淺談能源管理系統(tǒng)在鋼鐵企業(yè)促進節(jié)能減排的設計與應用

安科瑞 劉邁

　　摘 要：針對鋼鐵企業(yè)能源管理系統(tǒng)的現(xiàn)狀，從能源數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)等方面，分析鋼鐵企業(yè)在節(jié)能減排方面的工作方法和取得的成效。為提升鋼鐵行業(yè)的能源管理水平，減少電力及燃料等資源的浪費，實現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營目標，對鋼鐵企業(yè)進行智能化改造、信息化建設是工作。其中，建立能源管理系統(tǒng)是智能制造系統(tǒng)中很重要的組成部分。首先，介紹了目前中國鋼廠能源管理系統(tǒng)應用現(xiàn)狀和特點。其次，闡述了目前鋼鐵生產(chǎn)過程中存在的問題、節(jié)能減排工作開展情況以及在節(jié)能工作上所采取的措施。再次，總結了鋼鐵企業(yè)能源管理體系中需解決問題和取得成果。針對中國大型鋼廠能源生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集、利用存在問題，提出基于大數(shù)據(jù)平臺構建能耗預測分析系統(tǒng)，并對該系統(tǒng)進行了應用效果分析。最后從技術層面和管理層面對該系統(tǒng)優(yōu)化改造提出建議。

　　關鍵詞：系統(tǒng)節(jié)能；集成管理；能源平衡

　　能源是人類社會賴以生存和發(fā)展的重要物質(zhì)基礎。隨著全球工業(yè)化進程的不斷加快，能源消耗日益增加，尤其是在過去的 20 年里，全球能源需求呈爆炸性增長趨勢，其增速遠遠超過了經(jīng)濟的增長速度。鋼鐵生產(chǎn)工藝復雜、流程長、工序多。在能源生產(chǎn)方面，由于中國鋼鐵行業(yè)具有明顯特點，因此對能源數(shù)據(jù)收集和利用要求更高。例如：在鋼鐵生產(chǎn)過程中對各種能量和各種設備及物料消耗進行監(jiān)測管理與控制；對電力、煤氣及蒸汽等能源生產(chǎn)供應進行管理與控制；在對工藝參數(shù)進行優(yōu)化調(diào)節(jié)過程中要考慮到影響能耗的各種因素。因此針對不同設備、工序、流程等建立多層次節(jié)能數(shù)據(jù)庫及模型，形成節(jié)能分析診斷工具來優(yōu)化工藝參數(shù)。此外，通過能耗預測分析，實現(xiàn)節(jié)能減排目的。例如：建立能耗預測模型以獲得能耗水平信息；利用大數(shù)據(jù)平臺及算法構建能耗預測和優(yōu)化決策系統(tǒng)等。為提高鋼鐵行業(yè)用能效率和降低能源消耗、排放等問題。

　　1 研究背景

　　鋼鐵行業(yè)能源消耗總量大，能耗占工業(yè)總能耗的比例高。中國鋼鐵工業(yè)已形成了以高爐煉鐵、煉鋼、軋鋼等工序為主的鋼鐵產(chǎn)業(yè)結構。隨著中國經(jīng)濟快速發(fā)展，能源消耗量逐年增加，而中國的設備運行效率低，管理水平差。鋼鐵企業(yè)通過加大資金投入來建設節(jié)能環(huán)保控制系統(tǒng)，但仍有許多方面需要改進與完善，提高能效管理水平。而節(jié)能減排是一個系統(tǒng)性工程，從原材料的采購到能源的生產(chǎn)供應都要進行系統(tǒng)控制與調(diào)節(jié)。因此鋼鐵企業(yè)應充分發(fā)揮能源數(shù)據(jù)分析和預測的作用，不斷完善節(jié)能減排相關技術和標準。

