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關(guān)鍵詞:大型公共建筑;能源管理系統(tǒng);建筑節(jié)能管理體系
Abstract: this paper in the full analysis building energy management system, and on the basis of large-scale public buildings in combination with unit building area of high energy consumption, energy saving potential characteristics and energy-saving management requirements, put forward in large-scale public buildings set up energy management system in the proposal, used to master the energy utilization and energy use of scientific management, and finally reach the goal of saving energy. And explains the energy management systems design goal, function, design elements and structure, can be used to guide large-scale public buildings energy management system.
Keywords: large-scale public buildings; Energy management system; Building energy efficiency management system
中圖分類號(hào): TU201.5文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):
一、引言
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的快速發(fā)展,大型公共建筑經(jīng)常被作為一個(gè)城市現(xiàn)代化的象征,興建大型公共建筑既促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展,又增強(qiáng)了為城市居民生產(chǎn)生活服務(wù)的功能。新建建筑中大型公共建筑的比例呈增長(zhǎng)趨勢(shì)。大型公共建筑一般指單體建筑面積2萬平方米以上的辦公建筑、商業(yè)建筑、旅游建筑、科教文衛(wèi)建筑、通信建筑以及交通樞紐等公共建筑。由于此類建筑結(jié)構(gòu)和用途的特殊性,且往往片面追求外形,用能系統(tǒng)復(fù)雜、運(yùn)行工況變化大、影響能耗因素多,再加上再設(shè)計(jì)、施工、使用和運(yùn)行維護(hù)等環(huán)節(jié)的粗放式管理等不利因素的影響,使得當(dāng)前的一些大型公共建筑往往是耗能的大戶。主要問題表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
(1)目前,我國(guó)大型公共建筑能耗高、能效低問題突出。根據(jù)清華大學(xué)與建設(shè)部的2007 年研究抽樣調(diào)查,大型公共建筑面積占城鎮(zhèn)建筑總面積的比例為4%,但消耗的電量卻占22%[1]。據(jù)測(cè)算,我國(guó)大型公共建筑單位面積年耗電量達(dá)到70~300kWh,是普通居民住宅的10~20倍,其節(jié)能潛力亟待挖掘。
(2)超過70%的大型公共建筑沒有專職的節(jié)能管理人員,大多數(shù)大型公共建筑業(yè)主的用能設(shè)備管理僅僅是從安全使用的角度考慮,缺乏系統(tǒng)的能源管理制度和手段,不能及時(shí)掌握能源的整體消耗情況,對(duì)主要用能設(shè)備的運(yùn)行情況和節(jié)能狀況未能及時(shí)把握及管理。因此,建立建筑能源管理體系,依靠先進(jìn)的節(jié)能管理手段來實(shí)現(xiàn)大型公共建筑的節(jié)能運(yùn)行,約束使用者的使用習(xí)慣和提升物業(yè)管理的運(yùn)行管理水平,提高運(yùn)行管理效率是目前亟待解決的問題。
(3)多能源系統(tǒng)與復(fù)雜負(fù)荷的結(jié)合體。在能源危機(jī)的今天,可再生能源的利用越來越普遍,大型公共建筑的這一現(xiàn)象尤為明顯。大型公共建筑可能設(shè)置多種能源,如常規(guī)電制冷、三聯(lián)供、地源熱泵、冰蓄冷、蒸汽供熱、太陽能、風(fēng)能等。這么多能源在樓宇中綜合使用所帶來的多能源的協(xié)調(diào)優(yōu)化、負(fù)荷預(yù)測(cè)與優(yōu)化控制等問題將逐步凸顯。
(4)缺乏有效的能源管理手段。大型公共建筑往往同時(shí)伴隨著供能系統(tǒng)眾多、用能系統(tǒng)復(fù)雜、位置分散、用能信息量龐大等特點(diǎn),常規(guī)的、針對(duì)設(shè)備或能耗的管理系統(tǒng)(如BA系統(tǒng)、能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng))一般只注重對(duì)設(shè)備自身管理或?qū)δ芎牡挠?jì)量監(jiān)測(cè),缺乏對(duì)整個(gè)能源的系統(tǒng)管理。因此,為保證整個(gè)建筑的能源的優(yōu)化運(yùn)行必須建立具有有效的監(jiān)視控制、完善的通信系統(tǒng)、科學(xué)的分析診斷、合理的優(yōu)化管控的建筑能源管理系統(tǒng),同時(shí)結(jié)合建立的能源管理體系,實(shí)現(xiàn)大型公共建筑能耗的有效管理。
由上可知,我國(guó)大型公共建筑單位建筑面積能耗高,節(jié)能潛力巨大。其節(jié)能改造工作成為了一個(gè)系統(tǒng)的復(fù)雜工程。結(jié)合“十二五”期間我國(guó)大型公共建筑能耗降低15%的節(jié)能目標(biāo),這就需要針對(duì)大型建筑的使用特點(diǎn),建立建筑能源管理系統(tǒng),科學(xué)地進(jìn)行能耗監(jiān)測(cè)、分析診斷、優(yōu)化管理與控制,提高大型公共建筑能源利用的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益。本文將在充分研究分析建筑能源管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,結(jié)合大型公共建筑的特點(diǎn)及需求,提出大型公共建筑能源管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)、功能以及架構(gòu),用于指導(dǎo)大型公共建筑能源管理系統(tǒng)的建設(shè)。
2、建筑能源管理系統(tǒng)
建筑能源管理系統(tǒng)是指對(duì)建筑物或者建筑群內(nèi)的變配電系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、電梯系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、供熱系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)等能源使用狀況實(shí)行集中監(jiān)視、分析管理和分散控制的軟硬件系統(tǒng)。目前所提的建筑能源管理系統(tǒng)主要分為三類:
關(guān)鍵詞:能源管理數(shù)據(jù)采集能源平衡
引言
能源管理系統(tǒng)是指采用自動(dòng)化、信息化技術(shù)和集中管理模式,對(duì)企業(yè)能源系統(tǒng)的生產(chǎn)、輸配和消耗環(huán)節(jié)實(shí)施集中扁平化的動(dòng)態(tài)監(jiān)控和數(shù)字化管理,改進(jìn)和優(yōu)化能源平衡,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)性節(jié)能降耗的管控一體化系統(tǒng)。系統(tǒng)從企業(yè)的實(shí)際出發(fā),對(duì)企業(yè)的能耗現(xiàn)狀調(diào)研基礎(chǔ)上,對(duì)企業(yè)的重點(diǎn)能耗-電、水、煤、氣(汽)的使用過程數(shù)據(jù),監(jiān)測(cè)、記錄、分析、指導(dǎo),實(shí)時(shí)監(jiān)控企業(yè)各種能源的詳細(xì)使用情況,為節(jié)能降耗提供直觀科學(xué)的依據(jù),全面提高公司核心競(jìng)爭(zhēng)力和可持續(xù)發(fā)展能力。
1、能源管理系統(tǒng)方案
1.1設(shè)計(jì)的基本原則
系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要遵循以下原則:
* 安全性原則:能源管理系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)基于企業(yè)的現(xiàn)有DCS系統(tǒng)、智能儀表以及其他調(diào)度系統(tǒng),數(shù)據(jù)的重要性及安全性對(duì)其來說至關(guān)重要,無論在系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)等各個(gè)方面都需要加強(qiáng)安全措施,保證系統(tǒng)安全運(yùn)行。
* 專業(yè)性原則:本系統(tǒng)是針對(duì)能源的管理系統(tǒng),充分結(jié)合國(guó)家能源相關(guān)政策文件、企業(yè)用能情況和企業(yè)行業(yè)專業(yè)知識(shí),創(chuàng)立能源管理和節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)圖表、專業(yè)能源系統(tǒng)分析模型、專業(yè)能源系統(tǒng)分析圖表。
* 先進(jìn)性原則:采用面向?qū)ο蟮南到y(tǒng)設(shè)計(jì),采用B/S三層結(jié)構(gòu)模式和C/S結(jié)構(gòu)混合應(yīng)用,選用大型數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)和工作流引擎,Windows和web技術(shù)、基于先進(jìn)自動(dòng)化軟件平臺(tái)。
