摘 要：為了穩(wěn)步推進(jìn)雙碳目標(biāo)，在能源消費(fèi)強(qiáng)度和消費(fèi)總量的“雙控”背景下，企業(yè)需要考慮如何應(yīng)對(duì)能耗雙控以保障正常生產(chǎn)。現(xiàn)有大部分企業(yè)依然采用電、水、氣、冷、熱等各種能源供應(yīng)系統(tǒng)“單獨(dú)規(guī)劃、單獨(dú)設(shè)計(jì)、獨(dú)立運(yùn)行”的模式。普遍存在計(jì)量檢測(cè)到配備不足；計(jì)量設(shè)備計(jì)量精度不高、計(jì)量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確；人工抄表可靠性低；難以良好監(jiān)測(cè)和評(píng)估主要耗能設(shè)備的用能效率；缺少?zèng)Q策數(shù)據(jù)支持，對(duì)于節(jié)能評(píng)估無(wú)法提供可靠參考數(shù)據(jù)；缺乏良好的企業(yè)能效評(píng)估指標(biāo)體系，能耗管理措施難以落地等情況。本文介紹的企業(yè)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(guò)程監(jiān)控、能源介質(zhì)消耗分析、能耗管理等全過(guò)程的自動(dòng)化、科學(xué)化管理，使能源管理、能源生產(chǎn)以及使用的全過(guò)程有機(jī)結(jié)合起來(lái)，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、超大限度地利用能源，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：雙碳；雙控；企業(yè)能源管控；節(jié)能降耗
1 概述
浙江春風(fēng)動(dòng)力股份有限公司是春風(fēng)控股集團(tuán)的子公司，成立于1989年，是一家專業(yè)從事全地形越野車(ATV、UTV、SSV)、大排量摩托車及配套水冷發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品研發(fā)的股份有限公司，公司總部設(shè)在杭州余杭經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)，公司擁有完整、科學(xué)的質(zhì)量管理體系。公司的誠(chéng)信、實(shí)力和產(chǎn)品質(zhì)量獲得業(yè)界的認(rèn)可。
通過(guò)搭建企業(yè)能源管控平臺(tái)，對(duì)企業(yè)的能源消耗、用電安全、電能質(zhì)量、生產(chǎn)工藝、主要設(shè)備實(shí)行動(dòng)態(tài)監(jiān)控和數(shù)據(jù)化管理，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)企業(yè)、車間、產(chǎn)線、主要設(shè)備電、水、天然氣和壓縮空氣等能源的消耗情況、變配電設(shè)備的運(yùn)行狀況、用電回路的電氣安全情況、配電系統(tǒng)的電能質(zhì)量，并通過(guò)數(shù)據(jù)分析和挖掘，對(duì)單位產(chǎn)品能耗、萬(wàn)元產(chǎn)值能耗、能耗成本、碳排情況等進(jìn)行分析，實(shí)現(xiàn)用能精細(xì)化管理、提高設(shè)備運(yùn)行效率、保障用電安全，為減排降耗、挖掘節(jié)能潛力提供數(shù)據(jù)支持。同時(shí)提供便捷、優(yōu)良的自動(dòng)化運(yùn)維，從根本上解決人力成本高、工作強(qiáng)度大、運(yùn)維效率低等問(wèn)題，打造“安全、優(yōu)良、綠色、低碳”的智慧工廠，為企業(yè)提供綜合能源服務(wù)的新業(yè)態(tài)。
2 項(xiàng)目需求
項(xiàng)目計(jì)量體系包括廠區(qū)、車間、產(chǎn)線，監(jiān)測(cè)區(qū)域涵蓋車架、發(fā)動(dòng)機(jī)、機(jī)加工、涂裝、整車等車間，行政樓、研發(fā)樓等辦公樓以及各配電房，監(jiān)測(cè)的能源類型包括電、水、天然氣和壓縮空氣。一期接入新增的170塊電表、10塊水表，其中天然氣和壓縮空氣通過(guò)手動(dòng)錄入的方式進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。二期接入80塊電表和3塊水表，預(yù)計(jì)三期再接入300個(gè)計(jì)量點(diǎn)位。