　　1.1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

　　國內(nèi)外對能源管理系統(tǒng)的研究起步較晚，但發(fā)展較快。目前已有大量研究成果，如：能耗預測模型，節(jié)能分析診斷工具，節(jié)能方案優(yōu)化軟件及信息管理系統(tǒng)等。國外對能源大數(shù)據(jù)平臺的建設研究起步較早，如：美國能源部、國家電力監(jiān)管委員會、加州大學圣迭戈分校以及英國劍橋大學和美國德克薩斯州理工大學等均對能耗大數(shù)據(jù)平臺的建設做出了相應貢獻。國內(nèi)對能源大數(shù)據(jù)研究相對較少，相關技術應用還不夠成熟。國內(nèi)鋼鐵企業(yè)目前大多采用傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫技術對能源管理系統(tǒng)進行改造與優(yōu)化。國外對鋼鐵企業(yè)的能源管理系統(tǒng)建設研究已有多年歷史，并已積累了大量經(jīng)驗。國外鋼鐵企業(yè)多采用基于大數(shù)據(jù)和云計算技術建立能耗管理系統(tǒng)，將能耗數(shù)據(jù)收集并進行有效分析，進而形成企業(yè)內(nèi)部節(jié)能分析診斷工具，實現(xiàn)不同工序生產(chǎn)流程在全生命周期內(nèi)各環(huán)節(jié)設備、工藝參數(shù)以及能耗等多方面優(yōu)化和實時控制。

　　1.2 鋼鐵企業(yè)能源管理系統(tǒng)應用現(xiàn)狀

　　在鋼鐵企業(yè)能源管理系統(tǒng)中，主要包含能源計量、能源調(diào)度系統(tǒng)、設備能耗管理等方面。在能源計量方面，鋼鐵工業(yè)作為高耗能行業(yè)，對數(shù)據(jù)的采集能力要求較高。當前鋼鐵企業(yè)使用的智能計量儀表能夠滿足鋼 鐵企業(yè)能源計量需求，但仍存在能耗較大、數(shù)據(jù)信息不準確的問題。在鋼鐵資源的消耗上，由于高爐等工藝復雜、能耗大、成本高，對數(shù)據(jù)的分析及處理能力要求較高。煉鐵過程中會產(chǎn)生大量的煤氣泄漏等污染氣體，對環(huán)境造成很大的影響，如何提高鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)煤氣回收及利用效率、降低生產(chǎn)成本等是未來發(fā)展趨勢。

　　2 能源調(diào)度系統(tǒng)

　　能源調(diào)度系統(tǒng)是將各部門生產(chǎn)工藝所需的各種能源，如高爐煤氣、焦爐煤氣、余熱蒸汽等，按其用途和特點進行合理分配，再對各部門生產(chǎn)能源進行集中管理和控制。以高爐煤氣回收系統(tǒng)為例，具體工藝包括高爐鼓風機、風閥、焦爐熱風管道以及轉爐頂送風管道與焦爐熱風管道。鋼鐵企業(yè)在生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量的工業(yè)氣體，這些氣體需要經(jīng)過凈化處理后才能使用。在煉鐵過程中產(chǎn)生大量的焦爐煤氣、轉爐煤氣等工業(yè)氣體，這些工業(yè)氣體需要在煉鋼廠中儲存和凈化處理。從能源優(yōu)化角度來看，通過能源管理系統(tǒng)實現(xiàn)對企業(yè)主要用能設備的節(jié)能監(jiān)測與分析，為企業(yè)合理優(yōu)化資源配置提供參考。以轉爐煤氣回收系統(tǒng)為例該系統(tǒng)可以通過對高爐鼓風機、冷卻水箱等主要設備進行監(jiān)測，根據(jù)數(shù)據(jù)分析出各生產(chǎn)設備的運行狀況，在此基礎上制定節(jié)能改造方案，并提出合理化建議。

