重點用能企業(yè)能耗數(shù)據(jù)監(jiān)測

      安科瑞重點用能企業(yè)能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)Acrel-5010按照《關于進一步推動重點能用能單位能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)建設的通知》文件和《NHJC-2018 重點用能單位能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)》系列標準要求，為企業(yè)接入端系統(tǒng)提供解決方案，完成重點用能單位能耗數(shù)據(jù)的采集和上傳，加強能源消費總量和強度“雙控"形式分析和預測預警，推動完成“雙控"目標任務。

1 背景及必要性

      根據(jù)《重點用能單位節(jié)能管理辦法》規(guī)定，重點用能單位是指：() 年綜合能源消費量萬噸標準煤及以上的用能單位；(二) 院有關部門或者省、自治區(qū)、直轄市人民管理節(jié)能工作的部門指的年綜合能源消費量五千噸標準煤及以上不滿萬噸標準煤的用能單位。

      重點用能單位全約17000家，能源消費量占全能源消費總量的60％，是節(jié)能工作的重點對象，抓好這部分企業(yè)的節(jié)能管理工作，是實現(xiàn)“十三五"單位GDP能耗比2015年降低15%、能源消費總量控制在50億噸標準煤以內(nèi)的重要支撐和保證。

      根據(jù)《重點用能單位節(jié)能管理辦法》四章（法律責任）三十條規(guī)定，重點用能單位不按要求開展能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)建設和能耗在線監(jiān)測工作的，由管理節(jié)能工作的部門以書面形式責令限期整改；逾期不整改的或者沒有達到整改要求的，由管理節(jié)能工作的部門處萬元以上三萬元以下罰款。

2 應用場景

◆水泥企業(yè)

◆鐵合金企業(yè)  

◆鋼鐵企業(yè)  

◆有色金屬企業(yè)

◆電石企業(yè)

◆化工企業(yè)

◆其他工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)

3 平臺整體結構

端系統(tǒng)結構

      根據(jù)《重點用能單位能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)推廣建設工作方案》的要求，重點用能單位接入端系統(tǒng)部署在重點用能單位內(nèi)部，由重點用能單位負責建設。

主要功能:

      通過計量儀表、工控系統(tǒng)等采集、匯總本單位能耗數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)上傳至省級平臺，或直接上傳至家平臺;

      重點用能單位接入端系統(tǒng)要通過網(wǎng)閘、防火墻、隔離等安全措施，確保內(nèi)部系統(tǒng)安全和數(shù)據(jù)安全；

      要具備遠程升級維保、端多傳、接收家和省級平臺推送信息和用能單位自身能源管理所需的功能。

端設備

      企業(yè)接入端系統(tǒng)需要從生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)中采集能耗相關數(shù)據(jù)，考慮到企業(yè)生產(chǎn)網(wǎng)絡與辦公網(wǎng)絡(互聯(lián)網(wǎng)) 之間并不互通的實際情況，企業(yè)接入端系統(tǒng)將通過具備2+1架構的物理隔離裝置--能耗在線監(jiān)測端設備，在數(shù)據(jù)傳遞過程中確保從生產(chǎn)網(wǎng)絡（內(nèi)網(wǎng)）獲取的能耗數(shù)據(jù)以單向傳遞、隔離加密、文件擺渡的形式安全傳遞到辦公網(wǎng)絡(外網(wǎng))，再通過外網(wǎng)主機側(cè)的CA數(shù)字認證證書進行身份認證識別后上傳至省(市）級平臺。結構如右圖所示。

◆支持從現(xiàn)場的儀表通過Modbus（GB/T19582）、DL/T645、CJ/T188等協(xié)議采集需要的能耗實時數(shù)據(jù)，并進行匯總生成上報的能耗數(shù)據(jù)；

◆支持從能源網(wǎng)關、DTU、SCADA通過Modbus TCP（GB/T19582）、能耗協(xié)議等上傳的能耗實時數(shù)據(jù)，并進行匯總生成上報的能耗數(shù)據(jù)；

