷報(bào)告。
圖6
(5) 產(chǎn)品能效分析
企業(yè)能源管控平臺(tái)通過(guò)計(jì)算企業(yè)產(chǎn)品單耗和萬(wàn)元產(chǎn)值能耗,，結(jié)合工序,、工藝生產(chǎn)數(shù)據(jù)，自動(dòng)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(tái)歸一化各種影響能耗因數(shù),，計(jì)算節(jié)能實(shí)施前,，實(shí)施后的能耗差值，評(píng)估節(jié)能措施實(shí)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(duì)標(biāo)
以重點(diǎn)行業(yè)國(guó)際水平、能效水平為起點(diǎn),，合理設(shè)定更高的能效指標(biāo),。
(8) 能源報(bào)告
定期給企業(yè)生成能源利用狀況日、周,、月,、季、年報(bào)告。
(9) 能源計(jì)量器具巡檢
系統(tǒng)生成能源計(jì)量器具臺(tái)賬,，根據(jù)設(shè)定信息，定期實(shí)現(xiàn)計(jì)量器具的校準(zhǔn),，報(bào)警提醒,。
(10) 碳排放計(jì)量
系統(tǒng)根據(jù)能源消耗數(shù)據(jù)，自動(dòng)進(jìn)行碳排放數(shù)據(jù)分析,。
(11) 電費(fèi)分析
系統(tǒng)根據(jù)企業(yè)用電量數(shù)據(jù),，結(jié)合本地峰平谷用電，計(jì)算能源成本,，為企業(yè)錯(cuò)峰用電提供數(shù)據(jù)支撐,。
3 結(jié)語(yǔ)
企業(yè)能源管控平臺(tái)采用自動(dòng)化、信息化技術(shù)和集中管理模式,，對(duì)企業(yè)的生產(chǎn),、輸配和消耗環(huán)節(jié)實(shí)行集中扁平化的動(dòng)態(tài)監(jiān)控和數(shù)據(jù)化管理，監(jiān)測(cè)企業(yè)電,、水,、燃?xì)狻⒄羝皦嚎s空氣等各類(lèi)能源的消耗情況,，幫助企業(yè)加強(qiáng)能源管理,、提高設(shè)備運(yùn)行效率和能源利用效率、保證設(shè)備經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,、挖掘節(jié)能潛力,，成本低，回收期短,，經(jīng)濟(jì)效益明顯,，不僅可以提高企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力，同時(shí)是保護(hù)環(huán)境和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)和源泉,，積極響應(yīng)國(guó)家對(duì)于節(jié)能降耗的政策,，為工業(yè)節(jié)能診斷服務(wù)提供堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)
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