* 開放性原則:系統(tǒng)遵循國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和工業(yè)標(biāo)準(zhǔn),采用數(shù)據(jù)交換平臺(tái),適應(yīng)統(tǒng)一的服務(wù)接口規(guī)范,提高系統(tǒng)的開放可連接性。
* 易擴(kuò)展原則:軟件架構(gòu)采用模塊化設(shè)計(jì),支持現(xiàn)有的管理系統(tǒng)及以后擴(kuò)充的系統(tǒng)。既能滿足當(dāng)前業(yè)務(wù)的需求,又為今后的擴(kuò)充留有空間。
1.2總體結(jié)構(gòu)
(一)系統(tǒng)架構(gòu)
能源管理系統(tǒng)應(yīng)用架構(gòu)主要分為三個(gè)層次。底層為信息采集層,中層為實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理層,上層為應(yīng)用管理層。系統(tǒng)架構(gòu)如下圖所示:
(二)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)層次上分為標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)和工業(yè)以太網(wǎng)兩層結(jié)構(gòu),即能源采集網(wǎng)和能源監(jiān)控網(wǎng)。采集網(wǎng)采用支持千兆的交換機(jī),冗余配置,分別接入能源監(jiān)控網(wǎng)。能源監(jiān)控網(wǎng)采用環(huán)形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?,采用具有網(wǎng)管功能的工業(yè)級(jí)以太網(wǎng)交換機(jī),通過環(huán)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)鏈路的冗余連接以保證工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的可靠性與穩(wěn)定性,組成一個(gè)邏輯上的環(huán)形以太網(wǎng)的冗余結(jié)構(gòu)。
1.3系統(tǒng)功能
根據(jù)系統(tǒng)架構(gòu),采用模塊化設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)三個(gè)層次的功能:
(1) 能源信息監(jiān)控
* 能源潮流監(jiān)視
對(duì)能源介質(zhì)(電、水、煤、蒸汽、壓縮空氣)在各關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的流入量、輸出量及其重點(diǎn)設(shè)備的壓力溫度等重要運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行周期掃描,以便進(jìn)行能源潮流監(jiān)視。包括:電力系統(tǒng)的電量、電壓、頻率等,動(dòng)力系統(tǒng)的流量、壓力、柜位等,均納入能源管理系統(tǒng)監(jiān)視范圍;對(duì)一些重要能源設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控,對(duì)設(shè)備異常給出報(bào)警,并對(duì)重要設(shè)備異常提供必要保護(hù)。
* 故障報(bào)警
能源管理系統(tǒng)報(bào)警信息包括分級(jí)報(bào)警和多媒體報(bào)警。對(duì)重要現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的故障信號(hào)、能源介質(zhì)報(bào)警參數(shù)超限、與能源生產(chǎn)相關(guān)的重要生產(chǎn)單元運(yùn)行狀態(tài)、生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)無人值守電氣室的門開、火災(zāi)等進(jìn)行報(bào)警,根據(jù)故障程度、重要性,將報(bào)警信號(hào)進(jìn)行多級(jí)分類,提供人工確認(rèn)與復(fù)歸功能。對(duì)于以上報(bào)警與復(fù)歸,均提供終端信息顯示。
* 趨勢(shì)曲線
能源管理系統(tǒng)對(duì)采集的有關(guān)能源系統(tǒng)運(yùn)行潮流實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行按時(shí)序,保存在系統(tǒng)的短時(shí)/長(zhǎng)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中,計(jì)算最小/大、平均、累計(jì)值,借助系統(tǒng)的用戶查詢界面,對(duì)于短時(shí)歸檔數(shù)據(jù),提供過程曲線或棒圖顯示;對(duì)于長(zhǎng)時(shí)歸檔數(shù)據(jù),可按信號(hào)內(nèi)容、時(shí)間粒度、數(shù)值類型進(jìn)行歷史數(shù)據(jù)查詢,并可進(jìn)行曲線或棒圖顯示。
* 能源信息歸檔
根據(jù)能源管理的生產(chǎn)實(shí)際需求,能源管理系統(tǒng)對(duì)各種能源介質(zhì)數(shù)據(jù),采取不同的信號(hào)采集周期和歸檔保存時(shí)間,對(duì)所采集的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)按類型、名稱及站點(diǎn)等分類,按時(shí)序依次存檔,計(jì)算最小值、最大值、平均值、累計(jì)值、準(zhǔn)點(diǎn)值等結(jié)果并保存。
* 基于WEB的能源信息
對(duì)于企業(yè)沒有配置能源管理系統(tǒng)終端的用戶及企業(yè)的上級(jí)集團(tuán),系統(tǒng)提供基于瀏覽器方式的信息渠道,管理人員可以在異地查詢即時(shí)的能源統(tǒng)計(jì)信息以及一些關(guān)鍵運(yùn)行參數(shù)的實(shí)時(shí)趨勢(shì),可通過Web方式信息,主要包括:所有的能源統(tǒng)計(jì)報(bào)表、系統(tǒng)運(yùn)行的趨勢(shì)曲線和統(tǒng)計(jì)圖形、能源質(zhì)量/設(shè)備的歷史和統(tǒng)計(jì)信息等。
(2) 基礎(chǔ)能源管理
* 能源實(shí)績(jī)管理
以能流圖或趨勢(shì)圖的形式實(shí)時(shí)展現(xiàn)各種能源介質(zhì)的發(fā)生、儲(chǔ)存、消耗情況,在設(shè)定的時(shí)間段內(nèi)自動(dòng)分析能源介質(zhì)的平衡狀況,并對(duì)出現(xiàn)的不平衡狀況依據(jù)其量是否超過總量的一定比例例如5%分別進(jìn)行平衡認(rèn)證,或提出報(bào)警并給出調(diào)度原則。以實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)高效、循環(huán)利用的能源動(dòng)態(tài)平衡。
* 能源計(jì)劃管理
主要實(shí)現(xiàn)基于生產(chǎn)計(jì)劃、能源預(yù)測(cè)結(jié)果、檢修計(jì)劃等因素制定合理的用能計(jì)劃,以及以電、水、蒸汽、壓縮空氣為最優(yōu)利用為目標(biāo)的能源調(diào)度決策支持功能。
* 能源成本管理
能源成本管理主要實(shí)現(xiàn)以成本中心為單位,對(duì)各種能源消耗量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算,合理確定能耗考核指標(biāo)。以實(shí)現(xiàn)精細(xì)管理、節(jié)能減排的整體優(yōu)化目標(biāo)。通過能源成本管理可以方便的支持企業(yè)以后工藝狀況的變化,使企業(yè)方便的進(jìn)行能源管理。
* 能源質(zhì)量管理
能源質(zhì)量管理主要實(shí)現(xiàn)對(duì)煤、水質(zhì)、氮?dú)獾饶茉唇橘|(zhì)和環(huán)保檢測(cè)的檢化驗(yàn)數(shù)據(jù)的集中管理,并分析介質(zhì)及環(huán)境質(zhì)量的變化趨勢(shì)。最終為能源安全及時(shí)、保質(zhì)保量的穩(wěn)定供應(yīng)提供支持。
* 重點(diǎn)能耗設(shè)備管理
能源設(shè)備管理主要對(duì)關(guān)鍵的大型能源設(shè)備實(shí)行集中管理,并建立檢修、使用檔案,輔助制訂設(shè)備檢修計(jì)劃。最終為能源安全及時(shí)、保質(zhì)保量的穩(wěn)定供應(yīng)提供支持。
* 能源審計(jì)輔助管理
利用能源管理系統(tǒng)的大量能源數(shù)據(jù),按照能源審計(jì)流程,對(duì)企業(yè)一年的各種與能源審計(jì)有關(guān)的參數(shù)和數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,按照能源審計(jì)特定的表格格式,自動(dòng)輸出相關(guān)的報(bào)表,輔助企業(yè)進(jìn)行能源審計(jì)。
(3) 能耗綜合優(yōu)化分析
* 能源供需預(yù)測(cè):主要利用能源實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和生產(chǎn)過程數(shù)據(jù),根據(jù)預(yù)測(cè)類型不同采用對(duì)應(yīng)的能源預(yù)測(cè)方法對(duì)能源發(fā)生量和消耗量進(jìn)行預(yù)測(cè),為合理制定能源計(jì)劃及能源動(dòng)態(tài)調(diào)度提供決策支持。
* 能源平衡分析:利用能源數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù),進(jìn)行以月、旬、周為單位的能源計(jì)劃與能源實(shí)績(jī)的對(duì)比分析;對(duì)各工序的能源產(chǎn)生量與消耗量的預(yù)測(cè)值進(jìn)行平衡分析;關(guān)鍵能源計(jì)量?jī)x表運(yùn)行的置信度分析,計(jì)算各儀表的計(jì)量準(zhǔn)確性置信度。