系統(tǒng)需求主要包括：
● 用能統(tǒng)計(jì)
從區(qū)域、車間、生產(chǎn)工藝、工序、工段、設(shè)備等維度，采用曲線、餅圖、直方圖、累積圖、數(shù)字表等方式對(duì)企業(yè)分類/分項(xiàng)用能情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并進(jìn)行趨勢(shì)和同環(huán)比分析；
● 能耗預(yù)測(cè)
通過(guò)對(duì)廠區(qū)、車間的能耗使用情況進(jìn)行分析，構(gòu)建能耗計(jì)算模型，進(jìn)行訓(xùn)練，調(diào)整并優(yōu)化模型，采用預(yù)測(cè)算法對(duì)企業(yè)未來(lái)能耗趨勢(shì)進(jìn)行分析，為節(jié)能提供良好的決策依據(jù)；
● 萬(wàn)元產(chǎn)值能耗統(tǒng)計(jì)
對(duì)企業(yè)單位綜合能源消費(fèi)量與工業(yè)總產(chǎn)值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，準(zhǔn)確反映企業(yè)能源經(jīng)濟(jì)效益高低的綜合指標(biāo)，為能耗成本的準(zhǔn)確計(jì)算提供保證；
● 容需量統(tǒng)計(jì)
提供容需量統(tǒng)計(jì),實(shí)時(shí)展示容量需量?jī)r(jià)格的變化情況，為降低電費(fèi)提供依據(jù)；
● 產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)
提供產(chǎn)量統(tǒng)計(jì),支持手動(dòng)錄入及與MES對(duì)接獲取產(chǎn)量數(shù)據(jù)；
● 電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)
對(duì)電網(wǎng)中的諧波進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并以矢量圖的形式展示三相不平衡度，支持歷史數(shù)據(jù)的查詢；
● 自定義報(bào)表
通過(guò)自定義報(bào)表格式和計(jì)算公式，靈活生成各種定制化報(bào)表，包括容需量報(bào)表、萬(wàn)元產(chǎn)值報(bào)表、電費(fèi)分?jǐn)倛?bào)表等；
● 異常報(bào)警
對(duì)目標(biāo)事件快速定位，通過(guò)手機(jī)短信、APP、釘釘?shù)确绞郊皶r(shí)通知相關(guān)人員，為系統(tǒng)的異常運(yùn)行狀態(tài)或故障原因診斷分析提供依據(jù)和分析手段；
● 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)
實(shí)現(xiàn)能源管理系統(tǒng)和MES系統(tǒng)的數(shù)據(jù)互通，打破信息孤島；
● 能源駕駛艙
定制大屏頁(yè)面及首頁(yè)，以工廠車間為單位劃分進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，與現(xiàn)有的第三方系統(tǒng)在指揮中心統(tǒng)一集中展示。
3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
現(xiàn)場(chǎng)采用多回路計(jì)量?jī)x表和遠(yuǎn)傳水表，對(duì)用電回路和用水支路進(jìn)行采集，通過(guò)RS485接口與電力物聯(lián)網(wǎng)邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)進(jìn)行通訊，實(shí)現(xiàn)全電力參數(shù)和流量等數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)、預(yù)警與存儲(chǔ)，再由電力物聯(lián)網(wǎng)邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)，通過(guò)以太網(wǎng)將數(shù)據(jù)上傳至搭建在數(shù)據(jù)中心的能源管控平臺(tái)上。
