李婧婧
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801
摘要：對焦化企業(yè)的智能化能源管理系統(tǒng)應用進行了較全面的分析,，在企業(yè)節(jié)能減排、提升經濟效益,、優(yōu)化生產組織等方面具有較高的應用價值，智能化能源管理系統(tǒng)在企業(yè)轉型升級改造中具有廣闊的前景,。
關鍵詞：智能化,；能源管理；節(jié)能,；成本,；分析
1概述
??近年來，我國對高耗能行業(yè)逐步實行轉型升級,，淘汰落后產能,，各種節(jié)能減排、能源回收利用等新工藝,、新技術,、新材料不斷得到推廣應用。隨著焦爐大型化及設備自動化,、智能化逐步得到新技術及新裝備的支持,，焦化行業(yè)節(jié)能減排成效顯著。在企業(yè)的管理系統(tǒng)中,，能源管理系統(tǒng)是生產綜合管理系統(tǒng)中非常重要的子系統(tǒng),，在組織生產管理的同時，可以合理利用和規(guī)劃能源介質使用流程,，降低企業(yè)噸焦能耗指標,，降低氮氧化物、粉塵等污染物排放量,，提高企業(yè)經營績效,。焦化企業(yè)采用智能化能源管理系統(tǒng)可以安全經濟高效地使用能源，達到節(jié)能減排,，提高經營績效的目的,。
2智能化能源管理系統(tǒng)的主要功能
??智能化能源管理系統(tǒng)的主要功能為實時在線監(jiān)控、能源數(shù)據(jù)的自動采集,、儲存,、分析和利用,，對數(shù)據(jù)進行分析與報警，實時掌控生產過程,，降低企業(yè)用能成本,；減少各類污染物（廢氣、廢渣,、廢液）對環(huán)境的污染,；實現(xiàn)能源數(shù)據(jù)集中可視化,；發(fā)現(xiàn)和改進用能成本,，提升企業(yè)節(jié)能潛力，建立能源績效評價體系,，促進企業(yè)生產良性循環(huán),。
3智能化能源管理系統(tǒng)建設目標
??自動采集各工序的能耗數(shù)據(jù)，對各種能耗按類別進行環(huán)比,、同比及占比進行統(tǒng)計和分析,。使能耗指標不偏離計劃指標，生成各類數(shù)據(jù)報表,，實時能源介質測量與監(jiān)控,、實時趨勢分析，對各工序的能源消耗可視化管理和預警,，及時發(fā)現(xiàn)耗能異常情況,，及時跟進糾偏，動態(tài)掌握各工序的生產狀況,。
4智能化能源管理系統(tǒng)構架
??智能化能源管理系統(tǒng)采用系統(tǒng)層級發(fā)散式設計,，對各生產工序的各類能源介質（包括水、電,、風,、氣、汽）的消耗進行數(shù)據(jù)自動采集,、上傳并自動存儲,，加以匯總和分析，實現(xiàn)各類能源介質消耗數(shù)據(jù)的集成和直觀表達,，并在此基礎上實現(xiàn)各類能源介質消耗數(shù)據(jù)的日分析,、周分析、月度分析的的自動化,、實現(xiàn)能耗成本控制的及時性和準確性,，同時在系統(tǒng)中設置超zhi報警和可追溯化等。
4.1智能化能源管理系統(tǒng)可分為四層結構
??可上傳數(shù)據(jù)的現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集層,，實現(xiàn)各測量儀表的智能化,；
??基于某項協(xié)議的網絡通訊層,，實現(xiàn)測量數(shù)據(jù)的可傳輸性；
??采用能源管理軟件的主站服務層,，實現(xiàn)各上傳數(shù)據(jù)的集約化,；
??企業(yè)能源管理軟件的管理層，實現(xiàn)決策的及時性和準確性,。
4.2智能化能源管理系統(tǒng)主要特點
??智能化能源管理系統(tǒng)以自動上傳能耗數(shù)據(jù)為平臺基礎,，在此平臺上對各類別的能源介質按不同的能源用途進行組建。此系統(tǒng)分三個層次,。