* 能耗分析:利用運(yùn)行的能源數(shù)據(jù),對(duì)不同時(shí)期的能源消耗數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析,評(píng)價(jià)企業(yè)能耗水平的變化;對(duì)重點(diǎn)能耗工序的產(chǎn)量數(shù)據(jù)和能耗數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析;對(duì)各工序能耗進(jìn)行影響因素分析,找到影響能耗的關(guān)鍵性工藝條件,建立工藝能耗模型,并以此模型為基礎(chǔ)分析降低能耗的工藝改進(jìn)途徑。
* 設(shè)備故障分析:利用能源數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù),對(duì)不同時(shí)間段的設(shè)備故障原因的分類統(tǒng)計(jì)對(duì)比,找出不同時(shí)期每個(gè)設(shè)備的主要故障原因;利用時(shí)間序列分析進(jìn)行設(shè)備故障時(shí)間間隔預(yù)測(cè),為制定設(shè)備的檢修計(jì)劃提供參考。
2、應(yīng)用實(shí)例
能源管理系統(tǒng)經(jīng)過在化工行業(yè)成功試點(diǎn),取得了良好的效果。能源管理系統(tǒng)在柳化建立和投入運(yùn)行后,優(yōu)化了能源管理流程,建立客觀的有數(shù)據(jù)依據(jù)的能源消耗評(píng)價(jià)體系;實(shí)現(xiàn)了在信息分析基礎(chǔ)上的能源監(jiān)控和能源管理的流程優(yōu)化再造,有效實(shí)施客觀的以數(shù)據(jù)為依據(jù)的能源消耗評(píng)價(jià)體系,減少能源系統(tǒng)運(yùn)行管理成本,提高勞動(dòng)生產(chǎn)率;特別是柳化的能源系統(tǒng)規(guī)模較大,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,運(yùn)行值班和檢修及其管理的工作量大,成本高,系統(tǒng)運(yùn)行后簡(jiǎn)化了能源運(yùn)行管理,能源數(shù)據(jù)自動(dòng)采集,減少日常管理的人力投入。通過優(yōu)化改進(jìn)能源平衡的技術(shù)手段,實(shí)時(shí)了解企業(yè)的能源需求和消耗的狀況,采用綜合平衡和燃料轉(zhuǎn)換使用的系統(tǒng)方法,使能源的合理利用達(dá)到一個(gè)新的水平;通過能耗與生產(chǎn)控制管理的關(guān)系分析形成一套柳化利用能源管理系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能操作控制解決方案,有效地降低了車間和工藝設(shè)備能源消耗,產(chǎn)生較好的節(jié)能降耗效益。
3、結(jié)論
能源管理系統(tǒng)投入運(yùn)行后,系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠,能源的分配情況、消耗情況可及時(shí)的反饋給有關(guān)部門,為生產(chǎn)決策提供了科學(xué)數(shù)據(jù)。使能源的調(diào)度更加及時(shí)、合理,由原來的事后統(tǒng)計(jì)變?yōu)楝F(xiàn)在的計(jì)劃管理與動(dòng)態(tài)調(diào)控,大大減少了各環(huán)節(jié)的能源消耗,降低了能源成本,經(jīng)濟(jì)效益極為可觀。同時(shí)也為能源計(jì)量提供了重要依據(jù),避免了能源供需之間的糾紛,提高了工作效率,對(duì)提高公司的競(jìng)爭(zhēng)力具有重要意義。
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關(guān)鍵詞:鋼鐵工業(yè) 能量管理系統(tǒng)(EMS) 節(jié)能減排
中圖分類號(hào):TP27 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-3791(2 012)02(a)-0147-01
鋼鐵工業(yè)是我國(guó)的能耗大戶,其能耗占我國(guó)總能耗的11%左右。我國(guó)鋼鐵企業(yè)的噸鋼能耗遠(yuǎn)高于世界先進(jìn)水平,重點(diǎn)鋼鐵企業(yè)的噸鋼能耗比國(guó)外先進(jìn)水平高出10%。數(shù)據(jù)顯示,目前在鋼鐵能耗費(fèi)用竟占了總成本的20%~35%。工業(yè)和信息化部了《關(guān)于印發(fā)鋼鐵企業(yè)能源管理中心建設(shè)實(shí)施方案的通知》,鼓勵(lì)鋼鐵企業(yè)建立能源管理系統(tǒng)(EMS),包鋼相應(yīng)國(guó)家政策,構(gòu)建了EMS。
包鋼構(gòu)建EMS,有利于推進(jìn)國(guó)家能源方面法律法規(guī)、政策、標(biāo)準(zhǔn)和其他要求的實(shí)施,對(duì)鋼鐵企業(yè)的節(jié)能減排、循環(huán)經(jīng)濟(jì)提供指導(dǎo),以促進(jìn)鋼鐵企業(yè)提高能源利用率,降低能耗,減少污染的排放,保護(hù)環(huán)境;有利于鋼鐵企業(yè)做好能耗介質(zhì)平衡、應(yīng)急措施、能耗控制等工作;有利于實(shí)時(shí)提供在線能源系統(tǒng)平衡信息和調(diào)整決策方案,確保能源系統(tǒng)平衡調(diào)整的科學(xué)性、及時(shí)性和合理性,從而提高能源利用水平,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)工序用能的優(yōu)化分配及供應(yīng),保證生產(chǎn)及動(dòng)力工藝系統(tǒng)的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性,并最終實(shí)現(xiàn)提高整體能源利用效率的目的;有利于調(diào)度正確的指令。能源管理中心的能源平衡調(diào)度過程,是將采集的能源工藝系統(tǒng)數(shù)據(jù)(發(fā)生和消耗量等)送能源管理系統(tǒng),經(jīng)系統(tǒng)分析和處理,獲得能源平衡及其預(yù)測(cè)模型需要的信息,并將平衡預(yù)測(cè)結(jié)果以數(shù)據(jù)和圖示方式展示。調(diào)度可根據(jù)能源平衡預(yù)測(cè)結(jié)果發(fā)出調(diào)度指令。
1 國(guó)內(nèi)鋼鐵企業(yè)EMS應(yīng)用情況
以寶鋼、馬鋼等為代表的企業(yè)EMS。按照扁平化和集中一貫的理念,將數(shù)據(jù)采集、處理和分析、控制和調(diào)度、平衡預(yù)測(cè)和能源管理等功能進(jìn)行了有機(jī)、一體化集成,實(shí)現(xiàn)了企業(yè)能源管理中心系統(tǒng)的管控一體化設(shè)計(jì),系統(tǒng)和應(yīng)用功能比較完善。同時(shí),企業(yè)配置了經(jīng)過嚴(yán)格培訓(xùn)的專業(yè)技術(shù)和管理人員,取得了良好的節(jié)能效果。此類EMS建成后,主要體現(xiàn)在以下三個(gè)方面的功能:(1)通過對(duì)能源設(shè)施集中監(jiān)控,大幅度提高鋼鐵企業(yè)能源系統(tǒng)勞動(dòng)生產(chǎn)率。(2)運(yùn)用EMS強(qiáng)大的功能和手段對(duì)各能源介質(zhì)實(shí)現(xiàn)有效在線調(diào)控,充分利用鋼廠二次能源,確保系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)合理運(yùn)行,節(jié)能和環(huán)保效益貢獻(xiàn)突出。(3)在能源系統(tǒng)異常和事故時(shí),EMS通過集中監(jiān)控做出及時(shí)、快速和準(zhǔn)確處置,把能源系統(tǒng)故障所造成的影響控制在最低限度,確保能源系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。
以濟(jì)鋼為代表的企業(yè)EMS。將主要能源消耗信息和部分設(shè)備信息采集到企業(yè)能源管理中心,并對(duì)部分有條件的工序進(jìn)行了監(jiān)控,基本實(shí)現(xiàn)基于計(jì)量數(shù)據(jù)分析的能源管理功能和與信息化系統(tǒng)結(jié)合的離線優(yōu)化。但限于現(xiàn)場(chǎng)條件,高效扁平化的調(diào)度和在線平衡管理等對(duì)節(jié)能有重要作用的功能還受到一定的限制,需要進(jìn)一步改造、完善和提高。此類EMS建成后,不僅能統(tǒng)一調(diào)度能源,提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、優(yōu)化煤氣平衡、減少煤氣放散、提高環(huán)保質(zhì)量、降低噸鋼綜合能耗都發(fā)揮了重要作用,同時(shí)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、正常和異常情況時(shí)的能源工序的合理調(diào)整和平衡都是十分有效的。
其它企業(yè)的EMS。主要功能是采集動(dòng)力計(jì)量信息,通過軟件實(shí)現(xiàn)編制能源管理報(bào)表、能耗分析、大屏幕顯示等功能,本質(zhì)上是以動(dòng)力計(jì)量采集、管理為主的基礎(chǔ)應(yīng)用,與真正意義上的企業(yè)能源管理中心還有較大差距。此類EMS雖然在節(jié)能方面能起到一定的效果,但很大程度上不能使能源得到合理的利用,造成很大的浪費(fèi)。目前國(guó)內(nèi)許多鋼廠目前都屬于此類EMS。
包鋼在EMS在推廣過程中面臨一些困難和問題:一是對(duì)EMS缺乏足夠認(rèn)識(shí)。目前包鋼實(shí)施的節(jié)能技術(shù)改造以單個(gè)設(shè)備或工序?yàn)橹鳎到y(tǒng)性較差,對(duì)EMS在包鋼生產(chǎn)和能源利用全過程優(yōu)化方面具有的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)認(rèn)識(shí)不足。二是包鋼部分能源系統(tǒng)的裝備水平較低。能源系統(tǒng)監(jiān)測(cè)、控制系統(tǒng)尤其是數(shù)據(jù)采集儀表和自動(dòng)化水平還較低,達(dá)不到EMS系統(tǒng)需要的配置水平,難以實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)及能源系統(tǒng)監(jiān)控與系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度的有機(jī)結(jié)合。