平臺(tái)采用分層分布式結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，詳細(xì)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如下：
平臺(tái)管理層：包含應(yīng)用服務(wù)器和數(shù)據(jù)服務(wù)器，應(yīng)用服務(wù)器部署數(shù)據(jù)采集服務(wù)、WEB網(wǎng)站，數(shù)據(jù)服務(wù)器部署實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)、歷史數(shù)據(jù)庫(kù)、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)。
4 企業(yè)指標(biāo)
4.1 電力指標(biāo)
| 能源品種 | 參數(shù)描述 | 單位符號(hào) | 單位描述 |
| 水 | 瞬時(shí)流量 | t/h | 噸/小時(shí) |
| 累計(jì)流量 | t | 噸 |
|
4.3 用能單元指標(biāo)
5 系統(tǒng)功能
5.1 首頁(yè)
首頁(yè)展示企業(yè)的變配電情況、能耗數(shù)據(jù)、萬(wàn)元產(chǎn)值趨勢(shì)、峰谷平用電情況、異常數(shù)量等相關(guān)信息，可直觀了解企業(yè)當(dāng)前的整體情況，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)監(jiān)視實(shí)時(shí)化、能源管控精細(xì)化、企業(yè)管理數(shù)字化、節(jié)能減排全局化。
5.2 數(shù)據(jù)監(jiān)控
5.2.1 電力監(jiān)控
對(duì)企業(yè)各用電回路的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，快速定位報(bào)警點(diǎn)位，并根據(jù)報(bào)警等級(jí)實(shí)時(shí)觸發(fā)APP、手機(jī)短信、郵件、釘釘、語(yǔ)音播報(bào)等多種方式的報(bào)警提醒，超大程度地確保整個(gè)能源供給、轉(zhuǎn)換和消耗過(guò)程的安全、可靠和穩(wěn)定。
5.2.2 配電圖
展示變配電系統(tǒng)的電氣主接線圖，實(shí)現(xiàn)對(duì)全電量參數(shù)以及開(kāi)關(guān)斷路器狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)視，如電壓、電流、頻率、功率、功率因數(shù)、三相不平衡度、諧波等參數(shù)。
5.2.3 變壓器監(jiān)控
展示各電壓器的負(fù)載情況，從而可以為變壓器配備情況進(jìn)行科學(xué)合理的規(guī)劃。通過(guò)各種運(yùn)行參數(shù)狀態(tài)下用電效能的對(duì)比分析，找出合適的運(yùn)行模式。根據(jù)合適的運(yùn)行模式調(diào)整負(fù)載，從而降低用電單耗，使電能損耗降低。
5.3 能源管理
5.3.1 能源中控
從監(jiān)測(cè)區(qū)域、車間、生產(chǎn)工藝、工序、工段、設(shè)備等維度，對(duì)各類能耗、單位產(chǎn)品能耗、成本和碳排放量進(jìn)行對(duì)比分析，支持多個(gè)同級(jí)對(duì)象橫向比對(duì)，幫助用戶掌控整個(gè)工廠的能源消耗、能源成本、碳排放等情況。
從能源使用種類、監(jiān)測(cè)區(qū)域、車間、生產(chǎn)工藝、工序、工段、設(shè)備等維度，采用曲線、餅圖、直方圖、累積圖、數(shù)字表等方式對(duì)企業(yè)用能統(tǒng)計(jì)、同比、環(huán)比分析，找出能源使用過(guò)程中的漏洞和不合理地方，從而調(diào)整能源分配策略，減少能源使用過(guò)程中的浪費(fèi)。
與企業(yè)MES系統(tǒng)對(duì)接，通過(guò)產(chǎn)值以及系統(tǒng)采集的能耗數(shù)據(jù)，計(jì)算萬(wàn)元產(chǎn)值趨勢(shì)，并進(jìn)行同比和環(huán)比分析，以便企業(yè)能夠根據(jù)產(chǎn)品單耗情況來(lái)調(diào)整生產(chǎn)工藝，從而降低能耗。
5.4 成本分析
5.4.1 復(fù)費(fèi)率分析
