為了穩(wěn)步推進(jìn)雙碳目標(biāo)，在能源消費(fèi)強(qiáng)度和消費(fèi)總量的“雙控”背景下，企業(yè)需要考慮如何應(yīng)對(duì)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(dú)規(guī)劃、單獨(dú)設(shè)計(jì)、獨(dú)立運(yùn)行”的模式。普遍存在計(jì)量檢測到配備不足;計(jì)量設(shè)備計(jì)量精度不高、計(jì)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(píng)估主要耗能設(shè)備的用能效率;缺少?zèng)Q策數(shù)據(jù)支持，對(duì)于節(jié)能評(píng)估無法提供可靠參考數(shù)據(jù);缺乏良好的企業(yè)能效評(píng)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(tái)，采用自動(dòng)化、信息化技術(shù)，實(shí)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(dòng)化、科學(xué)化管理，使能源管理、能源生產(chǎn)以及使用的全過程有機(jī)結(jié)合起來，運(yùn)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(shí)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。

1、概述

浙江春風(fēng)動(dòng)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，是一家專業(yè)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(dòng)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(shí)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(tái)，對(duì)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(shí)行動(dòng)態(tài)監(jiān)控和數(shù)據(jù)化管理，實(shí)時(shí)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(yùn)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(duì)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(shí)現(xiàn)用能精細(xì)化管理、提高設(shè)備運(yùn)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(shí)提供便捷、優(yōu)良的自動(dòng)化運(yùn)維，從根本上解決人力成本高、工作強(qiáng)度大、運(yùn)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)。

2、項(xiàng)目需求

項(xiàng)目計(jì)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(dòng)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(dòng)錄入的方式進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。二期接入80塊電表和3塊水表，預(yù)計(jì)三期再接入300個(gè)計(jì)量點(diǎn)位。

系統(tǒng)需求主要包括：

用能統(tǒng)計(jì)

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(duì)企業(yè)分類/分項(xiàng)用能情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并進(jìn)行趨勢和同環(huán)比分析;

能耗預(yù)測

通過對(duì)廠區(qū)、車間的能耗使用情況進(jìn)行分析，構(gòu)建能耗計(jì)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(duì)企業(yè)未來能耗趨勢進(jìn)行預(yù)測分析，為節(jié)能提供良好的決策依據(jù);

產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)

提供產(chǎn)量統(tǒng)計(jì),支持手動(dòng)錄入及與MES對(duì)接獲取產(chǎn)量數(shù)據(jù);

電能質(zhì)量監(jiān)測

對(duì)電網(wǎng)中的諧波進(jìn)行實(shí)時(shí)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;

3、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

現(xiàn)場采用多回路計(jì)量儀表和遠(yuǎn)傳水表，對(duì)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(jì)算網(wǎng)關(guān)進(jìn)行通訊，實(shí)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(chǔ)，再由電力物聯(lián)網(wǎng)邊緣計(jì)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(tái)上。

平臺(tái)采用分層分布式結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，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(tái)管理層。

現(xiàn)場設(shè)備層：主要是380V部分的計(jì)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(jì)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(jì)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(chǔ)，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(jì)算網(wǎng)關(guān)可在網(wǎng)絡(luò)故障時(shí)將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在本地，待網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)時(shí)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(tái)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(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫、歷史數(shù)據(jù)庫、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫。

4、企業(yè)指標(biāo)

4.1 電力指標(biāo)

4.2 水指標(biāo)

4.3 用能單元指標(biāo)

5、系統(tǒng)功能

5.1 首頁

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(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)監(jiān)視實(shí)時(shí)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。

5.2 數(shù)據(jù)監(jiān)控

1)電力監(jiān)控

對(duì)企業(yè)各用電回路的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，快速定位報(bào)警點(diǎn)位，并根據(jù)報(bào)警等級(jí)實(shí)時(shí)觸發(fā)APP、手機(jī)短信、郵件、釘釘、語音播報(bào)等多種方式的報(bào)警提醒，超大程度地確保整個(gè)能源供給、轉(zhuǎn)換和消耗過程的安全、可靠和穩(wěn)定。

