工業(yè)企業(yè)節(jié)能解決方案

1、工業(yè)企業(yè)節(jié)能解決方案1. 概述1.1. 建設(shè)背景據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，工業(yè)用電的能源消費量占全國能源消費總量的70%左右，工業(yè)企業(yè)是我國能源消費 的大戶，其中鋼鐵、有色、煤炭、電力、石油石化、化工、建材、紡織、造紙等九大重點耗能行業(yè)，其用電 占整個工業(yè)用電的60%以上，但單位能耗平均卻比國外先進水平高出40%。隨著我國市場經(jīng)濟體制的不斷完善 ，國內(nèi)大多數(shù)企業(yè)面臨日益加劇的全球化市場競爭，多數(shù)企業(yè)都面臨著利潤下滑的處境，對此，只能從加強 市場開拓以及強化成本控制兩方面著手。而在工業(yè)企業(yè)的各項成本中，電費已成為緊隨原材料成本、人工成 本之后的最大的成本，特別是在某些高耗能企業(yè)中，電費已成為最主要的成本。

2、對大多數(shù)工業(yè)企業(yè)而言，電 費也是未被企業(yè)控制的最后一項成本，許多企業(yè)由于管理、工藝、技術(shù)等各方面原因，用電利用效率普遍偏 低，節(jié)能潛力巨大，因此通過管理和技術(shù)手段來降低電費支出、提高利潤空間勢在必行。同時，在企業(yè)里能效使用與供電系統(tǒng)及各種設(shè)備的運行狀態(tài)管理、維護、檢修密不可分，而大部分 企業(yè)只從保障設(shè)備能正常運行角度對電能進行管理，沒有從使用效率、生產(chǎn)成本和設(shè)備使用壽命等角度，對 電能進行精益管理，比如能源計量、監(jiān)測管理制度不健全，能源管理不到位，職責(zé)不明確等。由于缺乏科學(xué) 有效的電能利用及電能質(zhì)量管理手段，企業(yè)面臨不知道電能主要消耗在什么地方、電能質(zhì)量有沒有被污染以 及污染程度有多大、找不出

3、電能浪費的漏洞在哪里、不清楚需要改善的地方有哪些、怎么樣改善等問題。針 對目前工業(yè)企業(yè)這一現(xiàn)狀，北京華電方勝技術(shù)發(fā)展有限公司（以下簡稱“華電方勝”）設(shè)計并研發(fā)出能效管 理服務(wù)平臺（以下簡稱“平臺”）。通過平臺的建設(shè)，首先幫助企業(yè)管理部門了解自身的用能構(gòu)成，減少因 管理不到位造成的浪費，增加對企業(yè)的能源管理能力；根據(jù)收集到的數(shù)據(jù)進行匯總、分析，對企業(yè)的各個用 能系統(tǒng)進行分析，如車間、重點能耗設(shè)備等，挖掘節(jié)能潛力；平臺提供專家意見，以實際數(shù)據(jù)為依據(jù)，結(jié)合 多年節(jié)能行業(yè)的項目經(jīng)驗，指導(dǎo)企業(yè)進行技術(shù)改造，做到目標(biāo)明確，針對性強，最終達到少投資，多回報， 為企業(yè)省錢節(jié)能，做到經(jīng)濟效益和社會效益的雙豐收。

4、1.2. 建設(shè)目標(biāo)1) 為企業(yè)提供管理節(jié)能和技術(shù)節(jié)能一站式服務(wù)；2) 掌握能耗狀況：掌握能源消耗的數(shù)量與構(gòu)成、分布與流向；3) 了解用能水平：了解能源利用損失情況、設(shè)備效率、能源利用率、綜合能耗；4) 找出能耗問題：找出管理、設(shè)備運行中的能源浪費問題；5) 明確節(jié)能方向：改進能源管理制度，制定節(jié)能方案；6) 實施技術(shù)改造：實施有針對性的技術(shù)改造和設(shè)備更新；7) 核算節(jié)能效果：核算技術(shù)改造、設(shè)備更新等帶來的節(jié)能量和經(jīng)濟效益；8) 加強安全管理：加強用能安全管理，及時發(fā)現(xiàn)企業(yè)用能安全問題。1.3. 設(shè)計原則1) 標(biāo)準(zhǔn)化原則：嚴格貫徹國家有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，以實現(xiàn)系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化，保障系統(tǒng)的兼容性、可

