韓歡慶

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

摘要：開(kāi)展能耗在線(xiàn)監測系統建設，對加強政府部門(mén)和企業(yè)節能管理中的應用前景，分析系統在能源消費預測分析、能效對標、節能監察、能源精細化管理、用能權交易、宣傳推廣等方面的應用成效，為進(jìn)一步提升系統應用價(jià)值提供參考。

關(guān)鍵詞：能耗在線(xiàn)監測；節能管理；能源消費；用能單位

1、引言

開(kāi)展重點(diǎn)用能單位能耗在線(xiàn)監測系統建設，是黨國家發(fā)展和改革委員會(huì )、市場(chǎng)監管總局先后印發(fā)《重點(diǎn)用能單位能耗在線(xiàn)監測系統推廣建設工作方案》等多項政策文件，推進(jìn)全國重點(diǎn)用能單位能耗在線(xiàn)監測系統建設。

福建省于2018年4月啟動(dòng)能耗在線(xiàn)監測系統建設工作，截至2022年3月，已有820余家重點(diǎn)用能企業(yè)完成接入端系統建設并與省級平臺聯(lián)網(wǎng)，將能源消費數據實(shí)時(shí)上傳至升級平臺，基本達到重點(diǎn)用能企業(yè)全覆蓋監測。目前所監測的重點(diǎn)用能企業(yè)能源消費量已占到全省規上工業(yè)企業(yè)能源消費總量的90%以上。本文在總結福建省重點(diǎn)用能單位能耗在線(xiàn)監測系統建設進(jìn)展的基礎上，研究分析在系統在政府部門(mén)和企業(yè)中的應用方向和初步成效，為促進(jìn)能耗在線(xiàn)監測系統應用得到進(jìn)一步發(fā)展提出有益的思考。

2、福建省能耗在線(xiàn)監測系統建設進(jìn)展

2.1加強創(chuàng )新設計，推動(dòng)省級平臺建設

在省級平臺建設上，福建省結合自身實(shí)際，積極探索“互聯(lián)網(wǎng)+節能"服務(wù)新模式，采用物聯(lián)網(wǎng)、云計算等先進(jìn)技術(shù)，完成能耗監測、能效對標、節能管理、計量管理、數據質(zhì)量評價(jià)、建模分析應用、能源數據可視化等功能模塊開(kāi)發(fā)并部署上線(xiàn)運行，初步建成一套集數據采集、統計分析、建模預測、流程管理、圖譜展示等功能為一體的全省“能源管理大數據平臺"。省級平臺已于2021年9月完成全部建設內容，并通過(guò)了省發(fā)改委的竣工驗收評審。

2.2推進(jìn)制度建設，保障系統穩定運行

能耗在線(xiàn)監測系統建設是一項系統性工程，涉及企業(yè)、第三方服務(wù)機構等各方職責和法律責任，保障系統長(cháng)期穩定運行。

2.3強化技術(shù)支撐，提升監測數據質(zhì)量

為保障上傳至省級平臺的在線(xiàn)監測數據質(zhì)量，福建省首先做好事前接入端系統源頭監管，編制了《企業(yè)端系統建設技術(shù)方案》，并建立完善方案評審工作機制，嚴格技術(shù)方案評審，確保方案設計的科學(xué)性和合理性,從監測邊界、監測方式、軟硬件配置、運維管理等方面統一了接入端建設的標準化和合規性，夯實(shí)數據質(zhì)量建設基礎。同時(shí)，強化事后監管，在全國制定了《工業(yè)企業(yè)能耗在線(xiàn)監測數據質(zhì)量評價(jià)技術(shù)規范》的地方標準，從完整性、準確性、時(shí)效性、可驗證性、有效性、規范性等六方面對聯(lián)網(wǎng)數據的質(zhì)量進(jìn)行評價(jià)，督促不符合要求的企業(yè)及時(shí)整改，保障各企業(yè)上傳數據的質(zhì)量。

3、能耗在線(xiàn)監測系統在節能管理中的應用

福建省重點(diǎn)用能單位能耗在線(xiàn)監測系統主要建設包括政府網(wǎng)站統一技術(shù)平臺提供的架構，為社會(huì )公眾提供節能和計量宣傳服務(wù)。本文對于系統的部分功能在節能管理中的應用進(jìn)行分析。

