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淺談雙碳目標下能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)的應用方向

發(fā)布時間: 2024-11-25  點擊次數(shù): 42次

安科瑞 陳聰

摘要:能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)作為“雙碳”目標重要的手段,本文在總結福建省重點用能單位能耗在線監(jiān)測 系統(tǒng)應用成效的基礎上,研究分析目前存在的問題,提出雙碳目標下能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)應用方向。

關鍵詞:雙碳目標;能耗在線監(jiān)測系統(tǒng);應用方向

一、引言

“十四五”作為全面建設社會主義現(xiàn)代化國家新征程的起點,明確碳達峰、碳中和目標愿景為中國經(jīng)濟社會發(fā)展全面綠色轉型指明了方向,加強重點用能單位管理,持續(xù)提升能源利用效率,是實現(xiàn)雙碳目標最大和有效的路徑。開展重點用能單位能耗數(shù)據(jù)監(jiān)測系統(tǒng)建設,是黨中央、國務院加快推進生態(tài)文明建設部署的一項重要任務,也是實現(xiàn)雙碳目標基礎且關鍵的環(huán)節(jié)。近年來,國家公布的“碳達峰、碳中和”相關工作方案,都把能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)的建設納入節(jié)能 減排制度體系和監(jiān)測能力建設中,對能源消耗的監(jiān)測和管理 提出了更高要求。政府主管部門應用系統(tǒng)可實現(xiàn)對重點用能企業(yè)各項指標進行集中動態(tài)監(jiān)測和管理,時刻觀察各項能源使用變化情況,促進管理決策從粗放定性管理模式轉變?yōu)榭尚械亩炕芾砟J剑I(yè)領域“雙碳”目標實現(xiàn),而企業(yè)則通過建設接入端系統(tǒng),實現(xiàn)自身企業(yè)能源消耗情況、碳排放情況的實時監(jiān)測,進而幫助企業(yè)為建立和完善能耗統(tǒng)計、能效對標、節(jié)能診斷、能碳跟蹤、數(shù)智化管理提供可靠的數(shù)據(jù)支持。本文將在總結福建省重點用能單位能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)應用成效的基礎上,研究分析目前存在的問題,探討如何通過建設和完善能耗在線監(jiān)測系統(tǒng),實現(xiàn)工業(yè)能源活動碳排放精細化管理,以推動工業(yè)領域的綠色轉型和可持續(xù)發(fā)展。

二、雙碳目標與能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)概述

2.1“雙碳”目標及其挑戰(zhàn)

碳排放受經(jīng)濟發(fā)展、產(chǎn)業(yè)結構、能源使用、技術水平等諸多因素影響,根源是化石能源的大量使用。目前我國工業(yè)能源消耗中化石能源占比大,解決碳排放問題關鍵要減少能源碳排放,治本之策是轉變能源發(fā)展方式,加快推進清潔能源替代和電能替代,*底擺脫化石能源依賴,從源頭上消除碳排放。并且要積極發(fā)揮數(shù)智化能源管理作用,大力推廣先進用能技術和智能控制技術,提升重點用能行業(yè)用能效率,推進工業(yè)領域節(jié)能。可以說節(jié)約能源和綠能替代是實現(xiàn)“雙碳”目標成效*明顯、成本*低的實現(xiàn)路徑。

2.2碳監(jiān)測技術

碳中和的目的是平衡溫室氣體排放和吸收,碳計量、碳監(jiān)測是實現(xiàn)碳中和碳達峰的重要手段,目前分為碳計量和實測法(CEMS) 兩大類方式。在現(xiàn)階段碳排放計量測試方法和 連續(xù)在線監(jiān)測計量技術尚未成熟的情況下,排放因子法目前仍是我國主要使用的碳核算方法。重點企業(yè)的二氧化碳排放主要源自能源活動和工業(yè)過程,目前各類能源和物料的計量技術成熟可靠,通過快速、準確地掌握企業(yè)各類能源消耗數(shù)據(jù),即可核算出企業(yè)碳排放情況。

2.3能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)

能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)是一種基于互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)技術的能源監(jiān)測系統(tǒng),它通過實時監(jiān)測和記錄重點用能單位的能源消耗情況,能實時、準確地把握重點行業(yè)、重點企業(yè)、關鍵工序以及重點設備的運行和能源消耗情況。2017年由國家發(fā)改委和市場監(jiān)管總局聯(lián)合在全國推進建設,實現(xiàn)節(jié)能主管 部門及相關部門對企業(yè)能源消耗情況的動態(tài)跟蹤和信息共享,支持能源與節(jié)能宏觀綜合決策;并促進企業(yè)應用信息化技術實現(xiàn)自身能源使用與節(jié)能管理的數(shù)字化、網(wǎng)絡化和可視化,建立科學完善的能源管理體系,提高能源精細化管理水平,快速發(fā)現(xiàn)和解決能源浪費的問題,從而降低能源消耗,提高能源利用效率,進而減少企業(yè)的碳排放。

三、能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)的應用現(xiàn)狀和存在的問題

福建省重點用能單位能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)于2018年啟動建設,目前已接入全省960余家重點用能企業(yè),能源消費監(jiān)測總量占全省規(guī)上工業(yè)企業(yè)能源消費總量的90%以上,實現(xiàn)全能源品種全覆蓋監(jiān)測,為碳統(tǒng)計核算累積了完備的數(shù)據(jù)基礎。平臺采用物聯(lián)網(wǎng)、云平臺、大數(shù)據(jù)等先進技術,建成能耗監(jiān)測、能效對標、節(jié)能管理、建模預測應用等功能模塊,構建了“全省工業(yè)能源消費管理大數(shù)據(jù)平臺”。省級平臺多維度匯聚節(jié)能監(jiān)察、節(jié)能診斷、節(jié)能審查、綠色制造、能源利用狀況報告等節(jié)能全流程信息,形成重點用能企業(yè)節(jié)能綠色全景畫像。

