前 言：根據(jù)軋鋼行業(yè)能源管理現(xiàn)狀，分析了軋鋼企業(yè)能源管理存在的問題,，從能源管控平臺建設(shè)與行業(yè)高能耗設(shè)備節(jié)能分析,，對現(xiàn)代軋鋼行業(yè)能源管控制進(jìn)行推進(jìn),。

關(guān)鍵詞：節(jié)能降耗,；能源計量,；節(jié)能診斷；碳排放,；能耗強度,；軋鋼；

1.背景分析

在能源消費強度和消費總量的“雙控”背景下,，企業(yè)需要考慮如何應(yīng)對能耗雙控以保障正常生產(chǎn),。取得過大部分企業(yè)依然采用電、水、氣,、冷、熱等各種能源供應(yīng)系統(tǒng)“單獨規(guī)劃,、單獨設(shè)計,、獨立運行”的模式。普遍存在計量檢測到配備不足,；計量設(shè)備計量精度不高,、計量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確；人工抄表可靠性低,；難以有效監(jiān)測和評估主要耗能設(shè)備的用能效率,；缺少決策數(shù)據(jù)支持，對于節(jié)能評估無法提供可靠參考數(shù)據(jù),；缺乏有效的企業(yè)能效評估指標(biāo)體系,，能耗管理措施難以落地等情況。

本文介紹的企業(yè)能源管控平臺,，采用自動化,、信息化技術(shù)，實現(xiàn)從能源數(shù)據(jù)采集,、過程,、能源介質(zhì)消耗分析、能耗管理等全過程的自動化,、高效化,、科學(xué)化管理，使能源管理,、能源生產(chǎn)以及使用的全過程有機(jī)結(jié)合起來,，運用的數(shù)據(jù)處理與分析技術(shù)，進(jìn)行離線生產(chǎn)分析與管理,，實現(xiàn)全廠能源系統(tǒng)的統(tǒng)一調(diào)度,，優(yōu)化能源介質(zhì)平衡、大限度地高效利用能源,，提高能源質(zhì)量,、降低能源消耗，達(dá)到節(jié)能降耗和提升整體能源管理水平的目的,。

2.軋鋼行業(yè)能源管理現(xiàn)狀

目前,，軋鋼行業(yè)企業(yè)在安全、質(zhì)量,、技術(shù),、環(huán)保等方面的管理已得到逐步加強與規(guī)范，但在能源管理方面仍較為粗放，比如大多軋鋼企業(yè)仍采用人工 “月底抄表,、月初分析”的管理模式,，這勢必給企業(yè) 成本核算造成諸多不便。隨著企業(yè)的不斷發(fā)展壯大,，其能源成本卻越來越高,，尤其在2021年限產(chǎn)限電的情況下，經(jīng)濟(jì)效益明顯下滑,，究其原因主要是能源分配不合理,，存在嚴(yán)重浪費能源的現(xiàn)象，從而導(dǎo)致生產(chǎn)成本不斷上升,，企業(yè)能源管理水平亟待提高,。

2.1 計量裝備落后

目前，大多軋鋼企業(yè)配備的能源計量裝置較為落后,，如水,、電表大多采用機(jī)械式，不具有信號采集功能,。

2.2 計量方式落后

因計量裝置配備落后,，只能實行人工抄表方式，導(dǎo)致計量效率低下,。

2.3 計量信息滯后

因人工抄表后還需進(jìn)行大量的手工記錄填報,、 匯總及數(shù)據(jù)分析，同時抄表還需要時間,，有些地方還存在安全隱患,，時效性差。

2.4 計量調(diào)度時效性不強

因管理層獲得的計量信息滯后,，導(dǎo)致調(diào)度決策不具有時效性,，能源分配調(diào)度較為困難。

2.5 高能耗設(shè)備較多

因大多企業(yè)建設(shè)較早,，設(shè)備選型較為落后,，同時因為前期規(guī)劃不足，企業(yè)大多都會選擇大功率設(shè)備以滿足生產(chǎn),，能耗較大,，因此還有較大節(jié)能改造空間。

2.6 能源計劃粗放

大多企業(yè)能源計劃只有年,、月的能源生產(chǎn),、消 耗計劃，且未形成閉環(huán)管理,，僅對能耗指標(biāo)計劃進(jìn)行了統(tǒng)計分析和評價,，能源消耗預(yù)測全憑人工經(jīng)驗判斷,。

