傳統(tǒng)工廠作為工業(yè)生產(chǎn)的主要載體，其能耗水平直接影響著國家能源消耗和環(huán)境保護(hù)。然而，目前傳統(tǒng)工廠的能耗能效現(xiàn)狀不容樂觀，面臨著諸多問題......在“3060" 雙碳背景下，如何進(jìn)行能源管控和提升能源利用效率是企業(yè)的管理者優(yōu)先考慮的問題。

一. 傳統(tǒng)工廠能效能耗狀況

1.1 能耗高：傳統(tǒng)工廠設(shè)備老舊，生產(chǎn)工藝落后，能源利用效率低，導(dǎo)致能耗水平居高不下；

1.2 能效低： 許多工廠缺乏有效的能源管理措施，能源浪費(fèi)現(xiàn)象嚴(yán)重，單位產(chǎn)品能耗遠(yuǎn)高于國際的水平；

1.3 結(jié)構(gòu)不合理： 傳統(tǒng)工廠能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)以煤炭為主，清潔能源占比低，碳排放強(qiáng)度大。

1.4 設(shè)備老舊，效率低下： 許多工廠仍在使用高耗能、低效率的落后設(shè)備，缺乏更新?lián)Q代。

1.5 工藝落后，能耗高： 生產(chǎn)工藝流程不合理，能源利用效率低，存在較大的節(jié)能空間。

1.6 自動(dòng)化程度低： 生產(chǎn)過程中人工操作環(huán)節(jié)多，能源消耗難以精準(zhǔn)控制。

二. 工廠用戶的需求

2.1 用能安全：完善用能安全監(jiān)測(cè)，保障人身與電氣設(shè)備安全供電。完善電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)，如三相不平衡、諧波等。

2.2 新能源的應(yīng)用：

準(zhǔn)確評(píng)估光伏發(fā)電等新能源裝機(jī)量，避免過度投資。為未來可能應(yīng)用的充電樁、儲(chǔ)能系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)支撐，平臺(tái)融合。

2.3 節(jié)能降耗：

了解企業(yè)生產(chǎn)能效水平，然后發(fā)現(xiàn)節(jié)能方向，再預(yù)估節(jié)能空間，最后準(zhǔn)確核算節(jié)能效益。

2.4 能源管理：

生產(chǎn)全過程用能數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)和分析。完善并落實(shí)能源管理制度，使之更有效的運(yùn)行。量化能效考核kpi，用數(shù)據(jù)說明問題。

三. 安科瑞工業(yè)能耗解決方案

3.1 能源精細(xì)化管理落地規(guī)劃

3.2 組網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖

企業(yè)能源計(jì)量按照直接生產(chǎn)用能、輔助生產(chǎn)用能和附屬生產(chǎn)用能劃分；

直接生產(chǎn)用能——生產(chǎn)部負(fù)責(zé)

輔助生產(chǎn)用能——設(shè)備部/動(dòng)力部負(fù)責(zé)

附屬生產(chǎn)用能——后勤部門/各內(nèi)勤部門負(fù)責(zé)

3.3 三級(jí)能源計(jì)量

3.4 各級(jí)能效指標(biāo)

根據(jù)企業(yè)管理架構(gòu)建設(shè)三級(jí)計(jì)量，接入成品產(chǎn)量/中間產(chǎn)品產(chǎn)量數(shù)據(jù)核算各級(jí)單耗數(shù)據(jù)，即能源利用效率；