??能量介質輸入,，即由外部供應廠內的各類能源介質；
??廠內以車間為單位的能量介質消耗,，即廠內各生產工序的各類能源介質的用能消耗,；
??廠輸出的能源介質（主要包括煤氣、蒸汽,、生化水及第三方用能）,，每個層次中各能源介質的關鍵節(jié)點的計量儀表實現(xiàn)智能化，即時實現(xiàn)各數(shù)據(jù)自動上傳,，自動累計,、分析、打印報表,。對消耗類能源數(shù)據(jù)日耗超月耗均值5%報警,，對大宗能源消耗實現(xiàn)在線報警功能（超日均小時流量5%報警），對輸出類能源介質實現(xiàn)在線報警（低于月均流量值5%）,。根據(jù)此結構框架,，可以定制個性的功能需求，具有較強的數(shù)據(jù)元化多的兼容性和擴展性,，可實現(xiàn)與廠內各業(yè)務平臺（ERP,、DMS等）、OA辦公系統(tǒng)等對接導入,，便于廠內能源消耗數(shù)據(jù)的共享,，實現(xiàn)各相關職能科室對各類能源消耗指標的日常監(jiān)督和管理，同時有利于生產經營決策層對能耗數(shù)據(jù)的日常監(jiān)督和督促改進,，從而及時改進異常能耗指標,，保持生產的高效經濟運行。
4.3智能化能源管理系統(tǒng)的分析功能
4.3.1能源監(jiān)測
??對于各工序設備及關鍵能耗設備,、設施的電流,、電量、功率等進行實時檢測,，對各設備的運行狀態(tài),、停機開機,、故障報警等信號進行監(jiān)測和管理。同時實現(xiàn)遠程監(jiān)控設備的進行狀態(tài),，對關鍵設備實施遠程控制同時設定相關設備的報警值,，實現(xiàn)超zhi即聲光報警，達到及時發(fā)現(xiàn)問題,，及時進行調節(jié)和處理的目的,。
4.3.2數(shù)據(jù)智能化分析
??能耗分析。對各生產工序進行能耗分析,，對同工序的產量與能耗比,、同產量不同班次的能耗比、同班次不同生產組織條件下的能耗比,、不同能源介質占總能耗的比重,、不同生產工序能耗在各自生產總的成本中的比重,，以及各能耗大的設備在不同生產工序中的能耗比重,，以及對各類能源介質進行統(tǒng)計和分析，對各類能源介質消耗進行日,、周,、月自動統(tǒng)計、分析,，對每班的產量,、能耗統(tǒng)計分析，異常能耗分析,。對各工序的能源成本分析,。對關鍵設備、設施的用能質量進行分析,；對設備能效進行分析,；與設定的行ye標gan比較，與同功能節(jié)能設備能效水平比較,，企業(yè)同類設備能效比較,，通過分析和比較，確定關鍵耗能設備和能效比較高的設備,，從而增強設備日常點檢及維修的針對性,，保證設備處于良好的運行狀態(tài)，保持設備的經濟運行,。
4.3.3節(jié)能措施
??對于控制系統(tǒng),，通過實施遠程控制，增加了各工序開停機的連貫性,，杜絕空轉車及生產不接續(xù)而造成的能源浪費,；同時便于管理者對生產節(jié)奏,、設備檢修、生產組織及人力資源配置進行優(yōu)化,。
??對于單體設備故障報警和參數(shù)超zhi報警進行合理設置,、保證設備安全經濟運行。
??對較大能耗的單體設備進行能效比分析,，及時發(fā)現(xiàn),、更換或淘汰高耗能設備，降低企業(yè)用能成本,。
4.3.4能源的成本及生產的綜合分析
??生產及成本分析,。通過對各單位能源介質不同時段的消耗差異的分析，可以直觀地判斷某個工序的生產均衡性及經濟性,，從而使管理者清楚掌握該工序的設備運行狀況,，找準發(fā)生問題的真正原因。推動了基層的生產組織及設備管理上水平,，也有利于各基層管理和技術人員發(fā)現(xiàn)和改進日常工作中的不足,，找準并強化生產過程中的薄弱環(huán)節(jié)，加大設備的點檢和維修力度,，提高設備運行的經濟性,，增強基層單位人員工作的主動性和積極性,。