2.7 能源控制自動化水平較低

能源控制自動化水平低主要表現(xiàn)在：（1)三級計量各種能源報表信息量較大，人工處理費工,、費時,；（2)缺乏完整、客觀的能源消耗數(shù)據(jù)體系,；（3)缺乏以客觀數(shù)據(jù)為依據(jù)的能源績效評價考核體系,，實績分析缺乏系統(tǒng)性；（4 )能源數(shù)據(jù)采集平衡流程不完整,，執(zhí)行有偏差；（5)條塊分割的能源和調(diào)度 利于集中管控,，造成執(zhí)行有偏差,；（6 )以電話為主要手段的能源調(diào)度方式單一落后；（7)經(jīng)驗型調(diào)度 平衡方式,，導(dǎo)致能源利用效率低欠缺預(yù)警系,，調(diào)度人員不能迅速掌握能源產(chǎn)、輸 ,、配 ,、耗過程中的異常情況，對突發(fā)事件反應(yīng)不及時,；

3.企業(yè)能源管控平臺的構(gòu)建

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(guān)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(wù)器,，平臺搭建在客戶自己配置的服務(wù)器或云服務(wù)器上,。平臺也可以將企業(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(quán)限的賬號登陸網(wǎng)頁以及手機(jī)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(gòu)

系統(tǒng)的設(shè)計方向涵蓋了企業(yè)能源管理的四大方向：

能源供應(yīng)，從變電所到分支回路的能源進(jìn)行實時,，并提供運維和巡檢功能,。

能源管理，對各個回路進(jìn)行電能質(zhì)量監(jiān)測和分析,，對用電安全進(jìn)行實時監(jiān)測和預(yù)警；并同時對三級能源體系進(jìn)行實時的監(jiān)測和數(shù)據(jù)分析,。

設(shè)備管理,，對主要生產(chǎn)設(shè)備、工藝流程,、照明,、空調(diào),、電梯等進(jìn)行實時的，并分析設(shè)備能效,。

能耗分析,，所有的監(jiān)測分析數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總,，進(jìn)行節(jié)能分析,、能耗預(yù)測,、能效分析等,，為節(jié)能診斷服務(wù)提供數(shù)據(jù)依據(jù),。

3.1 三級計量各種能源報表

企業(yè)能源管控平臺將多功能儀表安裝在企業(yè)進(jìn)線端,、關(guān)鍵工序,、工藝、重點用能設(shè)備上,，助力企業(yè)形成能源的多級計量體系，配合多種報表,，能實時展示企業(yè)的能源消耗情況，助力企業(yè)強化能源管理,，提高能源管理效率。

3.2 輔助設(shè)備能效分析

企業(yè)能源管控平臺采集壓縮空氣末端壓力,，采集空壓機(jī)出氣量,，循環(huán)水末端壓力等信息,，判斷軋鋼企業(yè)輔助生產(chǎn)設(shè)備功率是否合理，為企業(yè)節(jié)能分析報告,。

3.3 生產(chǎn)設(shè)備能效評估

計算生產(chǎn)單位產(chǎn)品所需要的電單耗,，水單耗,，結(jié)合生產(chǎn)設(shè)備的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，分析哪種生產(chǎn)參數(shù)下,，生產(chǎn)設(shè)備能效高,，為節(jié)能提供依據(jù),。

3.4 第三方對接接口

企業(yè)能源管控平臺具有開放性，可擴(kuò)展,，提供標(biāo)準(zhǔn)的第三方運用接口。隨著企業(yè)的發(fā)展,，能源管理系統(tǒng)各個子系統(tǒng)的功能將不斷增強，功能模塊也將不斷增加,，所以,，系統(tǒng)必須具有較好的開放性，為今后系統(tǒng)的擴(kuò)展留下接口,。

3.5 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,，為企業(yè)節(jié)能診斷提供依據(jù),。

圖8

3.6 秒級數(shù)據(jù)診斷

對于加裝的節(jié)能裝置,，系統(tǒng)提供秒級數(shù)據(jù)，為診斷節(jié)能設(shè)備效果提供支持,。

3.7 工業(yè)組態(tài)

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(shè)備，繪制自身的工藝流程圖，達(dá)到設(shè)備能效數(shù)據(jù)實時和預(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,。

3.8 3D大屏展示

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),。

3.9管理

針對于限電和能耗雙控,，實現(xiàn)能耗超標(biāo)、限電,、碳排放超標(biāo)等,，幫助企業(yè)提前預(yù)警，避免發(fā)生用能異常導(dǎo)致用能成本過高,。支持分級分類,，可對進(jìn)行派發(fā)與閉環(huán)處理。

4 結(jié)語

企業(yè)能源管控平臺采用自動化,、信息化技術(shù)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)和數(shù)據(jù)化管理,，監(jiān)測企業(yè)電,、水、燃?xì)?、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(shè)備運行效率和能源利用效率,、保證設(shè)備經(jīng)濟(jì)運行,、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)的核心競爭力,，同時是保護(hù)環(huán)境和社會可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)和源泉，積極響應(yīng)對于節(jié)能降耗的政策,，為軋鋼行業(yè)能源管理提供堅實的基礎(chǔ),。