5、 維護性與可擴展性；2) 實用性原則：依據(jù)企業(yè)需求進行功能、性能設(shè)計，充分滿足企業(yè)的需求，功能實用；3) 先進性原則：系統(tǒng)采用的技術(shù)設(shè)施具有先進性或超前性。系統(tǒng)設(shè)計在滿足功能的實用性和滿足企業(yè) 現(xiàn)有需求的前提下，同時考慮技術(shù)上的先進性，以避免在短期內(nèi)因技術(shù)陳舊而造成整個系統(tǒng)性能不高或過早 淘汰；4) 安全性原則：確保設(shè)備的運行安全，是系統(tǒng)設(shè)計中最重要的原則，設(shè)備的自動控制和節(jié)能固然重要 ，但安全始終是第一位的；5) 可靠性原則：平臺的設(shè)備都采用高可靠的材料、部件，能夠滿足企業(yè)長時間的使用要求，確保整個 系統(tǒng)長期、可靠的運行；6) 經(jīng)濟性原則：整個項目在保證系統(tǒng)先進、可靠和實用的前提下，盡可能降

6、低造價，通過優(yōu)化設(shè)計達 到最經(jīng)濟性的目標(biāo)，實現(xiàn)較高的投資回報率。2. 平臺架構(gòu)2.1. 平臺簡介這里簡要介紹平臺的使用過程，首先在企業(yè)的辦公樓、廠房等耗能設(shè)施安裝用能監(jiān)測裝置，采集用 能信息；使用有線/無線的公網(wǎng)通信模式傳輸數(shù)據(jù)到平臺；企業(yè)通過InternetIntranet訪問平臺。2.2. 平臺架構(gòu)2.2.1. 系統(tǒng)架構(gòu)圖2-1系統(tǒng)架構(gòu)圖平臺分為展現(xiàn)層、應(yīng)用層、數(shù)據(jù)層和物理層四層。圖2-2物理架構(gòu)圖1) 展現(xiàn)層負責(zé)數(shù)據(jù)的展現(xiàn)，由能效概況、用能監(jiān)測、能耗分析、節(jié)能管理、定制管理和門戶等部分組 成；2) 應(yīng)用層負責(zé)對展現(xiàn)層的支持，主要包括工作流管理、組織權(quán)限管理、報表管理、系統(tǒng)參數(shù)管理、系 統(tǒng)

7、日志管理和消息管理等功能；3) 數(shù)據(jù)層負責(zé)平臺數(shù)據(jù)的管理，包括：采集數(shù)據(jù)、組織信息、報表數(shù)據(jù)、系統(tǒng)信息、用戶參數(shù)和設(shè)備 信息；4) 物理層是系統(tǒng)硬件系統(tǒng)，包括服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)和采集設(shè)備三部分。2.2.2. 物理架構(gòu)平臺物理上由服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)和采集設(shè)備三部分組成。1) 服務(wù)器由應(yīng)用服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和前端服務(wù)器組成。應(yīng)用服務(wù)器負責(zé)提供查看系統(tǒng)的服務(wù)；數(shù) 據(jù)庫服務(wù)器負責(zé)存儲平臺的數(shù)據(jù)；前端服務(wù)器負責(zé)接收采集設(shè)備發(fā)回來的數(shù)據(jù)；2) 網(wǎng)絡(luò)由網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、Internet、Intranet和GPRS組成，主要用于數(shù)據(jù)的傳輸；3) 采集設(shè)備有電、水、熱、氣四種。用于采集企業(yè)的用能數(shù)據(jù)，通過GPRS和Interne

8、t兩種方式上傳數(shù) 據(jù)。2.3. 節(jié)能技術(shù)平臺的構(gòu)建完成了管理節(jié)能的信息化和透明化，幫助企業(yè)最大限度的發(fā)揮管理節(jié)能的效果，同時也 積累了各個設(shè)備、系統(tǒng)及整體的能耗數(shù)據(jù)，掌握了能耗系統(tǒng)運行情況、系統(tǒng)運行模式和能源消耗費用等一系 列信息，根據(jù)監(jiān)測過程中發(fā)現(xiàn)的問題和企業(yè)的節(jié)能需要，我們?yōu)槠髽I(yè)提供技術(shù)節(jié)能。下面是幾種常用節(jié)能改 造介紹：2.3.1. 風(fēng)機水泵智能節(jié)能技術(shù)風(fēng)機、泵類、壓縮機等通用機械拖動設(shè)備為我國最主要終端耗電設(shè)備，據(jù)統(tǒng)計，風(fēng)機和泵類設(shè)備用 電量占全國用電量的20%。在企業(yè)里，此類設(shè)備大部分設(shè)計為固定功率運行，但實際運行時所需的壓力或流 量并不固定，且大多數(shù)低于電機額定功率供給的，電能浪費