◆支持從自動化信息系統(tǒng)通過OPC協(xié)議采集需要的能耗實時數(shù)據(jù)，并進行匯總生成上報的能耗數(shù)據(jù)；

◆支持手工填報數(shù)據(jù)：對于不具備在線采集條件的數(shù)據(jù)，提供手工填報數(shù)據(jù)上傳；

◆具有基礎數(shù)據(jù)處理、本地存儲功能，本地歷史數(shù)據(jù)可存儲6個月以上；

◆可根據(jù)項目情況錄入企業(yè)基本信息、企業(yè)生產(chǎn)層級結構、計量器具檔案信息、端設備信息、數(shù)據(jù)采集項信息等各類基本信息；

◆按照《NHJC-04-2018 重點用能單位能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)技術規(guī)范-端設備接口協(xié)議規(guī)范》的要求往家或省級平臺上傳數(shù)據(jù)；

◆支持斷線緩存，保證數(shù)據(jù)的連續(xù)性；

◆端設備平臺方便用戶使用、配置；

◆支持人工補錄、遠程升級；

◆用能數(shù)據(jù)集抄；

◆數(shù)據(jù)上傳日志；

4 能管平臺功能

      除了滿足要求的數(shù)據(jù)上傳的要求，我司還可幫助企業(yè)搭建能源管理平臺，通過該平臺可實現(xiàn)對企業(yè)用能的精細化管理，并進步挖掘潛在的能源節(jié)約空間和改造機會，進而實現(xiàn)節(jié)能降耗與提質(zhì)增效。

