助力雙碳踐行綠色發(fā)展，智慧工廠能效管理解決方案

更新時間：2024-12-12 點擊次數(shù)：160

助力雙碳踐行綠色發(fā)展，企業(yè)節(jié)能增效的智慧之選——智慧工廠能效管理解決方案

安科瑞，李明君

一、傳統(tǒng)工廠能耗系統(tǒng)現(xiàn)狀

基礎(chǔ)設(shè)施：

缺乏頂層設(shè)計，智慧化建設(shè)碎片化，不成體系，建成即落后；

弱電系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)中心等基礎(chǔ)設(shè)施老化，服務(wù)感知差；

缺乏設(shè)備在線監(jiān)視，無法及時發(fā)現(xiàn)故障和分析利用率；

管理運營：

現(xiàn)場抄表費時費力，存在安全隱患；

運維困難，巡檢效率低，運營成本高；

人工統(tǒng)計分析困難，工作量巨大；

數(shù)據(jù)支撐：

不能監(jiān)測和分析能源消耗，造成能源浪費；

信息孤島難以打破，各信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)無法共享；

節(jié)能降耗毫無頭緒，不知從何下手；

二、工廠節(jié)能改造的好處有哪些呢？

節(jié)約能源成本：工廠在生產(chǎn)過程中通常需要消耗大量的能源，特別是電力。如引進(jìn)高效節(jié)能設(shè)備、優(yōu)化生產(chǎn)流程、提高設(shè)備能效等措施，可以顯著降低能源消耗，進(jìn)而減少能源成本支出。這對于工廠來說，意味著更高的經(jīng)濟(jì)效益和更強(qiáng)的市場競爭力。

提升設(shè)備效率：節(jié)能改造往往伴隨著設(shè)備的更新?lián)Q代和技術(shù)升級。采用先進(jìn)的節(jié)能技術(shù)和設(shè)備，可以顯著提高設(shè)備的能效和穩(wěn)定性，減少能源浪費和故障率。這不僅提升了生產(chǎn)效率，還延長了設(shè)備的使用壽命，降低了維護(hù)成本。

減少環(huán)境污染：傳統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)方式往往對環(huán)境造成嚴(yán)重影響，如溫室氣體排放、空氣污染等。通過節(jié)能技改，可以降低工廠的碳排放量和環(huán)境污染，有助于實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。這符合國家和地方的環(huán)保政策要求，也有助于提升企業(yè)的社會責(zé)任形象和品牌價值。

符合政策要求：許多國家和地區(qū)都制定了能源效率和環(huán)保方面的法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)和政策。工廠進(jìn)行節(jié)能技改，可以確保符合相關(guān)要求，避免面臨法律和經(jīng)濟(jì)上的不利后果。同時，政府也通過出臺稅收優(yōu)惠政策、補(bǔ)貼政策等措施，鼓勵企業(yè)進(jìn)行節(jié)能減排。

促進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)升級：節(jié)能技改需要引進(jìn)和應(yīng)用新技術(shù)、新材料和新設(shè)備，這有助于推動工廠的技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)升級。通過不斷改進(jìn)和優(yōu)化生產(chǎn)流程，工廠可以提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率，進(jìn)而提升整體競爭力。

實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展：隨著全球氣候變暖和資源約束加劇，可持續(xù)發(fā)展已成為全球共識。工廠進(jìn)行節(jié)能技改，不僅有助于減少能源消耗和環(huán)境污染，還可以提高資源利用率和經(jīng)濟(jì)效益，為實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

三、智慧工廠能源管理解決方案是什么樣呢？

3.1 方案概述

智慧工廠能源管理解決方案是針對現(xiàn)代工廠能源管理需求而設(shè)計的一種綜合性解決方案，它結(jié)合了物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算等先進(jìn)技術(shù)，實現(xiàn)對工廠能源使用的全面監(jiān)控、分析和優(yōu)化。

通過安裝智能傳感器、智能電表等前端數(shù)據(jù)采集設(shè)備，實時采集工廠內(nèi)各種能源的消耗數(shù)據(jù)，如電能、水能、氣體等。這些數(shù)據(jù)通過有線或無線方式傳輸至后端的能源管理平臺，由平臺進(jìn)行統(tǒng)一管理和分析。平臺利用大數(shù)據(jù)技術(shù)和人工智能算法，對能源數(shù)據(jù)進(jìn)行深度挖掘和分析，發(fā)現(xiàn)能源使用的規(guī)律和潛在問題，為工廠提供針對性的能源優(yōu)化建議。

3.2 能源方案組網(wǎng)構(gòu)架

系統(tǒng)由感知層（能源計量終端）、網(wǎng)絡(luò)層（通訊管理終端）和平臺層（企業(yè)能源管控平臺）三個部分組成。

感知層：連接于網(wǎng)絡(luò)中的各類傳感器，包括電力儀表、溫濕度控制器、開關(guān)量監(jiān)測模塊、水表、氣表、冷熱量表等；

網(wǎng)絡(luò)層：智能網(wǎng)關(guān)，采集感知層的數(shù)據(jù)，進(jìn)行規(guī)約轉(zhuǎn)換及存儲之后將數(shù)據(jù)上傳至管理平臺；