3.1服務(wù)于政府部門(mén)能耗雙控工作

以往節能主管部門(mén)一般只能通過(guò)企業(yè)填報能源利用狀況報告、節能監察、能源審計、節能診斷等方式掌握企業(yè)歷史能源消費數據，具有嚴重的滯后性和不全面性。能耗在線(xiàn)監測系統的建立，使第一季度泉州陶瓷行業(yè)受春節假期影響，行業(yè)總能耗呈U型波動(dòng)趨勢，其中2月份總能耗相比1月份環(huán)比下降約60%，3月份開(kāi)始逐步恢復到1月初能耗水平。

3.2服務(wù)于政府部門(mén)能源消費預測分析工作

通過(guò)匯聚各重點(diǎn)用能企業(yè)能源消費的海量大數據，能耗在線(xiàn)監測系統利用人工智能技術(shù)構建多種模型，可以用于全省、行業(yè)、地區、企業(yè)間的能耗和能效數據預測分析。模型的有效性依賴(lài)于用于模型訓練的數據總量和數據本身的質(zhì)量，所以在構建模型之前，需要系統提供足夠多和足夠好的數據。圖3是系統對某周期性生產(chǎn)企業(yè)能源消費的預測趨勢圖，可以看出該模型較好地預測了企業(yè)未來(lái)能源消費趨勢。

3.3服務(wù)于企業(yè)間能效對標工作

能耗在線(xiàn)監測系統的建立，打破單一企業(yè)能效指標的信息壁壘，通過(guò)采集各企業(yè)能源消費數據，測算不同企業(yè)單位產(chǎn)品能耗等指標，并進(jìn)行對標分析，為能效水平較低的企業(yè)查找原因，提出節能診斷意見(jiàn)建議。

3.4服務(wù)于企業(yè)能源精細化管理

在推進(jìn)企業(yè)能源精細化管理方面，福建省通過(guò)專(zhuān)項資金引導，已幫扶50余家企業(yè)開(kāi)展二級、三級能耗在線(xiàn)監測建設，助力企業(yè)提升能源管理精細化水平，深挖自身節能潛力。隨著(zhù)能耗在線(xiàn)監測系統建設的不斷深入，各重點(diǎn)用能企業(yè)的信息化節能意識不斷提高，節能改造意愿不斷增強。如福建省某有色金屬冶煉企業(yè)按照自己的需求展開(kāi)系統應用，購置配備大量智能化采集儀表設備，把能耗在線(xiàn)監測系統作為能源管理支撐系統，指導日常生產(chǎn)和管理考核；某水泥生產(chǎn)企業(yè)在新能耗在線(xiàn)監測系統推進(jìn)過(guò)程中，建設符合自身需求的智慧工業(yè)能源管理系統，實(shí)現水泥的燒成溫度、窯尾溫度、系統壓力等關(guān)鍵參數實(shí)時(shí)調整，有效地提高生產(chǎn)效率和能源利用效率，單位熟料綜合能耗下降2.1kgce/t，年節約能耗達到4000噸標準煤。通過(guò)能耗在線(xiàn)監測系統推動(dòng)，越來(lái)越多的重點(diǎn)用能企業(yè)逐漸接受了信息化節能的理念，將持續加大投入，構建更加完善的能源管理平臺。

3.5服務(wù)于節能監督管理工作

通過(guò)能耗在線(xiàn)監測系統建立了政府監管部門(mén)通過(guò)企業(yè)上報材料，及時(shí)、便捷地完成了書(shū)面監察工作。

3.6服務(wù)于用能權交易和碳排放交易工作

當前，全國碳排放交易和部分用能權交易試點(diǎn)省份的能源消費數據主要來(lái)源于企業(yè)自查和極大地降低數據造假的可行性和數據核查成本，使用能權交易和碳排放交易市場(chǎng)更加公平、公正、透明、高效。