目前系統(tǒng)能實時呈現(xiàn)全省重點地區(qū)、園區(qū)、企業(yè)能源消費變化情況,從而掌握全省重點用能企業(yè)能源消費變化情況 和工業(yè)企業(yè)運行情況,相較于傳統(tǒng)統(tǒng)計方法,能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)對掌握具有明顯的時效優(yōu)勢和數(shù)據(jù)顆粒度,但隨著國家提出推動能源“雙控”向碳排放總量和強度“雙控”轉變,目前能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)還無法支撐“雙碳”相關應用,需要推動向“碳達峰碳中和管理與服務平臺”轉變。

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圖 1 系統(tǒng)直觀呈現(xiàn)杜蘇芮臺風影響福建期間 泉州陶瓷企業(yè)能源消費變化情況

3.1數(shù)據(jù)采集面尚無法支撐碳排放雙控管理

從能耗雙控轉向碳排放雙控,改變了能耗雙控制度下沒有區(qū)分化石能源和非化石能源的設計,促進了能源結構優(yōu)化。新的能耗“雙控”政策提出將新增可再生能源和原料用能不納入能源消費總量控制,為使用能源消費數(shù)據(jù)核算碳排放總量做好數(shù)據(jù)準備。目前能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)源集中在企業(yè)法人邊界全能源品種數(shù)據(jù)采集,缺少過程排放物料的采集,對可再生能源消費數(shù)據(jù)和原料用能尚未單獨采集,還無法實現(xiàn)能耗消耗數(shù)據(jù)與溫室氣體排放總量數(shù)據(jù)直接換算,無法支撐碳排放雙控管理的數(shù)據(jù)需要。

3.2能效監(jiān)測標準體系還未健全

能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)是用于采集、分析、匯總用能單位能耗數(shù)據(jù)的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng),國家先后發(fā)布了《重點用能單位能耗 在線監(jiān)測系統(tǒng)技術規(guī)范》等一系列建設標準,其中行業(yè)數(shù)據(jù)采集指南僅涉及三個行業(yè),缺少對能效監(jiān)測管理相關內容。標準的缺失導致重點耗能行業(yè)的能效采集、編碼規(guī)范和計算方法缺少統(tǒng)一的標準約束,導致能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)在能效對標,促進主要工序、主要裝置節(jié)能增效方面支撐不足。

3.3數(shù)據(jù)質量保障難度大

數(shù)據(jù)質量是能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)的核心,只有準確、全面的監(jiān)測能源消耗數(shù)據(jù)才能為碳排放雙控提供總量數(shù)據(jù)支撐,也才能為決策提供有力支持。作為一個涉及數(shù)百家重點用能企業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng),涉及數(shù)量巨大的計量器具、通信設備、端設備等設備和環(huán)節(jié),對于多數(shù)工業(yè)企業(yè),數(shù)據(jù)質量難以做到**百的保障,而主管部門更是難做到全覆蓋監(jiān)管,維護系統(tǒng)所需投入的人力、物力比較大。

  1. 雙碳目標下能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)應用方向

在國家政策從能源“雙控”向碳排放“雙控”,并明確了“雙碳”目標這一背景下,目前常用的核算方法,二氧化碳總量主要是能源活動產(chǎn)生的二氧化碳,即化石能源消費產(chǎn)生的排放和電力調入蘊含的排放,所以能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)的應用將更加重要。為了更好地實現(xiàn)能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)對碳核算的數(shù)據(jù)支撐作用,需要進一步完善幾個方面的應用設計, 以適應新時代對“雙碳”的管理需求。

4.1拓展采集碳管理相關活動數(shù)據(jù)

通過制定水泥、陶瓷、玻璃、化纖等行業(yè)的數(shù)據(jù)采集指南,充分利用現(xiàn)有接入端設備的擴展性,將可再生能源、原料用能和過程排放物料量的數(shù)據(jù)接入,通過規(guī)范統(tǒng)一的上傳編碼和采集邊界,同時在省級系統(tǒng)上建設工序級、設備級的能耗和能效對標分析功能,發(fā)揮系統(tǒng)積累同行業(yè)數(shù)據(jù)的優(yōu)勢,依托重點企業(yè)能源消費全景畫像,橫向比較各企業(yè)能效情況和排放強度,引導企業(yè)向*桿看齊,有的放矢地提高能 源利用效率,實施“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)+”的節(jié)能降耗、綠色低碳 發(fā)展,減少碳排放。

4.2優(yōu)化數(shù)據(jù)質量保障功能

為確保數(shù)據(jù)的完整性、準確性、時效性、可驗證性,需將聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的質量問題轉化為計量器具、數(shù)據(jù)傳輸、端設備和應用系統(tǒng)規(guī)范運維的管理要求,指導企業(yè)加強對企業(yè)端系統(tǒng)的建設和運維管理,在省級平臺引入一套完整的數(shù)據(jù)質量跟蹤預警系統(tǒng),通過分析數(shù)據(jù)偏差原因并逐步改進。同時,還需要完善數(shù)據(jù)質量評價標準,建立管理體系,從源頭上保證數(shù)據(jù)質量。