對(duì)尖、峰、平、谷用電量及成本費(fèi)按照年、季、月、周進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，為企業(yè)分時(shí)用電，優(yōu)化成本效益提供數(shù)據(jù)支持。
提供容需量報(bào)表，實(shí)時(shí)展示容量需量?jī)r(jià)格的變化情況，幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)容改需，降低基本電費(fèi)。
5.5.1 三相不平衡監(jiān)測(cè)
對(duì)電網(wǎng)中的電流/電壓不平衡度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和預(yù)警，降低線路的電能損耗，保證用電設(shè)備的安全運(yùn)行，提高設(shè)備的運(yùn)行效率。
以年、月、日對(duì)企業(yè)的異常情況、排名、發(fā)生頻次、運(yùn)維情況等進(jìn)行整體的統(tǒng)計(jì)分析，讓用戶清楚了解系統(tǒng)的運(yùn)行情況，并為用戶提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，方便用戶快速發(fā)現(xiàn)設(shè)備異常，準(zhǔn)確定位故障點(diǎn)，提高運(yùn)維效率，支持導(dǎo)出成PDF文件及打印。
以年、月、日對(duì)企業(yè)的能源消耗、線路損耗、單位產(chǎn)品能耗、費(fèi)用支出、主要設(shè)備耗能、容改需、節(jié)能改造效果等進(jìn)行整體的統(tǒng)計(jì)分析，幫助用戶及時(shí)發(fā)現(xiàn)能源在使用過(guò)程中的跑冒滴漏和異常用能等浪費(fèi)的問(wèn)題，為用戶挖掘節(jié)能潛力提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，支持導(dǎo)出成PDF文件及打印。
針對(duì)于電氣安全、限電和能耗雙控，實(shí)現(xiàn)電參量異常報(bào)警、電氣火災(zāi)隱患報(bào)警、能耗超標(biāo)報(bào)警、限電報(bào)警等，幫助企業(yè)提前預(yù)警，避免發(fā)生火災(zāi)事故和被罰款導(dǎo)致用能成本過(guò)高。支持分級(jí)分類報(bào)警，可對(duì)報(bào)警進(jìn)行派發(fā)與閉環(huán)處理。
支持設(shè)備日常巡檢計(jì)劃、派工、消缺、報(bào)修、派工等設(shè)備運(yùn)維管理，方便運(yùn)行管理人員的制定巡檢計(jì)劃、派工，巡檢人員執(zhí)行巡檢、完成工單、巡檢發(fā)現(xiàn)問(wèn)題消缺，進(jìn)行故障報(bào)修、跟進(jìn)維修進(jìn)度，滿足日常巡檢、設(shè)備維修保養(yǎng)需要。
6 系統(tǒng)應(yīng)用價(jià)值
6.1 企業(yè)收益
企業(yè)能源管控平臺(tái)為企業(yè)加強(qiáng)能源管理，提高能源利用效率、挖掘節(jié)能潛力、節(jié)能評(píng)估提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和支持。
? 在線監(jiān)測(cè)電能質(zhì)量
幫助企業(yè)在線監(jiān)測(cè)電能質(zhì)量，包括諧波含量、三相不平衡度、功率因數(shù)等，避免被罰款。
? 用能安全
監(jiān)測(cè)設(shè)備運(yùn)行工況，保證安全運(yùn)行；預(yù)警電氣火災(zāi)，預(yù)防安全事故；及時(shí)排除故障，保證正常生產(chǎn)；快速定位并干預(yù)切除隱患，保證能源供應(yīng)安全。
? 節(jié)省人力成本
少人或者無(wú)人值守，減少人工統(tǒng)計(jì)工作量，降低人力成本。
? 節(jié)能降費(fèi)
根據(jù)用電情況實(shí)現(xiàn)“容改需”，降低基本電費(fèi)；實(shí)現(xiàn)調(diào)整負(fù)載、削峰填谷、無(wú)功補(bǔ)償，節(jié)省能源費(fèi)用。可實(shí)現(xiàn)辦公節(jié)能10%左右，總節(jié)能3%左右。
? 提高設(shè)備利用率
監(jiān)控變配電設(shè)備運(yùn)行狀況，降低損耗，保證經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。
? 打破信息孤島
