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摘要
為了穩(wěn)步推進雙碳目標,在能源消費強度和消費總量的“雙控"背景下,企業(yè)需要考慮如何應對能耗雙控以保障正常生產(chǎn)。現(xiàn)有大部分企業(yè)依然采用電、水、氣、冷、熱等各種能源供應系統(tǒng)“單獨規(guī)劃、單獨設計、獨立運行"的模式。普遍存在計量檢測到配備不足;計量設備計量精度不高、計量數(shù)據(jù)不準確;人工抄表可靠性低;難以良好監(jiān)測和評估主要耗能設備的用能效率;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);缺乏良好的企業(yè)能效評估指標體系,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,實現(xiàn)從能源數(shù)據(jù)采集、過程監(jiān)控、能源介質(zhì)消耗分析、能耗管理等全過程的自動化、科學化管理,使能源管理、能源生產(chǎn)以及使用的全過程結合起來,運用數(shù)據(jù)處理與分析技術,進行離線生產(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、超大限度地利用能源,提高能源質(zhì)量、降低能源消耗,達到節(jié)能降耗和提升整體能源管理水平的目的。
關鍵詞:雙碳;雙控;企業(yè)能源管控;節(jié)能降耗
概述
浙江春風動力股份有限公司是春風控股集團的子公司,成立于1989年,是一家從事全地形越野車(ATV、UTV、SSV)、大排量摩托車及配套水冷發(fā)動機產(chǎn)品研發(fā)的股份有限公司,公司總部設在杭州余杭經(jīng)濟開發(fā)區(qū),公司擁有完整、科學的質(zhì)量管理體系。公司的誠信、實力和產(chǎn)品質(zhì)量獲得業(yè)界的認可。
通過搭建企業(yè)能源管控平臺,對企業(yè)的能源消耗、用電安全、電能質(zhì)量、生產(chǎn)工藝、主要設備實行動態(tài)監(jiān)控和數(shù)據(jù)化管理,實時監(jiān)測企業(yè)、車間、產(chǎn)線、主要設備電、水、天然氣和壓縮空氣等能源的消耗情況、變配電設備的運行狀況、用電回路的電氣安全情況、配電系統(tǒng)的電能質(zhì)量,并通過數(shù)據(jù)分析和挖掘,對單位產(chǎn)品能耗、萬元產(chǎn)值能耗、能耗成本、碳排情況等進行分析,實現(xiàn)用能精細化管理、提高設備運行效率、保障用電安全,為減排降耗、挖掘節(jié)能潛力提供數(shù)據(jù)支持。同時提供便捷、優(yōu)良的自動化運維,從根本上解決人力成本高、工作強度大、運維效率低等問題,打造“安全、優(yōu)良、綠色、低碳"的智慧工廠,為企業(yè)提供綜合能源服務的新業(yè)態(tài)。
項目需求
項目計量體系包括廠區(qū)、車間、產(chǎn)線,監(jiān)測區(qū)域涵蓋車架、發(fā)動機、機加工、涂裝、整車等車間,行政樓、研發(fā)樓等辦公樓以及各配電房,監(jiān)測的能源類型包括電、水、天然氣和壓縮空氣。一期接入新增的170塊電表、10塊水表,其中天然氣和壓縮空氣通過手動錄入的方式進行統(tǒng)計。二期接入80塊電表和3塊水表,預計三期再接入300個計量點位。
系統(tǒng)需求主要包括:
● 用能統(tǒng)計
從區(qū)域、車間、生產(chǎn)工藝、工序、工段、設備等維度,采用曲線、餅圖、直方圖、累積圖、數(shù)字表等方式對企業(yè)分類/分項用能情況進行統(tǒng)計,并進行趨勢和同環(huán)比分析;
● 能耗預測
通過對廠區(qū)、車間的能耗使用情況進行分析,構建能耗計算模型,進行訓練,調(diào)整并優(yōu)化模型,采用預測算法對企業(yè)未來能耗趨勢進行分析,為節(jié)能提供良好的決策依據(jù);
● 萬元產(chǎn)值能耗統(tǒng)計
對企業(yè)單位綜合能源消費量與工業(yè)總產(chǎn)值進行統(tǒng)計分析,準確反映企業(yè)能源經(jīng)濟效益高低的綜合指標,為能耗成本的準確計算提供保證;
● 容需量統(tǒng)計
提供容需量統(tǒng)計,實時展示容量需量價格的變化情況,為降低電費提供依據(jù);
● 產(chǎn)量統(tǒng)計
提供產(chǎn)量統(tǒng)計,支持手動錄入及與MES對接獲取產(chǎn)量數(shù)據(jù);
● 電能質(zhì)量監(jiān)測
對電網(wǎng)中的諧波進行實時監(jiān)測,并以矢量圖的形式展示三相不平衡度,支持歷史數(shù)據(jù)的查詢;
● 自定義報表
通過自定義報表格式和計算公式,靈活生成各種定制化報表,包括容需量報表、萬元產(chǎn)值報表、電費分攤報表等;
● 異常報警
