【解决方案】企业能源管控平台

2023-12-19 11:25:40 | 人围观 | 评论:

01 企业能源背景分析
近日，国务院印发《2030年前碳达峰行动方案》，围绕贯彻落实关于碳达峰碳中和的重大战略决策，按照工作要求，聚焦2030年前碳达峰目标，对推进碳达峰工作作出总体部署。
《方案》中针对“节能降碳增效行动”细则明确指出：提升节能管理能力。推行用能预算管理，强化固定资产投资项目节能审查，对项目用能和碳排放情况进行综合评价，从源头推进节能降碳。提高节能管理信息化水平，完善用能单位能耗在线监测系统，建立全国性、行业性节能技术推广服务平台，推动高耗能企业建立能源管理中心。完善能源计量体系，鼓励采用认证手段提升节能管理水平。加强节能监察能力建设，健全省、市、县三级节能监察体系，建立跨部门联动机制，综合运用行政处罚、信用监管、绿色电价等手段，增强节能监察约束力。
02 企业能源需求分析
企业能源管理存在问题 1、设备台账管理困难; 2、缺乏在线监视，不能提高设备利用率; 3、缺少数据支撑，无法对生产进行有效安排调度; 4、故障无法及时发现; 5、无法远程控制; 6、不能监控和分析能源消耗，造成能源浪费; 7、现场抄表，费时费力; 8、人工统计，分析困难，工作量巨大; 9、信息孤岛，难以打破，数据难以集中。 能源管控建设目标 1、通过信息化手段帮助企业进行能源的综合监测、调度和平衡优化，从而实现节能目的。 2、通过采集生产工艺数据、能流数据，支撑实现集产品计划、能源计划、能耗实绩的综合管控。 3、可计算和分析各种工序、工艺、设备能耗指标，评估各项节能设备和措施的相关影响，建立更有依据、更有效果的节能体系。 4、实现各类能源数据的分散采集、集中管理和数据统计与分析，帮助企业掌握配电、水循环、热力、原料供给及能源动力系统的能源消耗状况。 5、为企业提供能源的监管平台，对于各种能源品种的能耗，进行统计分析及趋势分析等，包含电、水、燃气、蒸汽、压缩空气等各类能源消耗，实现宏观能源监测、分析及管理。 6、为企业各级人员提供整个企业的能源数据，实现对能源消耗系统的监控、日常管理、能耗分析、主要工序和设备管理等功能，帮助制定考核等制度，提高能源管理智能化。 03 安科瑞企业能源管控解决方案
应用场景
可广泛应用于医院，酒店、办公楼等商业建筑，食品饮料企业；水厂、电厂、供热站等能源供给企业，以汽车为代表的离散制造业，钢铁冶金、水泥建筑、石油化工企业，轨道交通，其他制造业。
系统构架

安科瑞能源管控系统采用分层分布式网络结构，具有良好的可靠性与实时性，主要由现场感知层（能源计量终端）、网络层（通讯管理终端）和平台层（能源监控平台）三个部分组成。
● 感知层：连接于网络中的各类传感器，包括本公司各系列带通讯网络的电力仪表、温湿度控制器、开关量监测模块以及合格供应商的水表、气表、冷热量表等。
● 网络层：智能网关，采集感知层的数据，进行规约转换及存储之后将数据上传至管理平台。
● 平台层：包含应用服务器和数据服务器，可在PC端或移动端实现应用。
终端设备
导轨式电能表DTSD1352
有功精度：0.5S级，无功精度：2级，电压、电流精度：0.2级；
电压规格：3×100V、 3×380V、3×57.7/100V、3×220/380V；
电流规格：3×1(6)A（经互感器接入），3×10(80)A（直接接入）；
工作温度：-25℃~+55℃；
相对湿度：≤95℅（无凝露）；
通讯：支持2路独立485通讯，Modbus RTU规约/DL/T645-07规约可自适应，两路485可独立设置，亦可使用不同协议；波特率1200bps-19200bps可设，奇偶校验位可设；
功能：支持1DI1DO；支持有功脉冲输出；
外形尺寸：126*88*69，标准DIN35导轨安装。