9、嚴重，有較大的節(jié)能空間。具體介紹如下：1) 智能化功能模塊針對風(fēng)機、水泵工作的特性，控制電動機輸出功率與實際負荷需求精確匹配；2) 靈活的斜坡函數(shù)發(fā)生器，平滑的實現(xiàn)電機的軟啟動，運行過程中電機可無極調(diào)速，按照生產(chǎn)工藝要 求使電機始終運行在經(jīng)濟、合適的狀態(tài)，有效減少軸承等機械部分磨損，降低故障率，延長使用壽命；3) 保護功能完善，發(fā)生短路、過流、過載、過壓故障時，系統(tǒng)均能即時保護，自帶工頻運行/節(jié)電運 行雙回路轉(zhuǎn)換電路，確保系統(tǒng)無故障，不影響生產(chǎn)；4) 風(fēng)機和泵類專用功能：多泵切換 、旁路功能、手動/自動切換、缺水檢測、自動節(jié)能方式運行；5) 風(fēng)機水泵智能節(jié)電器內(nèi)置有計算機通訊擴展接口，采用RS

10、-485串行通訊協(xié)議。2.3.2. 供配電系統(tǒng)節(jié)能改造企業(yè)用電設(shè)備數(shù)量多、啟動頻繁、負荷變化大，容易對電網(wǎng)產(chǎn)生沖擊，引起瞬變電壓和浪涌電流情 況嚴重，嚴重威脅和影響其它設(shè)備的正常運行，導(dǎo)致電機的溫升和電表轉(zhuǎn)速加快而浪費電能，系統(tǒng)用電效率 下降；企業(yè)普遍使用整流器、變頻器、可控硅等非線性設(shè)備，會產(chǎn)生大量的諧波，使系統(tǒng)電壓和電流的波形 畸變，惡化電力品質(zhì)，不但增加電耗，也影響了用電安全和設(shè)備使用壽命，諧波的危害已成為電網(wǎng)最主要的 公害；供電電壓不穩(wěn)定工業(yè)輸變電網(wǎng)系統(tǒng)負荷大、分布廣，用電高峰期和低谷期分布時段非常明顯，因此在 用電高峰和低谷時段電壓波動很大，都會在很大程度上浪費電能，同時會惡化用電品

11、質(zhì)，不但增加了電耗， 也影響到用電設(shè)備的使用壽命和用電安全。供配電系統(tǒng)節(jié)能改造從采用新技術(shù)、提高電能質(zhì)量、提高電能利 用率和減少電網(wǎng)污染等方面入手。1) 無功補償：電網(wǎng)輸出的功率包括兩部分：一是有功功率，二是無功功率。有功功率越大，電能的利 用率越高，意味著企業(yè)使用1度電可以做的事情越多，相反無功功率越大，電能的利用率越低，意味著企業(yè) 使用1度電可以做的事情越少。無功補償就是減少無功功率的節(jié)能技術(shù)；2) 諧波治理：可同時濾除2次到60次的諧波電流，動態(tài)注入電流，不受系統(tǒng)不平衡的影響，可自動消 除系統(tǒng)諧振，具有自動限流功能，不會發(fā)生過載；實時監(jiān)控、顯示，動態(tài)補償變化的諧波，有高度的可控性 和快速

12、的響應(yīng)性；平衡三相，穩(wěn)定電壓，提高功率因素，可自動消除系統(tǒng)諧振；可以只濾波，或同時濾波和 補償無功，功率因數(shù)可達到0.95以上；并聯(lián)安裝方式，安裝簡單、方便，易于擴展，最多可10臺并聯(lián)。3. 投入產(chǎn)出分析3.1. 經(jīng)濟收益分析平臺建成后，通過調(diào)整能源管理方式，改進設(shè)備運行情況，預(yù)計節(jié)能率在5%以上。3.2. 其他收益分析平臺建成后，企業(yè)在享受經(jīng)濟收益的基礎(chǔ)上，還享有以下收益：1) 安全管理：平臺的建立，可以全面監(jiān)測企業(yè)用電使用情況，幫助企業(yè)制定各項用能安全保障措施； 平臺可以實時監(jiān)測各建筑和各設(shè)備運行情況，及時發(fā)現(xiàn)安全隱患，并通知相關(guān)人員進行改進，避免安全事故 的發(fā)生；2) 科學(xué)管理：企業(yè)運營

