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Acrel-7000企業(yè)能源管控平臺 助力某工廠(chǎng)節能降耗

更新時(shí)間:2022-05-11 點(diǎn)擊次數: 716次
摘 要:為了穩步推進(jìn)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)?,F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“單獨規劃、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、計量數據不準確;人工抄表可靠性低;難以有效監測和評估主要耗能設備的用能效率;缺少決策數據支持,對于節能評估無(wú)法提供可靠參考數據;缺乏有效的企業(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(dòng)化、信息化技術(shù),實(shí)現從能源數據采集、過(guò)程監控、能源介質(zhì)消耗分析、能耗管理等全過(guò)程的自動(dòng)化、高效化、科學(xué)化管理,使能源管理、能源生產(chǎn)以及使用的全過(guò)程有機結合起來(lái),運用先進(jìn)的數據處理與分析技術(shù),進(jìn)行離線(xiàn)生產(chǎn)分析與管理,實(shí)現全廠(chǎng)能源系統的統一調度,優(yōu)化能源介質(zhì)平衡、最大限度地高效利用能源,提高能源質(zhì)量、降低能源消耗,達到節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;節能降耗    
 
1 概述
       某工廠(chǎng)生產(chǎn)過(guò)程中會(huì )消耗大量的純水和電,這兩部分的費用占總生產(chǎn)成本的比例很高。為了更深入地掌握目前該企業(yè)能源規劃落地的實(shí)際情況,保證該企業(yè)能效指標和節能目標的貫徹執行,展示綠色低碳成就,需要借助信息技術(shù)工具,搭建企業(yè)能源管理平臺,持續推進(jìn)節能減排、實(shí)現用能的精細化管理。
       據統計,該工廠(chǎng)每月耗電量在1億千瓦時(shí)以上,年耗電量超過(guò)10億千瓦時(shí)。部署Acrel-7000企業(yè)能源管控平臺后,按系統給出的節能建議進(jìn)行生產(chǎn)工藝調整后,產(chǎn)品單耗有明顯下降。
2 項目需求
       項目監測區域涵蓋化一車(chē)間、化二車(chē)間、腐蝕車(chē)間、純水車(chē)間、預處理車(chē)間、高溫純水車(chē)間等主要車(chē)間以及其他剩余各車(chē)間。監測的能源種類(lèi)包括電和水,總計需要接入新增的332塊電表、新增的140塊水表、若干原有水表以及若干原有的智能設備。
       系統需求主要包括:
       ● 用能統計
       從區域、車(chē)間、生產(chǎn)工藝、工序、工段、設備等維度,采用曲線(xiàn)、餅圖、直方圖、累積圖、數字表等方式對企業(yè)分類(lèi)/分項用能情況進(jìn)行統計,并進(jìn)行趨勢和同環(huán)比分析;
       ● 能耗預測
       通過(guò)對廠(chǎng)區、車(chē)間的能耗使用情況進(jìn)行分析,構建能耗計算模型,進(jìn)行訓練,調整并優(yōu)化模型,采用預測算法對企業(yè)未來(lái)能耗趨勢進(jìn)行統計分析,為節能提供有效的決策依據;
       ● 產(chǎn)品單耗
       計算生產(chǎn)單位產(chǎn)品所需要的電單耗,水單耗,結合車(chē)速,計算哪種車(chē)速效益最高;
       ● 容需量統計
       提供容需量統計,實(shí)時(shí)展示容量需量?jì)r(jià)格的變化情況,為降低電費提供依據;
       ● 產(chǎn)量統計
       提供產(chǎn)量統計,支持手動(dòng)錄入及與MES對接獲取產(chǎn)量數據;
       ● 電能質(zhì)量監測
       對電網(wǎng)中的諧波進(jìn)行實(shí)時(shí)監測,并以矢量圖的形式展示三相不平衡度,支持歷史數據的查詢(xún);
       ● 自定義報表
       通過(guò)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(wàn)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(guò)手機短信、APP、釘釘等方式及時(shí)通知相關(guān)人員,快速定位能耗異常區域;
       ● 數據轉發(fā)
       實(shí)現能源管理系統和MES系統的數據互通,打破信息孤島;
       ● 能源駕駛艙
       定制大屏頁(yè)面及首頁(yè),以工廠(chǎng)車(chē)間為單位劃分進(jìn)行數據統計,與現有的第三方系統在指揮統一集中展示。
 