　　2.1 設備能耗管理

　　設備運行中會產(chǎn)生大量的熱量，這些熱量一般會被用來加熱爐料、輔助加熱等，同時這些熱量還會產(chǎn)生大量的熱能損耗。因此，設備運行時要注意控制熱損失，防止由于能源損耗過大而導致生產(chǎn)系統(tǒng)異常。煉鐵工序主要包括冶煉、精煉、燒結、球團等工序。各工序之間通過流程管理系統(tǒng)實現(xiàn)設備間的數(shù)據(jù)交換，能源調(diào)度系統(tǒng)根據(jù)各工序能耗及負荷數(shù)據(jù)，制定合理的生產(chǎn)計劃。高爐煤氣主要用于燒結煙氣脫硫脫硝及回收利用高爐煤氣進行發(fā)電等。高爐煤氣回收利用系統(tǒng)是將高爐內(nèi)從爐頂至爐缸的燃燒過程分解成若干個單獨部分組成的獨立循環(huán)，從而實現(xiàn)對高爐氣和焦爐氣的分離、凈化和利用目標。焦爐煤氣主要用于燒結礦脫硫及制粉作業(yè)等方面。焦爐煤氣回收利用系統(tǒng)主要包括三個部分：

　　（1）噴吹煤粉系統(tǒng)；

　　（2）噴煤噴入煤氣凈化系統(tǒng)；

　　（3）焦油加氫裝置。

　　在設備運行過程中，需要實時對設備進行檢測與調(diào)整，確保各設備處于正常狀態(tài)，避免因各種原因導致的設備故障導致生產(chǎn)異常或重大事故發(fā)生。通過科學合理的計劃及優(yōu)化控制方法使各車間之間的能源得到平衡，降低能耗損耗。鋼鐵企業(yè)對設備能耗監(jiān)測及控制管理水平參差不齊，因此加強鋼鐵企業(yè)能源管理系統(tǒng)建設迫在眉睫、意義重大。

　　2.2 能源監(jiān)控系統(tǒng)的應用

　　鋼鐵生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量的熱量，而熱量的有效利用則需要在能源監(jiān)控系統(tǒng)中實現(xiàn)。能源監(jiān)控系統(tǒng)由工業(yè)以太網(wǎng)組成，工業(yè)以太網(wǎng)通過通信協(xié)議將現(xiàn)場傳感器采集到的數(shù)據(jù)進行采集并傳送給監(jiān)控中心對數(shù)據(jù)進行分析后，將數(shù)據(jù)傳送給現(xiàn)場的管理人員，可對其數(shù)據(jù)進行實時分析并做出相應的操作。通過對能源監(jiān)測系統(tǒng)的使用，可以有效地提高企業(yè)能耗情況。在鋼鐵生產(chǎn)過程中，許多資源都需要經(jīng)過回收才能使用，因此提高煤氣回收率、回收再利用就顯得尤為重要。在鋼鐵生產(chǎn)工序中能源的消耗主要包括：燃料燃燒能耗、動力設備能耗、工藝操作參數(shù)等。在能源管理系統(tǒng)中設置智能計量儀表后能夠有效地提高工業(yè)能源利用率，降低生產(chǎn)成本；利用數(shù)字化技術提高電力系統(tǒng)自動化水平和優(yōu)化調(diào)度能力等。此外，利用數(shù)字技術實現(xiàn)對電力設備的實時監(jiān)測與監(jiān)控也是未來發(fā)展趨勢之一。通過對生產(chǎn)設備運行狀況進行實時監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)其運行中可能存在的問題并進行處理，通過對生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)的收集與分析能為能源調(diào)度、節(jié)能減排提供重要依據(jù)。

　　3 優(yōu)化建議

　　3.1 能源管理系統(tǒng)的應用

　　（1）系統(tǒng)平臺建設。

　　（2）優(yōu)化數(shù)據(jù)處理算法。為了更好地利用數(shù)據(jù)，可以對算法進行優(yōu)化，增加模型的數(shù)量和質(zhì)量，這樣可以提高系統(tǒng)的預測精度，實現(xiàn)對能源消耗情況的實時監(jiān)測功能，從而對實際生產(chǎn)狀況做出判斷。

　　（3）加強數(shù)據(jù)分析能力。為了提高能耗預測和產(chǎn)量預報的準確性，可以建立相應管理系統(tǒng)對生產(chǎn)過程進行監(jiān)督和監(jiān)管，利用大數(shù)據(jù)技術提升能源生產(chǎn)效率和優(yōu)化資源配置。