电能质量分析仪表APM810
实时监测：电流、电压、频率、功率因数、有功功率、无功功率、视在功率；
电能计量：四象限有功电能、无功电能、视在电能；
脉冲输出：有功、无功电能脉冲输出；
需量监测：有功、无功、视在功率的实时需量；
电能质量：电压、电流不平衡度、谐波畸变率，2~63次谐波含有率；
数据记录：电压、电流、功率统计，顺序事件记录；
开入开出：标配2路开关量输入（可选8路）、2路开关量输出；
通讯：RS485接口、MODBUS-RTU通讯协议、以太网口可选；
显示：液晶；
安装方式：嵌入式；
安装位置：开关柜、配电柜；
用途：电能质量、电能计量。

多功能智能电表AEM96
实时测量：三相电流、三相电压、频率、功率因数、有功/无功功率；
电能计量：四象限有功/无功电能计量，复费率电能计量；
状态采集：2路开关量输入；
通讯：RS485/MODBUS-RTU；
显示：液晶；
安装方式：嵌入式；
安装位置：开关柜、配电柜；
用途：计量电能和功率、电能质量。

水表
● 智能远传水表可用电子直读式，该款具有高清晰液晶显示，直接读取和通信发送。该水表的特点包括：高灵敏度，始动流量小，计量精度高，具备误差自动修正功能；通讯方式：可通过MODBUS-RTU通讯接口进行通信，管理者可对水表各参数进行设置或修改，也可抄回表内的信息以便供管理部门进行统计、监测；断电后数据可保存10年以上；扩展功能：可根据需要扩展远程控制阀门开关功能；耐高温：可在120℃下长期工作，水解稳定；抗腐蚀：抗酸碱腐蚀性强不易被腐蚀，阻燃性能好，环保：水资源免遭二次污染。
● 智能远传水表通信规约依照《CJ-T188-2004户用计量仪表数据传输技术条件》或者兼容《DL/T 645-2007》的规约。

燃气表
● 直读技术，直接读取燃气表的窗口值，无累计误差；
● 电子部分平时可不工作，可在读表瞬间工作，系统的故障率大大降低，产品寿命更长；
● 直读燃气表无需初始化，抄表系统维护工作量小；
● 表计地址可以灵活设定。
空调温控器
基于RS485总线技术，总线型
● 通讯波特率为1200、2400、4800、9600、19.2K、38.4K、57.6K、115.2Kbps；
● 通讯接口RS485，通讯协议为ModBus协议；
● 可显示设定温度、室内测试温度、运行模式、风速、时钟、水阀开/关、通讯状态；
● 二管制和四管制可选；
● 温度设定范围：5℃～45℃；
● 温度显示分辨率：0.5℃；
● 温度控制精度：±0.5℃ 测温误差：≤0.5℃；
● 采用高可靠性单片机，抗干扰性强；感温元件采用热敏电阻；采用高品质的继电器作为输出控制器件，可靠性高。

网络通讯层
智能网关

平台功能
通过展示企业及各区域的能耗折标、产值、异常、排名、占比、通讯情况，点击区域展示该区域的分类能耗、产值等相关信息，可直观了解企业当前用能情况。
● 数据监视实时化
● 能源管控精细化
● 企业管理数字化
● 节能减排全局化

实时监视
对企业生产工序及主要耗能设备的各类能源使用情况及能源异常事件进行进行实时监控，确保整个能源供给、转换和消耗过程的安全、可靠和稳定。
● 实时监控企业，区域，车间，产线，工序，设备的电、水、燃气、压缩空气、流量、压力、温度等状态。
● 实时监视变压器及主要耗能设备的运行状态及用能参数，测算运行损耗，找出经济运行区间，进行无功补偿，从而降低损耗，节约电量。
● 实时监视空调的运行状态，可远程设定工作模式、室内温度值，风机三速、水阀开/关，达到节能的目的。