3 系統結構
       現場(chǎng)采用多回路計量?jì)x表和遠傳水表,對用電回路和用水支路進(jìn)行采集,通過(guò)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(shí)現全電力參數和流量等數據的監測、預警與存儲,再由電力物聯(lián)網(wǎng)邊緣計算網(wǎng)關(guān),通過(guò)以太網(wǎng)將數據上傳至搭建在數據的能源管控平臺上。
       平臺采用分層分布式結構進(jìn)行設計,詳細拓撲結構如下:
       系統可分為三層:即現場(chǎng)設備層、網(wǎng)絡(luò )通訊層和平臺管理層。
       現場(chǎng)設備層:10KV/380V部分的計量?jì)x表和遠傳水表,通訊協(xié)議為標準modbus-rtu,用于采集用電回路全電力參數和用水支路流量的各類(lèi)儀表,也是構建該配電、耗水系統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 )交換機等設備。電力物聯(lián)網(wǎng)邊緣計算網(wǎng)關(guān)接收現場(chǎng)設備層采集的數據,并可進(jìn)行規約轉換、數據存儲,通過(guò)網(wǎng)絡(luò )將數據上傳至搭建好的數據庫服務(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(shí)將數據存儲在本地,待網(wǎng)絡(luò )恢復時(shí)從中斷的位置繼續上傳數據,保證服務(wù)器端數據不丟失。
       平臺管理層:包含應用服務(wù)器和數據服務(wù)器,應用服務(wù)器部署數據采集服務(wù)、WEB網(wǎng)站,數據服務(wù)器部署實(shí)時(shí)數據庫、歷史數據庫、基礎數據庫。
 
4 企業(yè)指標
4.1 電力指標
4.2 水指標
4.3 用能單元指標
 
 
5 系統功能
5.1 首頁(yè)
       首頁(yè)展示企業(yè)的能耗情況、碳排放及折標煤趨勢、主要車(chē)間用水用電占比,功率數據、報警數據等相關(guān)信息,可直觀(guān)了解企業(yè)當前的整體情況,實(shí)現數據監視實(shí)時(shí)化、能源管控精細化、企業(yè)管理數字化、節能減排全局化。
5.2 數據監控
5.2.1 電力監控 
       對企業(yè)各用電回路的運行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監測,快速定位報警點(diǎn)位,并根據報警等級實(shí)時(shí)觸發(fā)APP、手機短信、郵件、釘釘、語(yǔ)音播報等多種方式的報警提醒,確保整個(gè)能源供給、轉換和消耗過(guò)程的、可靠和穩定。
5.2.2 配電圖 
       展示變配電系統的電氣主接線(xiàn)圖,實(shí)現對全電量參數以及開(kāi)關(guān)斷路器狀態(tài)的實(shí)時(shí)監視,如電壓、電流、頻率、功率、功率因數、三相不平衡度、諧波等參數。
5.2.3 定制大屏
       根據客戶(hù)定制大屏展示界面,滿(mǎn)足客戶(hù)更直觀(guān),更美觀(guān),更加實(shí)用的需求。
5.3 能源管理
5.3.1 能源中控
       從監測區域、車(chē)間、生產(chǎn)工藝、工序、工段、設備等維度,對各類(lèi)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(gè)同級對象橫向比對,幫助用戶(hù)掌控整個(gè)工廠(chǎng)的能源消耗、能源成本、碳排放等情況。
5.3.2 能耗統計 
       從能源使用種類(lèi)、監測區域、車(chē)間、生產(chǎn)工藝、工序、工段、設備等維度,采用曲線(xiàn)、餅圖、直方圖、累積圖、數字表等方式對企業(yè)用能統計、同比、環(huán)比分析,找出能源使用過(guò)程中的漏洞和不合理地方,從而調整能源分配策略,減少能源使用過(guò)程中的浪費。
5.3.3 產(chǎn)品單耗
       與企業(yè)MES系統對接,通過(guò)產(chǎn)量以及系統采集的能耗數據,計算產(chǎn)品單耗,并進(jìn)行同比和環(huán)比分析,以便企業(yè)能夠根據產(chǎn)品單耗情況來(lái)調整生產(chǎn)工藝,從而降低能耗。
5.3.4 線(xiàn)路損耗
       根據設置的邊界,通過(guò)查看能耗數據上下級的偏差,發(fā)現能耗異常。 
 