3.7服務(wù)于節能宣傳培訓工作

通過(guò)能耗在線(xiàn)監測系統還可以開(kāi)展節能法律法規、標準規范、節能動(dòng)態(tài)等宣傳；推廣先進(jìn)節能產(chǎn)品技術(shù)；征集企業(yè)意見(jiàn)建議等。

4、推進(jìn)系統應用的思考

在“碳達峰碳中和"背景下，節能管理工作將越來(lái)越重要，在其中應用信息化技術(shù)也已經(jīng)成為必然趨勢。盡管福建省能耗在線(xiàn)監測系統的建設和應用已取得初步成效，但也依然存在一些問(wèn)題，如企業(yè)主體責任意識不夠強、數據質(zhì)量不夠高、技術(shù)規范不夠全面、政策法規宣傳不夠到位等問(wèn)題，需要進(jìn)一步推進(jìn)解決。

4.1持續提升在線(xiàn)監測數據質(zhì)量

數據質(zhì)量是能耗在線(xiàn)監測系統的生命線(xiàn)，也是系統應用的基礎。從相關(guān)法律法規、部門(mén)規章等規定均要求重點(diǎn)用能企業(yè)落實(shí)主體責任。重點(diǎn)用能企業(yè)應提升對能耗在線(xiàn)監測系統的認識，建立健全系統管理制度，按要求做好系統的日常維護，確保接入端設備正常運行,自動(dòng)監測數據真實(shí)、完整、準確。政府部門(mén)應持續加強系統運維力度，采用能源計量審查、節能監察等手段，依法依規督促數據質(zhì)量異常的企業(yè)及時(shí)整改，督促重點(diǎn)用能企業(yè)按要求配齊能源計量器具。

4.2健全能耗在線(xiàn)監測技術(shù)標準

為了規范和指導重點(diǎn)用能單位能耗在線(xiàn)監測系統建設工作，國家已推出電力、鋼鐵、石油化工等三個(gè)行業(yè)的采集指南，但其他行業(yè)的采集指南仍然缺失。我省能耗在線(xiàn)監測建設工作涉及行業(yè)較多，如化工、化纖、紡織、印染等重點(diǎn)用能行業(yè)仍缺乏行業(yè)采集指南，對相關(guān)行業(yè)推廣二、三級能耗在線(xiàn)監測系統建設和應用產(chǎn)生了技術(shù)壁壘。建議持續推進(jìn)相關(guān)行業(yè)能耗在線(xiàn)監測技術(shù)標準制定工作，為推進(jìn)重點(diǎn)用能企業(yè)能源精細化管理提供統一的技術(shù)支撐。

4.3加強系統建設應用的宣傳推廣

加強能耗在線(xiàn)監測系統應用宣傳，開(kāi)展能耗在線(xiàn)監測典型案例征集工作，遴選重點(diǎn)行業(yè)監測數據質(zhì)量好、系統應用成效顯著(zhù)的企業(yè)，形成一批可借鑒、可復制、可推廣的經(jīng)驗，及時(shí)進(jìn)行宣傳推介，帶動(dòng)全省能耗在線(xiàn)監測系統建設示范作用，全面營(yíng)造政策引導、全社會(huì )參與的良好氛圍，共同推進(jìn)系統建設。

5、平臺概述

Acrel-5000web建筑能耗分析系統是用戶(hù)端能源管理分析系統，在電能管理系統的基礎上增加了對水、氣、煤、油、熱(冷)量等集中采集與分析，通過(guò)對用戶(hù)端所有能耗進(jìn)行細分和統計，以直觀(guān)的數據和圖表向管理人員或決策層展示各類(lèi)能源的使用消耗情況，便于找出高耗能點(diǎn)或不合理的耗能習慣，有效節約能源，為用戶(hù)進(jìn)一步節能改造或設備升級提供準確的數據支撐。用戶(hù)可按照政府管理節能工作的部門(mén)報送能源審計報告。