生产管理
监控企业的生产工艺耗能及单位产品耗能情况，及时掌握企业的生产状况，确保设备的安全、稳定、经济运行，并进行多维度分析，以便企业能够及时调整生产工艺，降低生产成本，提高产量，量化每一参数调整对能耗的影响。
● 监控主要耗能设备运行、停机、待机及异常状态，及时解决设备故障停运导致无法正常生产；
● 对主要用能设备能源利用效率进行分析；
● 打通与ERP、MES、PLC、DCS、SCADA、用户自研的信息管理系统等的数据交互，打破数据孤岛，实现生产数据的对接。

能耗统计
对企业各级的电、水、气等分类/分项能源消耗进行计量，通过对比相同颗粒度的能耗使用情况，了解不同对象的能耗规律，自动对这些对象进行能耗排名，找出能源使用过程中的漏洞和不合理地方，从而调整能源分配策略，减少能源使用过程中的浪费。
● 对计量监测对象的用能按日、周、月、季、年进行同环比分析建立数据分析模型，支持多节点对比分析；
● 生成企业各节点的日、周、月、季、年用能报表；
● 对计量监测对象进行用能排名；
● 对企业峰平谷用能按周、月、季、年进行统计；
● 对单位产品/产值综合能耗按周、月、季、年进行统计。

能源成本分析
对电、水、气等分类能源周期内的费用进行统计分析，以了解整个企业能源费用成本的详细分布情况。通过对多个考核区域进行耗能成本对比分析，为用户建立有效的绩效奖惩机制和日常管理提供真实、可靠的数据依据。
● 对企业、车间的电、水、气等分类能源消耗费用进行统计，并进行同环比以及占比分析；
● 以日、月、年等时间维度对各类能源消耗费用进行统计，并进行同环比分析。

能源绩效分析
对企业能源使用、消耗、转换及单位产品能耗按照日、周、月、年等时间维度进行绩效分析，结合能源绩效指标或行业先进指标进行KPI比较考核，帮助企业了解内部能效水平和节能潜力。
● 统计企业单位能源消耗、能源强度能源转换率等能源绩效指标，评估企业能源绩效水平。
● 根据工序产品单耗、各分类能源产品单耗、回收能源产品单耗，结合行业/国家/国际先进指标，对企业能效做出诊断。
● 按照能源计划或制定的绩效指标，对企业各级进行KPI考核，量化人员差距。

能源管控
响应能耗双控，对企业限电、阶梯电价、单位产品超能耗限额标准惩罚性电价及碳排放进行监控并预警，防止企业因超出限额造成成本上升。
● 根据变压器负载监控限电执行情况，并进行预警。
● 根据阶梯电价，对企业用电进行监控及预警。
● 根据行业工序产品单耗，对企业用能进行监控及预警。
● 对主要用能设备能耗数据、系统参数、污染物排放、产量及环境条件等数据进行同步分析。

节能分析
为企业的管理人员提供能耗数据统计结果汇总和节能分析结论展示，让用户进一步挖掘节能潜力，提高经济效益。
● 测算损耗，找出经济运行区间，调整负载，从而降低损耗，进行无功补偿，节约电量。
● 实现“容改需”，降低基本电费。
● 及时的发现能量在使用过程中的跑冒滴漏和异常用能等浪费的问题。
● 为企业削峰填谷、移峰、降耗、工艺优化等技改措施提供数据支撑。
● 对运行改善项目实际节能效果进行评价。