　　（4）強化節(jié)能減排管理。為了更好地促進鋼鐵企業(yè)的節(jié)能減排工作，需要不斷提升管理水平。一方面在數(shù)據(jù)處理、統(tǒng)計分析方面進行改進；另一方面加強對各項能耗設備等數(shù)據(jù)的監(jiān)督和監(jiān)管。

　　鋼鐵企業(yè)能源管理系統(tǒng)通過對能源數(shù)據(jù)的實時采集、計算、統(tǒng)計，對企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營活動中各項能耗指標的變化情況進行分析，可以準確掌握能源消耗情況，從而為節(jié)能減排工作提供依據(jù)。鋼鐵企業(yè)需要根據(jù)實際情況選擇合適的能源管理系統(tǒng)應用方式，通過能耗數(shù)據(jù)計算結果以及生產(chǎn)狀況，了解企業(yè)的生產(chǎn)、運輸成本，結合各單位工序能耗水平進行對比分析，找出存在的問題，制定相應改善措施。鋼鐵企業(yè)需要建立一套完善、規(guī)范的管理制度，對各項數(shù)據(jù)及時進行處理、更新。通過數(shù)據(jù)分析技術不斷優(yōu)化生產(chǎn)流程及節(jié)能減排策略和方法，通過技術創(chuàng)新降低能源消耗率和排放濃度。在鋼鐵企業(yè)的能效模型中，節(jié)能減排指標是主要的部分。在鋼鐵企業(yè)中要充分利用能源管理系統(tǒng)進行相關監(jiān)測。通過對不同能源類別與指標進行分析對比，找出能源消耗和節(jié)能工作中存在的問題并提出相應決措施。鋼鐵企業(yè)在能耗監(jiān)測中應注意建立合理的數(shù)據(jù)采集和處理方法，并建立合適的能耗模型及預警機制，利用大數(shù)據(jù)技術提高對能耗數(shù)據(jù)分析能力。

　　3.2 能源管理系統(tǒng)要具備可操作性

　　（1）能源管理系統(tǒng)要能實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集的功能，要能將數(shù)據(jù)進行分類匯總，并能夠進行數(shù)據(jù)分析。

　　（2）能源管理系統(tǒng)需要具備能源的計算功能，能對消耗的資源進行計算和分析。

　　（3）能源管理系統(tǒng)需要能夠滿足生產(chǎn)調(diào)度、生產(chǎn)計劃等功能，同時能夠對能源消耗進行統(tǒng)計。

　　（4）節(jié)能減排工作開展情況要定期進行跟蹤和總結，并針對存在的問題及時采取相應的措施。此外，鋼鐵企業(yè)對于節(jié)能減排工作也應加強重視性，將其作為一項重要工作來對待，從而保證節(jié)能減排工作能夠有效開展并落實到位。企業(yè)中要建立一套完整的能源管理系統(tǒng)并投入使用，這是企業(yè)節(jié)能減排工作開展的重要保障。

　　3.3 完善能源管理制度和措施

　　節(jié)能減排工作開展情況的好壞，主要取決于企業(yè)是否建立健全了相應的能源管理制度，只有這樣才能保證節(jié)能減排相關措施的落實。

　　（1）健全相關制度：目前企業(yè)的能源管理制度包括能源供應管理、能源核算及考核等相關制度。

　　（2）建立激勵機制：為了保證節(jié)能減排工作能夠順利開展，還需要建立與完善相應的激勵機制，通過采取獎勵補貼等方式，激勵相關人員參與節(jié)能減排工作。

　　（3）加強宣傳教育：為了確保能源管理工作能夠有效開展，還要積極組織相關人員對節(jié)能工作進行學習。

　　（4）積極推進技術創(chuàng)新：為了確保節(jié)能減排工作的順利開展，企業(yè)需加強技術創(chuàng)新，通過采用實用、可靠、符合當前鋼鐵行業(yè)發(fā)展要求的技術裝備和產(chǎn)品技術、工藝及設備等措施來促進生產(chǎn)技術的革新。