2)配電圖

展示變配電系統(tǒng)的電氣主接線圖，實(shí)現(xiàn)對(duì)全電量參數(shù)以及開關(guān)斷路器狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)視，如電壓、電流、頻率、功率、功率因數(shù)、三相不平衡度、諧波等參數(shù)。

3)變壓器監(jiān)控

展示各電壓器的負(fù)載情況，從而可以為變壓器配備情況進(jìn)行科學(xué)合理的規(guī)劃。通過各種運(yùn)行參數(shù)狀態(tài)下用電效能的對(duì)比分析，找出合適的運(yùn)行模式。根據(jù)合適的運(yùn)行模式調(diào)整負(fù)載，從而降低用電單耗，使電能損耗降低。

5.3 能源管理

1)能源中控

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(duì)各類能耗、單位產(chǎn)品能耗、成本和碳排放量進(jìn)行對(duì)比分析，支持多個(gè)同級(jí)對(duì)象橫向比對(duì)，幫助用戶掌控整個(gè)工廠的能源消耗、能源成本、碳排放等情況。

2)能耗統(tǒng)計(jì)

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(duì)企業(yè)用能統(tǒng)計(jì)、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(fèi)。

3)萬元產(chǎn)值統(tǒng)計(jì)

與企業(yè)MES系統(tǒng)對(duì)接，通過產(chǎn)值以及系統(tǒng)采集的能耗數(shù)據(jù)，計(jì)算萬元產(chǎn)值趨勢，并進(jìn)行同比和環(huán)比分析，以便企業(yè)能夠根據(jù)產(chǎn)品單耗情況來調(diào)整生產(chǎn)工藝，從而降低能耗。

5.4 成本分析

1)復(fù)費(fèi)率分析

對(duì)尖、峰、平、谷用電量及成本費(fèi)按照年、季、月、周進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，為企業(yè)分時(shí)用電，優(yōu)化成本效益提供數(shù)據(jù)支持。

2)容需量統(tǒng)計(jì)

提供容需量報(bào)表，實(shí)時(shí)展示容量需量價(jià)格的變化情況，幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)容改需，降低基本電費(fèi)。

5.5 電能質(zhì)量監(jiān)測

1)三相不平衡監(jiān)測

對(duì)電網(wǎng)中的電流/電壓不平衡度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測和預(yù)警，降低線路的電能損耗，保證用電設(shè)備的安全運(yùn)行，提高設(shè)備的運(yùn)行效率。

5.6分析報(bào)告

1)運(yùn)維報(bào)告

以年、月、日對(duì)企業(yè)的異常情況、排名、發(fā)生頻次、運(yùn)維情況等進(jìn)行整體的統(tǒng)計(jì)分析，讓用戶清楚了解系統(tǒng)的運(yùn)行情況，并為用戶提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，方便用戶快速發(fā)現(xiàn)設(shè)備異常，準(zhǔn)確定位故障點(diǎn)，提高運(yùn)維效率，支持導(dǎo)出成PDF文件及打印。

5.7 報(bào)警管理

針對(duì)于電氣安全、限電和能耗雙控，實(shí)現(xiàn)電參量異常報(bào)警、電氣火災(zāi)隱患報(bào)警、能耗超標(biāo)報(bào)警、限電報(bào)警等，幫助企業(yè)提前預(yù)警，避免發(fā)生火災(zāi)事故和被罰款導(dǎo)致用能成本過高。支持分級(jí)分類報(bào)警，可對(duì)報(bào)警進(jìn)行派發(fā)與閉環(huán)處理。

5.8 運(yùn)維管理

支持設(shè)備日常巡檢計(jì)劃、派工、消缺、報(bào)修、派工等設(shè)備運(yùn)維管理，方便運(yùn)行管理人員的制定巡檢計(jì)劃、派工，巡檢人員執(zhí)行巡檢、完成工單、巡檢發(fā)現(xiàn)問題消缺，進(jìn)行故障報(bào)修、跟進(jìn)維修進(jìn)度，滿足日常巡檢、設(shè)備維修保養(yǎng)需要。