對(duì)于動(dòng)力設(shè)備，核算制冷系統(tǒng)能效比、壓縮空氣比功率、氣電比，水泵效率等等能源轉(zhuǎn)換效率。

中央空調(diào)系統(tǒng)能效

壓縮空氣系統(tǒng)能效

泵類系統(tǒng)能效

3.5 能效數(shù)據(jù)的作用

企業(yè)節(jié)能工作不是一蹴而就的，需要按步驟實(shí)施。首先肯定是要先發(fā)現(xiàn)問題，再解決問題！

a. 形成能效數(shù)據(jù): 建立企業(yè)、車間、產(chǎn)線、工序、設(shè)備級(jí)的能耗與能效基準(zhǔn);

b. 進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)保持設(shè)備高能效運(yùn)行: 根據(jù)各產(chǎn)線單耗、設(shè)備能效數(shù)據(jù)，優(yōu)先安排高能效設(shè)備作為主要出力；

c. 對(duì)比新設(shè)備和老舊設(shè)備運(yùn)行能效水平，從運(yùn)行成本的角度綜合評(píng)估設(shè)備使用壽命，找出節(jié)能技改方向。

d. 提供持續(xù)性服務(wù)

四. 主要功能介紹

AI調(diào)優(yōu):  通過建立高精度的能效模型，在保證安全的前提下，采用全局主動(dòng)優(yōu)化算法確定該負(fù)荷條件下各子系統(tǒng)的運(yùn)行策略。

4.1 負(fù)荷調(diào)峰_ 中央空調(diào)AI調(diào)優(yōu)

中央空調(diào)系統(tǒng)有冷熱源系統(tǒng)和空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)（末端風(fēng)系統(tǒng)）組成在相同的客觀環(huán)境下，末端設(shè)備的啟停數(shù)量和風(fēng)溫、風(fēng)速的設(shè)定決定了中央空調(diào)系統(tǒng)整體電耗水平。

負(fù)荷調(diào)峰-中央空調(diào)AI調(diào)優(yōu)：結(jié)合人工智能算法，實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)冷/熱負(fù)荷，及時(shí)調(diào)整主機(jī)運(yùn)行參數(shù)，水泵調(diào)控參數(shù)、冷卻塔風(fēng)機(jī)控制參數(shù)，使系統(tǒng)運(yùn)行效率較優(yōu)，結(jié)合剛性與柔性調(diào)控策略，降低電負(fù)荷，避免超需量。

4.2 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。

• 運(yùn)行監(jiān)測(cè)，監(jiān)控空調(diào)的運(yùn)行模式、水閥開關(guān)、當(dāng)前溫度、當(dāng)前風(fēng)速等工作狀態(tài)

• 遠(yuǎn)程控制，平臺(tái)端執(zhí)行運(yùn)行模式設(shè)置、控制水閥開關(guān)、設(shè)定溫度、調(diào)節(jié)風(fēng)速、開關(guān)機(jī)等操作

• 控制策略，根據(jù)季節(jié)限制溫度調(diào)節(jié)上下限；定時(shí)控制；自動(dòng)開關(guān)

• 參與中央空調(diào)調(diào)峰調(diào)優(yōu)，利于降低冷熱源電耗。

AI算法-關(guān)聯(lián)性分析

AI算法-設(shè)備調(diào)優(yōu)

4.3 用能數(shù)據(jù)展示

用戶根據(jù)實(shí)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(jì)數(shù)據(jù)。

4.4 自定義報(bào)表

強(qiáng)大的web端報(bào)表設(shè)計(jì)器端，零編碼設(shè)計(jì)報(bào)表;類EXCEL式設(shè)計(jì)，拖拽式操作，上手簡單更易制作復(fù)雜報(bào)表;支持在線修改與查看報(bào)表.

4.5 自定義組態(tài)

解決問題：方便快捷繪制各類監(jiān)控圖 ; 流程改變后用戶也可以自行根據(jù)實(shí)際情況修改，增加監(jiān)視點(diǎn)位也可以實(shí)時(shí)綁點(diǎn)。

4.6 用能數(shù)據(jù)展示更多功能

• 用戶可根據(jù)夜間變壓器負(fù)荷及需量情況，使高能耗設(shè)備調(diào)整在谷時(shí)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)節(jié)費(fèi)；