智能化管理是未來能源管理的重要方向,靠大量人力投入的高成本運維方式將不可持續(xù)。龐大的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)保障需要建設一套完整的自動化運維保障輔助系統(tǒng),引入智能化管理模式,利用人工智能、大數(shù)據(jù)等技術手段,建立數(shù)據(jù)跟 蹤模型,建設快捷預警、交互功能模塊,提高數(shù)據(jù)質量監(jiān)管的自動化程度和精準度。智能化管理還可以幫助信息化程度不高的重點用能企業(yè)對重點設備實施實時的監(jiān)控管理,提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效益。

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圖 2 系統(tǒng)數(shù)據(jù)質量跟蹤管理功能模塊

4.3完善能碳功能應用

只有充分發(fā)揮系統(tǒng)的應用價值,才能延長生命周期。能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)來源于企業(yè)端的計量器具,數(shù)據(jù)質量需要企業(yè)保障。系統(tǒng)建設之初,我們就確定福建省能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)的建設要以企業(yè)需求出發(fā),只有系統(tǒng)對企業(yè)用戶有價值,數(shù)據(jù)源的穩(wěn)定性和準確性才能 得到保障,也才能延長系統(tǒng)的生命周期。通過制定企業(yè)端系 統(tǒng)建設技術方案源頭把控建設質量加優(yōu)秀案例宣貫等方式,引導重點用能企業(yè)充分認識建設能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)可切實幫助企業(yè)節(jié)能降耗增效,而從自身需求出發(fā)建好、用好接入端系統(tǒng),把接入端系統(tǒng)的應用價值提升到小型能管系統(tǒng)的層面;而在省級匯聚系統(tǒng)的層面,也要利用大模型技術對歷史能源消費趨勢進行建模分析,附加建設能耗預測、多能互補調度等功能,逐步完善能源消耗和節(jié)能成效臺賬,把沉淀的數(shù)據(jù)應用起來,促進制造與能源數(shù)據(jù)融合創(chuàng)新,大幅度提高宏觀層面能源利用效率和降低碳排放,逐步在現(xiàn)有能耗監(jiān)測 基礎上向“碳”前行,拓展建設碳排放分析核算,碳達峰評估預測、碳項目和碳資產(chǎn)管理的功能,發(fā)揮能耗數(shù)據(jù)要素功能,促進企業(yè)節(jié)能降碳。

安科瑞企業(yè)能源管控系統(tǒng)采用自動化、信息化技術和集中管理模式,對企業(yè)的生產(chǎn)、輸配和消耗環(huán)節(jié)實行集中扁平化的動態(tài)監(jiān)控和數(shù)據(jù)化管理,監(jiān)測企業(yè)電、水、燃氣、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)針對各種能源需求及用能情況、能源質量、產(chǎn)品能源單耗、各工序能耗、工藝、車間、產(chǎn)線、班組、重大能耗設備等的能源利用情況等進行能耗統(tǒng)計、同環(huán)比分析、能源成本分析、碳排分析,為企業(yè)加強能源管理,提高能源利用效率、挖掘節(jié)能潛力、節(jié)能評估提供基礎數(shù)據(jù)和支持。

五、應用場所

鋼鐵、石化、冶金、有色金屬、采礦、醫(yī)藥、水泥、煤炭、造紙、化工、物流、食品、水廠、電廠、供熱站、軌道交通、航空工業(yè)、木材、工業(yè)園區(qū)、醫(yī)院、學校、酒店、寫字樓以及汽車制造、機電設備、電器產(chǎn)品、工器具制造等離散制造業(yè)。

六、系統(tǒng)結構

現(xiàn)場通過廠區(qū)局域網(wǎng)和平臺通訊,平臺搭建在客戶自己配置的服務器上。搭建完成之后,客戶可以在任意能與局域網(wǎng)聯(lián)通的地方,通過有權限的賬號登陸網(wǎng)頁以及手機APP查看各處的運行情況。

系統(tǒng)可分為三層:即現(xiàn)場設備層、網(wǎng)絡通訊層和平臺管理層。

現(xiàn)場設備層:主要是連接于網(wǎng)絡中用于水、電、氣等參量采集測量的各類型的儀表等,也是構建該配電、耗水、耗氣系統(tǒng)必要的基本組成元素。肩負著采集數(shù)據(jù)的重任,這些設備可為本公司各系列帶通訊網(wǎng)絡電力儀表、溫濕度控制器、開關量監(jiān)測模塊以及合格供應商的水表、氣表、冷熱量表等。

網(wǎng)絡通訊層:包含現(xiàn)場智能網(wǎng)關、網(wǎng)絡交換機等設備。智能網(wǎng)關主動采集現(xiàn)場設備層設備的數(shù)據(jù),并可進行規(guī)約轉換,數(shù)據(jù)存儲,并通過網(wǎng)絡把數(shù)據(jù)上傳至搭建好的數(shù)據(jù)庫服務器,智能網(wǎng)關可在網(wǎng)絡故障時將數(shù)據(jù)存儲在本地,待網(wǎng)絡恢復時從中斷的位置繼續(xù)上傳數(shù)據(jù),保證服務器端數(shù)據(jù)不丟失。

平臺管理層:包含應用服務器、WEB服務器和數(shù)據(jù)服務器,一般應用服務器和WEB服務器可以合一配置。

平臺采用分層分布式結構進行設計,詳細拓撲結構如下:

