前言
随着拉闸限电、电价改革、双碳、环保排放等政策的不断推出和层层深化,加上煤炭、石油、天然气等能源价格的不断攀升,企业的能源成本越来越高,工业企业对于自身的能效提升的需求越来越迫切。
企业建设三级能源计量体系,对企业内部的办公、车间、产线、班组、设备、工序、食堂的进行能源计量和分析,通过大数据分析,与国标、行标等标准进行比较,寻找出低能效的源头,分析低能效的节点,是工业能效提升的关键点。
关键词:节能降耗;能源计量;节能诊断;碳排放;能耗强度;万元产值能耗;能效提升
1.背景分析
2022年6月,工信部等六部门发布关于印发《工业能效提升行动计划》的通知。计划提出,到2025年,重点工业行业能效提升,数据中心等重点领域能效明显提升,绿色低碳能源利用比例显著提高,节能提效工艺技术装备广泛应用,标准、服务和监管体系逐步完善,钢铁、石化化工、有色金属、建材等行业重点产品能效达到国际水平,规模以上工业单位增加值能耗比2020年下降13.5%。能尽其用、效率至上成为市场主体和公众的共同理念和普遍要求,节能提效进一步成为绿色低碳的“主要能源”和降耗减碳的首要举措。
2.企业能源管控平台的设计和应用
为了帮助企业进行三级能源计量体系的建设,找出低能效的源头,首先需要勘察、统计和明确企业的行业特性、生产架构、能源流向、主要设备、关键工序等,并且将附属的办公、食堂、宿舍等纳入监测体系。咨询热线电话:172-6975-8633
2.1软硬件架构拓扑图。
2.2组网结构
依据GB 17167-2006《用能单位能源计量器具配备和管理要求》,现场通过边缘计算网关采集各类能源数据,将数据传输至平台前置采集服务器,平台搭建在客户自己配置的服务器或云服务器上。平台也可以将企业原有的PLC、DCS等数据进行采集,还可以对接企业内部的ERP、MES等信息化系统,结合生产数据进行产品单耗、万元产值能耗等数据分析。搭建完成之后,企业用户可以通过有权限的账号登陆网页以及手机APP查看整个厂区的能源数据。
系统由感知层(能源计量终端)、网络层(通讯管理终端)和平台层(企业能源管控平台)三个部分组成。
感知层:连接于网络中的各类传感器,包括电力仪表、温湿度控制器、开关量监测模块、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
2.3平台功能架构
系统的设计方向涵盖了企业能源管理的四大方向:
(1)能源供应,从变电所到分支回路的能源进行实时监控,并提供运维和巡检功能。
(2)能源管理,对各个回路进行电能质量监测和分析,对用电安全进行实时监测和预警;并同时对三级能源体系进行实时的监测和数据分析。
(3)设备管理,对主要生产设备、工艺流程、照明、空调、电梯等进行实时的监控,并分析设备能效。
(4)能耗分析,所有的监测分析数据进行汇总,进行节能分析、能耗预测、能效分析等,为节能诊断服务提供数据依据。
3.系统功能
3.1实时监控
实时监视配电系统、电气火灾、电能质量、设备运行的状态,确保能源供给、转换和消耗过程的安全、可靠和稳定。
包括电力参数监测,电能质量监测,电气火灾监测,变压器监视,重点耗能设备监控
3.2生产管理
时了解生产过程中设备运行和耗能情况,确保正常生产,为企业调整工艺参数、提高产量、降低设备能耗提供数据支持。
对接PLC、DCS、SCADA等系统,工艺流程图,工业组态图等
3.3能耗分析
对分类/分项/分区用能进行计量,实现能耗精细化统计,为企业寻找能源使用不合理、调整能源分配策略、减少能源浪费提供依据。用能趋势分析,用能同环比分析,多节点能耗趋势比对,用能异常报警
3.4碳排放分析
对碳排放量进行计算,并与产量进行对标分析,为碳排放交易提供数据支持,响应双碳目标。碳排放量趋势分析,
碳排放量同环比分析,多节点碳排放量趋势比对
3.5能源费用分析
对各类能源费用进行统计,帮助用户掌握能源费用支出的详细情况,考量支出是否合理,是否有节省费用的空间。
能源费用同环比分析,各类能源费用占比分析,复费率(电度电价),容量电费与需量电费(基本电价),电费分摊
3.6单耗分析
对企业单位产品能耗/单位产值能耗进行统计分析,并对标行业先进指标,帮助用户了解企业实际生产水平,为调整生产工艺,降低生产成本提供依据。对接ERP、MES、MIS等系统,万元产值单耗,产品单位能耗,对标行业先进指标,单耗报警
3.7能源绩效分析
对企业各级对象进行绩效考核,帮助用户了解企业内部能源消耗详情,量化考核对象能效差距。
制定各级考核对象绩效指标,评定各考核对象进行绩效并排名
3.8巡检管理
自动监督人员执行现场巡检,提高巡检效率,帮助用户及时了解巡检区域及设备的运行状况。
自定义巡检计划,巡检签到,消缺管理
3.9能效诊断
汇总能源、异常及运维数据,帮助用户全方位的了解企业的运营情况,为进一步挖掘节能潜力提供数据支持。
变压器、空压机、制冷系统等运行监测,运行能效,容需量电费统计,损耗分析
3.10扩展功能
数据自诊断、3D可视化、工业组态、自定义驾驶舱、节能分析、碳资产管理
3D可视化
工业组态
自定义驾驶舱
4.结语
企业能源管控平台采用自动化、信息化技术和集中管理模式,对企业的生产、输配和消耗环节实行集中扁平化的动态监控和数据化管理,监测企业电、水、燃气、蒸汽及压缩空气等各类能源的消耗情况,帮助企业加强能源管理、提高设备运行效率和能源利用效率、保证设备经济运行、挖掘节能潜力,成本低,回收期短,经济效益明显,不仅可以提高企业的核心竞争力,同时是保护环境和社会可持续发展的基础和源泉,积极响应国家对于节能降耗的政策,为工业节能诊断服务提供坚实的数据基础。
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