工業節能診斷服務中企業能源管控平臺的應用

前 言： 

工業節能診斷是推動實現工業能效提升的有效方法和手段。隨著拉閘限電、電價改革、雙碳、環保排放等政策的不斷推出和層層深化，加上煤炭、石油、天然氣等能源價格的不斷攀升，企業的能源成本越來越高，企業對于自身的主要技術裝備、關鍵工序工藝、能源計量管理開展能效診斷，跟蹤問效診斷成果，推進節能降耗、降本增效的需求越來越迫切。

推進節能審計和節能改造工程，精細可靠的數據是關鍵。需要企業建設三級能源計量體系，對企業內部的辦公、車間、產線、班組、設備、工序、食堂的進行能源計量和分析，通過大數據分析，與國標、行標等標準進行比較，查找跑冒滴漏的源頭，分析低能效的節點，進行精準的節能審計和節能診斷。

關鍵詞：節能降耗；能源計量；節能診斷；碳排放；能耗強度；萬元產值能耗

1. 背景分析

工業和信息化部印發《關于組織開展2022年工業節能診斷服務工作的通知》，組織開展工業節能診斷服務，聚焦主要技術裝備、關鍵工序工藝、能源計量管理開展能效診斷，實施百家重點企業全面節能診斷、千家中小企業專項節能診斷，培育優質節能診斷服務機構，跟蹤問效診斷成果，推進企業節能降耗、降本增效，助力工業節能提效再上新臺階。

工業節能措施包括技術裝備改造、工藝改造以及能源計量管理等幾種方式，其中建立能源計量體系是節能診斷的數據基礎，也是投入低的方式。Acrel-7000企業能源管控平臺，能夠幫助企業建立能源數據分析體系，從而針對企業節能進行審計和診斷。系統對企業的生產、輸配和消耗環節實行集中扁平化的動態監控和數據化管理，監測企業電、水、燃氣、蒸汽及壓縮空氣等各類能源的消耗情況，通過數據分析、挖掘和趨勢分析，幫助企業針對各種能源需求及用能情況、能源質量、產品能源單耗、各工序能耗、工藝、車間、產線、班組、重大能耗設備等的能源利用情況等進行能耗統計、同環比分析、能源成本分析、碳排分析，為企業加強能源管理，提高能源利用效率、挖掘節能潛力、節能評估提供基礎數據和支持。

2. 企業能源管控平臺的設計和應用

為了幫助企業進行三級能源計量體系的建設，首先需要勘察、統計和明確企業的行業特性、生產架構、能源流向、主要設備、關鍵工序等，并且將附屬的辦公、食堂、宿舍等納入監測體系，以下是一個工業企業典型的軟硬件架構拓撲圖。

依據GB 17167-2006《用能單位能源計量器具配備和管理要求》，現場通過邊緣計算網關采集各類能源數據，將數據傳輸至平臺前置采集服務器，平臺搭建在客戶自己配置的服務器或云服務器上。平臺也可以將企業原有的PLC、DCS等數據進行采集，還可以對接企業內部的ERP、MES等信息化系統，結合生產數據進行產品單耗、萬元產值能耗等數據分析。搭建完成之后，企業用戶可以通過有權限的賬號登陸網頁以及手機APP查看整個廠區的能源數據。

(1) 能源管控平臺功能架構

系統的設計方向涵蓋了企業能源管理的四大方向：

l 能源供應，從變電所到分支回路的能源進行實時監控，并提供運維和巡檢功能。

l 能源管理，對各個回路進行電能質量監測和分析，對用電安全進行實時監測和預警；并同時對三級能源體系進行實時的監測和數據分析。

l 設備管理，對主要生產設備、工藝流程、照明、空調、電梯等進行實時的監控，并分析設備能效。

l 能耗分析，所有的監測分析數據進行匯總，進行節能分析、能耗預測、能效分析等，為節能診斷服務提供數據依據。

(1) 3D可視化平臺的應用

3D可視化技術的應用，幫助企業建設可定制化的駕駛艙，直觀展示企業的能源數據。

(1) 工業組態平臺的技術應用

系統集成了工業組態編輯平臺，企業可根據自身行業特性和主要工藝設備，繪制自身的工藝流程圖，達到設備能效數據實時監控和預警的目的，例如空壓器系統、工藝冷卻水循環系統、制冷系統等。

(1) 設備能效分析

企業能源管控平臺內置各工業子系統節能審計算法，通過采集能源計量數據，生產設備的關鍵參數，配合算法，出具能效分析報告，形成初步的節能診斷報告。

(1) 產品能效分析

企業能源管控平臺通過計算企業產品單耗和萬元產值能耗，結合工序、工藝生產數據，自動排序，找出企業產品單耗低的最佳工序、工藝生產數據。

(1) 節能診斷

企業能源管控平臺歸一化各種影響能耗因數，計算節能實施前，實施后的能耗差值，評估節能措施實際節能效果，為工業節能診斷提供依據。

3 結語

企業能源管控平臺采用自動化、信息化技術和集中管理模式，對企業的生產、輸配和消耗環節實行集中扁平化的動態監控和數據化管理，監測企業電、水、燃氣、蒸汽及壓縮空氣等各類能源的消耗情況，幫助企業加強能源管理、提高設備運行效率和能源利用效率、保證設備經濟運行、挖掘節能潛力，成本低，回收期短，經濟效益明顯，不僅可以提高企業的核心競爭力，同時是保護環境和社會可持續發展的基礎和源泉，積極響應國家對于節能降耗的政策，為工業節能診斷服務提供最堅實的數據基礎。