5.5 分析報告
5.5.1 運維報告
        以年、月、日對企業(yè)的異常情況、排名、發(fā)生頻次、運維情況等進(jìn)行的統計分析,讓用戶(hù)了解系統的運行情況,并為用戶(hù)提供數據基礎,方便用戶(hù)快速發(fā)現設備異常,準確定位故障點(diǎn),提高運維效率,支持導出成PDF文件及打印。
5.5.2 節能報告
       通過(guò)對接工廠(chǎng)生產(chǎn)系統,獲取產(chǎn)量數據,結合系統采集到的能耗數據,得到不同產(chǎn)線(xiàn)的單耗數據。再比對不同產(chǎn)線(xiàn)設備生產(chǎn)情況(車(chē)速、產(chǎn)量),得到產(chǎn)線(xiàn)設備在多少轉速情況,產(chǎn)量和能耗數據處于*區間的結論。工廠(chǎng)以此做出相應的調整,有效降低產(chǎn)品的單耗。

6 系統應用價(jià)值
6.1 企業(yè)收益
       企業(yè)能源管控平臺為企業(yè)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。
       ?在線(xiàn)監測電能質(zhì)量
幫助企業(yè)在線(xiàn)監測電能質(zhì)量,包括諧波含量、三相不平衡度、功率因數等,避免被罰款。
       ?用能
       監測設備運行工況,保證運行;預警電氣火災,預防事故;及時(shí)排除故障,保證正常生產(chǎn);快速定位并干預切除隱患,保證能源供應。
       ?節省人力成本
       少人或者無(wú)人值守,減少人工統計工作量,降低人力成本。
       ?節能降費
       為企業(yè)工藝整改提供數據支持,結合節能改造的具體實(shí)施,實(shí)現了某條產(chǎn)線(xiàn)單耗下降8%,達到降低生產(chǎn)消耗,提高經(jīng)濟效益的目的。
       ? 持續增值
       實(shí)時(shí)了解耗能狀況,接入電力需求側管理平臺,享受?chē)已a貼,參與碳排放交易,助力碳達峰和碳中和。
6.2 用戶(hù)收益
       企業(yè)能源管控平臺能滿(mǎn)足企業(yè)各種用戶(hù)的不同需求。
       ?對能源主管部門(mén)及人員(節能管理)
       幫助企業(yè)完善能源管理體系,貫徹能源專(zhuān)業(yè)化、精細化、扁平化管理思路,建立持續改進(jìn)能效的能管模式和機制,提高能管水平,促進(jìn)節能降耗。
       ?對各級用能部門(mén)及人員(能源使用部門(mén))
     (1)實(shí)時(shí)監視能源消耗,及時(shí)發(fā)現問(wèn)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數據;
     (3)分析用能特點(diǎn),為優(yōu)化用能管理提供決策數據;
       ?對能源運維部門(mén)及人員(能源供給部門(mén))
     (1)幫助建立數據采集網(wǎng)絡(luò )監控運維,動(dòng)態(tài)監視數據采集狀態(tài),確保數據采集正常運行,奠定數據基礎。
     (2)實(shí)時(shí)監視能源系統運行狀態(tài),異常及時(shí)報警,保證生產(chǎn)用能,遠程自動(dòng)抄表,降低工作強度,提高工作效率。
       ?對能源統計人員及其他部門(mén)
     (1)自動(dòng)生成各類(lèi)外部單位所需報表,提高數據統計工作效率和準確率。
     (2)共享能耗數據,并與其他系統集成。
 
