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淺析工業企業能源管理系統的應用

發布時間： 2024-09-06　　點擊次數： 276次

劉川

江蘇安科瑞微電網研究院有限公司江蘇江陰 214432

摘要：近年來隨著我國將能源保障、節能減排提升至戰略高度，國內各行各業，尤其是能源消耗大戶，也將節能減排納入到日常主要工作當中。工業企業積極探索節能減排的新技術，而為工業企業服務的公司也是開動腦筋采用不同的解決方案協助工業企業實現節能目標。目前，工業企業采用的節能技術范圍比較廣、技術水平也比較深，可以說是多種多樣錯綜復雜。

關鍵詞：能源管理系統；工廠；應用；監控

0引言

能源管理是指對工業企業能源的全過程（購進、存儲、轉換、傳輸、消耗等）進行的管理工作。就像工業其他的管理工作一樣，能源管理也具有普遍性與通用性的特點。為了更好的促進我國工業企業對于能源管理的重視，提升企業能源管理的水平，我國自2009年11月1日正式發布了《能源管理體系要求》（GB/T 23331-2009）標準。

《能源管理體系要求》的內容和《質量管理系統要求》（GB/T 19001）的內容十分相似，或者說都是基于同一理論基礎，即戴明理論（PDCA）。《能源管理體系要求》只是對于標準的目標及其他一些細節進行了調整。

1能源管理的未來發展方向

雖然《能源管理體系要求》標準的推出彌補了我國在能源管理理論方面的真空。但是，就像《質量管理系統要求》一樣，該標準的推出只是從宏觀角度指導工業企業開展能源管理工作，而如何細化具體化的成為了工業企業新的困惑。

所以，能源管理理論的未來發展方向必然是理論細化具體化的過程，簡而言之，就是以《能源管理體系要求》作為宏觀指導，然后在實踐中總結經驗，形成新的更加完整的能源管理理論補充，甚至是自成體系的能源管理理論思想。

這就好像5S（現場環境管理）、TPM（生產維護）、TQM（質量管理）等理論的推出過程一樣。

2能源管理理論的一種可能方向

能源管理理論的具體化過程需要從工業企業的實際能源管理工作入手，將《能源管理體系要求》在工業企業中落地。在不背離指導理論的基礎上，分析工業企業能源管理的內容，以過程的方式和系統的角度，逐項逐步的完善工業企業能源管理工作，進而提升工業企業能源管理水平。

既然提到了以基于實際的觀點，那就需要我們仔細的分析對于工業企業到底有哪些具體的能源管理工作。

1)能耗統計工作

能耗統計工作就是對能源過程的能耗數據進行采集、修正、統計、展示的工作。工業企業能源過程中的數據多種多樣，而能耗是直接反映企業能源現狀的數據，所以能耗的統計工作是工業企業的主要工作之一。

能耗統計工作的目的主要包括：向企業領導上報能耗概況、向企業內部門通報能耗情況、完成企業外單位（政府）的上報要求、促進企業節能分析工作等，能耗數據也是企業內/外實行能耗考核的重要依據。

另外，能耗統計工作不僅僅是針對企業能耗數據，還包括了與能耗相關的一些數據，如節能減排數據、能耗費用數據等。

2)能源設備管理

能源設備管理是指工業企業能源部門對于能源設備（能源生產、轉換、傳輸的設備）的管理工作。主要是以設備為中心，關注設備全過程的管理工作，比如：設備購置、備件管理、維修、潤滑、保養等方面。

能源設備管理可以以TPM（生產維護）理論作為提升設備管理水平的指導思想。

3)計量器具管理

計量器具管理是指工業企業能源部門對于計量器具的管理工作。主要是依據國家規范及有關要求，實現對計量器具臺帳、人員資格、定期校驗的管理。

4)運行管理

在工業企業中，能源系統的運行工作主要是由運行班組完成的，工作的目的就是確保能源系統穩定運行以支持企業生產和辦公。對于運行管理的工作內容，一方面是對運行班組的交接管理，另一方面是對運行操作規范的管理，同時要對運行的數據根據重要性進行記錄。

5)能源供應質量管理

很多工業企業對于能源部門的要求僅僅是保障生產，但是忽視了能源供應質量對于生產過程中生產設備及產品質量的影響，所以能源供應質量管理是企業尤其要重視的管理工作。

能源供應質量管理的內容：首先是要確保能夠準確的采集供應質量數據，然后制定科學合理的統計辦法，依據統計要求對質量數據進行統計分析，最后通過完善的能源供應質量的考核流程對供能部門進行考核工作。

能源供應質量管理可以以TQM（質量管理）理論作為提升能源供應質量管理水平的指導思想。

6)能源績效管理

績效管理是衡量企業員工/部門工作水平、確保工作高效執行、提升企業員工/部門工作主動性的一種很好的管理模式。

目前，國家或地方政府對于工業企業都有著嚴格的能源指標要求。而企業內部也存在著較完善的考核體系。這就要求在工業企業在能源管理工作中，加強相應的績效管理，形成企業合理的指標體系與考核體系，促進企業持續改進節能工作。

3能源管理信息系統的構建與探索

對于工業企業來講，要想提升能源管理水平有很多途徑，比如通過自我學習自我總結的方式實現、通過參觀學習企業的方式實現、或者通過咨詢公司指導培訓實現。

但是不論采用哪種方式，對于工業企業來講都顯得缺少了一個“工具"，而這個工具就是能源管理信息系統。

1）能源管理信息系統的目標

能源管理信息系統的根本目標就是以能源管理理論為指導，輔助工業企業提升能源管理水平，最終實現企業節能減排的目標。

能源管理信息系統的目標區別于其它的節能技術，因為能源管理信息系統關注的是企業能源管理層面，為企業產生的價值也是方方面面的。提升設備有效作業率、降低設備維修成本、提升企業能源分析水平、降低能源部門工作強度、提高能源供應質量、提高計量器具的有效率、促進企業能源考核等都是能源管理信息系統的目標，而這些目標的最終體現才是節能、節費和節人工。