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七、系統(tǒng)功能

平臺采用自動化、信息化技術和集中管理模式,對企業(yè)的生產(chǎn)、輸配和消耗環(huán)節(jié)實行集中扁平化的動態(tài)監(jiān)控和數(shù)據(jù)化管理。實時監(jiān)測企業(yè)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)加強能源管理,提高能源利用效率和節(jié)能潛力,為節(jié)能改造提供數(shù)據(jù)依據(jù)。

7.1平臺登錄

在瀏覽器打開云平臺鏈接、輸入賬戶名和權限密碼,進行登錄,防止未授權人員瀏覽有關信息。

7.2大屏展示

用戶登錄成功之后進入大屏展示頁面,展示企業(yè)及各區(qū)域的能耗折標、產(chǎn)值、異常、排名、占比、通訊情況,點擊區(qū)域展示該區(qū)域的分類能耗、產(chǎn)值等相關信息。

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7.3首頁

首頁展示峰谷平用電、變壓器情況、年能耗趨勢、單耗趨勢、分類能耗等企業(yè)級統(tǒng)計數(shù)據(jù)。

7.4數(shù)據(jù)監(jiān)控

對企業(yè)各點位的能源使用、報警等情況進行實時的監(jiān)控。以便企業(yè)用戶能夠實時的監(jiān)測各個點位的運作情況,同時能更快的掌握點位的報警,并為企業(yè)削峰填谷、調整負載等技改措施提供數(shù)據(jù)支撐。

  • 能源實時監(jiān)控:對于水、電、氣等能源消耗進行實時監(jiān)測,確保用能環(huán)節(jié)的持續(xù)穩(wěn)定運行,顯示配電圖、能流圖、能源平衡網(wǎng)絡圖、能源計量網(wǎng)絡圖等功能。

    • 能流圖:需要在能流圖上對水、電、氣的消耗情況進行實時展示;當能源參數(shù)越限報警,可提供報警重要性等級分類,同時支持APP推送、手機短信、郵件、釘釘、語音播報、系統(tǒng)彈窗報警提示等;

    • 配電圖:將配電房真實情況畫入配電圖,實時展示接入的門禁、水浸、電水氣等儀表的實時參數(shù)、門禁水浸狀態(tài)及能耗數(shù)據(jù)。

    • 實時統(tǒng)計:實時統(tǒng)計工廠、車間、工序、設備的當年、季度、月、周、日、班次等能耗值;

    • 數(shù)據(jù)展示:通過實時曲線和歷史曲線展示不同區(qū)域、不同設備的不同的能耗參數(shù);

  • 檢測:對能源報警信息進行集中顯示,可以對報警閾值信息進行相關處理操作,可以對報警參數(shù)進行在線設置,當能源參數(shù)越限報警,可提供報警重要性等級分類,具備APP推送、手機短信、郵件、釘釘、語音播報、系統(tǒng)彈窗等報警提示;

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7.5視頻監(jiān)控

接入攝像頭,實時掌控企業(yè)內實際情況。

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7.6變壓器監(jiān)控

展示各電壓器的負載情況,從而可以為變壓器配備情況進行科學合理的規(guī)劃。通過各種運行參數(shù)狀態(tài)下用電效能的對比分析,找出更好的運行模式。根據(jù)運行模式調整負載,從而降低用電單耗,使電能損失降低。

7.7儀表實時監(jiān)控

展示各個水電氣儀表的實時參數(shù)變化,以曲線圖的方式展示。

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7.8能源中控

將所有有關能源的能源參數(shù)集中在一個看板中,能從多個維度對比分析,實現(xiàn)各個產(chǎn)業(yè)線的對比,幫助領導掌控整個工廠的能源消耗,能源成本,標煤排放等的情況。

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7.9用能統(tǒng)計

從能源使用種類、監(jiān)測區(qū)域、車間、生產(chǎn)工藝、工序、工段時間、設備、班組、分項等維度,采用曲線、餅圖、直方圖、累積圖、數(shù)字表等方式對企業(yè)用能統(tǒng)計、同比、環(huán)比分析、實績分析,折標對比、單位產(chǎn)品能耗、單位產(chǎn)值能耗統(tǒng)計,找出能源使用過程中的漏洞和不合理地方,從而調整能源分配策略,減少能源使用過程中的浪費。

產(chǎn)線用能統(tǒng)計

7.1*成本分析

統(tǒng)計各個監(jiān)測節(jié)點(工廠、車間)的當年、季度、月、周、日各類能源消耗費用,其中電包括峰電量、峰電費、谷電量、谷電費以及平均電量和平均電費。

7.11產(chǎn)品單耗統(tǒng)計

與企業(yè)MES系統(tǒng)對接,通過產(chǎn)品產(chǎn)量以及系統(tǒng)采集的能耗數(shù)據(jù),在產(chǎn)品單耗中生成產(chǎn)品單耗趨勢圖,并進行同比和環(huán)比分析。同時將產(chǎn)品單耗與行業(yè)/國家/國際指標對標,以便企業(yè)能夠根據(jù)產(chǎn)品單耗情況來調整生產(chǎn)工藝,從而降低能耗。

產(chǎn)品單耗

7.12績效分析

對各類能源使用、消耗、轉換,按班組、區(qū)域、車間,產(chǎn)線、工段、設備等進行日、周、月、年、*定時段績效統(tǒng)計按照能源計劃或定額制定的績效指標進行KPI比較考核,幫助企業(yè)了解內部能效水平和節(jié)能潛力,評定能源消耗是否合理。