2 包鋼啟動(dòng)EMS的實(shí)施步驟
根據(jù)包鋼的實(shí)際情況,EMS項(xiàng)目必須是邊生產(chǎn)邊施工邊設(shè)計(jì)調(diào)試,現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備更換要在后期安排計(jì)劃來完成。主要分為三個(gè)步驟。
第一步:項(xiàng)目建設(shè)內(nèi)容及方式的確定。
EMS項(xiàng)目要實(shí)現(xiàn)什么功能,達(dá)到什么效果,需要征求各部門的意見,在考察討論的基礎(chǔ)上確定具體工程改造的內(nèi)容,在此基礎(chǔ)上,公司組織編制招標(biāo)書,同時(shí)確定招標(biāo)的方式。第一步具體工程內(nèi)容應(yīng)包括建立EMS硬件、軟件平臺(tái)、專用網(wǎng)絡(luò),將具備條件的介質(zhì)先期接入EMS進(jìn)行集中管控。
工程管理上要以較快的速度確定中標(biāo)方,中標(biāo)單位討論確定下來后,根據(jù)包鋼能源系統(tǒng)的實(shí)際情況,在中標(biāo)單位的投標(biāo)方案的基礎(chǔ)上,進(jìn)行討論修改,審查并確定EMS項(xiàng)目的執(zhí)行方案,此項(xiàng)工作是整個(gè)項(xiàng)目的關(guān)鍵,要建設(shè)并指導(dǎo)整個(gè)EMS的設(shè)計(jì)施工和調(diào)試工作。
第二步:進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、歷史數(shù)據(jù)錄入、網(wǎng)絡(luò)施工、軟件編寫和硬件配置工作。這一階段將建立一個(gè)EMS的雛形,建立一個(gè)最基本的運(yùn)行平臺(tái),確立整個(gè)EMS的基礎(chǔ)。
第三步:進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、操作界面和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的優(yōu)化工作。EMS是一個(gè)不可立即完成的漸進(jìn)式系統(tǒng),整個(gè)系統(tǒng)將隨著企業(yè)的發(fā)展不斷改進(jìn)、不斷完善。EMS是沒有最好只有更好的,是應(yīng)該始終保持和企業(yè)現(xiàn)狀相適應(yīng)的。
3 包鋼構(gòu)建EMS的預(yù)期效果
(1)EMS可以為包鋼充分有效利用能源,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展奠定重要的技術(shù)和管理基礎(chǔ)。
(2)EMS能夠科學(xué)調(diào)度、平衡與優(yōu)化能源介質(zhì),實(shí)現(xiàn)減少煤氣放散、提高環(huán)保質(zhì)量、降低噸鋼綜合能耗。
(3)EMS對(duì)企業(yè)強(qiáng)化能源計(jì)劃和實(shí)績(jī)管理、提高能源平衡預(yù)測(cè)手段、針對(duì)能源事故原因的快速分析和及時(shí)處理等將起到十分重要的作用。
(4)能源管理系統(tǒng)EMS對(duì)企業(yè)具有良好的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會(huì)效益,對(duì)實(shí)現(xiàn)國(guó)家節(jié)能減排目標(biāo)、支持社會(huì)可持續(xù)發(fā)展具有重大意義。
(5)實(shí)現(xiàn)能源管控一體化。實(shí)現(xiàn)大多數(shù)變電站所、甚至煤氣系統(tǒng)的無人值守,大大減少人力資源的投資。
4 結(jié)語
當(dāng)前鋼鐵行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)激烈、市場(chǎng)嚴(yán)峻,在這疲軟的鋼鐵經(jīng)濟(jì)形勢(shì)下,向管理要效益,包鋼建設(shè)了EMS,科學(xué)、合理的配置各種動(dòng)力介質(zhì),以達(dá)到節(jié)能減排增效,具有相當(dāng)大的現(xiàn)實(shí)意義。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞:能源計(jì)量信息;管理系統(tǒng);計(jì)量器具;標(biāo)準(zhǔn)化
中圖分類號(hào):F27文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A文章編號(hào):1673-291X(2010)22-0021-03
能源計(jì)量信息管理系統(tǒng),是把分布在不同地點(diǎn)的多臺(tái)計(jì)量?jī)x表進(jìn)行聯(lián)網(wǎng),實(shí)現(xiàn)計(jì)量?jī)x表的在線實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集和管理[1]。系統(tǒng)的組成通常由計(jì)量檢測(cè)設(shè)備、數(shù)據(jù)集中器(分站)、用戶終端、管理服務(wù)器(主站)、管理軟件和網(wǎng)絡(luò)器件等構(gòu)成,具有能源數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等能源計(jì)量功能,其輸出數(shù)據(jù)可用于能源統(tǒng)計(jì)與能源審計(jì)。
一、能源計(jì)量信息管理系統(tǒng)的現(xiàn)狀分析
目前,中國(guó)各行業(yè)開發(fā)和使用的能源計(jì)量信息管理系統(tǒng)無統(tǒng)一規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。因?yàn)槿狈?guó)家規(guī)范性的指導(dǎo)文件,企業(yè)按照自行需求進(jìn)行設(shè)計(jì)和開發(fā),能源計(jì)量管理系統(tǒng)模式較混亂。許多企業(yè)因?yàn)闆]有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范的指導(dǎo)而茫然。據(jù)浙江省醫(yī)藥化工行業(yè)能源計(jì)量信息管理系統(tǒng)調(diào)查顯示,現(xiàn)階段企業(yè)在能源計(jì)量系統(tǒng)由于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能模塊、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與輸入輸出報(bào)表等多方面的不規(guī)范,使得企業(yè)在計(jì)量器具選擇、計(jì)量數(shù)據(jù)采集點(diǎn)設(shè)置的規(guī)范導(dǎo)致企業(yè)能計(jì)量與源平衡的不確定性。因?yàn)槿狈ο嚓P(guān)標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范,很多企業(yè)的能源計(jì)量管理系統(tǒng)輸出政府能源監(jiān)管部門的需要的各類申報(bào)報(bào)表(企業(yè)耗能設(shè)備一覽表、企業(yè)能源計(jì)量器具一覽表、能源工業(yè)企業(yè)能源購(gòu)銷存表、能源消耗統(tǒng)計(jì)及分析報(bào)表、生產(chǎn)信息報(bào)表),誤報(bào)和漏報(bào)的情況時(shí)有發(fā)生。這種政企不一致的狀況,使得政府能源監(jiān)管部門較難統(tǒng)一管理企業(yè)的能源統(tǒng)計(jì)與審計(jì)工作。本文就結(jié)合當(dāng)前中國(guó)用能行業(yè)能源計(jì)量信息管理系統(tǒng)的特點(diǎn),對(duì)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)規(guī)范做一些淺層次的探討與研究。
二、能源計(jì)量信息管理系統(tǒng)建設(shè)的一般要求和設(shè)計(jì)原則
1.系統(tǒng)的軟硬件環(huán)境設(shè)計(jì)要求
在設(shè)計(jì)能源計(jì)量信息管理系統(tǒng)時(shí),對(duì)設(shè)計(jì)硬件上要考慮企業(yè)的經(jīng)濟(jì)承受能力,逐步完善。同時(shí),配備的計(jì)量器具必須要能在線檢定或校準(zhǔn);軟件設(shè)計(jì)要考慮全面,給予必要的完善及升級(jí)的空間。
2.確定現(xiàn)場(chǎng)能源計(jì)量檢測(cè)點(diǎn)設(shè)置與計(jì)量器具配置要求
(1)現(xiàn)場(chǎng)能源檢測(cè)點(diǎn)確定。用能單位能源計(jì)量信息管理系統(tǒng),應(yīng)能采集行業(yè)不同種類能源的數(shù)據(jù)。所稱能源數(shù)據(jù),指煤炭、原油、電力、天然氣、焦炭、水、蒸汽等和其他直接或者通過加工、轉(zhuǎn)換、回收而取得有用能的各種資源 [2]。
能源計(jì)量信息管理系統(tǒng)采集點(diǎn)的設(shè)置原則是以能夠準(zhǔn)確和實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)的作為計(jì)量檢測(cè)點(diǎn),并且要考慮能滿足能源平衡、能源統(tǒng)計(jì)與審計(jì)要求 [3]。具體數(shù)據(jù)采集范圍包括:
a)輸入用能單位、次級(jí)用能單位和用能設(shè)備的能源及載能工質(zhì);b)輸出用能單位、次級(jí)用能單位和用能設(shè)備的能源及載能工質(zhì);c)用能單位、次級(jí)用能單位和用能設(shè)備使用(消耗)的能源及載能工質(zhì);d)用能單位、次級(jí)用能單位和用能設(shè)備自產(chǎn)的能源及載能工質(zhì);e)用能單位、次級(jí)用能單位和用能設(shè)備科回收利用的余能資源。
(2)計(jì)量器具配備率要求。根據(jù)GB/T 17167―2006標(biāo)準(zhǔn)要求,能源計(jì)量信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集點(diǎn)的能源計(jì)量器具配備率不低于表1的規(guī)定(見下頁(yè)表1)。
3.合理選用現(xiàn)場(chǎng)能源計(jì)量器具