13、管理，應(yīng)在各個環(huán)節(jié)中統(tǒng)籌考慮節(jié)能、安全、環(huán)境保護和循環(huán)再利用，通過平 臺的建立，對企業(yè)能耗的計量、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)統(tǒng)計、節(jié)能分析，完善各種節(jié)約管理制度，并為節(jié)能工作提 供有效數(shù)據(jù)，滿足企業(yè)節(jié)能需求和科學(xué)管理需求，實現(xiàn)社會效益、經(jīng)濟效益和環(huán)境效益的統(tǒng)一；3) 精細化管理：平臺采集總能耗和主要用能設(shè)備能耗，精確管理每一臺設(shè)備的運行環(huán)境，實時掌握系 統(tǒng)全局，提供精確能耗數(shù)據(jù)，協(xié)助企業(yè)能源管理部門做到能源的有序管理，解決企業(yè)普遍存在能耗數(shù)據(jù)統(tǒng)計 粗放、管理疏漏、沒有科學(xué)的用能預(yù)測與監(jiān)管的問題，最終達到節(jié)能降耗和精細化管理的目的；4) 提升形象：積極實施節(jié)能減排工作，有利于提升自身形象，成為行業(yè)標(biāo)桿。4.

14、 平臺優(yōu)勢1) 能耗對標(biāo)：將單位產(chǎn)值能耗指標(biāo)與行業(yè)數(shù)據(jù)、國家標(biāo)準(zhǔn)進行對比，幫助企業(yè)了解目前的能耗在行業(yè) 內(nèi)的位置，了解目前的節(jié)能空間；2) 專家評估：節(jié)能領(lǐng)域的專家每個月對企業(yè)的運行情況進行一次節(jié)能評估，并提出針對性的合理化建 議和解決方案，幫助企業(yè)解決用能浪費問題；3) 一站式服務(wù)：為企業(yè)提供管理節(jié)能和技術(shù)節(jié)能一站式服務(wù)。4 Acrel-5000能源管理與能耗分析軟件能源管理與能耗分析軟件通過對各種能源（電、水、天然氣、蒸汽、壓縮空氣、工業(yè)氮氣、油、煤等）實時采集、動態(tài)監(jiān)測、能耗分析、成本核算、績效考核和報表發(fā)布等功能，實現(xiàn)企業(yè)能源管理精細化，促進節(jié)能降耗。概要顯示當(dāng)月、當(dāng)年用能情況，并與往

15、年同期用能進行對比，掌握用能趨勢。實時動態(tài)監(jiān)測企業(yè)當(dāng)前用電功率。通過設(shè)置每日用能的計劃值，實現(xiàn)用能的定額管理，并與實際用能進行對比，對可能出現(xiàn)的用能突增進行預(yù)警。將各類用能折算為標(biāo)準(zhǔn)煤，全局掌握企業(yè)用能情況。通過用能趨勢圖，快速定位用能負荷高峰，并逐級定位高峰能耗的組成，為移峰填谷找到依據(jù)。系統(tǒng)提供C/S和B/S兩種訪問模式，C/S訪問模式客戶端響應(yīng)速度快，充分發(fā)揮客戶端PC的處理能力，減輕服務(wù)器的壓力。C/S訪問模式不需要安裝客戶端，任何地方只要有一臺可以上網(wǎng)的電腦即可訪問服務(wù)器，做到了真正的跨網(wǎng)絡(luò)、跨平臺訪問。系統(tǒng)可根據(jù)企業(yè)實際用能情況，靈活配置用能類型、用能結(jié)構(gòu)、用能設(shè)備、用能區(qū)域、監(jiān)測

16、參量等基本信息，對系統(tǒng)上線后發(fā)生的用能回路、用能設(shè)備的增加亦只需進行配置即可。系統(tǒng)可以接入單個或多個企業(yè)的用能情況，進行集中管理。系統(tǒng)將歸屬同一集團、同一區(qū)域的企業(yè)的GPS坐標(biāo)標(biāo)注在電子地圖上，鼠標(biāo)停靠在坐標(biāo)上可顯示該企業(yè)的能耗概況，雙擊圖標(biāo)后可顯示企業(yè)用能的詳細情況，方便集團公司對下屬分公司、門店進行集中管控。通過與電能管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接口，可將電能管理中的數(shù)據(jù)引入到能耗系統(tǒng)中進行分析，包括三相電流、三相電壓、功率、功率因素、諧波等。將各類能源監(jiān)測數(shù)據(jù)（水、電、氣）接入到一套能耗監(jiān)測系統(tǒng)中，改變原來多頭管理的局面，清晰的掌握企業(yè)能耗的構(gòu)成，避免能耗改造過程中降低某一類能耗的同時增加了其他類能耗的支出。將企業(yè)用能按照尖、峰、平、谷（時間段可靈活設(shè)置，時間段設(shè)置可擴展）劃分，找到企業(yè)用能在時間段上的不合理之處，也可