安科瑞顧強(qiáng)

摘 要：能源消耗量大、能源運(yùn)輸供給不足、環(huán)境壓力日趨增加、能耗雙控等一系列問題一直困擾著鋼鐵冶金行業(yè)，制約著企業(yè)快速穩(wěn)定健康發(fā)展。本文介紹的安科瑞EMS能源管控平臺(tái)，采用自動(dòng)化、信息化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)從能源數(shù)據(jù)采集、過程監(jiān)控、能源介質(zhì)消耗分析、能耗管理等全過程的自動(dòng)化、合理化、科學(xué)化管理，使能源管理、能源生產(chǎn)以及使用的全過程結(jié)合起來，運(yùn)用先進(jìn)的數(shù)據(jù)處理與分析技術(shù)，進(jìn)行離線生產(chǎn)分析與管理，實(shí)現(xiàn)全廠能源系統(tǒng)的統(tǒng)一調(diào)度，優(yōu)化能源介質(zhì)平衡、合理地利用能源，提高能源質(zhì)量、降低能源消耗，達(dá)到節(jié)能降耗和提升整體能源管理水平的目的。

關(guān)鍵詞：EMS能源管控平臺(tái)；節(jié)能降耗

引言

安科瑞EMS能源管控平臺(tái)采用的是一種新型前沿的節(jié)能技術(shù)手段，它利用物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)手段，對(duì)鋼鐵廠的能源體系運(yùn)行進(jìn)行全方面監(jiān)控，并為生產(chǎn)組織、能源調(diào)度和其它能源業(yè)務(wù)管理提供數(shù)據(jù)支撐，并通過系統(tǒng)化管理，使鋼鐵廠達(dá)到利用能源和節(jié)約能源的目的。國內(nèi)外的眾多案例顯示，很多行業(yè)都從能源管理系統(tǒng)的建設(shè)應(yīng)用中受益。鋼鐵冶金行業(yè)既是用能大戶，也是產(chǎn)能大戶，因此，能源的合理規(guī)劃和利用就顯得尤為重要。建立長期合理的能源管理體系，不僅可以合理減少鋼鐵廠生產(chǎn)組織模式、工藝設(shè)備建設(shè)使用情況以及管理調(diào)度現(xiàn)狀等環(huán)節(jié)存在的不合理現(xiàn)象，甚至還能夠改變鋼鐵廠能耗居高不下、環(huán)境質(zhì)量不如人意以及能源管理模式粗放浪費(fèi)嚴(yán)重等問題。

1 安科瑞EMS能源管控平臺(tái)建設(shè)的技術(shù)路線和意義

安科瑞EMS能源管控平臺(tái)主要運(yùn)用各種技術(shù)手段，以節(jié)能降耗、優(yōu)化輸配、合理使用、綠色清潔生產(chǎn)為目標(biāo)，通過先進(jìn)技術(shù)手段或采集管理設(shè)備將分布于鋼鐵廠各個(gè)角落的自動(dòng)化控制設(shè)備、能源儀表、環(huán)境傳感器等各種工業(yè)單元進(jìn)行整合和連接，形成數(shù)據(jù)信息網(wǎng)，按照鋼鐵廠業(yè)務(wù)管理需要實(shí)時(shí)獲取數(shù)據(jù)，并在此基礎(chǔ)上依據(jù)不同的業(yè)務(wù)需要建立多樣化能源生產(chǎn)控制數(shù)學(xué)模型與管理模型，再以各種功能豐富的軟件、系統(tǒng)作為數(shù)據(jù)計(jì)算、展示、管理的載體，以不同的信息形態(tài)面向鋼鐵廠企業(yè)各層級(jí)用戶，實(shí)時(shí)、全方面、立體地展示車間區(qū)域、廠區(qū)域乃至整個(gè)鋼鐵廠區(qū)域的能源配置使用現(xiàn)狀、工藝設(shè)備運(yùn)行現(xiàn)狀、物流組織現(xiàn)狀、環(huán)保管理現(xiàn)狀等。供用戶對(duì)當(dāng)前生產(chǎn)形式進(jìn)行即時(shí)調(diào)整，同時(shí)為下一階段的工作組織方向決策提供數(shù)據(jù)分析依據(jù)。

安科瑞EMS能源管控平臺(tái)通過實(shí)行能源集中、扁平化、精細(xì)化控制，可降低人工成本，提升鋼鐵廠企業(yè)管理效率，減少事務(wù)處置環(huán)節(jié)，為鋼鐵廠的精細(xì)化管理提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，這對(duì)優(yōu)化能源產(chǎn)耗平衡、減少碳排放、提高環(huán)保質(zhì)量、降低鋼產(chǎn)量單耗都有重要作用，而且它對(duì)于事故預(yù)案的制定和執(zhí)行、事故原因的快速分析和事故的及時(shí)判斷處理、正常和異常情況下的能源供需的合理調(diào)整和平衡都是十分合理的。

2 安科瑞EMS能源管控平臺(tái)的架構(gòu)組成和軟件功能

2.1 安科瑞EMS能源管控平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

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安科瑞能效管理方案由設(shè)備層、傳輸層、數(shù)據(jù)層、服務(wù)層組成。