績效分析

7.13運行監(jiān)測

系統(tǒng)對區(qū)域、工段、設備能源消耗進行數(shù)據(jù)采集,監(jiān)測設備及工藝運行狀態(tài),如溫度、濕度、流量、壓力、速度等,并支持變配電系統(tǒng)一次運行監(jiān)視。可直接從動態(tài)監(jiān)測平面圖快速瀏覽到所管理的能耗數(shù)據(jù),支持按能源種類、車間、工段、時間等維度查詢相關能源用量。

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7.14自定義能耗報表

用戶可通過自定義報表頭與列,靈活生產(chǎn)各種報表,查看企業(yè)各個節(jié)點的能耗,單耗,成本,綜合能耗等信息,并同比、環(huán)比報表,支持導出報表。

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7.15同比、環(huán)比

提供能耗成本的圖形對比分析,包括分時段(日、月、年)的同比、環(huán)比分析,分類、分時段、分項(地點、機構、設備)統(tǒng)計圖形對比分析(柱狀圖、餅圖、堆積圖等)。

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同比

11

環(huán)比

7.16分析報告

以年、月、日對企業(yè)的能源利用情況、線路損耗情況、設備運行情況、運維情況等進行仔細的統(tǒng)計分析,讓用戶更加了解系統(tǒng)的運行情況,并為用戶提供數(shù)據(jù)基礎,方便用戶發(fā)現(xiàn)設備異常,從而找出改善點,以及針對用能情況挖掘節(jié)能潛力。

分析報告

7.17能耗設備用能

監(jiān)控耗能設備運行、停機及異常狀態(tài),及時解決設備故障停運導致無法正常生產(chǎn)。

7.18線損分析

根據(jù)節(jié)點、能源分類,查詢各個節(jié)點線路上的能源損耗數(shù)據(jù),及時發(fā)現(xiàn)能量在使用過程中的跑冒滴漏和異常用能等浪費的問題,提醒用戶及時進行干預。

7.19碳排放管理

按照區(qū)域對碳排放總量的變化趨勢進行統(tǒng)計,并進行同環(huán)比分析。對單位產(chǎn)值碳排放量進行計算,并結合減排指標實現(xiàn)超標預警,提升區(qū)域減排水平,促進碳達峰目標實現(xiàn)。

7.20電能質量監(jiān)測

實時監(jiān)測諧波含量、三相不平衡度、功率因數(shù)等,確保功率因數(shù)不低于供電局考核指標,避免被罰款和設備出現(xiàn)故障。

7.21運維管理

系統(tǒng)支持設備日常巡檢計劃、派工、消缺、報修、派工等設備運維管理,方便運行管理人員的制定巡檢計劃、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,進行故障報修、跟進維修進度,滿足日常巡檢、設備維修保養(yǎng)需要。

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7.22報警管理

針對于電氣正常開展、限電和能耗雙控,實現(xiàn)電參量異常報警、電氣火災隱患報警、能耗超標報警、限電報警等,幫助企業(yè)提前預警,避免發(fā)生火災事故和被罰款導致用能成本過高。支持分級分類報警,可對報警進行派發(fā)與閉環(huán)處理。

7.23能耗抄表

可自定義時間段抄儀表的抄表值以及差值,可自定義抄表的分類分項。

7.24能耗分析自定義時間抄表

可自定義時間段內各個拓撲節(jié)點的能耗值,可自定義抄表能耗值的的分類分項。

7.25容需量報表

提供容需量報表,實時展示容量需量價格的變化情況,幫助企業(yè)實現(xiàn)容改需,降低基本電費。

7.26復費率報表

對尖、峰、平、谷用電量及成本費用進行統(tǒng)計分析,為企業(yè)分時用電,優(yōu)化成本效益提供數(shù)據(jù)支持。

7.27文檔管理

對國標、能源管理制度、能源指標體系等文件進行歸檔,可快速查詢相關文檔。對儀表臺賬進行系統(tǒng)管理,支持文件的上傳和下載。

7.28 3D可視化大屏

對場景進行虛擬仿真,展示各區(qū)域運行及能源消耗情況,可實現(xiàn)分層預覽、轉場展示、風格切換、智能巡檢等效果,支持模型與監(jiān)測點位的自定義綁定。

7.29 3D子系統(tǒng)

對各動力子系統(tǒng)進行虛擬仿真,展示子系統(tǒng)的動力管線、設備的實時狀態(tài)及能源消耗情況,可實現(xiàn)動態(tài)的能源流向效果。

7.30工業(yè)組態(tài)

可通過圖形化的編輯方式自定義組態(tài)圖,展示設備運行狀態(tài)及能源消耗情況,可上傳自定義素材及綁定監(jiān)測數(shù)據(jù)。

7.31自定義駕駛艙

可通過圖形化的操作方式自定義駕駛艙,以折線圖、餅圖、表格等圖形展示采集數(shù)據(jù)及各類統(tǒng)計數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)源包括API、數(shù)據(jù)庫查詢、MQTT、Excel等方式。

7.32基礎數(shù)據(jù)管理

對系統(tǒng)的項目、探測器、設備型號、電參量、節(jié)點、能源、公示、及相關參數(shù)進行配置、修改、刪除等管理、進行用戶添加和授權管理、合同管理。