能耗統(tǒng)計

全廠看板

全廠看板頁面概要顯示企業(yè)的基本信息、日/月/年噸標煤能耗、每個分類能耗的逐日用能趨勢、數(shù)據(jù)上傳記錄等信息；

能源流向圖

能源流向圖以圖形的方式加直觀的顯示企業(yè)能耗的組成，迅速定位能耗占比高的能源類別；

全廠能耗統(tǒng)計

按日、月、年統(tǒng)計全廠次能源、二次能源、耗能工質(zhì)消耗量，并將各類能源按折標系數(shù)折算成噸標煤能耗；

工序能耗統(tǒng)計

按日、月、年統(tǒng)計企業(yè)各生產(chǎn)工序的能源消耗，并根據(jù)折標系數(shù)折算成噸標煤能耗；

產(chǎn)品單耗統(tǒng)計

按日、月、年統(tǒng)計企業(yè)各產(chǎn)品的能源消耗，并與產(chǎn)量數(shù)據(jù)結合，計算產(chǎn)品的單耗；

重點耗能設備能耗統(tǒng)計

按日、月、年統(tǒng)計企業(yè)重點用能設備的能源消耗，并根據(jù)折標系數(shù)折算成噸標煤能耗；

計量器具數(shù)據(jù)集抄及用能統(tǒng)計

遠程集抄電表、水表、流量計等計量器具的數(shù)據(jù)，并按日、月、年統(tǒng)計用能數(shù)據(jù)；

手工填報

對于些無法通過計量器具遠程采集用能數(shù)據(jù)的能源（如：煤、油等），提供手工填報用能數(shù)據(jù)功能；

能耗分析

趨勢分析

以柱狀圖的形式直觀顯示能源類別、工序、重點用能設備的日、月、年用能趨勢；

同環(huán)比分析

對能源類別、工序、重點用能設備用能進行同比、環(huán)比分析；

能效對標

將企業(yè)實際能效與家或行業(yè)標準進行比較，使企業(yè)即時、直觀了解本單位能源消耗是否合理；

能耗預警

當能源消耗超過歷史同期數(shù)據(jù)、預先設置的單位時間消耗大值、家標準等情況時，系統(tǒng)主動提醒；

能源計量審查

提供能源審計功能，方便用戶查看每月的能源消耗量與能耗數(shù)據(jù)的質(zhì)量；

能源平衡網(wǎng)絡

顯示重點能耗單位從購入存儲、加工轉(zhuǎn)換、輸送分配、終端分配各個環(huán)節(jié)的能耗情況；

用能監(jiān)測

配電監(jiān)測

實時在線監(jiān)測全廠配電情況（電壓、電流、功率、電能）；

用水管網(wǎng)圖

實時在線監(jiān)測全廠的用水管網(wǎng)（流量、流速）；

基礎信息配置

重點耗能設備信息

重點耗能設備信息頁面可以配置該設備所在的生產(chǎn)工序、工序單元，可以選擇所屬分類；以及設備安裝地點、設備所屬部門、設備運行情況、設備生產(chǎn)廠家等些基本信息。

用能單位工序信息

生產(chǎn)工序是整個生產(chǎn)過程中加工產(chǎn)品的次序，用能單位生產(chǎn)工序信息頁面可以配置生產(chǎn)工序編號（工序編號長度為兩位）、生產(chǎn)工序名稱等。

浙江擬對9類行業(yè)實施高耗能行業(yè)階梯電價及超限額加價機制

     10月3日，浙江省發(fā)布《浙江省關于建立健全高耗能行業(yè)階梯電價和單位產(chǎn)品超能耗限額標準懲罰性電價的實施意見（征求意見稿）》。意見明確了八大高耗能行業(yè)列入了階梯電價加價范圍，包括紡織、非金屬礦物制品業(yè)、金屬冶煉及壓延加工業(yè)、化學原料及化學制品制造業(yè)、石油煤炭及其他燃料加工、造紙和紙制品、化學纖維制造、電力熱力的生產(chǎn)和供應業(yè)，浙江本次將“數(shù)據(jù)中心"作為階梯電價加價范疇。另外明確超限額電價檔次和執(zhí)行標準：

     （一）階梯電價。重點用能企業(yè)超出年度基準能耗的，超出基準能耗的部分按等價值折算成電量，按照0~10%（含）、10%~20%（含）、20%以上三檔執(zhí)行階梯電價。階梯電價實行年度“即超即加"制度。對于企業(yè)連續(xù)兩年內(nèi)未整改或整改不到位的，加大階梯電價加價幅度。

     （二）懲罰性電價。對于單位產(chǎn)品用能量超過能耗限額標準的，企業(yè)綜合能耗按當量值折算成用電量，按照超過限額能耗標準0~5%（含）、5%~10%（含）、10%以上三檔執(zhí)行懲罰性電價加價。懲罰性電價實行“超過限額標準全電量加價"制度。

     如果該意見實施，對很多高能耗企業(yè)將是生死攸關的大事。意見所列的高能耗行業(yè)大部分都是毛利率非常低的，以金屬制品行業(yè)來分析，根據(jù)業(yè)內(nèi)12家上市公司年報披露，2020年度行業(yè)營業(yè)總收入均值為112.06億元，毛利率均值為18.67%，而這些企業(yè)成本很大一部分為用電成本，如果真的觸發(fā)加價機制，那么很多企業(yè)可能會虧損。

     那么被列入加價范圍的高能耗企業(yè)如何應對高能耗階梯電價以及懲罰加價措施呢？先看看階梯電價是針對企業(yè)能耗總量的，超出部分按照超出比例執(zhí)行階梯電價，但是懲罰性電價是針對產(chǎn)品單耗超出能耗限額標準的，這就需要企業(yè)對總能耗和產(chǎn)品單耗以及能耗限額標準都必須非常了解，另外還可以配置分布式光伏等新能源方案來降低對電網(wǎng)的需求避免觸及加價。安科瑞能源管理平臺可以幫助生產(chǎn)企業(yè)直觀了解總能耗和產(chǎn)品單耗，并和限額標準進行對比，計算數(shù)據(jù)中心能效指標，避免加價懲罰。