• 用戶可根據(jù)典型日、夜變壓器負(fù)荷數(shù)據(jù)，評(píng)估合適的光伏、儲(chǔ)能、充電樁的裝機(jī)容量；

• 完善的電參量監(jiān)測(cè)，保障變壓器安全運(yùn)行

• 建立各級(jí)能源計(jì)量，管理人員均有各自重點(diǎn)關(guān)注區(qū)域，便于內(nèi)部能耗管理的落實(shí)

4.7 能效分析

• 產(chǎn)品單耗： 手工錄入或?qū)覧RP、MES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(jì)分析

• 設(shè)備能效：實(shí)時(shí)計(jì)算設(shè)備運(yùn)行能效，通過遠(yuǎn)程控制指令發(fā)送解決浪費(fèi)問題

• 班組能耗：通過細(xì)化至車間、產(chǎn)線、班組等能耗數(shù)據(jù)，落實(shí)能源管理制度，促使各用能負(fù)責(zé)人員在各自熟悉的領(lǐng)域?qū)ふ夜?jié)能機(jī)會(huì)。

• 單耗對(duì)標(biāo)分析：按國家、地方、行業(yè)和自身較優(yōu)時(shí)標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)對(duì)標(biāo)，發(fā)現(xiàn)差距，發(fā)現(xiàn)問題，由此指引管理者找出優(yōu)化方向

4.8 能效分析-其他部分功能

通過能耗預(yù)測(cè)，為企業(yè)內(nèi)部能耗管控提供預(yù)警，可及時(shí)采取應(yīng)對(duì)措施。

線損的增加往往預(yù)示著安全風(fēng)險(xiǎn)（如漏電、接頭松動(dòng)等），可通過線損的變化情況，讓管理人員及時(shí)排查問題。

尖峰平谷各時(shí)段的用電費(fèi)用可以為管理人員調(diào)整設(shè)備，安排人員提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，可根據(jù)成本情況計(jì)算經(jīng)濟(jì)性，判斷是否有必要調(diào)整

4.9 設(shè)備管控（電力監(jiān)控、電力運(yùn)維）

• MTBF看板 ：按月展示各用能設(shè)備一年內(nèi)運(yùn)行時(shí)間、設(shè)備故障維修時(shí)間、設(shè)備故障維修次數(shù)MTTR平均故障維修時(shí)間目標(biāo)值。 通過統(tǒng)計(jì)設(shè)備各狀態(tài)的時(shí)間和能耗判定是否存在節(jié)省空間，各操作班組管控水平，尋出可行的標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)程。

• 空調(diào)面板控制 ： 運(yùn)行監(jiān)測(cè)，監(jiān)控空調(diào)的運(yùn)行模式、當(dāng)前溫度、當(dāng)前風(fēng)速等工作狀態(tài)；遠(yuǎn)程控制、設(shè)定溫度、開關(guān)機(jī)等操作；定時(shí)控制；自動(dòng)開關(guān)。避免末端人為因素的浪費(fèi)，不但可降低末端風(fēng)機(jī)電耗，還可降低系統(tǒng)整體電耗

4.10 設(shè)備管控- 其他部分功能

可以提高維護(hù)人員工作效率，讓運(yùn)維管理信息化； 及時(shí)提醒維護(hù)人員對(duì)相應(yīng)設(shè)備進(jìn)行維保工作，保障設(shè)備高效運(yùn)行。

4.11 能耗分析（電力監(jiān)控、電力運(yùn)維）

可以解決問題：便于查找影響電能質(zhì)量的源頭，為治理工作提供方向和數(shù)據(jù)依據(jù)；深入分析光伏發(fā)電利用情況，尋找合理用能措施減少余電上網(wǎng)，較大化增加光伏發(fā)電效益；發(fā)電量對(duì)比，確定光伏系統(tǒng)何時(shí)進(jìn)行維護(hù)工作！