設(shè)備層（鋼鐵廠需要安裝電表、水表、氣表以及其他能源計(jì)量設(shè)備）通過RS485專線或無線通訊；

傳輸層（邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)）可通過RS485專線或無線通訊采集末端設(shè)備數(shù)據(jù)，并以以太網(wǎng)或4G、NB等方式將數(shù)據(jù)傳送至數(shù)據(jù)層；

數(shù)據(jù)層（一般部署在鋼鐵廠機(jī)房服務(wù)器中）處理傳輸層上傳數(shù)據(jù)，并為服務(wù)層業(yè)務(wù)做服務(wù)，可與鋼鐵廠的生產(chǎn)系統(tǒng)或者其他相關(guān)系統(tǒng)做數(shù)據(jù)對(duì)接；

服務(wù)層（一般部署在鋼鐵廠機(jī)房服務(wù)器中）提供數(shù)據(jù)分析、能源管理、能耗預(yù)測、事件報(bào)警等功能；

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AcrelEMS企業(yè)微電網(wǎng)能效管理平臺(tái)通過在企業(yè)微電網(wǎng)源、網(wǎng)、荷、儲(chǔ)、充的各個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)安裝計(jì)量和分析裝置，搭建三級(jí)計(jì)量體系，用于監(jiān)測企業(yè)能耗總量和能耗強(qiáng)度，從而診斷低能效環(huán)節(jié)。平臺(tái)根據(jù)最新的電網(wǎng)價(jià)格、用電負(fù)荷、電網(wǎng)調(diào)度指令等情況，調(diào)整能源使用策略，優(yōu)先使用綠色能源，使企業(yè)微電網(wǎng)始終高效穩(wěn)定運(yùn)行，快速響應(yīng)電網(wǎng)需求，實(shí)現(xiàn)能源互聯(lián)、信息互動(dòng)，也可以把數(shù)據(jù)上傳政府能源管控平臺(tái)，例如發(fā)改委、工信部、住建部門重點(diǎn)用能單位能耗在線監(jiān)測平臺(tái)、電力需求側(cè)平臺(tái)、建筑能耗監(jiān)測平臺(tái)等。

●?能效對(duì)標(biāo)挖掘節(jié)能潛力

??????? AcrelEMS能效管理平臺(tái)通過搭建3級(jí)計(jì)量體系，采集企業(yè)總能源數(shù)據(jù)，幫助企業(yè)了解各類能源消耗量，并且可細(xì)化到建筑、車間、產(chǎn)線、班組、工序，計(jì)算產(chǎn)品單耗、單位面積能耗或萬元產(chǎn)值能耗，從而計(jì)算出能耗總量和能耗強(qiáng)度的雙控指標(biāo)。并可以和國際現(xiàn)金、國內(nèi)行業(yè)標(biāo)桿進(jìn)行比對(duì)，找出企業(yè)能效提升空間，輔助企業(yè)進(jìn)行能源績效考核和能源平衡優(yōu)化，從而對(duì)癥下藥，改善或淘汰落后產(chǎn)能。

工業(yè)產(chǎn)品單耗或萬元產(chǎn)值能耗分析

能效對(duì)標(biāo)（行業(yè)標(biāo)桿、基準(zhǔn)值）

●降低數(shù)據(jù)中心PUE

????????《行動(dòng)計(jì)劃》單獨(dú)提到了數(shù)據(jù)中心的能效目標(biāo)，并為數(shù)據(jù)中心、通信基站和通信機(jī)房提高能效提供了指導(dǎo)方案。安科瑞為數(shù)據(jù)中心提供智能精密配電柜或智能小母線解決方案，配合數(shù)據(jù)中心和5G通信基站能效管理系統(tǒng)，幫助數(shù)據(jù)中心從高壓變電站管理到末端單柜能耗數(shù)據(jù)，建立數(shù)據(jù)中心數(shù)字化系統(tǒng)，為數(shù)據(jù)中心和5G基站節(jié)能降耗提供管理策略和數(shù)據(jù)支持。

?數(shù)據(jù)中心能效監(jiān)測

●工業(yè)企業(yè)能源管理

??????? AcrelEMS能效管理系統(tǒng)除了計(jì)算企業(yè)能耗總量和能耗強(qiáng)度外，還可以幫助工業(yè)企業(yè)制定實(shí)施節(jié)能計(jì)劃，建立節(jié)能目標(biāo)責(zé)任制，開展能源管理體系認(rèn)證。平臺(tái)可設(shè)定能源計(jì)劃以及生產(chǎn)計(jì)劃，以此預(yù)測出能源使用量并以此制定能源績效考核目標(biāo)。

企業(yè)能源計(jì)劃

●園區(qū)多能高效互補(bǔ)