??推動各單位對成本進行有效管控,，提高投入產出比。各基層單位管理人員根據(jù)本單位總的能耗及管件耗能設備運行情況,，掌握本工序各環(huán)節(jié)設備的運行狀況，從而發(fā)現(xiàn)各班組生產組織的優(yōu)缺點,，推廣經濟性較高的生產組織方式,，有利于激發(fā)班組的生產形成良性循環(huán),，以低投入實現(xiàn)高產出，將企業(yè)的內部市場化考核機制落地生根,，真正實現(xiàn)企業(yè)生產經營主體的下移，充分調動全員參與生產經營的主動性和積極性,。
??利用好能源異常數(shù)據(jù)的超zhi在線超zhi報警功能,，對報警的設備及介質做到及時介入糾偏,，及時發(fā)現(xiàn)問題,，及時分析原因，及時進行整改,，有利于避免因為問題不能及時發(fā)現(xiàn)而造成積壓以致出現(xiàn)突發(fā)性的大問題,，造成大的事故或不可挽回的損失；同時為全廠生產經營的周成本分析、月度成本分析提供真實,、可靠,、有效的數(shù)據(jù)支撐,，從而提高企業(yè)的生產經營績效,。
??減排統(tǒng)計,。如二氧化碳減排統(tǒng)計，根據(jù)各焦爐的煤氣消耗瞬時流量,，基于熱值計算碳排放及二氧化硫,、氮氧化物,、生化廢水等排放統(tǒng)計；通過對焦爐加熱瞬時流量的實時檢測,，保證焦爐長向和高向加熱的均勻性和穩(wěn)定性,，避免推焦冒黑煙或煤氣流量過大造成過火導致的難推焦等各類事故,，從而提高能源的利用效率，實現(xiàn)節(jié)能減排,。
??廢水減排,，通過對冷熱水溫度及流量的檢測，進行梯級利用，同時增加化產收率,，達到節(jié)能減排的目的,。
??分車間成本統(tǒng)計，對各車間的各類能耗數(shù)據(jù)進行計算,，對各工序成本中的能耗情況進行統(tǒng)計分析,，便于基層管理者對生產組織方式進行優(yōu)化和改造,。
??財務分析,，通過對全廠生產成本中能源消耗費用統(tǒng)計分析,，便于管理者尋找并發(fā)現(xiàn)改善降低能源消耗的機會,，找準突破口，增強改進生產經營的準確性及時效性,，從而進一步增強節(jié)能減排的收益，實現(xiàn)企業(yè)效益與社會效益的雙豐收,，有利于增強企業(yè)的競爭力，樹立良好的社會形象,。
??實際費用,、理論費用分析,，通過實際和理論能耗費用的差額分析,，掌握各工序的能力指數(shù)，找出正差值大的設備,、物流等方面的因素,，實施改進，從而實現(xiàn)企業(yè)的精益生產,。
5安科瑞企業(yè)能源管控系統(tǒng)解決方案
5.1系統(tǒng)方案
??Acrel-7000企業(yè)能源管控系統(tǒng)釆用自動化、信息化技術和集中管理模式,，對企業(yè)的生產,、輸配和消耗環(huán)節(jié)實行的動態(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，通過數(shù)據(jù)分析,、挖掘,，幫助企業(yè)針對各種能源需求及實際用能情況、產品能源單耗,、工序能耗,、重點設備用能等進行能耗統(tǒng)計、同環(huán)比分析,、能源成本分析,、用能預測、碳排分析,，為企業(yè)加強能源管理,，提高能源利用效率、挖掘節(jié)能潛力,、為節(jié)能評估,、能源審計提供基礎數(shù)據(jù)。
5.2應用場所
??適用于新建或者改建的能源供給企業(yè),、高耗能企業(yè)和離散制造企業(yè)廠房,、工業(yè)園區(qū)、集團公司等不同行業(yè)的能耗監(jiān)測與管理的系統(tǒng)設計,、施工和運行維護,。在具體工程中可結合當?shù)卣块T要求和企業(yè)管理需求，在系統(tǒng)軟硬件配置上優(yōu)化調整,，滿足各類工程能耗監(jiān)測與管理的要求,。