　　（5）加強能源監(jiān)督檢查和考核：在保證能效數(shù)據(jù)準確性的基礎上，還應該通過科學監(jiān)管體系對各個用能單位進行有效監(jiān)督檢查以及考核。由于鋼鐵行業(yè)對能源的消耗比較大，所以要想在企業(yè)中實現(xiàn)節(jié)能減排，就需要對現(xiàn)有的管理體制進行調(diào)整，使其能夠適應新的能源政策。鋼鐵企業(yè)能源管理系統(tǒng)在實際運行中已經(jīng)取得了一定的效果，但仍有很大提升空間。隨著信息化時代的到來以及計算機技術、通信技術等科學技術和設備的飛速發(fā)展，鋼鐵行業(yè)也正在向數(shù)字化、智能化邁進。因此，可以預計將來會有更多的企業(yè)使用智能節(jié)能管理系統(tǒng)（EMS）對能耗數(shù)據(jù)進行實時采集、計算、統(tǒng)計及分析，為企業(yè)節(jié)能減排工作提供決策依據(jù)和技術支持。在鋼鐵企業(yè)中要充分利用節(jié)能減排工作成果并進一步開展智能節(jié)能系統(tǒng)建設。

　　4 安科瑞企業(yè)能源管控系統(tǒng)概述

　　安科瑞企業(yè)能源管控系統(tǒng)采用自動化、信息化技術和集中管理模式，對企業(yè)的生產(chǎn)、輸配和消耗環(huán)節(jié)實行集中扁平化的動態(tài)監(jiān)控和數(shù)據(jù)化管理，監(jiān)測企業(yè)電、水、燃氣、蒸汽及壓縮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，幫助企業(yè)針對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、工藝、車間、產(chǎn)線、班組、重大能耗設備等的能源利用情況等進行能耗統(tǒng)計、同環(huán)比分析、能源成本分析、碳排分析，為企業(yè)加強能源管理，提高能源利用效率、挖掘節(jié)能潛力、節(jié)能評估提供基礎數(shù)據(jù)和支持。

　　6.1 應用場所

　　鋼鐵、石化、冶金、有色金屬、采礦、醫(yī)藥、水泥、煤炭、造紙、化工、物流、食品、水廠、電廠、供熱站、軌道交通、航空工業(yè)、木材、工業(yè)園區(qū)、醫(yī)院、學校、酒店、寫字樓以及汽車制造、機電設備、電器產(chǎn)品、工器具制造等離散制造業(yè)。

　　6.2 系統(tǒng)結構

　　現(xiàn)場通過廠區(qū)局域網(wǎng)和平臺通訊，平臺搭建在客戶自己配置的服務器上。搭建完成之后，客戶可以在任意能與局域網(wǎng)聯(lián)通的地方，通過有權限的賬號登陸網(wǎng)頁以及手機APP查看各處的運行情況。

　　系統(tǒng)可分為三層：即現(xiàn)場設備層、網(wǎng)絡通訊層和平臺管理層。

　　現(xiàn)場設備層：主要是連接于網(wǎng)絡中用于水、電、氣等參量采集測量的各類型的儀表等，也是構建該配電、耗水、耗氣系統(tǒng)必要的基本組成元素。肩負著采集數(shù)據(jù)的重任，這些設備可為本公司各系列帶通訊網(wǎng)絡電力儀表、溫濕度控制器、開關量監(jiān)測模塊以及合格供應商的水表、氣表、冷熱量表等。

　　網(wǎng)絡通訊層：包含現(xiàn)場智能網(wǎng)關、網(wǎng)絡交換機等設備。智能網(wǎng)關主動采集現(xiàn)場設備層設備的數(shù)據(jù)，并可進行規(guī)約轉換，數(shù)據(jù)存儲，并通過網(wǎng)絡把數(shù)據(jù)上傳至搭建好的數(shù)據(jù)庫服務器，智能網(wǎng)關可在網(wǎng)絡故障時將數(shù)據(jù)存儲在本地，待網(wǎng)絡恢復時從中斷的位置繼續(xù)上傳數(shù)據(jù)，保證服務器端數(shù)據(jù)不丟失。