??????? AcrelEMS能效管理平臺(tái)根據(jù)園區(qū)用電特點(diǎn)配置包括分布式光伏、儲(chǔ)能等方式擴(kuò)展園區(qū)供電容量，結(jié)合園區(qū)內(nèi)部充電樁、照明和空調(diào)等負(fù)荷控制提前規(guī)劃企業(yè)用能控制策略，把園區(qū)生產(chǎn)用電需求、新能源發(fā)電、可控負(fù)荷組成的企業(yè)微電網(wǎng)結(jié)合錯(cuò)峰避峰計(jì)劃制定有序用電策略，制定預(yù)警線，也可以按照預(yù)先設(shè)置的優(yōu)先順序自動(dòng)切除負(fù)荷，比如空調(diào)、充電樁等來響應(yīng)電網(wǎng)需求響應(yīng)，為企業(yè)可靠、高效用能提供數(shù)據(jù)和策略支持。

智慧園區(qū)電網(wǎng)、新能源、充電樁、可控負(fù)荷有效聯(lián)動(dòng)

●工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)+能效管理

??????? AcrelEMS能效管理平臺(tái)提供工業(yè)組態(tài)功能，根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)工序工藝提供2D/3D組態(tài)界面，實(shí)時(shí)反映企業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)和輔助系統(tǒng)運(yùn)行狀況和能耗數(shù)據(jù)，協(xié)助企業(yè)更直觀了解生產(chǎn)運(yùn)行情況，以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)為載體、以能效管理為對(duì)象的平臺(tái)化設(shè)計(jì)、數(shù)字化管理等融合創(chuàng)新模式。

工業(yè)企業(yè)工藝組態(tài)分析

●提升主要用能設(shè)備能效

??????? AcrelEMS能效管理平臺(tái)針對(duì)工業(yè)企業(yè)主要用能設(shè)備如空壓機(jī)、冷熱水系統(tǒng)等設(shè)備的能效進(jìn)行監(jiān)測分析，計(jì)算綜合能效是否對(duì)標(biāo)，幫助用戶發(fā)現(xiàn)能效提升空間并提供解決方案，包括空調(diào)水系統(tǒng)的變頻改造或更換高能效的空壓機(jī)等，找到電機(jī)最佳的運(yùn)行區(qū)域，降低企業(yè)總體能耗。

冷熱水管網(wǎng)和鍋爐能效監(jiān)測

●重點(diǎn)用能單位能耗

????????對(duì)于地方政府來說，要實(shí)現(xiàn)能耗雙控的目標(biāo)，首先需要關(guān)注的是重點(diǎn)用能單位能耗數(shù)據(jù)，建設(shè)區(qū)域性能耗管理大平臺(tái)，重點(diǎn)監(jiān)測“高能耗，高排放”的規(guī)模以上“雙高”重點(diǎn)用能單位，增量上限制“雙高”項(xiàng)目上馬，通過經(jīng)濟(jì)和行政手段促進(jìn)雙高企業(yè)降低能耗總量和能耗強(qiáng)度，提高能源利用效率。

重點(diǎn)用能單位能耗監(jiān)測

安科瑞EMS能源管控平臺(tái)還能夠與鋼鐵廠的ERP 系統(tǒng)和 MES 系統(tǒng)之間的無縫集成和信息傳遞，可以向 ERP 系統(tǒng)、MES 系統(tǒng)提供完整的能源分析數(shù)據(jù)和分析結(jié)果，ERP 或 MES 系統(tǒng)也將按照能源管理和趨勢預(yù)測分析的需要，向能源管理系統(tǒng)提供全企業(yè)的生產(chǎn)計(jì)劃、檢修計(jì)劃以及其它方面的生產(chǎn)實(shí)際信息和過程控制信息。這種多樣化的信息交互方式能夠更好地解決鋼鐵廠能源評(píng)價(jià)體系中的不合理因素，管理人員能夠結(jié)合當(dāng)前生產(chǎn)組織現(xiàn)狀及時(shí)掌握能源消耗及配置情況，并對(duì)環(huán)境狀況的評(píng)估具有重要作用。

總結(jié)：安科瑞EMS能源管控平臺(tái)采用自動(dòng)化、信息化技術(shù)和集中管理模式，對(duì)鋼鐵廠的生產(chǎn)、輸配和消耗環(huán)節(jié)實(shí)行集中扁平化的動(dòng)態(tài)監(jiān)控和數(shù)據(jù)化管理，監(jiān)測鋼鐵廠電、水、燃?xì)狻⒄羝皦嚎s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，幫助鋼鐵廠針對(duì)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(shè)備的能源利用情況等進(jìn)行能耗統(tǒng)計(jì)、同環(huán)比分析、能源成本分析、用能預(yù)測、碳排分析，為鋼鐵廠調(diào)整負(fù)載、調(diào)整負(fù)荷率、削峰填谷、無功補(bǔ)償、更新設(shè)備提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和支持，幫助鋼鐵廠加強(qiáng)能源管理、提高設(shè)備運(yùn)行效率和能源利用效率、保證設(shè)備經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、挖掘節(jié)能潛力，成本低，回收期短，經(jīng)濟(jì)效益明顯，不僅可以提高鋼鐵廠企業(yè)的核心競爭力，同時(shí)是保護(hù)環(huán)境和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)和源泉，響應(yīng)國家對(duì)于節(jié)能降耗的政策。

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