企业能源管控平台助力工业能效提升行动计划

安科瑞 王冲

前言： 

随着拉闸限电、电价改革、双碳、环保排放等政策的不断推出和层层深化，加上煤炭、石油、天然气等能源价格的不断攀升，企业的能源成本越来越高，工业企业对于自身的能效提升的需求越来越迫切。

企业建设三级能源计量体系，对企业内部的办公、车间、产线、班组、设备、工序、食堂的进行能源计量和分析，通过大数据分析，与国标、行标等标准进行比较，寻找出低能效的源头，分析低能效的节点，是工业能效提升的关键点。

关键词：节能降耗；能源计量；节能诊断；碳排放；能耗强度；万元产值能耗；能效提升

1.背景分析

6月29日，工信部等六部门发布关于印发《工业能效提升行动计划》的通知。计划提出，到2025年，重点工业行业能效提升，数据中心等重点领域能效明显提升，绿色低碳能源利用比例显著提高，节能提效工艺技术装备广泛应用，标准、服务和监管体系逐步完善，钢铁、石化化工、有色金属、建材等行业重点产品能效达到国际水平，规模以上工业单位增加值能耗比2020年下降13.5%。能尽其用、效率至上成为市场主体和公众的共同理念和普遍要求，节能提效进一步成为绿色低碳的“主要能源”和降耗减碳的首要举措。

2.企业能源管控平台的设计和应用

为了帮助企业进行三级能源计量体系的建设，找出低能效的源头，首先需要勘察、统计和明确企业的行业特性、生产架构、能源流向、主要设备、关键工序等，并且将附属的办公、食堂、宿舍等纳入监测体系，以下是一个工业企业典型的软硬件架构拓扑图。

图1

依据GB 17167-2006《用能单位能源计量器具配备和管理要求》，现场通过边缘计算网关采集各类能源数据，将数据传输至平台前置采集服务器，平台搭建在客户自己配置的服务器或云服务器上。平台也可以将企业原有的PLC、DCS等数据进行采集，还可以对接企业内部的ERP、MES等信息化系统，结合生产数据进行产品单耗、万元产值能耗等数据分析。搭建完成之后，企业用户可以通过有权限的账号登陆网页以及手机APP查看整个厂区的能源数据。

图2

(1) 能源管控平台功能架构

系统的设计方向涵盖了企业能源管理的四大方向：

l 能源供应，从变电所到分支回路的能源进行实时监控，并提供运维和巡检功能。

l 能源管理，对各个回路进行电能质量监测和分析，对用电安全进行实时监测和预警；并同时对三级能源体系进行实时的监测和数据分析。

l 设备管理，对主要生产设备、工艺流程、照明、空调、电梯等进行实时的监控，并分析设备能效。

l 能耗分析，所有的监测分析数据进行汇总，进行节能分析、能耗预测、能效分析等，为节能诊断服务提供数据依据。

图3

(2) 3D可视化平台的应用

3D可视化技术的应用，帮助企业建设可定制化的驾驶舱，直观展示企业的能源数据。

图4

(3) 工业组态平台的技术应用

系统集成了工业组态编辑平台，企业可根据自身行业特性和主要工艺设备，绘制自身的工艺流程图，达到设备能效数据实时监控和预警的目的，例如空压器系统、工艺冷却水循环系统、制冷系统等。

图5

(4) 设备能效分析

企业能源管控平台内置各工业子系统节能审计算法，通过采集能源计量数据，生产设备的关键参数，配合算法，出具能效分析报告，形成初步的节能诊断报告。

图6

(5) 产品能效分析

企业能源管控平台通过计算企业产品单耗和万元产值能耗，结合工序、工艺生产数据，自动排序，找出企业产品单耗较低的工序、工艺生产数据。

图7

(6) 节能诊断

企业能源管控平台归一化各种影响能耗因数，计算节能实施前，实施后的能耗差值，评估节能措施实际节能效果，为工业节能诊断提供依据。

图8

(7) 能效对标

以重点行业国际水平、能效标杆水平为起点，合理设定更高的能效指标。

(8) 能源报告

定期给企业生成能源利用状况日、周、月、季、年报告。

(9) 能源计量器具巡检

系统生成能源计量器具台账，根据设定信息，定期实现计量器具的校准，报警提醒。

(10) 碳排放计量

系统根据能源消耗数据，自动进行碳排放数据分析。

(11) 电费分析

系统根据企业用电量数据，结合本地峰平谷用电，计算能源成本，为企业错峰用电提供数据支撑。

3 结语

企业能源管控平台采用自动化、信息化技术和集中管理模式，对企业的生产、输配和消耗环节实行集中扁平化的动态监控和数据化管理，监测企业电、水、燃气、蒸汽及压缩空气等各类能源的消耗情况，帮助企业加强能源管理、提高设备运行效率和能源利用效率、保证设备经济运行、挖掘节能潜力，成本低，回收期短，经济效益明显，不仅可以提高企业的核心竞争力，同时是保护环境和社会可持续发展的基础和源泉，积极响应国家对于节能降耗的政策，为工业节能诊断服务提供坚实的数据基础。

参考文献

[1]工业能效提升行动计划

[2]GB/T 40063-2021《工业企业能源管控中心建设指南》.

[3]毕克刚, 吴岚, 蔡玲,等. 基于工业节能诊断提升企业能效水平的运用[J]. 节能, 2021, 40(9):3.

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[5]张伟, 金文成, 龚春明,等. 一种工业冷端循环水优化节能控制系统:, CN204203757U[P]. 2015.

[6]张建堂. 工业节能诊断现状——以甘肃某耗能企业为例[J]. 广西节能, 2021(3):3.