6、系統(tǒng)應(yīng)用價(jià)值

6.1 企業(yè)收益

在線監(jiān)測電能質(zhì)量;用能安全;節(jié)省人力成本;節(jié)能降費(fèi);提高設(shè)備利用率;打破信息孤島;持續(xù)增值

6.2 用戶收益

對(duì)能源主管部門及人員(節(jié)能管理);對(duì)各級(jí)用能部門及人員(能源使用部門)

(1)實(shí)時(shí)監(jiān)視能源消耗，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，減少用能損失;

(2)掌握能耗總量、能耗成本及能耗效率指標(biāo)數(shù)據(jù);

(3)分析用能特點(diǎn)，為優(yōu)化用能管理提供決策數(shù)據(jù);

7、產(chǎn)品特點(diǎn)

7.1 導(dǎo)軌式三相電能表ADL400

有功精度：0.5S級(jí)，無功精度：2級(jí)，電壓、電流精度：0.2級(jí)

電壓規(guī)格：3×100V、 3×380V、3×57.7/100V、3×220/380V

電流規(guī)格：3×1(6)A，3×10(80)A

工作溫度：-25℃~+55℃

相對(duì)濕度：≤95℅(無凝露)

通訊：RS485接口，同時(shí)支持Modbus、DL/T645規(guī)約

功能：支持2~31次諧波電壓電流、發(fā)生時(shí)間、4個(gè)時(shí)區(qū)、2個(gè)時(shí)段表、14個(gè)日時(shí)段、4個(gè)費(fèi)率上48月/90日歷史凍結(jié)數(shù)據(jù)

外形尺寸：90*36*65

7.2 電能質(zhì)量分析儀表APM810

有功精度：0.5S級(jí)，無功精度：2級(jí)，電壓、電流精度：0.2級(jí)

電壓規(guī)格：3×100V、 3×380V、3×57.7/100V、3×220/380V

電流規(guī)格：3×1(6)A(經(jīng)互感器接入)，3×10(80)A(直接接入)

工作溫度：-25℃~+55℃

相對(duì)濕度：≤95℅(無凝露)

通訊：支持2路獨(dú)立485通訊，Modbus RTU規(guī)約/DL/T645-07規(guī)約可自適應(yīng)，兩路485可獨(dú)立設(shè)置，亦可使用不同協(xié)議;波特率1200bps-19200bps可設(shè)，奇偶校驗(yàn)位可設(shè)

功能：支持1DI1DO;支持有功脈沖輸出

外形尺寸：126*88*69，標(biāo)準(zhǔn)DIN35導(dǎo)軌安裝

7.3 智能遠(yuǎn)傳水表

可用電子直讀式，具有高清晰液晶顯示，直接讀取和通信發(fā)送。該水表的特點(diǎn)包括：高靈敏度，始動(dòng)流量小，計(jì)量精度高，具備誤差自動(dòng)修正功能;通訊方式：可通過MODBUS-RTU通訊接口進(jìn)行通信，管理者可對(duì)水表各參數(shù)進(jìn)行設(shè)置或修改，也可抄回表內(nèi)的信息以便供管理部門進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、監(jiān)測;斷電后數(shù)據(jù)可保存10年以上;擴(kuò)展功能：可根據(jù)需要擴(kuò)展遠(yuǎn)程控制閥門開關(guān)功能;耐高溫：可在120℃下長期工作，水解穩(wěn)定;抗腐蝕：抗酸堿腐蝕性強(qiáng)不易被腐蝕，阻燃性能好，環(huán)保：水資源免遭二次污染

通信規(guī)約依照《CJ-T188-2004戶用計(jì)量儀表數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)條件》或者兼容《DL/T 645-2007》的規(guī)約

7.4 電力物聯(lián)網(wǎng)邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)

?

8、結(jié)語

安科瑞企業(yè)能源管控平臺(tái)采用自動(dòng)化、信息化技術(shù)和集中管理模式，對(duì)企業(yè)的生產(chǎn)、輸配和消耗環(huán)節(jié)實(shí)行集中扁平化的動(dòng)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(duì)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(jì)、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(yùn)行效率和能源利用效率、保證設(shè)備經(jīng)濟(jì)運(yùn)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(shí)是保護(hù)環(huán)境和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)和源泉，響應(yīng)國家對(duì)于節(jié)能降耗的政策。

審核編輯：湯梓紅