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企业能源消耗管理项目的设计分析
摘要：主要针对公司研究所管辖下的总部厂区、齿轮传动事业部车间、东所、西所等主要场所进行电能一、二级能耗监测,同时对重点设备进行能耗监测。为公司研究所未来全面能源管控平台建设打下坚实的基础,同时为企业申请国家能源管理建设补贴提供实地项目条件。项目严格依据中国中车股份有限公司企业标准Q/CRRC《能源管控和关键设备效能监控系统》建设实施。
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1、项目概述
本次用电能耗管理系统监管范围包括总部110kV变电站、总部空压机、热处理车间控制室、热处理车间生产用炉、精锻车间、有箱车间、无箱车间、东所总变、东所环汽变、东所主要变电站、西所主要变电站、焊接和无损检测培训中心、材料工艺研发中心、试验检测中心、试验验证车间、铸造部活塞环铸造车间、铸造部精密铸造车间。
整体用电能耗监测可实现以下功能:厂区、重点用电设备能源消耗情况的动态监管;单位整体、单位厂区、单体用能设备等多级组织结构管理;用电能源数据可视化;能耗指标的科学预警、预测分析;全面的数据汇总、统计分析;能耗指标的多种对标分析;指标异常分析;自动生成分析报告;报表的兼容与扩展性;为企业提供用能管理工具;提供企业能耗数据自动上报不同上级单位;提供集成不同下层监控系统数据,与其它信息化系统进行数据互连。
2、能耗管理软件特点
1)平台具有开放性、互联性。平台可开放给第三方进行数据对接;同时,可以接入任何异构系统。
2)能源的精准计量管理和监控管理以办公楼为控制对象,可以精确实现每个区域内耗能的自动控制和监测。如以“气候补偿算法”为核心的供冷节能系统;以房间(办公室、卫生间等)为被控对象,既能实现电的控制和管理,又能实现水的控制和管理。
3)海量的受控对象:系统采用了现场总线结构,可根据用户要求灵活配置受控对象,受控对象的数目无限制。
4)同时提供可靠的有线网络和方便的无线网络。通过无线通信网络使建筑内各系统连接非常容易,保持了建筑内原有风貌,降低了施工难度,确保了实施进度。
5)便利的扩展升级,监控对象的扩展只需要在系统平台上进行简单模块化配置就能完成;系统的功能扩展只需要在系统平台上进行授权开放设定。
6)灵活的控制模式,由于采用了多级网络控制技术,可以实现集中、分散和混合(集中+分散)等多种灵活的控制模式,从而能满足建筑改造的实际需求并提供最佳的系统配置方案。
7)智能的照明节电,以智能传感器终端和智能的节能灯设备为基础,平台综合关联因素分析照明节能模式。
8)智能化的控制和管理,具有手动和自动控制方式,在手动方式下,管理者可以指定任意受控对象进行操作;在自动方式下,系统能根据管理者制定的时间表进行自动控制,从而减轻管理者日常维护的劳动强度。
9)系统平台根据建筑内的办公情况、人员活动情况、工作假日情况等,主动感知建筑的运行,主动学习和记忆建筑的运行。
10)系统平台可根据需求提供3d可视化的管理界面,便于管理者进行操作。
3、能耗管理平台基本功能
3.1公司能源管理
1)数据管理:
能源结构(能源分类和单项能源结构);能流分析(电力负荷图、能量平衡网络图);能量平衡(能量利用率、能源利用率);能源成本(总成本、部门成本、重点用能工艺成本、人均能源成本、万元销售能源成本、万元产值能源成本、万元增加值能源成本);能耗统计(提供表格格式);报表输出(提供表格格式)。
2)能效管理:
能源计划(年度指标、分解指标);能源绩效(指标完成情况);能源考核(年度指标考核、能耗定额、重点单耗);对标管理(同类同时间)。
3)应急管理:
能源事件、异常预警、应急预案。
4)优化管理:
数据集成、节能潜力分析、能耗预测、智能知识库。
5)数据展示:
能耗网络图(平面图)、能耗分析、实时曲线、历史曲线。
6)设备管理:
重点用能设备(型号、编码、供货商、供货时间、功率、动态数据、效率、维保计划)。
3.2部门用能统计
1)数据管理:
能源结构(能源分类和单项能源结构);能流分析(电力负荷图);能源成本(总成本、部门成本、重点用能工艺成本、人均能源成本、万元销售能源成本、万元产值能源成本、万元增加值能源成本);能耗统计(提供表格格式);报表输出(提供表格格式)。
2)能效管理:
能源计划(年度指标、分解指标);能源绩效(指标完成情况);能源考核(年度指标考核、能耗定额、重点单耗);对标管理(同类同时间)。
3)应急管理:
能源事件、异常预警、应急预案。
4)优化管理:
数据集成、节能潜力分析、能耗预测、智能知识库。
5)设备管理:
重点用能设备(型号、编码、供货商、供货时间、功率、动态数据、效率、维保计划)。
4、建设内容
本次项目严格依据中国中车股份有限公司企业标准Q/CRRC《能源管控和关键设备效能监控系统》建设实施。
能源管理中心平台的建设,需要配套的网络系统作为基础,同时需要针对项目实际情况采购、安装能耗采集设备及敷设相应的通信总线。
建设内容主要为能源管理平台采集网络系统的建设;能源管理平台软件应用功能设计开发;能管平台集成与数据互通系统。