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7.33手機APP

APP支持Android、iOS操作系統(tǒng),方便用戶按能源分類、區(qū)域、車間、工序、班組、設備等不同維度掌握企業(yè)能源消耗、產(chǎn)線比對、效率分析、同環(huán)比分析、能耗折標、事件記錄、運行監(jiān)視、異常報警、配電圖、工藝流程圖、能流圖。

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7.34知識產(chǎn)權證書

Acrel-700工業(yè)能耗管理平臺軟著企業(yè)能源管家

八、系統(tǒng)硬件配置

應用場景

型號

圖 片

保護功能

企業(yè)能源管控平臺

Acrel-7000

安科瑞企業(yè)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(yè)的生產(chǎn)、輸配和消耗環(huán)節(jié)實行集中扁平化的動態(tài)監(jiān)控和數(shù)據(jù)化管理,監(jiān)測企業(yè)電、水、燃氣、蒸汽及壓縮空氣等各類能源的消耗情況。

智能網(wǎng)關

Anet-2E8S1

8路RS485串口,光耦隔離,2路以太網(wǎng)接口,支持ModbusRtu、ModbusTCP、DL/T645-1997、DL/T645-2007、CJT188-2004、OPC UA等協(xié)議的數(shù)據(jù)接入,ModbusTCP(主、從)、104(主、從)、建筑能耗、SNMP、MQTT 等協(xié)議上傳,支持不同協(xié)議向多平臺轉發(fā)數(shù)據(jù);輸入電源:AC/DC 220V,導軌式安裝。

ANet-2E4SM

IMG_5349

4路RS485 串口,光耦隔離,2路以太網(wǎng)接口,支持ModbusRtu、ModbusTCP、DL/T645-1997、DL/T645-2007、CJT188-2004、OPC UA、ModbusTCP(主、從)、104(主、從)、建筑能耗、SNMP、MQTT;(主模塊)輸入電源:DC 12 V ~36 V 。支持4G擴展模塊,485擴展模塊。

ANet-485

M485模塊:4路光耦隔離RS485

ANet-M4G

M4G模塊:支持4G全網(wǎng)通

35kV/10kV/6kV進線

AM5SE-F

IMG_9948

三段式過流保護、反時限過流保護、兩段式零序101過流/反時限過流保護、兩段式零序102過流/反時限過流保護、重合閘、后加速過流保護、過負荷保護、PT斷線告警、控制回路故障告警、頻率保護、FC閉鎖、失壓跳閘、逆功率保護、過電壓保護、零序過壓保護;斷路器遙控分/合閘操作;故障錄波;獨立的操作回路;檢同期;U、I、P、Q、Ep、Eq等電參量測量。

35kV/10kV/6kV饋線

配電變壓器

AM5SE-T

三段式過流保護、反時限過流保護、兩段式零序101過流保護、兩段式零序102過流保護、101反時限過流保護、102反時限過流保護、過負荷保護、PT斷線告警、控制回路故障告警、非電量保護、FC 閉鎖;斷路器遙控分/合閘操作;故障錄波;獨立的操作回路;U、I、P、Q、Ep、Eq等電參量測量。

電動機(2000KW以下)

AM5SE-M

過流一段保護(啟動中、已運行)、過流二段

保護、反時限過流保護、兩段式負序過流/負序

反時限過流保護、兩段式零序過流保護、熱過載保護、過負荷保護、堵轉保護、啟動時間過長保護、低電壓保護、非電量保護、PT斷線告警、控制回路故障告警、零序過壓告警、FC閉

鎖、電壓不平衡保護、相序保護、電壓斷相保

護、過電壓保護;斷路器遙控分/合閘操作;故

障錄波;獨立的操作回路;U、I、P、Q、Ep、

Eq等電參量測量。

35kV/10kV/6kV母聯(lián)

AM5SE-B

兩段式過流保護、反時限過流保護、后加速過流保護、進線備投/母聯(lián)備投/聯(lián)切備投/自適應備投、PT斷線告警、控制回路故障告警、母線充電保護;斷路器遙控分/合閘操作;故障錄波;獨立的操作回路檢同期。

35KV/10kV/6kV電容器

AM5SE-C

兩段式定時限過流保護、反時限過流保護、兩段式零序過流保護、欠電壓保護、過電壓保護、零序過電壓保護、不平衡電壓保護、不平衡電流保護、非電量保護、PT斷線告警、控制回路故障告警;斷路器遙控分/合閘操作;故障錄波;獨立的操作回路;U、I、P、Q、Ep、Eq等電參量測量。

主變

AM5SE-D2

兩圈變差動速斷保護、比率制動差動保護

主變

AM5SE-TB

三段式過流保護(帶復合電壓、帶方向閉鎖)、反時限過流保護、零序過流保護、間隙零序電流保護、零序電壓保護、過負荷保護、啟動通風、閉鎖有載調壓、斷路器遙控分合

閘、故障錄波、全電量測量、獨立操作回路、遙控升檔/降檔/急停、變壓器檔位測量;U、1、P、Q、Ep、Eq等電參量測量。

PT并列監(jiān)測

AM5SE-UB

IMG_9948

PT并列、低電壓告警、PT斷線告警、過電壓告警、零序過壓告警

大功率異步電機

AM5SE-MD

電機差動速斷保護、比率差動保護、啟動中過流一段保護、已運行定時限過流保護、過負荷保護、零序過流保護、過熱保護、堵轉保護、低電壓保護、斷路器遙控分合閘、獨立操作回路、故障錄波、全電量測量;U、I、P、Q、Ep、Eq等電參量測量。