6、應用場(chǎng)所

適用于公共建筑、集團公司、工業(yè)園區、大型物業(yè)、學(xué)校、醫院、企業(yè)等不同行業(yè)的能耗監測與管理的系統設計、施工和運行維護。

7、系統結構

Acrel-5000建筑能耗分析系統以計算機、通訊設備、測控單元為基本工具，根據現場(chǎng)實(shí)際情況采用現場(chǎng)總線(xiàn)、光纖環(huán)網(wǎng)或無(wú)線(xiàn)通訊中的一種或多種結合的組網(wǎng)方式，為大型公共建筑的實(shí)時(shí)數據采集及遠程管理與控制提供了基礎平臺，它可以和檢測設備構成任意復雜的監控系統。開(kāi)放性、網(wǎng)絡(luò )化、單元化、組態(tài)化的采用面向對象的分層、分級、分布式智能一體化結構。建立如下層次結構：

8、系統功能

1）系統概況

平臺運行狀態(tài)，當月能耗折算、地圖導航，各能耗逐時(shí)、逐月曲線(xiàn)，當日，當月能耗同比分析滾動(dòng)顯示。

2）用能概況

對建筑、部門(mén)、區域、支路、分類(lèi)分項等用能進(jìn)行對比，支持當日逐時(shí)趨勢、當月逐日趨勢曲線(xiàn)、分時(shí)段能耗統計對比、總能耗同環(huán)比對比。

3）用能統計

  對建筑、區域、分項、支路等結構按日、月、年報表的形式統計對分類(lèi)能源用能進(jìn)行統計，支持報表數據導出EXCEL，支持選擇建筑數據進(jìn)行生成柱狀圖。

4）復費率統計

復費率報表按日、月、年統計對單棟建筑下不同支路的尖、峰、平、谷用電量及成本費用進(jìn)行統計分析。支持數據導出到EXCEL。

5）同比分析

對建筑、分項、區域、支路等用能按日、月、年以圖形和報表結合的方式進(jìn)行用能數據同比分析。

6）能源流向圖

能源流向圖展示單棟建筑時(shí)段內各類(lèi)能源從源頭到末端的的能源流向，支持按原始值和折標值查看。

7）配電監測/管網(wǎng)圖

 以變電站配電結構一次圖或建筑水、燃氣管網(wǎng)圖展示結構中各重要節點(diǎn)數據，方便用戶(hù)掌握能源運行時(shí)參數。

8）夜間能耗分析

  夜間能耗以表格、曲線(xiàn)、餅圖等形式對選擇支路分類(lèi)能源在時(shí)段工作時(shí)間與非工作時(shí)間用能統計對比，支持導出報表。

 9）三維展示

  通過(guò)3D圖形方式展示項目現場(chǎng)模擬圖，以更直觀(guān)的方式對項目中建筑或設備數據進(jìn)行動(dòng)態(tài)展示。

10）設備管理

設備管理包括，設備類(lèi)型、設備臺賬、維保記錄等功能。輔助用戶(hù)合理管理設備，確保設備的運行。

11）用戶(hù)報告

用戶(hù)報告針對選定的建筑自動(dòng)統計各能源的月使用的同環(huán)比趨勢，并提供簡(jiǎn)單的能耗分析結果，針對用電提供單獨的復費率用能分析，報告可編輯。

9、系統硬件配置

10、結語(yǔ)

本建設重點(diǎn)用能單位能耗在線(xiàn)監測系統是貫徹落實(shí)黨政府部門(mén)加強節能管理、用能單位提高能源管理精細化水平的重要途徑。通過(guò)近4年來(lái)的不斷推動(dòng)，福建省已基本建成了覆蓋全省重點(diǎn)用能企業(yè)的能耗在線(xiàn)監測系統，并在能耗雙控、能源消費預測分析、企業(yè)能效對標、企業(yè)能源精細化管理、節能監督、用能權交易、節能宣傳培訓等方面得到了初步應用，取得了一定的成效。下一步，應著(zhù)力解決企業(yè)主體責任意識不強、監測數據質(zhì)量不夠高等問(wèn)題，進(jìn)一步提升能耗在線(xiàn)監測系統應用水平，服務(wù)于全省節能工作大局。

參考文獻

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5. 企業(yè)微電網(wǎng)設計與應用手冊.2020.6.

作者簡(jiǎn)介

韓歡慶，現任職于安科瑞電氣股份有限公司