4.1平台网络系统
本项目网络系统需采用先进、成熟和标准化的计算机布线技术和网络技术,建成一个技术先进、方便、实用、安全、可靠、扩展灵活的现代计算机网络系统,能够支持各种计算机、终端、综合楼宇设备等并行传输数据的园区设备物联网网络。
鉴于企业性质和信息的敏感性,组网时采取保密区物理隔离的组网方式,以保证数据的安全性和私密性。
4.2应用功能设计开发
能源管理平台不同用户有不同的应用特点,根据用户自身点具有一定特色应用功能设计。其内容包括平台基本数据结构设计、平台管理架构设计、平台各功能UI设计、多种管理报表设计、数据上报设计、人工录入数据设计、集成自控系统设计与其他系统数据对接设计。
4.3系统集成与数据互通
1)集成总部110kV变电站原电能数据。要有原厂提供数据接口与我方平台做数据对接。
2)集成热处理厂区中自控自控系统,采集运行曲线、炉膛温度、工艺曲线、人工录入产量、plc其他数据等。需要原自控系统厂家配合提供数据接口。
3)电能数据提供上报功能,一是上报给上级公司;二是部分数据上报给政府管理部。
5、项目周期及实施进度要求
根据当前调研情况列出项目预计周期,具体如表1所示。
表1项目周期及实施进度要求表
6、项目预期效益
本次项目实施是为未来能源管控打下基础,本项目实现电能实时数据采集,采集电能数据,发现能耗消耗异常点,提高现有能耗管理工作效率。整体能源管理平台建成后有以下效益。
6.1节能效益分析
6.1.1节能改造与控制
1)对泵、风机、空压机等大功率电机系统根据实时负荷需量,采用变频节能运行模式。
2)风机、空压机等变频器智能联网,实现远程集中化监控管理,利用各工艺段的压力、温度、风速等实时参数对现有变频器进行自动控制,对变频运行效果不好的设备及时进行跟踪和实施改造措施,避免长期工频运行,有效节能。
3)对供配电系统进行实时在线计量、监测和控制,实现遥信、遥测、遥控、遥视、遥调,实现配电自动化。
6.1.2管理节能
1)对能源质量进行实时监测,确保提供给设备高质量的能源,提高设备工作效率和运行寿命,降低设备成本。
2)进行用能诊断,提高能源利用效率,减少能耗费用。
3)进行节能潜力分析,为节能改造提出指导方向,减少因采用不恰当节能方式引起的损失。
4)根据“科学用能、系统节能”的原理,对水泥生产系统和全厂管理的主要环节进行在线诊断、分析,能实时地掌握全厂管理和生产的状况,由操作的4个基本要素(操作指标、操作参数、操作方法、排除故障)入手,不断优化和控制,降低厂区生产能耗,提高厂区经济效益,实现厂区的最佳效益。
6.2社会效益分析
社会效益主要包括:节约能源,降低企业能耗,提高能源利用率;提供企业能源节能控制与管理的技术手段,提高生产能源自动化管理水平;获取节能经济效益,节约国家财政支出;推动节能系统技术进步;为社会增加就业机会;降低污染排放,提高环境质量;验证节能效果,指引节能方向。
6.3综合经济效益
能源管控平台系统效益包括直接经济效益和间接经济效益两部分。建成EMS后,实现公司能源生产全面管理、计划生产、用能计量,实行能源成本管控,实行统一调度,优化能量平衡,减少用电量、排放量,提高环保质量,降低电网能耗,参考行业能源管控平台系统建设的先进经验,实现能源统一管理可节能3%～10%。
参考文献：
[1]李珩.合同能源管理项目的风险与防范[J].科技经济导刊,2020(20):182-183.
[2]苏民,周宽.能源企业基于项目管理的精品工程创建实践[J].企业管理,2018(12):396-397.
肖宝庄.企业能源消耗管理项目的设计分析[J].技术与市场,2021,28(02):160-161+163.
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2023-07-03
主要针对公司研究所管辖下的总部厂区、齿轮传动事业部车间、东所、西所等主要场所进行电能一、二级能耗监测,同时对重点设备进行能耗监测。为公司研究所未来全面能源管控平台建设打下坚实的基础,同时为企业申请国家能源管理建设补贴提供实地项目条件。项目严格依据中国中车股份有限公司企业标准Q/CRRC《能源管控和关键设备效能监控系统》建设实施。
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2020-11-20
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期刊名称：新能源进展
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主办单位：中国科学院广州能源研究所
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专业分类：科技
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2021-02-05
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