根據(jù)GB/T 17167―2006標(biāo)準(zhǔn)要求,能源計(jì)量信息管理系統(tǒng)所選用的能源計(jì)量器具,要依據(jù)不同用能設(shè)備所耗的能源類型不同,而選用相應(yīng)的計(jì)量器具。所選用的計(jì)量器具必須要能提供數(shù)計(jì)量據(jù)輸出接口。選用的計(jì)量器具除了保證精度要求,也要根據(jù)生產(chǎn)工藝、使用環(huán)境等條件的要求,進(jìn)行選擇相適應(yīng)的計(jì)量器具。
能源計(jì)量信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集的計(jì)量器具準(zhǔn)確度不低于表2的規(guī)定(見下頁(yè)表2)。
4.能源管理信息系統(tǒng)主要功能模塊設(shè)計(jì)原則
(1)計(jì)量器具系統(tǒng)模塊。計(jì)量器具系統(tǒng)模塊的功能是能源計(jì)量管理系統(tǒng)與能源供應(yīng)部門收費(fèi)端計(jì)量數(shù)據(jù)聯(lián)網(wǎng),實(shí)時(shí)監(jiān)控一級(jí)計(jì)量和二級(jí)計(jì)量能源數(shù)據(jù)偏差,并將所采集計(jì)量數(shù)據(jù)形成對(duì)比圖,出現(xiàn)不合理偏差系統(tǒng)立即報(bào)警。系統(tǒng)對(duì)電能供應(yīng)質(zhì)量進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,并有報(bào)警提示和報(bào)警記錄。
(2)能源數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)模塊。能源數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)模塊的功能是自動(dòng)采集各類能源計(jì)量點(diǎn)的實(shí)時(shí)瞬時(shí)量和累計(jì)量,采集周期在1分鐘~24小時(shí)范圍內(nèi)可調(diào)。采集數(shù)據(jù)項(xiàng)目完全符合能源統(tǒng)計(jì)和能源計(jì)量管理部門的要求。
(3)采集數(shù)據(jù)傳輸、存儲(chǔ)、查詢系統(tǒng)模塊。采集數(shù)據(jù)傳輸、存儲(chǔ)、查詢系統(tǒng)模塊應(yīng)滿足實(shí)時(shí)傳輸?shù)囊?考慮到數(shù)據(jù)傳送速度,有線傳輸200米以內(nèi)可采用雙絞線串口傳送,超過200米宜采用光纖以太網(wǎng)傳送,也可采用無線傳輸;各采集點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)饺藱C(jī)交互界面的時(shí)間不應(yīng)超過1秒。數(shù)據(jù)輸出應(yīng)滿足集中化管理的需要,可通過人機(jī)交互界面查詢到所有的能源計(jì)量數(shù)據(jù)輸出。能源數(shù)據(jù)中心服務(wù)器實(shí)時(shí)監(jiān)控歷史數(shù)據(jù)一般要求保存不少于60天。
(4)數(shù)據(jù)匯總和計(jì)算分析系統(tǒng)模塊。數(shù)據(jù)匯總和計(jì)算分析系統(tǒng)模的功能是對(duì)能源消耗計(jì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總,并按照系統(tǒng)設(shè)定各種能耗定額指標(biāo)和節(jié)能量化指標(biāo)計(jì)算分析,并自動(dòng)形成對(duì)比分析圖表。超過指標(biāo)系統(tǒng)立即報(bào)警提示。通過報(bào)警提示,企業(yè)能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)能源浪費(fèi)現(xiàn)象和能源消耗異常情況,及時(shí)進(jìn)行糾正與改進(jìn),及時(shí)有效控制能源消耗和能源成本開支。能耗定額指標(biāo)和節(jié)能量化指標(biāo)主要包括企業(yè)單位產(chǎn)值綜合能耗、單位產(chǎn)品綜合能耗、企業(yè)工業(yè)增加值綜合能耗、企業(yè)和車間能源消耗定額及用能設(shè)備單耗等。數(shù)據(jù)匯總和計(jì)算分析系統(tǒng)模塊功能能夠?qū)γ總€(gè)產(chǎn)品能源成本、每個(gè)車間能源成本和企業(yè)能源成本進(jìn)行監(jiān)控和分析,并自動(dòng)形成對(duì)比分析圖表,用能成本超過預(yù)定費(fèi)用,系統(tǒng)立即報(bào)警提示。
(5)報(bào)表統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)模塊。報(bào)表統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)模塊功能是能夠根據(jù)政府、各級(jí)公司及分公司需要,自動(dòng)導(dǎo)出所有的各類滿足政府能源統(tǒng)計(jì)與審計(jì)要求的用源申報(bào)報(bào)表(企業(yè)耗能設(shè)備一覽表、企業(yè)能源計(jì)量器具一覽表、能源工業(yè)企業(yè)能源購(gòu)銷存表、能源消耗統(tǒng)計(jì)及分析報(bào)表、生產(chǎn)信息報(bào)表等),能源統(tǒng)計(jì)報(bào)表數(shù)據(jù)均能追溯到系統(tǒng)計(jì)量檢測(cè)記錄。
(6)企業(yè)、車間、設(shè)備能源管理系統(tǒng)模塊。企業(yè)、車間、設(shè)備能源管理系統(tǒng)模塊功能是實(shí)時(shí)監(jiān)控企業(yè)、車間、設(shè)備能源實(shí)時(shí)消耗量,監(jiān)控各項(xiàng)用能指標(biāo)不超過定額指標(biāo)。超過定額指標(biāo)經(jīng)報(bào)警提示查找原因,及時(shí)進(jìn)行改進(jìn)。設(shè)備管理系統(tǒng)功能能對(duì)重點(diǎn)用能設(shè)備能耗狀況、負(fù)荷率、有效利用時(shí)間、開啟、停止時(shí)間等影響能源消耗的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,確保設(shè)備的高效、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,減少設(shè)備的空載時(shí)間和能源浪費(fèi)的地方。
5.能源管理信息系統(tǒng)的安全設(shè)計(jì)和維護(hù)原則
信息系統(tǒng)應(yīng)做好防電磁干擾,采集信號(hào)線應(yīng)采用屏蔽線,并禁止與強(qiáng)電信號(hào)線混敷;與信息系統(tǒng)相連的外網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)做好防火墻等病毒隔離措施。用能單位應(yīng)設(shè)系統(tǒng)維護(hù)人員負(fù)責(zé)能源計(jì)量信息系統(tǒng)的整體維護(hù);各車間也應(yīng)有專人負(fù)責(zé)每天不少于一次的儀表值和信息系統(tǒng)反饋值的一致性檢查,發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時(shí)通知系統(tǒng)維護(hù)人員。
三、能源計(jì)量信息管理系統(tǒng)規(guī)范化工作成效
在上述研究的基礎(chǔ)上,2009年3月,浙江省標(biāo)準(zhǔn)化研究院聯(lián)合上虞新和成生物化工有限公司、上虞市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局,聯(lián)合制定了《醫(yī)藥化工行業(yè)能源計(jì)量信息系統(tǒng)》聯(lián)盟標(biāo)準(zhǔn),建立了能源計(jì)量信息管理系統(tǒng)的統(tǒng)一的管理模式,實(shí)現(xiàn)能源計(jì)量管理標(biāo)準(zhǔn)化。通過近一年的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施表明,統(tǒng)一規(guī)范的能源計(jì)量管理系統(tǒng)進(jìn)一步提高了工藝過程中的能源計(jì)量數(shù)據(jù)的分析和研究的正確必可靠性,為改進(jìn)生產(chǎn)工藝,提高技改節(jié)能效益提供了科學(xué)的依據(jù),真正發(fā)揮了能源計(jì)量數(shù)據(jù)的功效。其次應(yīng)用能源管理的科學(xué)方法,結(jié)合計(jì)算機(jī)信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù),通過精確計(jì)量,自動(dòng)采集能源量值數(shù)據(jù)信息,對(duì)能耗數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算匯總、圖形對(duì)比、經(jīng)濟(jì)分析、量化評(píng)價(jià),控制能源消耗,節(jié)約了能源成本開支,提升企業(yè)能源管理水平。例如,浙江省重點(diǎn)試點(diǎn)企業(yè)上虞新和成生物化工有限公司發(fā)酵車間經(jīng)過對(duì)蒸汽消耗數(shù)據(jù)的分析,將滅菌工藝由原來的間歇消毒改為連續(xù)消毒,使車間每月蒸汽消耗量下降30%。精餾車間強(qiáng)化循環(huán)水溫差管理,優(yōu)化了操作參數(shù),耗汽量從原來6噸/小時(shí)下降為4.5噸/小時(shí),循環(huán)水用量從910 噸/小時(shí)下降到450 噸/小時(shí),使該車間每噸產(chǎn)品能源成本下降15%。通過考核,公司萬元增加值能耗同比下降14.6%。
為了扎實(shí)推進(jìn)企業(yè)能源計(jì)量工作,將節(jié)能工作落到實(shí)處,我們對(duì)企業(yè)能源計(jì)量信息管理系統(tǒng)相關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了初步的研究。規(guī)范、有效、科學(xué)的能源計(jì)量信息管理系統(tǒng)不僅能規(guī)范企業(yè)能源計(jì)量與管理,也將進(jìn)一步推動(dòng)國(guó)家依法實(shí)施節(jié)能減排監(jiān)督管理。
參考文獻(xiàn):
[1]楊濤.能源管理系統(tǒng)的應(yīng)用[J].黑龍江科技信息,2009,(17):274.
