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摘要
為了穩(wěn)步推進(jìn)雙碳目標(biāo),在能源消費強(qiáng)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)?,F(xiàn)有大部分企業(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;難以良好監(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);缺乏良好的企業(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(xué)化管理,使能源管理、能源生產(chǎn)以及使用的全過程結(jié)合起來,運用數(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、超大限度地利用能源,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。
關(guān)鍵詞:雙碳;雙控;企業(yè)能源管控;節(jié)能降耗
概述
浙江春風(fēng)動力股份有限公司是春風(fēng)控股集團(tuán)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(jī)產(chǎn)品研發(fā)的股份有限公司,公司總部設(shè)在杭州余杭經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū),公司擁有完整、科學(xué)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(rèn)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(shè)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(shè)備電、水、天然氣和壓縮空氣等能源的消耗情況、變配電設(shè)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(jìn)行分析,實現(xiàn)用能精細(xì)化管理、提高設(shè)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(qiáng)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(wù)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(jī)、機(jī)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(jìn)行統(tǒng)計。二期接入80塊電表和3塊水表,預(yù)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(shè)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(jìn)行統(tǒng)計,并進(jìn)行趨勢和同環(huán)比分析;
● 能耗預(yù)測
通過對廠區(qū)、車間的能耗使用情況進(jìn)行分析,構(gòu)建能耗計算模型,進(jìn)行訓(xùn)練,調(diào)整并優(yōu)化模型,采用預(yù)測算法對企業(yè)未來能耗趨勢進(jìn)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(jìn)行統(tǒng)計分析,準(zhǔn)確反映企業(yè)能源經(jīng)濟(jì)效益高低的綜合指標(biāo),為能耗成本的準(zhǔn)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(jìn)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?jǐn)倛蟊淼龋?/p>
● 異常報警
對目標(biāo)事件快速定位,通過手機(jī)短信、APP、釘釘?shù)确绞郊皶r通知相關(guān)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(jìn)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(jié)構(gòu)
現(xiàn)場采用多回路計量儀表和遠(yuǎn)傳水表,對用電回路和用水支路進(jìn)行采集,通過RS485接口與電力物聯(lián)網(wǎng)邊緣計算網(wǎng)關(guān)進(jìn)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(yù)警與存儲,再由電力物聯(lián)網(wǎng)邊緣計算網(wǎng)關(guān),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(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計,詳細(xì)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如下:
系統(tǒng)可分為三層:即現(xiàn)場設(shè)備層、網(wǎng)絡(luò)通訊層和平臺管理層。
現(xiàn)場設(shè)備層:主要是380V部分的計量儀表和遠(yuǎn)程水表,通訊協(xié)議為標(biāo)準(zhǔn)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(gòu)建該配電、耗水系統(tǒng)必要的基本組成元素。
網(wǎng)絡(luò)通訊層:包含電力物聯(lián)網(wǎng)邊緣計算網(wǎng)關(guān)、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)等設(shè)備。電力物聯(lián)網(wǎng)邊緣計算網(wǎng)關(guān)接收現(xiàn)場設(shè)備層采集的數(shù)據(jù),并可進(jìn)行規(guī)約轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)存儲,通過網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)上傳至搭建好的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。電力物聯(lián)網(wǎng)邊緣計算網(wǎng)關(guān)可在網(wǎng)絡(luò)故障時將數(shù)據(jù)存儲在本地,待網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)時從中斷的位置繼續(xù)上傳數(shù)據(jù),保證服務(wù)器端數(shù)據(jù)不丟失。
平臺管理層:包含應(yīng)用服務(wù)器和數(shù)據(jù)服務(wù)器,應(yīng)用服務(wù)器部署數(shù)據(jù)采集服務(wù)、WEB網(wǎng)站,數(shù)據(jù)服務(wù)器部署實時數(shù)據(jù)庫、歷史數(shù)據(jù)庫、基礎(chǔ)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(guān)信息,可直觀了解企業(yè)當(dāng)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(xì)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(shè)備等維度,對各類能耗、單位產(chǎn)品能耗、成本和碳排放量進(jìn)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(shè)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(jié)語
安科瑞企業(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)監(jiān)控和數(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,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(shè)備的能源利用情況等進(jìn)行能耗統(tǒng)計、同環(huán)比分析、能源成本分析、用能預(yù)測、碳排分析,為企業(yè)調(diào)整負(fù)載、調(diào)整負(fù)荷率、削峰填谷、無功補(bǔ)償、更新設(shè)備提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和支持,幫助企業(yè)加強(qiáng)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,響應(yīng)國家對于節(jié)能降耗的政策。