對目標事件快速定位,通過手機短信、APP、釘釘?shù)确绞郊皶r通知相關人員,為系統(tǒng)的異常運行狀態(tài)或故障原因診斷分析提供依據(jù)和分析手段;
● 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)
實現(xiàn)能源管理系統(tǒng)和MES系統(tǒng)的數(shù)據(jù)互通,打破信息孤島;
● 能源駕駛艙
定制大屏頁面及首頁,以工廠車間為單位劃分進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計,與現(xiàn)有的第三方系統(tǒng)在指揮中心統(tǒng)一集中展示。
系統(tǒng)結構
現(xiàn)場采用多回路計量儀表和遠傳水表,對用電回路和用水支路進行采集,通過RS485接口與電力物聯(lián)網(wǎng)邊緣計算網(wǎng)關進行通訊,實現(xiàn)全電力參數(shù)和流量等數(shù)據(jù)的監(jiān)測、預警與存儲,再由電力物聯(lián)網(wǎng)邊緣計算網(wǎng)關,通過以太網(wǎng)將數(shù)據(jù)上傳至搭建在數(shù)據(jù)中心的能源管控平臺上。
平臺采用分層分布式結構進行設計,詳細拓撲結構如下:
系統(tǒng)可分為三層:即現(xiàn)場設備層、網(wǎng)絡通訊層和平臺管理層。
現(xiàn)場設備層:主要是380V部分的計量儀表和遠程水表,通訊協(xié)議為標準modbus-rtu,用于采集用電回路全電力參數(shù)和用水支路流量的各類儀表,也是構建該配電、耗水系統(tǒng)必要的基本組成元素。
網(wǎng)絡通訊層:包含電力物聯(lián)網(wǎng)邊緣計算網(wǎng)關、網(wǎng)絡交換機等設備。電力物聯(lián)網(wǎng)邊緣計算網(wǎng)關接收現(xiàn)場設備層采集的數(shù)據(jù),并可進行規(guī)約轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)存儲,通過網(wǎng)絡將數(shù)據(jù)上傳至搭建好的數(shù)據(jù)庫服務器。電力物聯(lián)網(wǎng)邊緣計算網(wǎng)關可在網(wǎng)絡故障時將數(shù)據(jù)存儲在本地,待網(wǎng)絡恢復時從中斷的位置繼續(xù)上傳數(shù)據(jù),保證服務器端數(shù)據(jù)不丟失。
平臺管理層:包含應用服務器和數(shù)據(jù)服務器,應用服務器部署數(shù)據(jù)采集服務、WEB網(wǎng)站,數(shù)據(jù)服務器部署實時數(shù)據(jù)庫、歷史數(shù)據(jù)庫、基礎數(shù)據(jù)庫。
系統(tǒng)功能
首頁展示企業(yè)的變配電情況、能耗數(shù)據(jù)、萬元產(chǎn)值趨勢、峰谷平用電情況、異常數(shù)量等相關信息,可直觀了解企業(yè)當前的整體情況,實現(xiàn)數(shù)據(jù)監(jiān)視實時化、能源管控精細化、企業(yè)管理數(shù)字化、節(jié)能減排全局化。
從監(jiān)測區(qū)域、車間、生產(chǎn)工藝、工序、工段、設備等維度,對各類能耗、單位產(chǎn)品能耗、成本和碳排放量進行對比分析,支持多個同級對象橫向比對,幫助用戶掌控整個工廠的能源消耗、能源成本、碳排放等情況。
從能源使用種類、監(jiān)測區(qū)域、車間、生產(chǎn)工藝、工序、工段、設備等維度,采用曲線、餅圖、直方圖、累積圖、數(shù)字表等方式對企業(yè)用能統(tǒng)計、同比、環(huán)比分析,找出能源使用過程中的漏洞和不合理地方,從而調(diào)整能源分配策略,減少能源使用過程中的浪費。
結語
安科瑞企業(yè)能源管控平臺采用自動化、信息化技術和集中管理模式,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)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、挖掘和趨勢分析,幫助企業(yè)針對各種能源需求及用能情況、能源質(zhì)量、產(chǎn)品能源單耗、各工序能耗、重大能耗設備的能源利用情況等進行能耗統(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)調(diào)整負載、調(diào)整負荷率、削峰填谷、無功補償、更新設備提供基礎數(shù)據(jù)和支持,幫助企業(yè)加強能源管理、提高設備運行效率和能源利用效率、保證設備經(jīng)濟運行、挖掘節(jié)能潛力,成本低,回收期短,經(jīng)濟效益明顯,不僅可以提高企業(yè)的核心競爭力,同時是保護環(huán)境和社會可持續(xù)發(fā)展的基礎和源泉,響應國家對于節(jié)能降耗的政策。