關(guān)鍵詞:能源管理中心;建陶企業(yè);節(jié)能減排
1 背景
建材工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè),其能源消耗總量在全國(guó)工業(yè)部門中位于電力、冶金、石化之后,居第四位。近年來,隨著社會(huì)資源與環(huán)境問題日益突出,國(guó)家和社會(huì)對(duì)節(jié)能減排、環(huán)境保護(hù)的大力倡導(dǎo)和支持,建材行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、節(jié)能減排效果日益凸顯。建材行業(yè)水泥、平板玻璃、石灰制造、建筑陶瓷、磚瓦和輕質(zhì)建材等主要產(chǎn)品單位綜合能耗大幅降低。2010年,建材行業(yè)單位工業(yè)增加值綜合能耗比2005年降低52%,其中,建筑陶瓷單位工業(yè)增加值綜合能耗累計(jì)下降25%。主要污染物排放總量呈明顯下降趨勢(shì),其中,煙氣粉塵排放量、二氧化硫排放量分別比2005年明顯減少,建材工業(yè)利用各類工業(yè)固體廢棄物超過6億t。當(dāng)前,我國(guó)建材工業(yè)發(fā)展面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)和新的發(fā)展機(jī)遇,傳統(tǒng)的粗放型發(fā)展模式已難以為繼。迫切要求陶瓷企業(yè)積極推進(jìn)節(jié)能減排,進(jìn)行產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、轉(zhuǎn)變發(fā)展方式,利用高新技術(shù)和信息化技術(shù)改造、提升行業(yè)技術(shù)管理水平,走科技含量高、經(jīng)濟(jì)效益好、資源消耗低、環(huán)境污染少的新型工業(yè)化道路。
國(guó)家“十二五規(guī)劃”提出,到2015年,全國(guó)萬元國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值能耗下降到0.869噸標(biāo)準(zhǔn)煤(按2005年價(jià)格計(jì)算),比2010年的1.034噸標(biāo)準(zhǔn)煤下降16%,比2005年的1.276噸標(biāo)準(zhǔn)煤下降32%;“十二五”期間,實(shí)現(xiàn)節(jié)約能源6.7億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。國(guó)務(wù)院“十二五節(jié)能減排綜合性工作方案”要求強(qiáng)化重點(diǎn)用能單位節(jié)能管理。依法加強(qiáng)年耗能萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤以上用能單位節(jié)能管理,開展萬家企業(yè)節(jié)能低碳行動(dòng),實(shí)現(xiàn)節(jié)能2.5億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,加強(qiáng)工業(yè)節(jié)能減排。重點(diǎn)推進(jìn)電力、煤炭、鋼鐵、有色金屬、石油石化、化工、建材、造紙、紡織、印染、食品加工等行業(yè)節(jié)能減排,并要求廣東省十二五期間單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值能耗降低18%(約束性指標(biāo)),陶瓷產(chǎn)業(yè)作為典型的高耗能產(chǎn)業(yè),能源成本往往達(dá)到全部成本的50%以上。而據(jù)德國(guó)節(jié)能研究部門的研究結(jié)論,通過加強(qiáng)企業(yè)的能源管理可為企業(yè)減少15%~20%的能源消耗,即節(jié)約能源又節(jié)約成本,故作為國(guó)家調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、降低高能耗產(chǎn)品的重點(diǎn)行業(yè),推行能源管理體系,開展能源的有效管理、提高能源的利用效率,并實(shí)施必要的認(rèn)證,已成為調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、逐步淘汰高能耗產(chǎn)品的一種手段。
2 能源管理中心的架構(gòu)及模式
2.1 能源管理中心組織架構(gòu)
企業(yè)能源管理中心主要是通過綜合運(yùn)用信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù);結(jié)合陶瓷生產(chǎn)特點(diǎn);利用生產(chǎn)過程能量系統(tǒng)建模技術(shù)、能量綜合優(yōu)化方法、能量梯級(jí)利用技術(shù)、工藝裝備優(yōu)化集成技術(shù)等,建立以企業(yè)建模與信息系統(tǒng)集成為核心的能量系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度管理信息平臺(tái)。通過合理的管理模式和精確的生產(chǎn)模型,對(duì)陶瓷企業(yè)的能量流、物料流、信息流進(jìn)行綜合、透明、實(shí)時(shí)的監(jiān)控與優(yōu)化調(diào)度,旨在實(shí)現(xiàn)陶瓷企業(yè)的高效生產(chǎn),提高陶瓷企業(yè)的資源利用率,降低陶瓷企業(yè)的單位產(chǎn)品綜合能耗、綜合水耗。
該平臺(tái)的建設(shè)需要企業(yè)決策層的高度重視并參與,其體系架構(gòu)的組建大體上由公司、科室部門和車間三級(jí)能源管理體系組成。公司決策者(董事長(zhǎng)或總經(jīng)理)任能源管理小組組長(zhǎng),主要統(tǒng)籌全局;生產(chǎn)負(fù)責(zé)人任能源管理小組副組長(zhǎng),負(fù)責(zé)全公司節(jié)能方案、節(jié)能措施的制定,密切聯(lián)系市、區(qū)經(jīng)貿(mào)委等政府部門,傳達(dá)國(guó)家政策和節(jié)能要求??剖也块T主要指設(shè)備科、人力資源部、財(cái)務(wù)部、研發(fā)技術(shù)中心、質(zhì)管部、PMC科等,其中,設(shè)備科是主要的能源管理部門,具體負(fù)責(zé)各項(xiàng)能源管理工作,而其它科室部門起協(xié)調(diào)能源管理作用。車間部門主要指各個(gè)生產(chǎn)車間及生產(chǎn)輔助車間,主要職責(zé)就是執(zhí)行能源管理制度,盡最大能力完成公司的能源目標(biāo)與方針。公司的能源管理架構(gòu)如圖1所示。
2.2 能源管理中心監(jiān)督及運(yùn)行模式
企業(yè)能源管理中心平臺(tái)是一項(xiàng)政府對(duì)重點(diǎn)耗能企業(yè)監(jiān)測(cè)的系統(tǒng)工程。除了對(duì)節(jié)能設(shè)備的監(jiān)測(cè)外,還提供具體的耗能設(shè)備數(shù)據(jù)以便于針對(duì)性的管理。陶瓷企業(yè)通過對(duì)耗能數(shù)據(jù)的掌握、分析,從而加強(qiáng)節(jié)能管理,視不同企業(yè)的生產(chǎn)模式預(yù)計(jì)可減少5%~20%的能源消耗。同時(shí),政府相關(guān)部門也可以在能源管理平臺(tái)上監(jiān)測(cè)到陶瓷企業(yè)最新的耗能數(shù)據(jù)。
能源管理中心監(jiān)督管理模式如圖2所示。
2.3 能源管理中心網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
建陶企業(yè)的耗能主要為電能、水煤漿、天然氣、柴油、水,配電房和用電設(shè)備已配置的計(jì)量?jī)x表大多為機(jī)械式電度表。為建立在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng),須更換為三相多功能電力參數(shù)計(jì)量?jī)x,配以MiniFC,將MiniFC接入企業(yè)內(nèi)部局域網(wǎng)絡(luò),通過本地構(gòu)建的服務(wù)器實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。自來水的采集通過超聲波流量計(jì)采集數(shù)據(jù),配以無線PCC通訊,將數(shù)據(jù)傳至MiniFC,再將MiniFC接入企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò);用戶可以實(shí)現(xiàn)web方式的本地服務(wù)器的登錄查看實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。
本地服務(wù)器的建設(shè)采用B/S 設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)與分布式管理。系統(tǒng)服務(wù)器由數(shù)據(jù)服務(wù)器、通訊服務(wù)器雙機(jī)熱備份組成,并配置正版的服務(wù)器軟件系統(tǒng),包括SQL server 數(shù)據(jù)庫(kù),Windows Server 2008 中文企業(yè)版,IBM24服務(wù)器。能源管理中心平臺(tái)架構(gòu)層次結(jié)構(gòu)示意圖如圖3所示。
最底層的是基于計(jì)量智能傳感網(wǎng)絡(luò)的能源監(jiān)控平臺(tái),采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),將所有能源形式的計(jì)量?jī)x表通過通訊設(shè)備按照智能傳感網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)進(jìn)行組網(wǎng),對(duì)陶瓷企業(yè)內(nèi)部的各站點(diǎn)用能設(shè)備、各車間的能源消耗狀態(tài)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化自動(dòng)采集,一方面為陶瓷企業(yè)內(nèi)部管理節(jié)能提供準(zhǔn)實(shí)時(shí)的信息;另一方面,借助企業(yè)的Internet出口,將相關(guān)信息遞交到相關(guān)的管理單位。