主變保護

AM5SE-D3

三圈變差動速斷保護、比率制動差動保護

主變公共測控、進線公共測控

AM5SE-K

20路遙信、10路開出、遙測

35kV/10kV/6kV 弧光保護

ARB5-M

7E7A9891

測量所有的常用電力參數(shù),如三相電流、電壓,有功、無功功率,電度,諧波等,并具備完善的通信聯(lián)網(wǎng)功能,非常適合于實時電力監(jiān)控系統(tǒng)。

ARB5-E

7E7A9913

DIN35mm導軌式安裝結構,體積小巧,能測量電能及其他電參量,可進行時鐘、費率時段等參數(shù)設置,精度高、可靠性好、性能指標符合國標GB/T17215-2002、GB/T17883-1999和電力行業(yè)標準DL/T614-2007對電能表的各項技術要求,并且具有電能脈沖輸出功能;可用RS485通訊接口與上位機實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。

ARB5-S

7E7A9908

三相全電量測量,剩余電流、2-63次諧波,支持付費率,量值、電纜溫度,可選2G/4G通訊。

35kV/10kV/6kV進線柜電能質量在線監(jiān)測

APView500

APView500

相電壓電流+零序電壓零序電流,電壓電流不平衡度,有功無功功率及電能、事件告警及故障錄波,諧波(電壓/電流 63 次諧波、50 組間諧波、35 組高次諧波、諧波含有率、諧波功率、諧波畸變率、K因子)、波動/閃變、電壓暫升、電壓暫降(故障源定位)、電壓中斷、沖擊電流、1024點波形采樣、定時錄波、電能質量合格率統(tǒng)計,波形實時顯示及故障波形查看,內存32G,16DO+22DI,2RS485+1RS232+1GPS,+3以太網(wǎng)接口+1WiFi+1USB接口支持U盤到處數(shù)據(jù),支持61850協(xié)議。

35kV/10kV/6kV間隔智能操控、節(jié)點測溫

ASD500

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液晶屏顯示一次回路動態(tài)模擬圖、彈簧儲能指示、高壓帶電顯示及閉鎖、驗電、核相、3路溫濕度控制及顯示、遠方/就地、分合閘、儲能旋鈕、預分預合閃光指示、分合閘完好指示、分合閘回路電壓測量、人體感應、柜內照明控制、1路以太網(wǎng)、2路RS485、1路USB接口、GPS對時、高壓柜內電氣接點無線測溫、全電參量測溫、脈沖輸出、4~20mA輸出

35kV/10kV/6kV傳感器

ATE400

HG9A4593

合金片固定,CT感應取電,啟動電流大于5安培,測溫范圍-50-125℃,測量精度±1℃;傳輸距離空曠150米

35kV/10kV/6kV間隔

電參量測量

APM810

HG9A9569

三相(I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ),零序電流In,四象限電能,實時及需量,本月和上月峰值,電流、電壓不平衡度,66種報警類型及外部事件(SOE)各16條事件記錄,支持SD卡擴展記錄,2-63次諧波,2DI+2DO,RS485/Modbus,LCD顯示

低壓進線

APM810

三相(I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ),零序電流In;四象限電能;實時及需量;本月和上月峰值;電流、電壓不平衡度;負載電流柱狀圖顯示;66種報警類型及外部事件(SOE)各16條事件記錄,支持SD卡擴展記錄;2-63次諧波;2DI+2DO RS485/Modbus;LCD顯示

AEM96

AEM1

三相電參量U、I、P、Q、S、PF、F測量,總正反向有功電能統(tǒng)計,正反向無功電能統(tǒng)計;2-31次分次諧波及總諧波含量分析、分相諧波及基波電參量(電壓、電流、功率);電流規(guī)格3×1.5(6)A,有功電能精度0.5S級,無功電能精度2級

0.4kV無功補償

ARC

ARC-8R 正視圖1

測量I、U、Hz、cosΦ,具備過電壓保護、欠流鎖定、電網(wǎng)諧波過大保護功能,可控制電容器的投切,RS485/Modbus協(xié)議

APM810

HG9A9569

三相(I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ),零序電流In,四象限電能,實時及需量,本月和上月峰值,電流、電壓不平衡度,66種報警類型及外部事件(SOE)各16條事件記錄,支持SD卡擴展記錄,2-63次諧波,2DI+2DO,RS485/Modbus,LCD顯示

ANSVC

ANSVC

ANSVC低壓無功功率補償裝置并聯(lián)在整個供電系統(tǒng)中,能根據(jù)電網(wǎng)中負載功率因數(shù)的變化控制電力電容器投切進行補償,具有多種補償形式,可根據(jù)電網(wǎng)的實際情況,合理選用補償形式。

0.4kV有源濾波

AnSin-□-M

Ⅰ型

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采用DSP+FPGA全數(shù)字控制方式,并聯(lián)在系統(tǒng)中,兼補諧波和無功;可對2~51次諧波進行全補償或*定特定次諧波進行補償;具備完善的橋臂過流保護、直流過壓保護、裝置過溫保護功能;基于谷歌Fliutter框架構建的遙信、遙控軟件平臺,具備遠程服務與數(shù)據(jù)處理功能;支持IOS、安卓、PC多平臺交互;具備超前和滯后的功率因數(shù)校正功能,可將三相不平衡負荷調整至平衡;具備動態(tài)過溫降載功能,較大限度的保證濾波器的持續(xù)運行;具備智能風扇轉速控制功能,根據(jù)負荷率和環(huán)境溫度智能控制風扇轉速,降低損耗;具備動態(tài)擴容功能。