提供標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)接口與ERP/MES/MIS/PLC/DCS/SCADA等系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)接。
? 持續(xù)增值
實(shí)時(shí)了解耗能狀況，接入電力需求側(cè)管理平臺(tái)，享受國(guó)家補(bǔ)貼，參與碳排放交易，助力碳達(dá)峰和碳中和。
6.2 用戶收益
企業(yè)能源管控平臺(tái)能滿足企業(yè)各種用戶的不同需求。
? 對(duì)能源主管部門及人員（節(jié)能管理）
幫助企業(yè)完善能源管理體系，貫徹能源專業(yè)化、精細(xì)化、扁平化管理思路，建立持續(xù)改進(jìn)能效的能管模式和機(jī)制，提高能管水平，促進(jìn)節(jié)能降耗。
? 對(duì)各級(jí)用能部門及人員（能源使用部門）
（1）實(shí)時(shí)監(jiān)視能源消耗，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，減少用能損失；
（2）掌握能耗總量、能耗成本及能耗效率指標(biāo)數(shù)據(jù)；
（3）分析用能特點(diǎn)，為優(yōu)化用能管理提供決策數(shù)據(jù)；
? 對(duì)能源運(yùn)維部門及人員（能源供給部門）
（1）幫助建立數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控運(yùn)維，動(dòng)態(tài)監(jiān)視數(shù)據(jù)采集狀態(tài)，確保數(shù)據(jù)采集正常運(yùn)行，奠定數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
（2）實(shí)時(shí)監(jiān)視能源系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，異常及時(shí)報(bào)警，保證生產(chǎn)用能安全，遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表，降低工作強(qiáng)度，提高工作效率。
? 對(duì)能源統(tǒng)計(jì)人員及其他部門
（1）自動(dòng)生成各類外部單位所需報(bào)表，提高數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)工作效率和準(zhǔn)確率。
（2）共享能耗數(shù)據(jù)，并與其他系統(tǒng)集成。
7 產(chǎn)品特點(diǎn)
7.1 導(dǎo)軌式三相電能表ADL400
● 有功精度：0.5S級(jí)，無(wú)功精度：2級(jí)，電壓、電流精度：0.2級(jí)
● 電壓規(guī)格：3×100V、 3×380V、3×57.7/100V、3×220/380V
● 電流規(guī)格：3×1(6)A，3×10(80)A
● 工作溫度：-25℃~+55℃
● 相對(duì)濕度：≤95℅（無(wú)凝露）
● 通訊：RS485接口，同時(shí)支持Modbus、DL/T645規(guī)約
● 功能：支持2~31次諧波電壓電流、發(fā)生時(shí)間、4個(gè)時(shí)區(qū)、2個(gè)時(shí)段表、14個(gè)日時(shí)段、4個(gè)費(fèi)率上48月/90日歷史凍結(jié)數(shù)據(jù)● 外形尺寸：90*36*65
7.2 電能質(zhì)量分析儀表APM810
● 有功精度：0.5S級(jí)，無(wú)功精度：2級(jí)，電壓、電流精度：0.2級(jí)
● 電壓規(guī)格：3×100V、 3×380V、3×57.7/100V、3×220/380V
● 電流規(guī)格：3×1(6)A（經(jīng)互感器接入），3×10(80)A（直接接入）
● 工作溫度：-25℃~+55℃
● 相對(duì)濕度：≤95℅（無(wú)凝露）
● 通訊：支持2路獨(dú)立485通訊，Modbus RTU規(guī)約/DL/T645-07規(guī)約可自適應(yīng)，兩路485可獨(dú)立設(shè)置，亦可使用不同協(xié)議；波特率1200bps-19200bps可設(shè)，奇偶校驗(yàn)位可設(shè)
● 功能：支持1DI1DO；支持有功脈沖輸出
● 外形尺寸：126*88*69，標(biāo)準(zhǔn)DIN35導(dǎo)軌安裝
7.3 智能遠(yuǎn)傳水表