　　平臺管理層：包含應用服務器、WEB服務器和數(shù)據(jù)服務器，一般應用服務器和WEB服務器可以合一配置。

　　平臺采用分層分布式結構進行設計，詳細拓撲結構如下：

5 系統(tǒng)功能

　　平臺采用自動化、信息化技術和集中管理模式，對企業(yè)的生產(chǎn)、輸配和消耗環(huán)節(jié)實行集中扁平化的動態(tài)監(jiān)控和數(shù)據(jù)化管理。實時監(jiān)測企業(yè)各類能源的消耗情況，通過數(shù)據(jù)分析、挖掘和趨勢分析，幫助企業(yè)加強能源管理，提高能源利用效率和節(jié)能潛力，為節(jié)能改造提供數(shù)據(jù)依據(jù)。

　　5.1平臺登錄

　　在瀏覽器打開云平臺鏈接、輸入賬戶名和權限密碼，進行登錄，防止未授權人員瀏覽有關信息。

5.2大屏展示

　　用戶登錄成功之后進入大屏展示頁面，展示企業(yè)及各區(qū)域的能耗折標、產(chǎn)值、異常、排名、占比、通訊情況，點擊區(qū)域展示該區(qū)域的分類能耗、產(chǎn)值等相關信息。

5.3首頁

　　首頁展示峰谷平用電、變壓器情況、年能耗趨勢、單耗趨勢、分類能耗等企業(yè)級統(tǒng)計數(shù)據(jù)。

5.4數(shù)據(jù)監(jiān)控

　　對企業(yè)各點位的能源使用、報警等情況進行實時的監(jiān)控。以便企業(yè)用戶能夠實時的監(jiān)測各個點位的運作情況，同時能更快的掌握點位的報警，并為企業(yè)削峰填谷、調(diào)整負載等技改措施提供數(shù)據(jù)支撐。

　　能源實時監(jiān)控：對于水、電、氣等能源消耗進行實時監(jiān)測，確保用能環(huán)節(jié)的持續(xù)穩(wěn)定運行，顯示配電圖、能流圖、能源平衡網(wǎng)絡圖、能源計量網(wǎng)絡圖等功能。

　　能流圖：需要在能流圖上對水、電、氣的消耗情況進行實時展示；當能源參數(shù)越限報警，可提供報警重要性等級分類，同時支持APP推送、手機短信、郵件、釘釘、語音播報、系統(tǒng)彈窗報警提示等；

　　配電圖：將配電房真實情況畫入配電圖，實時展示接入的門禁、水浸、電水氣等儀表的實時參數(shù)、門禁水浸狀態(tài)及能耗數(shù)據(jù)。

　　實時統(tǒng)計：實時統(tǒng)計工廠、車間、工序、設備的當年、季度、月、周、日、班次等能耗值；

　　數(shù)據(jù)展示：通過實時曲線和歷史曲線展示不同區(qū)域、不同設備的不同的能耗參數(shù)；

　　檢測：對能源報警信息進行集中顯示，可以對報警閾值信息進行相關處理操作，可以對報警參數(shù)進行在線設置，當能源參數(shù)越限報警，可提供報警重要性等級分類，具備APP推送、手機短信、郵件、釘釘、語音播報、系統(tǒng)彈窗等報警提示；

5.5視頻監(jiān)控

　　接入攝像頭，實時掌控企業(yè)內(nèi)實際情況。

5.6變壓器監(jiān)控

　　展示各電壓器的負載情況，從而可以為變壓器配備情況進行科學合理的規(guī)劃。通過各種運行參數(shù)狀態(tài)下用電效能的對比分析，找出更好的運行模式。根據(jù)運行模式調(diào)整負載，從而降低用電單耗，使電能損失降低。

5.7儀表實時監(jiān)控

　　展示各個水電氣儀表的實時參數(shù)變化，以曲線圖的方式展示。

　　5.8能源中控

　　將所有有關能源的能源參數(shù)集中在一個看板中，能從多個維度對比分析，實現(xiàn)各個產(chǎn)業(yè)線的對比，幫助領導掌控整個工廠的能源消耗，能源成本，標煤排放等的情況。