Acrel-7000企業(yè)能源管控平臺

1系統(tǒng)架構  

安科瑞能源管控系統(tǒng)采用分層分布式網(wǎng)絡結構，具有良好的可靠性與實時性，主要由現(xiàn)場感知層（能源計量終端）、網(wǎng)絡層（通訊管理終端）和平臺層（能源監(jiān)控平臺）三個部分組成。

●  感知層：連接于網(wǎng)絡中用于水、電、氣等參量采集測量的各類型的傳感器?？蔀楸竟靖飨盗袔ㄓ嵕W(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)絡層：智能網(wǎng)關采集設備層數(shù)據(jù)，進行規(guī)約轉(zhuǎn)換及存儲，將數(shù)據(jù)上傳至管理平臺。

●  平臺層：包含應用服務器和數(shù)據(jù)服務器，可在PC端或移動端實現(xiàn)應用。

1.1 適用場合：

      汽車制造，鋼鐵冶金、水泥建筑、石油化工企業(yè)，軌道交通等高能耗制造業(yè)。

1.2 平臺功能：

1.2.1 平臺首頁：

     通過展示企業(yè)及各區(qū)域的能耗折標、產(chǎn)值、異常、、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，可直觀了解企業(yè)當前用能情況。

●數(shù)據(jù)監(jiān)視實時化

●能源管控精細化

●企業(yè)管理數(shù)字化

●節(jié)能減排全化

1.2.2 實時監(jiān)視：對企業(yè)各級的各類能源使用情況及能源異常事件進行進行實時監(jiān)控，確保整個能源供給、轉(zhuǎn)換和消耗過程的可靠和穩(wěn)定。

● 實時監(jiān)控企業(yè)，區(qū)域，車間，產(chǎn)線，工序，設備的電、水、燃氣、壓縮空氣、流量、壓力、 溫度等狀態(tài)

● 實時監(jiān)視變壓器及耗能設備的運行狀態(tài)及用能參數(shù)，測算運行損耗，找出經(jīng)濟運行區(qū)間，進行無功補償，從而降低損耗，節(jié)約電量

● 實時監(jiān)視空調(diào)的運行狀態(tài)，可遠程設定工作模式、室內(nèi)溫度值，風機三速、水閥開/關，達到節(jié)能的目的。

1.2.3 生產(chǎn)管理：監(jiān)控企業(yè)的生產(chǎn)工藝耗能及單位產(chǎn)品耗能情況，及時掌握企業(yè)的生產(chǎn)狀況，確保設備的穩(wěn) 定、經(jīng)濟運行，并進行多維度分析，以便企業(yè)能夠及時調(diào)整生產(chǎn)工藝，降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)量，量化每一參數(shù)調(diào)整對能耗的影響。

● 實時監(jiān)視生產(chǎn)過程中設備運行狀態(tài)及異常，及時解決設備故障停運導致無法正常生產(chǎn)。

● 打通與ERP、MES、PLC、DCS、SCADA、用戶的信息管理系統(tǒng)等的數(shù)據(jù)交互，打破數(shù)據(jù)孤島，實現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的對接。

1.2.4 能耗統(tǒng)計：對企業(yè)各級的電、水、氣等分類/分項能源消耗進行計量，通過對比相同顆粒度的能耗使用情況，了解不同對象的能耗規(guī)律，自動對這些對象進行能耗，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。

● 對計量監(jiān)測對象的用能按日、周、月、季、年進行同環(huán)比分析。

● 生成企業(yè)各節(jié)點的日、周、月、季、年用能報表。

● 對計量監(jiān)測對象進行用能。

● 建立數(shù)據(jù)分析模型，對企業(yè)多節(jié)點的能耗趨勢進行對比分析。

1.2.5 能源成本分析：

對電、水、氣等分類能源周期內(nèi)的費用進行統(tǒng)計分析，以了解整個企業(yè)能源費用成本的詳細分布情況。通過對多個考核區(qū)域進行耗能成本對比分析，為用戶建立績效獎懲機制和日常管理提供真實、可靠的數(shù)據(jù)依據(jù)。