5.3系統(tǒng)結構
5.4系統(tǒng)功能
1）大屏展示
??展示企業(yè)及各區(qū)域的能耗折標、異常情況,、點位數(shù)量,、通訊情況、本月分類能耗排名,、當年/去年用電量對比,、分類能耗占比等相關信息，可直觀了解企業(yè)當前總體概況,，支持3D建模,。
2）首頁
??展示企業(yè)當日峰谷平用電、變壓器槪況,、日/月/年分類能耗數(shù)據(jù),、當年/去年單耗趨勢對比,、當年能耗趨勢，展示用戶關心的數(shù)據(jù)統(tǒng)計結果,。
3）單位產品/產值能耗
??系統(tǒng)與企業(yè)MES系統(tǒng)對接,，導入產量/產值。對不能導入的數(shù)據(jù)提供人工錄入功能,。通過系統(tǒng)采集的能耗數(shù)據(jù),，結合產量/產值，計算單位產品/產值能耗,。
4）能源中控
??系統(tǒng)將所有能源數(shù)據(jù)集成在一個看板中,，從多個維度對比分析，實現(xiàn)各個產業(yè)線的對比,，幫助用戶全方wei掌握整個工廠的能源消耗,、能源成本、碳排放等情況,。
5）績效考核
??針對各個車間,、班組設置考核指標，制定評分標準,，結合單耗數(shù)據(jù)進行能源績效考核,，量化考核對象的用能差距。
6）設備運行監(jiān)測
??系統(tǒng)對主要耗能設備進行數(shù)據(jù)采集,，監(jiān)測設備的運行,、停機、待機,、異常狀態(tài),，并對溫度、濕度,、流量,、壓力、速度等生產工藝參數(shù)進行實時監(jiān)控,。
7）能源平衡及損耗分析
??系統(tǒng)提供電,、水、汽等能源在轉換,、運輸,、使用過程中各環(huán)節(jié)的能量平衡分析，幫助企業(yè)及時發(fā)現(xiàn)能量在使用過程中的跑冒滴漏和異常用能等問題,。
8）節(jié)能評估
??系統(tǒng)對實施節(jié)能措施前后的用能情況進行比對,，計算實際的節(jié)能量，幫助企業(yè)對節(jié)能措施的實施效果進行評估,。
9）能耗分析報告
??系統(tǒng)提供設備能效分析結果及節(jié)能建議,，幫助管理人員全面了解企業(yè)的能效水平,，為企業(yè)節(jié)能降耗提供數(shù)據(jù)支持,。
10）工業(yè)組態(tài)
??用戶自定義監(jiān)控管網,，通過友好的人機界面展示監(jiān)測數(shù)據(jù)，支持遠程控制設備,。
11）3D子系統(tǒng)
??通過對動力管線的虛擬仿真,，展示設備的實時運行狀態(tài)及能源消耗情況，并結合動態(tài)的能源流向,，為用戶提供身臨其境的直觀體驗,。
5.5系統(tǒng)硬件配置
6結束語
??智能化能源管理系統(tǒng)是管控智能化系統(tǒng)對焦化企業(yè)統(tǒng)一調度能源介質、保障設備經濟運行,、提高環(huán)?？冃А⒔档蛧嵔鼓芎?、提高勞動生產率和能源利用效率,、減少污染物排放具有顯著的促進作用。智能化能源管理系統(tǒng)改變了傳統(tǒng)的能源管理模式,，降低了數(shù)據(jù)采集的延遲性,，提高了能源管理的效率，保證了生產經營經濟運行,，很大降低基層管理技術人員的管理強度,，提高了管理效率。
參考文獻
[1]宋一格.智能化能源管理系統(tǒng)在企業(yè)中的應用. 化工設計通訊,，2020.
[2]徐偉,，劉志堅，陳曦,，等.關于我國“近零能耗建筑"發(fā)展的思考[J].建筑科學,，2016（04）.
[3]安科瑞企業(yè)微電網設計與應用手冊，2022.
作者簡介
李婧婧,，女,，本科 安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向為企業(yè)能源管控系統(tǒng)解決方案