5.9用能統(tǒng)計

　　從能源使用種類、監(jiān)測區(qū)域、車間、生產(chǎn)工藝、工序、工段時間、設備、班組、分項等維度，采用曲線、餅圖、直方圖、累積圖、數(shù)字表等方式對企業(yè)用能統(tǒng)計、同比、環(huán)比分析、實績分析，折標對比、單位產(chǎn)品能耗、單位產(chǎn)值能耗統(tǒng)計，找出能源使用過程中的漏洞和不合理地方，從而調(diào)整能源分配策略，減少能源使用過程中的浪費。

5.10分析

　　統(tǒng)計各個監(jiān)測節(jié)點（工廠、車間）的當年、季度、月、周、日各類能源消耗費用，其中電包括峰電量、峰電費、谷電量、谷電費以及平均電量和平均電費。

5.11產(chǎn)品單耗統(tǒng)計

　　與企業(yè)MES系統(tǒng)對接，通過產(chǎn)品產(chǎn)量以及系統(tǒng)采集的能耗數(shù)據(jù)，在產(chǎn)品單耗中生成產(chǎn)品單耗趨勢圖，并進行同比和環(huán)比分析。同時將產(chǎn)品單耗與行業(yè)/國家/國際指標對標，以便企業(yè)能夠根據(jù)產(chǎn)品單耗情況來調(diào)整生產(chǎn)工藝，從而降低能耗。

5.12績效分析

　　對各類能源使用、消耗、轉換，按班組、區(qū)域、車間，產(chǎn)線、工段、設備等進行日、周、月、年、時段績效統(tǒng)計按照能源計劃或定額制定的績效指標進行KPI比較考核，幫助企業(yè)了解內(nèi)部能效水平和節(jié)能潛力，評定能源消耗是否合理。

5.13運行監(jiān)測

　　系統(tǒng)對區(qū)域、工段、設備能源消耗進行數(shù)據(jù)采集，監(jiān)測設備及工藝運行狀態(tài)，如溫度、濕度、流量、壓力、速度等，并支持變配電系統(tǒng)一次運行監(jiān)視。可直接從動態(tài)監(jiān)測平面圖快速瀏覽到所管理的能耗數(shù)據(jù)，支持按能源種類、車間、工段、時間等維度查詢相關能源用量。

5.14自定義能耗報表

　　用戶可通過自定義報表頭與列，靈活生產(chǎn)各種報表，查看企業(yè)各個節(jié)點的能耗，單耗，成本，綜合能耗等信息，并同比、環(huán)比報表，支持導出報表。

5.15同比、環(huán)比

　　提供能耗成本的圖形對比分析，包括分時段（日、月、年）的同比、環(huán)比分析，分類、分時段、分項（地點、機構、設備）統(tǒng)計圖形對比分析（柱狀圖、餅圖、堆積圖等）。

同比

環(huán)比

　　5.16分析報告

　　以年、月、日對企業(yè)的能源利用情況、線路損耗情況、設備運行情況、運維情況等進行仔細的統(tǒng)計分析，讓用戶更加了解系統(tǒng)的運行情況，并為用戶提供數(shù)據(jù)基礎，方便用戶發(fā)現(xiàn)設備異常，從而找出改善點，以及針對用能情況挖掘節(jié)能潛力。

5.17能耗設備用能

　　監(jiān)控耗能設備運行、停機及異常狀態(tài)，及時解決設備故障停運導致無法正常生產(chǎn)。

5.18線損分析

　　根據(jù)節(jié)點、能源分類，查詢各個節(jié)點線路上的能源損耗數(shù)據(jù)，及時發(fā)現(xiàn)能量在使用過程中的跑冒滴漏和異常用能等浪費的問題，提醒用戶及時進行干預。

5.19碳排放管理

　　按照區(qū)域對碳排放總量的變化趨勢進行統(tǒng)計，并進行同環(huán)比分析。對單位產(chǎn)值碳排放量進行計算，并結合減排指標實現(xiàn)超標預警，提升區(qū)域減排水平，促進碳達峰目標實現(xiàn)。