第二層為協(xié)議轉(zhuǎn)換接口層。智能傳感網(wǎng)絡(luò)將企業(yè)內(nèi)部所有的監(jiān)測(cè)設(shè)備的信息與數(shù)據(jù)采用自定義的通信規(guī)約和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換形式,設(shè)備通過RS-485 總線或者無線方式將數(shù)據(jù)傳至MiniFC 現(xiàn)場(chǎng)控制器。由MiniFC實(shí)現(xiàn)規(guī)約轉(zhuǎn)換和高速數(shù)據(jù)傳輸。
第三層為數(shù)據(jù)管理層。采集的數(shù)據(jù)在MiniFC層分類管理、保存以提供后臺(tái)系統(tǒng)實(shí)時(shí)訪問和歷史數(shù)據(jù)的提取。針對(duì)不同的智能監(jiān)測(cè)設(shè)備在數(shù)據(jù)管理層提供唯一的數(shù)據(jù)庫(kù)鏈接和實(shí)時(shí)狀態(tài)查詢?cè)L問功能。作為系統(tǒng)監(jiān)測(cè)中心的后臺(tái)軟件,將為用戶提供數(shù)據(jù)的顯示、統(tǒng)計(jì)、分類管理和建檔。對(duì)節(jié)能措施的方案制定、能源統(tǒng)計(jì)、能耗分析與預(yù)測(cè)、用能質(zhì)量的評(píng)估,以及能源進(jìn)行審計(jì)。能源管理中心拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖4所示。
圖4中SCADA、IFIX CLIENT為計(jì)算機(jī),HISTORIAN 和PORTAL為服務(wù)器。SCADA節(jié)點(diǎn)用于采集現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù),HISTORIAN作為歷史數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器,PORTAL服務(wù)器用于WEB。
3 能源管理中心的意義及存在的問題
3.1 建立企業(yè)能源管理中心的必要性
開展企業(yè)能源管理中心建設(shè),是建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)的需要;是落實(shí)國(guó)家節(jié)能減排目標(biāo)、實(shí)現(xiàn)兩化融合的重要舉措;也是企業(yè)管理增效、提高競(jìng)爭(zhēng)力、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的有效途徑。
3.1.1社會(huì)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要
我國(guó)陶瓷行業(yè)經(jīng)過三十多年的迅猛發(fā)展,已成為世界上傳統(tǒng)陶瓷磚最大生產(chǎn)國(guó)(年產(chǎn)量達(dá)90億m2以上)、消費(fèi)國(guó)和出口國(guó)。每年要耗用1.7億t不可再生的天然礦物原料,耗用能源達(dá)5000萬t標(biāo)煤,對(duì)自然環(huán)境造成一定的損害和污染,資源、能源和環(huán)境問題已經(jīng)成為陶瓷行業(yè)發(fā)展的瓶頸。同時(shí),陶瓷行業(yè)存在生產(chǎn)資源消耗大、能耗高、污染嚴(yán)重等主要問題,成為我國(guó)能源消費(fèi)大戶,因此,是一個(gè)存在巨大節(jié)能潛力的產(chǎn)業(yè)。隨著相關(guān)生產(chǎn)原料和能源的成本不斷上升,企業(yè)整體經(jīng)濟(jì)效益日益下降,節(jié)能減排既是國(guó)家可持續(xù)發(fā)展的需要,也是企業(yè)生存和發(fā)展的需要。
3.1.2踐行國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策需要
國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策也鼓勵(lì)和支持建材企業(yè)建立能源管理中心。2009年工信部與財(cái)政部在聯(lián)合下發(fā)的《工業(yè)企業(yè)能源管理中心建設(shè)示范項(xiàng)目財(cái)政補(bǔ)助資金管理的暫行辦法》中提出,為提高工業(yè)企業(yè)能源管理水平和能源利用效率,將在鋼鐵、有色、化工、建材等重點(diǎn)用能行業(yè)逐步開展能源管理中心建設(shè)的示范工作。在大中型建材企業(yè)建立能源管理中心,推進(jìn)合同能源管理,提升能效水平,最大限度實(shí)現(xiàn)能源梯級(jí)利用。
建設(shè)能源管理中心是國(guó)家節(jié)能降耗的要求,也是推進(jìn)兩化融合的要求。我國(guó)提出以信息化帶動(dòng)工業(yè)化,以工業(yè)化促進(jìn)信息化,走新型工業(yè)化道路。兩化融合的核心就是信息化支撐,追求可持續(xù)發(fā)展模式。我國(guó)在工業(yè)領(lǐng)域尤其是重點(diǎn)用能行業(yè)中推廣企業(yè)能源管理中心項(xiàng)目建設(shè),是信息化和工業(yè)化融合的表現(xiàn)之一,是促進(jìn)“兩化”融合的重要內(nèi)容。
3.1.3企業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展需要
隨著“兩型”社會(huì)建設(shè)步伐的加快,國(guó)家從嚴(yán)從緊的節(jié)能減排政策的陸續(xù)出臺(tái),作為高能耗、高排放和依賴能源資源的建材企業(yè)面臨著進(jìn)一步提高能源利用效率,降低單位能耗和二氧化碳排放量,進(jìn)一步削減氮氧化物和二氧化硫排放總量等多重挑戰(zhàn)。建材企業(yè)要提高發(fā)展質(zhì)量和效益,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,就必須加強(qiáng)能源使用管控。
3.2 能源管理中心對(duì)企業(yè)的現(xiàn)實(shí)意義
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)的發(fā)展,能源中心管理技術(shù)也突飛猛進(jìn),數(shù)據(jù)庫(kù)管理、集散控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、分析決策系統(tǒng)、智能系統(tǒng)和智能管理等已經(jīng)應(yīng)用于工業(yè)企業(yè),成為企業(yè)能源管理現(xiàn)代化的基本支撐。通過建立企業(yè)能源管理中心,可為企業(yè)帶來顯著的效益,如:
(1) 通過建立企業(yè)能源管理中心,運(yùn)用信息化手段,可提高企業(yè)對(duì)用能情況監(jiān)督管理的能力;
(2) 通過建立企業(yè)能源管理中心,建立一套有效的自動(dòng)化能源數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng),對(duì)能源供應(yīng)進(jìn)行監(jiān)測(cè),以便企業(yè)實(shí)時(shí)掌握能源狀況,為實(shí)現(xiàn)能源自動(dòng)化調(diào)控打下堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ),同時(shí)方便企業(yè)的計(jì)量和成本核算工作。
(3) 通過建立企業(yè)能源管理中心,利用能源數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng),對(duì)各重點(diǎn)耗能設(shè)備的能源利用狀況實(shí)時(shí)監(jiān)控,了解和掌握各重點(diǎn)耗能設(shè)備實(shí)時(shí)能源利用情況。
(4) 通過建立企業(yè)能源管理中心,運(yùn)用數(shù)學(xué)模式進(jìn)行比較分析,對(duì)重點(diǎn)耗能設(shè)備進(jìn)行能效評(píng)價(jià),分析各耗能設(shè)備的能源利用狀況,采用先進(jìn)適用的節(jié)能技術(shù)、設(shè)備,降低能源消費(fèi),對(duì)原有工藝系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)化改造。使能源數(shù)據(jù)更標(biāo)準(zhǔn)化、專業(yè)化、科學(xué)化、時(shí)效化,從而提高能源管理水平。
3.3 建陶企業(yè)能源管理中心存在的問題
通過調(diào)研,筆者認(rèn)為目前陶瓷企業(yè)的能源系統(tǒng)現(xiàn)狀已難于適應(yīng)新的管理要求,從企業(yè)能源管理信息化角度講,雖然一些公司信息化技術(shù)的運(yùn)用近年來取得了一定的成績(jī),但是其僅限于ERP等生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)信息化方面。而能源管理的模式以及能源調(diào)度和管控自動(dòng)化水平,仍然落后于生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)信息化步伐,僅在能源管理的某些專業(yè)領(lǐng)域建立了局部的采集、監(jiān)視和控制自動(dòng)化系統(tǒng)。就整體而言,陶瓷能源管理的手段、人力資源和信息化水平不高,主要表現(xiàn)在:
(1) 能源從輸入到使用的各個(gè)環(huán)節(jié)使用效率不高,能源綜合利用水平有待提升。
(2) 能源平衡調(diào)度信息缺乏,能源的產(chǎn)生和使用過程綜合利用效率低。
(3) 能源系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性有待提高,異常情況下的調(diào)度手段單一,反應(yīng)速度慢。
(4) 能源設(shè)備裝備水平低,與公司所需安全、穩(wěn)定、快捷的生產(chǎn)格局不相匹配。