0.4kV出線

AEM72

XSX02967

三相電參量U、I、P、Q、S、PF、F測量,總正反向有功電能統(tǒng)計,正反向無功電能統(tǒng)計;2-31次分次諧波及總諧波含量分析、分相諧波及基波電參量(電壓、電流、功率);電流規(guī)格3×1.5(6)A,有功電能精度0.5S級,無功電能精度2級

ARD3M

1

ARD3智能電動機保護器適用于額定電壓至AC690V、額定電流至AC800A、額定頻率為50/60Hz的電動機,可與接觸器、電動機起動器等電器元件構成電動機控制保護單元,有遠程自動控制、現(xiàn)場直接控制、面板指示、信號報警、現(xiàn)場總線通信等功能。

ANHPD300

153930te

對用電設備產(chǎn)生的隨機高次諧波、脈沖尖峰、電涌等具有吸收作用,能濾除電壓尖峰雜波、矯正畸變的電壓波形,對諧波噪聲進行消化和吸收,防止保護裝置誤跳閘,保證用電設備正常運行。

DTSD1352

DTSD1352-4S正面

三相電參量U、I、P、Q、S、PF、F測量,分相正向有功電能統(tǒng)計,總正反向有功電能統(tǒng)計,總正反向無功電能統(tǒng)計;紅外通訊;電流規(guī)格:經(jīng)互感器接入3×1(6)A,直接接入3×10(80)A,有功電能精度0.5S級,無功電能精度2級

變壓器繞組溫度檢測

ARTM-8

HG9A9393

8路溫度巡檢,熱電阻信號輸入,RS485接口,2路繼電器輸出,預埋PT100

變壓器接頭測溫

低壓進出線柜接頭測溫

ARTM-Pn-E

HG9A9792

可以嵌入式安裝低壓柜面板上,每臺裝置可以接收60個無線傳感器的數(shù)據(jù)。裝置帶有一路485接口,可將采集到的溫度數(shù)據(jù)上傳到監(jiān)控。2路告警出口,全電參量測量

ATE400

HG9A4593

合金片固定,CT感應取電,啟動電流大于5(A),測溫范圍-50-125℃,測量精度±1℃;傳輸距離空曠150米

配套附件

AKH-0.66

80I阿里巴巴白底主圖-無LOGO

測量型互感器,采集交流電流信號

AKH-0.66L

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剩余電流互感器,采集剩余電流信號。

柜內環(huán)境溫濕度

AHE

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無線溫濕度傳感器,溫度精度:±1℃,濕度精度:±百分之3RH,發(fā)射頻率:5min,傳輸距離:200m,電池壽命:≥3年(可更換)

ATC600

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兩種工作模式:終端、中繼。ATC600-Z做中繼透傳,ATC600-Z到ATC600-C的傳輸距離空曠1000m,ATC600-C可接收AHE傳輸?shù)臄?shù)據(jù),1路485,2路報警出口。

智能遠傳水表

物聯(lián)網(wǎng)水表 LXSY-O-M/NB

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電子直讀式,高清晰液晶顯示,具備誤差自動修正功能;各參數(shù)可設;斷電后數(shù)據(jù)可保存10年以上;可根據(jù)需要擴展遠程控制閥門開關功能;可在120℃下長期工作,水解穩(wěn)定;抗酸堿腐蝕性強不易被腐蝕,阻燃性能好;水資源免遭二次污染

智能遠傳

燃氣表

燃氣表

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直接讀取燃氣表的窗口值,無累計誤差;電子部分平時可不工作,可在讀表瞬間工作;直讀燃氣表無需初始化;表計地址可以靈活設定

冷熱量表

冷熱量表

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流量計量無機械齒輪,無磁傳感器,耐磨、耐腐蝕、防攻擊;電壓低或受到攻擊破壞時自動報警;溫度傳感器斷路、短路時自動報警;流量和溫度分段,準確度高;溫度的冷熱端采用數(shù)字方法修正和校準,誤差接近于0;根據(jù)流速智能降耗;數(shù)據(jù)多重備份自動糾錯技術;低功耗

九、結論

綜上所述,能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)是實現(xiàn)雙碳目標的重要手段。為了更好地實現(xiàn)這一目標,我們需要解決目前存在的數(shù)據(jù)收集面不足、能效采集標準缺失、數(shù)據(jù)質量保障難,應用方向不夠清晰的問題,強化企業(yè)接入端系統(tǒng)和省級數(shù)據(jù)匯聚系統(tǒng)的建設和應用,持續(xù)提升可再生能源和原料用能分析,強化能效對標應用、推進智能化管理等。充分發(fā)揮能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)作用,為碳排放雙控管理的決策研判提供足夠的數(shù)據(jù)支撐,這將有助于推動工業(yè)領域的綠色轉型和可持續(xù)發(fā)展,落實“雙碳”目標要求。

參考文獻

[1]徐強.加快建設重點用能單位能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)助推 生態(tài)文明與綠色發(fā)展[J]. 中國能源,2018(4):5-9.

[2]蘇奕儒.能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)在節(jié)能管理中的應用探究 [J]. 化學工程與裝備,2022(5):193-195.

[3]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設計與選型手冊.2022.05版.

[4]安科瑞企業(yè)能源管控平臺.2023.06版.

 

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