　　5.20電能質(zhì)量監(jiān)測

　　實時監(jiān)測諧波含量、三相不平衡度、功率因數(shù)等，確保功率因數(shù)不低于供電局考核指標，避免被罰款和設備出現(xiàn)故障。

　　5.21運維管理

　　系統(tǒng)支持設備日常巡檢計劃、派工、消缺、報修、派工等設備運維管理，方便運行管理人員的制定巡檢計劃、派工，巡檢人員執(zhí)行巡檢、完成工單、巡檢發(fā)現(xiàn)問題消缺，進行故障報修、跟進維修進度，滿足日常巡檢、設備維修保養(yǎng)需要。

5.22報警管理

　　針對于電氣正常開展、限電和能耗雙控，實現(xiàn)電參量異常報警、電氣火災隱患報警、能耗超標報警、限電報警等，幫助企業(yè)提前預警，避免發(fā)生火災事故和被罰款導致用能成本過高。支持分級分類報警，可對報警進行派發(fā)與閉環(huán)處理。

5.23能耗抄表

　　可自定義時間段抄儀表的抄表值以及差值，可自定義抄表的分類分項。

5.24能耗分析自定義時間抄表

　　可自定義時間段內(nèi)各個拓撲節(jié)點的能耗值，可自定義抄表能耗值的的分類分項。

5.25容需量報表

　　提供容需量報表，實時展示容量需量價格的變化情況，幫助企業(yè)實現(xiàn)容改需，降低基本電費。

　　5.26復費率報表

　　對尖、峰、平、谷用電量及成本費用進行統(tǒng)計分析，為企業(yè)分時用電，優(yōu)化成本效益提供數(shù)據(jù)支持。

5.27文檔管理

　　對國標、能源管理制度、能源指標體系等文件進行歸檔，可快速查詢相關文檔。對儀表臺賬進行系統(tǒng)管理，支持文件的上傳和下載。

5.28 3D可視化大屏

　　對場景進行虛擬仿真，展示各區(qū)域運行及能源消耗情況，可實現(xiàn)分層預覽、轉場展示、風格切換、智能巡檢等效果，支持模型與監(jiān)測點位的自定義綁定。

5.29 3D子系統(tǒng)

　　對各動力子系統(tǒng)進行虛擬仿真，展示子系統(tǒng)的動力管線、設備的實時狀態(tài)及能源消耗情況，可實現(xiàn)動態(tài)的能源流向效果。

5.30工業(yè)組態(tài)

　　可通過圖形化的編輯方式自定義組態(tài)圖，展示設備運行狀態(tài)及能源消耗情況，可上傳自定義素材及綁定監(jiān)測數(shù)據(jù)。

5.31自定義駕駛艙

　　可通過圖形化的操作方式自定義駕駛艙，以折線圖、餅圖、表格等圖形展示采集數(shù)據(jù)及各類統(tǒng)計數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)源包括API、數(shù)據(jù)庫查詢、MQTT、Excel等方式。

5.32基礎數(shù)據(jù)管理

　　對系統(tǒng)的項目、探測器、設備型號、電參量、節(jié)點、能源、公示、及相關參數(shù)進行配置、修改、刪除等管理、進行用戶添加和授權管理、合同管理。

5.33手機APP

　　APP支持Android、iOS操作系統(tǒng)，方便用戶按能源分類、區(qū)域、車間、工序、班組、設備等不同維度掌握企業(yè)能源消耗、產(chǎn)線比對、效率分析、同環(huán)比分析、能耗折標、事件記錄、運行監(jiān)視、異常報警、配電圖、工藝流程圖、能流圖。

5.34知識產(chǎn)權證書

6 系統(tǒng)硬件配置

　　7 結束語

　　綜上所述，能源管理系統(tǒng)是智能制造系統(tǒng)中很重要的組成部分，是實現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營目標的重要手段，也在節(jié)能減排工作中發(fā)揮著重要作用。隨著國家節(jié)能減排規(guī)劃的重要組成部分。

　　參考文獻

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　　[3]李絨.重鋼新區(qū)能源管理系統(tǒng)促進節(jié)能減排探究[J].大科技,2015,(26):271-271+272.[4]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設計與選型手冊.2022.05版.

　　[5]安科瑞企業(yè)能源管控平臺.2020.08版.