● 對企業(yè)、車間的電、水、氣等分類能源消耗費用進行統(tǒng)計，并進行同環(huán)比以及占比分析。

● 以日、月、年等時間維度對各類能源消耗費用進行統(tǒng)計，并進行同環(huán)比分析。

1.2.6 能源績效分析

對企業(yè)各類能源使用、消耗、轉(zhuǎn)換，按班組、區(qū)域、車 間，產(chǎn)線、工段、設備等進行日、周、月、年等時間維度進行績效分析，按照能源計劃或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。

1.2.7 節(jié)能分析

為企業(yè)的管理人員提供能耗數(shù)據(jù)統(tǒng)計結果匯總和節(jié)能分析結論展示，讓用戶進一步挖掘節(jié)能潛力，提高經(jīng)濟效益。

● 測算損耗，找出經(jīng)濟運行區(qū)間，調(diào)整負載，從而降低損耗，進行無功補償，節(jié)約電量。

● 實現(xiàn)“容改需"，降低基本電費。

● 及時的發(fā)現(xiàn)在使用過程中的跑冒滴漏和異常用能等浪費的問題。

1.3 能源管控平臺能給企業(yè)帶來什么？

(1)在線監(jiān)測電能質(zhì)量：① 諧波含量；② 三相不平衡度；③ 功率因數(shù)，避免被罰款。

(2)用能安全：① 監(jiān)測設備運行工況，保證運行良好；② 預警電氣火災，預防事故；③ 及時排除故障，保證正常生產(chǎn)；④ 快速定位并干預切除隱患，保證能源供應良好。

(3)節(jié)省人力成本：少人或者無人值守，減少人工統(tǒng)計工作量，降低人力成本。

(4)節(jié)能降費：① 根據(jù)用電情況實現(xiàn)“容改需"，降低基本電費；② 實現(xiàn)調(diào)整負載、削峰填谷、無功補償，節(jié)省能源費用?？蓪崿F(xiàn)辦公節(jié)能百分之10左右，總節(jié)能百分之8左右。

(5)提高設備利用率：① 監(jiān)控變配電設備運行狀況，降低損耗，保證經(jīng)濟運行

(6)打破信息孤島：提供標準的數(shù)據(jù)接口與ERP/MES/MIS/PLC/DCS/SCADA等系統(tǒng)實現(xiàn)對接。

(7)持續(xù)增值：實時了解耗能狀況，接入電力需求側(cè)管理平臺，享受國家補貼，參與碳排放交易，助力碳達峰和碳中和。

2. 用能單位能耗在線監(jiān)測

     2021年2月國家四次發(fā)布了《關于進一步推動能用能單位能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)建設的通知》，要求按照《NHJC-2018 用能單位能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)》系列標準要求完成用能單位能耗數(shù)據(jù)的上傳，加強能源消費總量和強度“雙控"形式分析和預測預警，推動完成“雙控"目標任務。這個對企業(yè)是強制性要求，也有利于企業(yè)監(jiān)管能耗數(shù)據(jù)。

     安科瑞用能企業(yè)能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)可為企業(yè)接入端系統(tǒng)提供解決方案。系統(tǒng)從現(xiàn)場傳感器或生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)中采集能耗相關數(shù)據(jù)，考慮到企業(yè)生產(chǎn)網(wǎng)絡與辦公網(wǎng)絡(互聯(lián)網(wǎng)) 之間并不互通的實際情況，企業(yè)接入端系統(tǒng)將通過具備2+1架構的物理隔離裝置--能耗在線監(jiān)測端設備，在數(shù)據(jù)傳遞過程中確保從生產(chǎn)網(wǎng)絡（內(nèi)網(wǎng)）獲取的能耗數(shù)據(jù)以單向傳遞、隔離加密、文件擺渡的形式傳遞到辦公網(wǎng)絡(外網(wǎng))，再通過外網(wǎng)主機側(cè)的CA數(shù)字認證證書進行身份認證識別后上傳至省(市）級平臺。

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