• 碳排放監(jiān)控 : 把企業(yè)內(nèi)不同種類的用能數(shù)據(jù)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)換算成碳排放量，并進(jìn)行趨勢(shì)、同環(huán)比分析，為碳排放交易提供數(shù)據(jù)支持，響應(yīng)雙碳目標(biāo)。

• 用能排名 :  對(duì)企業(yè)內(nèi)三級(jí)能耗各層級(jí)進(jìn)行用能排名，通過排序時(shí)時(shí)促進(jìn)能耗高者想辦法減少浪費(fèi)，提高能效

• 電力監(jiān)控 ：電力監(jiān)控，監(jiān)測(cè)35kV以下電壓等級(jí)配電系統(tǒng)中的電力參數(shù)，實(shí)現(xiàn)遙信、遙測(cè)、遙控；報(bào)警管理，APP、手機(jī)短信、郵件、釘釘、語音等多種方式提醒及異常閉環(huán)處理；運(yùn)維巡檢管理，平臺(tái)制定計(jì)劃，移動(dòng)端執(zhí)行簽到、巡檢、消缺，負(fù)責(zé)人審核閉環(huán)。

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

• 電能質(zhì)量：電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)，包括三項(xiàng)不平衡度、諧波、功率因數(shù)等； 以矢量圖的形式展示三相不平衡度 ；三相不平衡或功率因數(shù)過低時(shí)產(chǎn)生報(bào)警。

4.12 能耗分析 - 其他部分功能

可以解決問題：通過用能對(duì)比分析，可以同類設(shè)備用能對(duì)比，發(fā)現(xiàn)問題； 對(duì)生產(chǎn)平穩(wěn)的部分，可通過能耗變化情況發(fā)現(xiàn)浪費(fèi)、漏電等問題。

五. 優(yōu)勢(shì)羅列

多系統(tǒng)對(duì)接集成：打破數(shù)據(jù)孤島；發(fā)現(xiàn)更多的能源相關(guān)參數(shù)；解決問題的措施。

六. 案例講解

6.1案例一 特變電工集團(tuán)案例

項(xiàng)目概況：搭建集團(tuán)側(cè)能源管理系統(tǒng)和工廠側(cè)能源管理系統(tǒng)。

集團(tuán)側(cè)系統(tǒng)包含特變電工股份、眾和股份、新特能源股份、天池能源等多家上市公司，涵蓋了能源數(shù)據(jù)采集、能源數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、能源數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、能源數(shù)據(jù)分析、能源業(yè)務(wù)報(bào)表、能源成本、能源管理指標(biāo)體系、能源績效、碳資產(chǎn)管理等數(shù)據(jù)需求。工廠側(cè)系統(tǒng)包含能源動(dòng)力分公司、文化旅游服務(wù)公司、變壓器廠、線纜廠等等子公司，需實(shí)現(xiàn)廠級(jí)-車間級(jí)-設(shè)備級(jí)的三級(jí)能源管理功能，系統(tǒng)采集廠級(jí)結(jié)算表計(jì)以各分公司的廠級(jí)能源結(jié)算需求。能源管理系統(tǒng)與第三方系統(tǒng)進(jìn)行集成，第三方系統(tǒng)包括大數(shù)據(jù)平臺(tái)、MES、EMS、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)、電廠SIS系統(tǒng)、智慧電廠系統(tǒng)、OA、E+、標(biāo)識(shí)解析等其他系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和數(shù)據(jù)集成。

6.2 案例二 某鋁制品公司

項(xiàng)目概況: 監(jiān)測(cè)區(qū)域涵蓋化一車間、化二車間、腐蝕車間、純水車間、預(yù)處理車間、高溫純水車間等主要車間及其他剩余各車間。監(jiān)測(cè)的能源種類包括電和水，總計(jì)接入332塊電表、140塊水表、若干原有水表及若干原有的智能設(shè)備。