能源管控收益

04 案例介绍
案例一
江阴华西钢厂能管平台

华西钢厂能源管控平台通过建立企业在线监测及分析管理平台在保证车间用能安全、设备安全、人员舒适的条件下，充分利用现有的设备，基于对车间用能分析和能耗模型仿真、用能构成和成本分摊分析和诊断、以及车间能效水平对标，确定车间能效基准，制订车间节能目标，并通过强化节能管理、优化用能设备运行方式、提高车间能源质量水平等措施，达到产线能耗、降低主要设备能耗、以及主要区域能耗，提高车间能效水平的节能降耗总体目标。
目前系统采用本地化部署的方式，已经接入了水表36个、电表67个、气表118个共计218个，其中气表通过plc转modbus tcp转发到采集平台，实现了对华西钢厂厂区、转炉车间、连铸车间、能介车间、原料车间、运转车间、设备室车间、动力部、综合部、质管部、转炉工序、非转炉工序的电，工业新水、天然气、蒸汽、氧气、氮气、压缩空气、切割气、煤气、高炉煤气等多种能源类型的集中管理。
客户需求
● 能源实时监控：实时监测工厂、车间各类能源（电、工业新水、天然气、蒸汽、氧气、氮气、压缩空气、煤气、液化气、自来水、除盐水、切割气、回收煤气、回收蒸汽、高炉煤气）消耗值，显示管网图、能源流向图、计量网络图的实时数据。可自定义设备运行异常、能源使用异常等事件的警报参数，并实时触发警报提醒。实时监控仪表通讯状态和采集值。
● 能耗分析：对各个监测节点（工厂、车间）的当年、季度、月、周、日的各类能源消耗进行统计，支持时间粒度和空间粒度的同比、环比分析。对各个监测节点（工厂、车间）的能耗进行排名。对能源进行转换统计，例如除盐水转换为蒸汽。
● 单耗统计：对各个监测节点（工厂、车间）的当年、季度、月、周、日的各类产品单耗进行统计，支持时间粒度和空间粒度的同比、环比分析。产量支持手动录入
● 成本分析：统计各个监测节点（工厂、车间）的当年、季度、月、周、日各类能源消耗费用，其中电包括峰电量、峰电费、谷电量、谷电费以及平均电量和平均电费
● 能源绩效考核：构建标准数据、指标库，按月/年/对象等授权体系指标展示
● 报表统计：可自定义行列实现炼钢厂能耗成本统计报表、炼钢厂能耗考核统计报表、炼钢厂厂级月度能耗报表、炼钢厂车间级月度能耗报表、指标类统计报表等总计18张报表，支持打印功能
● 台账管理：对国标、能源管理制度、能源指标体系等文件进行归档，可快速查询相关文档。对仪表台账进行系统管理
● 体系认证：符合体系认证的规范要求
平台展示
● 实时展示各个生产节点电、工业新水、煤气、天然气、高炉煤气、蒸汽、等能源的用量及成本、折标煤等。
●可自定义行列实现炼钢厂能耗成本统计报表、炼钢厂能耗考核统计报表、炼钢厂厂级月度能耗报表、炼钢厂车间级月度能耗报表、指标类统计报表等。
●显示管网图、能源流向图、计量网络图、工艺流程图的实时数据（电、工业新水、氧气、蒸汽、煤气、等），点击查看数据明细。
●进行线损分析，及时发现能量在使用过程中的跑冒滴漏和异常用能等浪费的问题，提醒用户及时进行干预。

● 手动录入产量，计算产品单耗，并对各个车间的产品单耗、能耗进行排名。
●自定义各个设备参量警报阈值，一旦超警戒，实时警报。同时展示网关与仪表的通讯拓扑情况。
●录入国标，设备台账、规范、制度等文件，归档及查询方便快捷。
●创建标准数据库，按照日、月、年创建各厂区、车间的考核指标。