2)能源管理信息系統的構建

能源管理信息系統的構建，就是能源管理體系在企業的具體體現。能源管理信息系統是通過采用信息化手段，利用企業的自動化、設備及其他系統環境，規范企業能源管理流程的信息系統。

能源管理信息系統的設計是依據以上所提出的工業企業能源管理的內容，進行分模塊、分層次的開發和實施。同時，為了更好地發揮能源管理信息的作用，還需要配合能源管理咨詢、能源審計等工作的開展。

實際上，能源管理信息系統構建的過程就是軟件實施的過程，而軟件的需求是指能源管理理論與企業能源管理現狀。目前，市場上很多所謂的能源管理信息系統并不具有理論指導，只是根據企業的需求進行設計和實施，對企業的能源管理工作雖然有一定的促進作用，但卻無法更深層次的推進企業的節能目標。

4安科瑞能耗管理平臺功能

Acrel-5000建筑能耗分析系統以計算機、通訊設備、測控單元為基本工具，根據現場實際情況采用現場總線、光纖環網或無線通訊中的一種或多種結合的組網方式，為大型公共建筑的實時數據采集及遠程管理與控制提供了基礎平臺，它可以和檢測設備構成任意復雜的監控系統。開放性、網絡化、單元化、組態化的采用面向對象的分層、分級、分布式智能一體化結構。建立如下層次結構：

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1）系統概況

平臺運行狀態，當月能耗折算、地圖導航，各能耗逐時、逐月曲線，當日，當月能耗同比分析滾動顯示。

2）用能概況

對建筑、部門、區域、支路、分類分項等用能進行對比，支持當日逐時趨勢、當月逐日趨勢曲線、分時段能耗統計對比、總能耗同環比對比。

3）用能統計

對建筑、區域、分項、支路等結構按日、月、年報表的形式統計對分類能源用能進行統計，支持報表數據導出EXCEL，支持選擇建筑數據進行生成柱狀圖。

4）復費率統計

復費率報表按日、月、年統計對單棟建筑下不同支路的尖、峰、平、谷用電量及成本費用進行統計分析。支持數據導出到EXCEL。

5）同比分析

對建筑、分項、區域、支路等用能按日、月、年以圖形和報表結合的方式進行用能數據同比分析。

6）能源流向圖

能源流向圖展示單棟建筑某一時段內各類能源從源頭到末端的的能源流向，支持按原始值和折標值查看。

7）配電監測/管網圖

以變電站配電結構一次圖或建筑水、燃氣管網圖展示結構中各重要節點數據，方便用戶掌握能源運行時參數。

8）夜間能耗分析

夜間能耗以表格、曲線、餅圖等形式對選擇支路分類能源在某一時段工作時間與非工作時間用能統計對比，支持導出報表。

9）三維展示

通過3D圖形方式展示項目現場模擬圖，以更直觀的方式對項目中建筑或設備數據進行動態展示。

10）設備管理

設備管理包括，設備類型、設備臺賬、維保記錄等功能。輔助用戶合理管理設備，確保設備的運行。

11）用戶報告

用戶報告針對選定的建筑自動統計各能源的月使用的同環比趨勢，并提供簡單的能耗分析結果，針對用電提供單獨的復費率用能分析，報告可編輯。

五系統硬件配置

應用場景	型號	圖片	保護功能
建筑能耗管理系統	Acrel-5000web		采用泛在物聯、云計算、大數據、移動通訊、智能傳感等技術手段可為用戶提供能源數據采集、統計分析、能效分析、用能預警、設備管理等服務，平臺可以廣泛應用于多種領域。
智能網關	ANet-1E2S1		采用嵌入式硬件計算機平臺，具有多個下行通信接口及一個或者多個上行網絡接口，作為信息采集系統中采集終端與平臺系統間的橋梁，能夠根據不同的采集規約進行水表、氣表、電表、微機保護等設備終端的數據采集匯總，并使用相應的規約轉發現場設備的數據給平臺系統。
高壓重要回路或低壓進線柜	APM810		具有全電量測量，電能統計，電能質量分析及網絡通訊等功能，主要用于對電網供電質量的綜合監控診斷及電能管理。該系列儀表采用了模塊化設計，當客戶需要增加開關量輸入輸出，模擬量輸入輸出，SD卡記錄，以太網通訊時，只需在背部插入對應模塊即可。
高壓重要回路或低壓進線柜	APM520		三相全電量測量，2-63次諧波，不平衡度，最大需量，支持付費率，越限報警，SOE,4-20mA輸出。
低壓聯絡柜、出線柜	AEM96		三相多功能電能表，均集成三相電力參數測量及電能計量及考核管理，提供上 24 時、上 31 日以及上 12 月的電能數據統計。具有 63 次分次諧波與總諧波含量檢測，帶有開關量輸入和繼電器輸出可實現“遙信" 和“遙控"功能，并具備報警輸出，可廣泛應用于多種控制系統，SCADA 系統和能源管理系統中。
動力柜	ACR120EL		測量所有的常用電力參數，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網功能，非常適合于實時電力監控系統。
	DTSD1352		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數據交換。
	AEW100		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。