前言：
隨著(zhù)拉閘限電、電價(jià)改革、雙碳、環(huán)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(jià)格的不斷攀升，企業(yè)的能源成本越來(lái)越高，工業(yè)企業(yè)對于自身的能效提升的需求越來(lái)越迫切。
企業(yè)建設三級能源計量體系，對企業(yè)內部的辦公、車(chē)間、產(chǎn)線(xiàn)、班組、設備、工序、食堂的進(jìn)行能源計量和分析，通過(guò)大數據分析，與國標、行標等標準進(jìn)行比較，尋找出低能效的源頭，分析低能效的節點(diǎn)，是工業(yè)能效提升的關(guān)鍵點(diǎn)。
1.背景分析
6月29日，工信部等六部門(mén)發(fā)布關(guān)于印發(fā)《工業(yè)能效提升行動(dòng)計劃》的通知。計劃提出，到2025年，重點(diǎn)工業(yè)行業(yè)能效提升，數據中心等重點(diǎn)領(lǐng)域能效明顯提升，綠色低碳能源利用比例顯著(zhù)提高，節能提效工藝技術(shù)裝備廣泛應用，標準、服務(wù)和監管體系逐步完善，鋼鐵、石化化工、有色金屬、建材等行業(yè)重點(diǎn)產(chǎn)品能效達到國際水平，規模以上工業(yè)單位增加值能耗比2020年下降13.5%。能盡其用、效率至上成為市場(chǎng)主體和公眾的共同理念和普遍要求，節能提效進(jìn)一步成為綠色低碳的“主要能源”和降耗減碳的首要舉措。
2.企業(yè)能源管控平臺的設計和應用
為了幫助企業(yè)進(jìn)行三級能源計量體系的建設，找出低能效的源頭，首先需要勘察、統計和明確企業(yè)的行業(yè)特性、生產(chǎn)架構、能源流向、主要設備、關(guān)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(gè)工業(yè)企業(yè)典型的軟硬件架構拓撲圖。
圖1
依據GB 17167-2006《用能單位能源計量器具配備和管理要求》，現場(chǎng)通過(guò)邊緣計算網(wǎng)關(guān)采集各類(lèi)能源數據，將數據傳輸至平臺前置采集服務(wù)器，平臺搭建在客戶(hù)自己配置的服務(wù)器或云服務(wù)器上。平臺也可以將企業(yè)原有的PLC、DCS等數據進(jìn)行采集，還可以對接企業(yè)內部的ERP、MES等信息化系統，結合生產(chǎn)數據進(jìn)行產(chǎn)品單耗、萬(wàn)元產(chǎn)值能耗等數據分析。搭建完成之后，企業(yè)用戶(hù)可以通過(guò)有權限的賬號登陸網(wǎng)頁(yè)以及手機APP查看整個(gè)廠(chǎng)區的能源數據。
圖2
能源管控平臺功能架構
系統的設計方向涵蓋了企業(yè)能源管理的四大方向：
能源供應，從變電所到分支回路的能源進(jìn)行實(shí)時(shí)監控，并提供運維和巡檢功能。
能源管理，對各個(gè)回路進(jìn)行電能質(zhì)量監測和分析，對用電安全進(jìn)行實(shí)時(shí)監測和預警;并同時(shí)對三級能源體系進(jìn)行實(shí)時(shí)的監測和數據分析。
設備管理，對主要生產(chǎn)設備、工藝流程、照明、空調、電梯等進(jìn)行實(shí)時(shí)的監控，并分析設備能效。
能耗分析，所有的監測分析數據進(jìn)行匯總，進(jìn)行節能分析、能耗預測、能效分析等，為節能診斷服務(wù)提供數據依據。
圖3
3D可視化平臺的應用
3D可視化技術(shù)的應用，幫助企業(yè)建設可定制化的駕駛艙，直觀(guān)展示企業(yè)的能源數據。
圖4
工業(yè)組態(tài)平臺的技術(shù)應用
系統集成了工業(yè)組態(tài)編輯平臺，企業(yè)可根據自身行業(yè)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(shí)時(shí)監控和預警的目的，例如空壓器系統、工藝冷卻水循環(huán)系統、制冷系統等。
圖5
設備能效分析
企業(yè)能源管控平臺內置各工業(yè)子系統節能審計算法，通過(guò)采集能源計量數據，生產(chǎn)設備的關(guān)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.
圖6
產(chǎn)品能效分析
企業(yè)能源管控平臺通過(guò)計算企業(yè)產(chǎn)品單耗和萬(wàn)元產(chǎn)值能耗，結合工序、工藝生產(chǎn)數據，自動(dòng)排序，找出企業(yè)產(chǎn)品單耗較低的工序、工藝生產(chǎn)數據。
圖7
節能診斷
企業(yè)能源管控平臺歸一化各種影響能耗因數，計算節能實(shí)施前，實(shí)施后的能耗差值，評估節能措施實(shí)際節能效果，為工業(yè)節能診斷提供依據。
圖8
能效對標
以重點(diǎn)行業(yè)國際水平、能效水平為起點(diǎn)，合理設定更高的能效指標。
能源報告
定期給企業(yè)生成能源利用狀況日、周、月、季、年報告。
能源計量器具巡檢
系統生成能源計量器具臺賬，根據設定信息，定期實(shí)現計量器具的校準，報警提醒。
碳排放計量
系統根據能源消耗數據，自動(dòng)進(jìn)行碳排放數據分析。
電費分析
系統根據企業(yè)用電量數據，結合本地峰平谷用電，計算能源成本，為企業(yè)錯峰用電提供數據支撐。
3 結語(yǔ)
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，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，為工業(yè)節能診斷服務(wù)提供堅實(shí)的數據基礎。
參考文獻
[1]工業(yè)能效提升行動(dòng)計劃
[2]GB/T 40063-2021《工業(yè)企業(yè)能源管控中心建設指南》.
[3]畢克剛, 吳嵐, 蔡玲,等. 基于工業(yè)節能診斷提升企業(yè)能效水平的運用[J]. 節能, 2021, 40(9):3.
[4]李寧, 田偉健, 何天,等. 基于動(dòng)態(tài)數據分析的工業(yè)鍋爐節能診斷模型[J]. 工業(yè)爐, 2020, 42(1):8.
[5]張偉, 金文成, 龔春明,等. 一種工業(yè)冷端循環(huán)水優(yōu)化節能控制系統:, 2015.
[6]張建堂. 工業(yè)節能診斷現狀——以甘肅某耗能企業(yè)為例[J]. 廣西節能, 2021(3):3.