平臺層：包含應(yīng)用服務(wù)器和數(shù)據(jù)服務(wù)器，可在PC端或移動端實現(xiàn)應(yīng)用；

3.3 特色功能

自定義駕駛艙：用戶根據(jù)實際需求自己搭建駕駛艙，通過豐富的圖形化界面展示各類統(tǒng)計數(shù)據(jù)；

3D可視化：通過虛擬仿真實現(xiàn)多維度可視化，為客戶提供數(shù)字化服務(wù)，助力企業(yè)能源經(jīng)濟(jì)雙向管理，提升能源管理水平；

工業(yè)組態(tài)：用戶自己組建監(jiān)控管網(wǎng)，通過友好的人機(jī)界面展示監(jiān)測數(shù)據(jù)，進(jìn)行設(shè)備遠(yuǎn)程控制；

數(shù)據(jù)自診斷：數(shù)據(jù)異常診斷，提升安裝調(diào)試效率，保障數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性；

能效分析報告：提供設(shè)備能效分析結(jié)果及節(jié)能建議，幫助管理人員全面了解企業(yè)的能效水平，為企業(yè)節(jié)能降耗提供數(shù)據(jù)支持；

碳資產(chǎn)管理：確定核算邊界-->確定排放源數(shù)據(jù)來源-->碳排放核算-->測算碳配額-->碳配額分解-->確定碳交易策略；

能源損耗：直觀反映各級用能單位能源計量偏差和損耗，及時預(yù)防“跑冒滴漏” 現(xiàn)象；

生產(chǎn)產(chǎn)品單耗：對接ERP、MES、MIS等系統(tǒng)，從企業(yè)、車間、產(chǎn)線、班組、設(shè)備等維度的單位產(chǎn)品能耗/單位產(chǎn)值能耗進(jìn)行統(tǒng)計分析；

設(shè)備運行能效展示：實時監(jiān)測設(shè)備運行狀態(tài)，遠(yuǎn)程控制指令發(fā)送，能耗和能效運行數(shù)據(jù)，異常報警；

空調(diào)控制：合理控制空調(diào)，達(dá)到節(jié)能、舒適、高效的目的；

光伏發(fā)電系統(tǒng)監(jiān)控：電站運行監(jiān)視：日、月、年發(fā)電量，發(fā)電量曲線圖，逆變器狀態(tài)；逆變器曲線分析：電壓、電流、輻照度、溫度、有功功率；光伏電站配電圖；

電力監(jiān)控：保障變電所安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運行，解決運維難的問題，降低人力成本；

電能質(zhì)量：改善用電質(zhì)量，降低線損，提高設(shè)備用電效率，降低設(shè)備故障率；

四、工廠能源改造方案有哪些核心硬件呢？

APM/AEM/AMC/DTSD/ADW電能計量及分析儀表：多種類型的電能計量儀表，支持嵌入式、導(dǎo)軌式安裝，RS485、Lora、4G等數(shù)據(jù)上傳模式。電能計量表計安裝在主要配電節(jié)點、重點用能設(shè)備等處，綜合能源管理平臺實時采集用電數(shù)據(jù)，對用電數(shù)據(jù)進(jìn)行逐時、逐日、逐月分析，并結(jié)合國家、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，統(tǒng)計企業(yè)整體碳排放，為碳中和提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)服務(wù)。企業(yè)用能總量數(shù)據(jù)和強(qiáng)度數(shù)據(jù)可上傳至政府監(jiān)管平臺，滿足政府碳排放監(jiān)管要求。

ANet多串口智能網(wǎng)關(guān)：高性能通用型智能通信管理機(jī)，采用嵌入式硬件計算機(jī)平臺，具有多個下行通信接口及多個上行網(wǎng)絡(luò)接口，用于將一個目標(biāo)區(qū)域內(nèi)所有的智能監(jiān)控/保護(hù)裝置的通信數(shù)據(jù)整理匯總后，實時上傳主站系統(tǒng)，完成遙信、遙測等能源數(shù)據(jù)采集功能。產(chǎn)品支持接收上級主站系統(tǒng)下達(dá)的命令，并轉(zhuǎn)發(fā)給目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的智能系列單元，完成對廠站內(nèi)各開關(guān)設(shè)備的分、合閘遠(yuǎn)方控制或裝置的參數(shù)整定，實現(xiàn)遙控和遙調(diào)功能，以達(dá)到遠(yuǎn)動輸出調(diào)度命令的目標(biāo)。

BM100系列信號隔離器：采用電磁隔離和光電隔離兩種方式，將模擬信號和數(shù)字信號進(jìn)行隔離輸出。保障信號的穩(wěn)定性和抗干擾能力。通過可靠的電路設(shè)計保證不同類型信號轉(zhuǎn)換的精度和信號通道之間的獨立性，在工業(yè)控制領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用。

ARD系列智能電動機(jī)保護(hù)器：低壓電動機(jī)作為一種重要的末端動力設(shè)備，在工業(yè)、市政等領(lǐng)域發(fā)揮著不可替代的作用。因其較高的價格以及連續(xù)運行的工作特性，往往被期予更長的使用壽命。電動機(jī)保護(hù)器為低壓電動機(jī)提供豐富的電參量測量以及完善的保護(hù)功能，可有效延長電動機(jī)的使用壽命。具備靈活的控制和邏輯可編程功能，滿足現(xiàn)場復(fù)雜的控制邏輯。