(5) 關(guān)注局部工藝技術(shù)節(jié)能,工序間聯(lián)系較少,沒有“系統(tǒng)節(jié)能”的科學(xué)的技術(shù)評(píng)價(jià)和節(jié)能效益評(píng)價(jià)平臺(tái)體系,不能達(dá)到最終的節(jié)能效果。
(6) 綜合能耗和可比能耗與國(guó)內(nèi)外同行先進(jìn)水平相比,仍有差距。
4 能源管理中心的籌建措施
能源管理中心建設(shè)是一項(xiàng)全面系統(tǒng)的能源管理提升工程,主要包括“三個(gè)系統(tǒng)”,即現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)改造、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)建設(shè)和信息管理系統(tǒng)建設(shè)。實(shí)現(xiàn)能源計(jì)劃、能源計(jì)量管理、能源監(jiān)控、能耗分析、數(shù)據(jù)報(bào)送、重點(diǎn)設(shè)備能耗管理等功能。
4.1 現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)改造
現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)是能源管理中心建設(shè)的基礎(chǔ)。主要是通過企業(yè)對(duì)能源輸送、生產(chǎn)、應(yīng)用控制系統(tǒng)進(jìn)行改造,為能源管理中心的采集、傳輸、調(diào)控提供用能現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)支撐。其中,包括能源輸送控制系統(tǒng)改造、能源生產(chǎn)控制系統(tǒng)改造、關(guān)鍵生產(chǎn)環(huán)節(jié)現(xiàn)場(chǎng)改造等。
4.2 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)建設(shè)
數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是能源管理中心建設(shè)的保障。企業(yè)各能源介質(zhì)存在于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的不同環(huán)境中,因性質(zhì)不同,計(jì)量設(shè)備的計(jì)量方式差異較大。針對(duì)不同介質(zhì)和不同計(jì)量方式,結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況,采用不同采集方式建設(shè)數(shù)據(jù)系統(tǒng)。
4.2.1配備能源計(jì)量器具
對(duì)重點(diǎn)用能設(shè)備加裝或改造能源計(jì)量器具,實(shí)現(xiàn)用能數(shù)據(jù)的數(shù)字化讀取及傳輸,計(jì)量準(zhǔn)確度等級(jí)應(yīng)達(dá)到GB 17167-2006的要求。鋼鐵、有色、化工等有國(guó)家或省產(chǎn)品能耗限額標(biāo)準(zhǔn)要求的企業(yè),應(yīng)根據(jù)限額標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的統(tǒng)計(jì)范圍及計(jì)算方法,配備滿足測(cè)量要求的能源計(jì)量器具。
4.2.2定期檢定計(jì)量?jī)x表
編制檢定、校準(zhǔn)計(jì)劃,對(duì)計(jì)量器具進(jìn)行定期檢定、校準(zhǔn)。根據(jù)計(jì)量類型不同,分別由質(zhì)監(jiān)部門或自行檢定,確保能源計(jì)量器具的準(zhǔn)確性,提高能源管理中心能源供需平衡調(diào)度精度。
4.2.3健全能源計(jì)量管理制度
建立完善的計(jì)量管理體系,明確崗位工作職責(zé),組織能耗限額管理、能源計(jì)量器具檢定等培訓(xùn),提高能源計(jì)量數(shù)據(jù)基礎(chǔ)管理能力,規(guī)范能源計(jì)量管理制度。
4.3 信息管理系統(tǒng)建設(shè)
信息管理系統(tǒng)是能源管理中心建設(shè)的核心。通過基礎(chǔ)軟件、控制系統(tǒng)、基礎(chǔ)硬件、現(xiàn)場(chǎng)視頻監(jiān)控和能源管理中心大廳建設(shè),實(shí)現(xiàn)企業(yè)能源管理的集中控制。
4.3.1基礎(chǔ)軟件建設(shè)
軟件建設(shè)是能源管理中心數(shù)據(jù)采集、傳輸、存儲(chǔ)的基礎(chǔ),是完成系統(tǒng)監(jiān)控、進(jìn)行數(shù)據(jù)分析、處理和加工的先決條件。重點(diǎn)開發(fā)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)管軟件、操作系統(tǒng)、開發(fā)工具軟件、備份軟件、遠(yuǎn)程運(yùn)行維護(hù)軟件、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)、操作站監(jiān)控軟件、服務(wù)器平臺(tái)軟件、服務(wù)器驅(qū)動(dòng)、WEB客戶端授權(quán)、現(xiàn)場(chǎng)操作站軟件、實(shí)時(shí)庫(kù)客戶端授權(quán)軟件以及與省節(jié)能信息系統(tǒng)互聯(lián)互通的接口軟件等。
4.3.2控制系統(tǒng)建設(shè)
控制系統(tǒng)是對(duì)基礎(chǔ)軟件功能的開發(fā)應(yīng)用,企業(yè)根據(jù)行業(yè)特點(diǎn)采用不同的控制系統(tǒng)。一是監(jiān)控系統(tǒng)。對(duì)采集的不同能源介質(zhì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行集中監(jiān)控,呈現(xiàn)實(shí)時(shí)調(diào)配的“人機(jī)界面”。二是基礎(chǔ)能源管理系統(tǒng)。進(jìn)行能源計(jì)劃管理、能源調(diào)度管理、用能過程管理、能源計(jì)量管理、能耗數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析、能源指標(biāo)績(jī)效管理考核、能源成本結(jié)算等。三是運(yùn)行維護(hù)系統(tǒng)。能源管理中心的數(shù)據(jù)采集、網(wǎng)絡(luò)支撐、軟件系統(tǒng)是同步運(yùn)行的整體,依靠運(yùn)行維護(hù)系統(tǒng)保障整體的持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。
4.3.3基礎(chǔ)硬件建設(shè)
硬件建設(shè)是構(gòu)筑能源管理中心實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、交換的平臺(tái),包括工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)、一體化以太網(wǎng)交換機(jī)、核心交換機(jī)、匯聚交換機(jī)、光纖線路以及其它建設(shè)安裝材料和設(shè)備等。
4.3.4現(xiàn)場(chǎng)視頻監(jiān)控建設(shè)
視頻監(jiān)控是通過監(jiān)控裝置實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)環(huán)節(jié)和用能環(huán)節(jié)的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)景展示,是保證調(diào)控可靠性的直接反映。主要是在生產(chǎn)、水電油氣(汽)各主要控制點(diǎn)安裝視頻,通過遠(yuǎn)程監(jiān)控實(shí)施協(xié)調(diào)調(diào)度,進(jìn)行扁平化的故障監(jiān)測(cè)及分析處理等。
4.3.5能源管理中心大廳建設(shè)
能源管理中心大廳是企業(yè)能源調(diào)度指揮中心,是實(shí)現(xiàn)能源調(diào)度、分析、調(diào)控的核心組成。包括能源管理中心機(jī)房、大屏幕顯示系統(tǒng)、空調(diào)和電源系統(tǒng)、通信和安防系統(tǒng)等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。
5 結(jié)論
企業(yè)能源管理中心的能源平衡調(diào)度過程,是將采集的能源工藝系統(tǒng)數(shù)據(jù)(發(fā)生和消耗量等)傳送能源管理系統(tǒng),經(jīng)系統(tǒng)分析和處理,獲得能源平衡及其預(yù)測(cè)模型需要的信息,并將平衡預(yù)測(cè)結(jié)果以數(shù)據(jù)和圖示方式展示。調(diào)度可根據(jù)能源平衡預(yù)測(cè)結(jié)果發(fā)出調(diào)度指令。企業(yè)能源管理中心系統(tǒng)采用的基礎(chǔ)技術(shù)包括系統(tǒng)集成和應(yīng)用集成技術(shù)、現(xiàn)代計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、數(shù)據(jù)分析和預(yù)測(cè)技術(shù)等。
目前,企業(yè)能源管理中心技術(shù)的發(fā)展已從單純?cè)O(shè)備監(jiān)控轉(zhuǎn)向過程和系統(tǒng)綜合監(jiān)控,并繼續(xù)向管控一體化方向發(fā)展;部分陶瓷企業(yè)著手開展優(yōu)化節(jié)能調(diào)度和綜合平衡方法的研究,在應(yīng)用功能上,成功引入預(yù)測(cè)模型和平衡模型等技術(shù)。由于能源利用與環(huán)境保護(hù)的高度關(guān)聯(lián)性,企業(yè)能源管理中心系統(tǒng)將逐步與環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)融合,以實(shí)現(xiàn)相互促進(jìn)、協(xié)同管理,這將是未來企業(yè)能源管理中心系統(tǒng)的發(fā)展方向。
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