企業(yè)“痛點(diǎn)"：

• 無法實(shí)時(shí)掌握電、水的使用情況

• 無法實(shí)時(shí)了解配電系統(tǒng)及設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，異常處理不及時(shí)

• 缺乏精準(zhǔn)量化的數(shù)據(jù)，無法量化能耗考核對(duì)象的績效，人工統(tǒng)計(jì)困難，工作量大

• 無法及時(shí)發(fā)現(xiàn)能量在使用過程中的跑冒滴漏和異常用能等問題，存在能源使用浪費(fèi)的情況

• 無法計(jì)算產(chǎn)品的單位能耗，生產(chǎn)成本偏高

• 無法對(duì)核心數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的安全管控

解決問題羅列：

• 量化人員用能績效： 實(shí)現(xiàn)分車間的能源績效評(píng)定，為KPI考核提供數(shù)據(jù)支持。

• 精準(zhǔn)掌握能源成本：提供電、水的消耗量及對(duì)應(yīng)的費(fèi)用數(shù)據(jù)了解整個(gè)企業(yè)能源費(fèi)用成本的詳細(xì)分布情況。

• 數(shù)據(jù)安全管控，保證數(shù)據(jù)安全性：自動(dòng)記錄平臺(tái)用戶登錄和操作記錄，對(duì)核心數(shù)據(jù)的權(quán)限進(jìn)行管控，確保核心數(shù)據(jù)安全不泄露。

• 改善工藝，降低產(chǎn)品單耗：掌握產(chǎn)品單位成本，為改善工藝提供依據(jù)，結(jié)合節(jié)能改造的實(shí)施，實(shí)現(xiàn)單耗下降約8%。

6.3 案例三  大眾氫能港

項(xiàng)目背景: 本項(xiàng)目為新建項(xiàng)目，主要用能為電、水、氮?dú)狻嚎s空氣等。大眾集團(tuán)旗下運(yùn)維公司負(fù)責(zé)動(dòng)力設(shè)備的能耗及維保工作。

客戶需求: 全面監(jiān)測(cè)分析企業(yè)內(nèi)部用能情況，對(duì)于動(dòng)力設(shè)備全面核算壓縮空氣系統(tǒng)工藝?yán)鋬鏊到y(tǒng)、冷熱水系統(tǒng)、整車樓與零部件樓循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的單耗情況。對(duì)中央空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行AI調(diào)控，優(yōu)化系統(tǒng)運(yùn)行，降低能耗。改造方案:對(duì)接PLC采集系統(tǒng);中央空調(diào)、壓縮空氣、循環(huán)水系統(tǒng)各主要用能設(shè)備加裝計(jì)量器具，能源轉(zhuǎn)換后的供能主管加裝流量計(jì)及積算儀;形成配電結(jié)構(gòu)、一次能源和二次能源的能源計(jì)量拓?fù)洹?/p>

中央空調(diào)能效首頁：展示主機(jī)COP、系統(tǒng)COP、冷凍輸配系數(shù)等重要能效指標(biāo)

中央空調(diào)能效對(duì)標(biāo)，標(biāo)準(zhǔn)值可參考國家標(biāo)準(zhǔn)也可自行輸入較優(yōu)水平數(shù)值

中央空調(diào)能效祥頁：展示各個(gè)能效指標(biāo)

AI調(diào)優(yōu)建議參數(shù)及AI效果分析

6.4 其他案例梳理

七. 總 結(jié)

傳統(tǒng)工廠的能耗能效現(xiàn)狀不容樂觀，面臨著技術(shù)、管理、政策等多方面的問題。要實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)工廠的綠色轉(zhuǎn)型，需要政府、企業(yè)和社會(huì)各界的共同努力，通過技術(shù)創(chuàng)新、管理優(yōu)化、政策引導(dǎo)等措施，推動(dòng)傳統(tǒng)工廠節(jié)能降耗，提高能源利用效率，為實(shí)現(xiàn)“雙碳"目標(biāo)做出貢獻(xiàn)。