客户收益

案例二
新疆众和电极箔公司能源平台
新疆众和电极箔公司是新疆众和股份有限公司旗下的生产公司。由于电极箔的生产工艺是将精铝（也称高纯铝）经过轧制、腐蚀、化成等一系列工序加工而成，生产过程中会消耗大量的纯水和电，这两部分的费用占总生产成本的很高比例。
为了更深入地掌握目前电极箔生产公司能源规划落地的实际情况，保证电极箔生产公司内能效指标和节能目标的贯彻执行，展示绿色低碳成就，需要借助信息技术工具，搭建企业能源管理平台，持续推进节能减排、实现用能精细化管理。
项目监测区域涵盖化一车间、化二车间、腐蚀车间、纯水车间、预处理车间、高温纯水车间等主要车间以及其他剩余各车间。监测的能源种类包括电和水，总计需要接入新增的332块电表、新增的140块水表、若干原有水表以及若干原有的智能设备。
客户需求
● 能源管理：对园区内的供配电、给排水等数据在线监测，实现能耗指标综合考评、历史数据记录查询、能耗报表自动生成，实现各周期采能耗的同比、环比分析；对管线的运行状态数据进行研判，分析管线运行健康度，动态预测管线风险点
● 实时监控：实时监测工厂、车间、工序、设备的当年、季度、月、周、日、班次等的水、电等能源消耗值，显示用能系统图、能流图、能耗实时、单耗实时、能效实时、负荷平衡、网络通讯图、实时数据等功能。当能源参数越限警报，可提供警报重要性等级分类，同时支持声光警报提示、APP推送警报提示、短信警报提示、邮件警报提示等。
● 能耗分析：通过不同的图形对用水量、用电量根据时间粒度和空间粒度进行同比、环比分析。可以对产能消耗量进行分析。对不同耗能情况，制定不同能源消耗报表。统计园区各个节点（工厂、车间、工序、设备）下设备或者采集点的能耗排名
● 成本分析：统计出各个设备的月度电费数量，包括峰电量、峰电费、谷电量、谷电费以及平均电量和平均电费
● 能源绩效考核：构建标准数据、指标库，按月/年/对象等授权体系指标展示
● 耗能设备分析：用相关数据分析建立能耗大户相应能效比模型，实时监测各个关键因子，随时诊断调整相关参数，让能效比维持运转。通过对相关能源标准等参数进行跟踪比对，建立不同时间段的供能模型
平台展示
实时监控
● 电、水各分支管道分布示意图以及使用情况的实时监视
● 对耗能设备的运行状态以及系统运行警报事件进行实时监视，包括过压、过流、欠压等保护信号警报、系统通信中断、电量、非电量参数越限、能耗超标预警等
● 变配电系统的电气主接线图展示，对全电量参数以及开关断路器状态的实时监视，如电压、电流、频率、功率、功率因数、三相不平衡度、谐波等参数。
● 监测各变压器负载情况

能耗分析
● 为企业不同的计量监测对象，提供快速查询显示日、周、月、季、年的企业用能情况同比环比、能耗排名等。数据通过棒图，饼图，直方图等形式，实现对系统中耗电量、耗水量的统计分析，可对任意时段内区域、车间、工艺和设备类型的能耗数据进行查询并进行能耗排名。
●对企业分项用能的分项统计。根据分项，用柱状图以及饼图，展示各分项用能情况。
●为企业的电、水在转换、运输、使用过程中的各个环节提供能量平衡分析，及时的发现能量在使用过程中的跑冒滴漏和异常用能等浪费的问题，提醒用户及时进行干预，帮助用户发现并纠正能源使用过程中的能源浪费问题，降低能源综合运行成本。

成本分析
● 为企业整体以及车间等各个需要单独进行能耗考核的对象提供各种能源消耗的总费用成本的统计对比功能。可提供电、水在统计周期中的消耗量以及对应的费用数据，并且可以将各种能源的费用进行百分比占比统计和对比，以了解整个企业能源费用成本的详细分布情况。同时支持对单位成本费用进行分析。用户可选择多个考核区域进行耗能成本的对比分析。
● 为企业以及需要单独考核计量的区域提供能源成本预算管理功能，允许用户录入能源成本的详细预算计划，通过对比能源实际费用和预算费用进行预算执行管理，可以直观的了解到每月或者每年能源成本是否超出预算，方便用户及时的进行预算的调整和干预。

能源绩效考核
对各类能源使用、消耗、转换，按班组、区域、车间，产线、工段、设备等进行日、周、月、年、指定时段绩效统计按照能源计划或定额制定的绩效指标进行KPI比较考核，帮助企业了解内部能效水平和节能潜力。

耗能设备分析
针对耗能设备提供完整的管理，包括设备运行状态及关键参数监视、设备台账管理、设备能耗统计分析以及设备维护管理。通过对设备工作状态参数以及工况参数的实时采集和监视可及时判断设备的运行工况是否正常；设备能耗统计分析可提供针对设备对象的实时耗能量以及历史耗能趋势的分析和对比；设备台账管理以及维护管理可建立完整的设备基本信息档案，可快速实现对于设备各种特性参数的查询和统计分类，对设备及其主要零配件的检修、更换历史记录进行信息化管理，并可提供设备计划检修到期提醒以及逾期检修告警等功能，便于为每一个重要设备建立经济运行档案，确保设备的安全、稳定、经济运行。

客户收益

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