7 產(chǎn)品特點(diǎn)
7.1 導軌式三相電能表ADL400
●  有功精度:0.5S級,無(wú)功精度:2級,電壓、電流精度:0.2級
●  電壓規格:3×100V、 3×380V、3×57.7/100V、3×220/380V
●  電流規格:3×1(6)A,3×10(80)A
●  工作溫度:-25℃~+55℃
●  相對濕度:≤95℅(無(wú)凝露)
●  通訊:RS485接口,同時(shí)支持Modbus、DL/T645規約
●  功能:支持2~31次諧波電壓電流、最大需量及發(fā)生時(shí)間、4個(gè)時(shí)區、2個(gè)時(shí)段表、14個(gè)日時(shí)段、4個(gè)費率上48月/90日歷史凍結數據
●  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,無(wú)功精度:2級(目前標準最高),電壓、電流精度:0.2級
●  電壓規格:3×100V、 3×380V、3×57.7/100V、3×220/380V
●  電流規格: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℃
●  相對濕度:≤95℅(無(wú)凝露)
●  通訊:最大支持2路獨立485通訊,Modbus RTU規約/DL/T645-07規約可自適應,兩路485可獨立設置,亦可使用不同協(xié)議;波特率1200bps-19200bps可設,奇偶校驗位可設
●  功能:支持1DI1DO;支持有功脈沖輸出
●  外形尺寸:126*88*69,標準DIN35導軌安裝
7.3 智能遠傳水表
●  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,計量精度高,具備誤差自動(dòng)修正功能;通訊方式:可通過(guò)MODBUS-RTU通訊接口進(jìn)行通信,管理者可對水表各參數進(jìn)行設置或修改,也可抄回表內的信息以便供管理部門(mén)進(jìn)行統計、監測;斷電后數據可保存10年以上;擴展功能:可根據需要擴展遠程控制閥門(mén)開(kāi)關(guān)功能;耐高溫:可在120℃下長(cháng)期工作,水解穩定;抗腐蝕:抗酸堿腐蝕性強不易被腐蝕,阻燃性能好,環(huán)保:水資源免遭二次污染
●  通信規約依照《CJ-T188-2004戶(hù)用計量?jì)x表數據傳輸技術(shù)條件》或者兼容《DL/T 645-2007》的規約
7.4 電力物聯(lián)網(wǎng)邊緣計算網(wǎng)關(guān)
 
 
 
 
 
 
 
 
8 結語(yǔ)
       安科瑞企業(yè)能源管控平臺采用自動(dòng)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)節實(shí)行集中扁平化的動(dòng)態(tài)監控和數據化管理,監測企業(yè)電、水、燃氣、蒸汽及壓縮空氣等各類(lèi)能源的消耗情況,通過(guò)數據分析、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(jìn)行能耗統計、同環(huán)比分析、能源成本分析、用能預測、碳排分析,為企業(yè)調整負載、調整負荷率、削峰填谷、無(wú)功補償、更新設備提供基礎數據和支持,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(shí)是保護環(huán)境和社會(huì )可持續發(fā)展的基礎和源泉,積極響應國家對于節能降耗的政策。
    安科瑞企業(yè)能源管控平臺為客戶(hù)提供增值服務(wù),包含:空壓機節能改造方案;空調節能改造方案;鍋爐節能改造方案;照明節能改造方案等。
 
參考文獻
[1]《2030年前碳達峰行動(dòng)方案》
[2]《浙江省關(guān)于建立健全高耗能行業(yè)階梯電價(jià)和單位產(chǎn)品超能耗限額標準懲罰性電價(jià)的實(shí)施意見(jiàn)(征求意見(jiàn)稿)》
[3]《工業(yè)企業(yè)能源管控建設指南》
 
證書(shū)報告


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