工业企业能源计量管理

2024-05-19

工业企业能源计量管理（精选十篇）

工业企业能源计量管理篇1

项目主要包括:采用信息化技术, 集成企业能源系统数据采集、处理和分析、控制和调度、平衡预测和管理能源等功能, 降低重要能源介质放散, 提高能源介质的回收和梯级利用水平, 实现多能源介质的协同平衡与优化利用的企业能源管控系统;高耗能工艺装备采用先进智能控制与优化技术, 降低能源介质消耗和物料消耗, 实现装置平稳、高效、低耗运行;工业窑炉采用信息控制技术, 实施系统优化改造, 提高工业窑炉热效率, 降低能源介质消耗, 实现设备节能降耗;在工业生产过程中采用数字能源解决方案等智能控制与优化技术, 提高能源利用效率, 实现生产过程节能降耗。

项目条件是:企业的主要生产工艺技术及设施应符合国家产业政策, 具备一定的现场自动化基础条件, 或经过适应性改造能满足企业能源管理中心系统对数据采集的要求;项目已经审批、核准或备案;项目主要建设条件基本落实;项目没有享受中央财政其他资金支持;已经建成投产的项目不在申报范围内。

工业企业能源计量管理篇2

地方标准编制说明

一、任务来源

根据重庆市质量技术监督局“关于印发2008年重庆市地方标准制修订计划项目的通知”（渝质监发[2008]80号文），重庆市地方强制标准《重庆市工业企业能源计量评价规范》列入了2008年度制定计划。并由市统计局、市质监局有关处室，重庆市计量质量检测研究院，国家热工仪表质检中心及有关企事业共同组成标准起草小组承担起草工作。

二、编制依据

国家有关能源计量法律法规 GB/T 2589 综合能耗计算通则 GB/T 6422 企业能耗计量与测试导则 GB/T 15316 节能监测技术通则 GB/T 16616 企业能源网络图绘制方法

GB 17167 用能单位能源计量器具配备和管理通则 GB/T 17471 锅炉热网系统能源监测与计量仪表配备原则 GB/T 18603 天然气计量系统技术要求

GB/T 19001 质量管理体系要求（idt ISO 9001）GB/T 19022 测量管理体系测量过程和测量设备的要求（idt ISO 10012）GB/T 20901 石油石化行业能源计量器具配备和管理要求 GB/T 20902 有色金属冶炼企业能源计量器具配备和管理要求

GB/T 21367 化工企业能源计量器具配备和管理要求 GB/T 21368 钢铁企业能源计量器具配备和管理要求 GB/T 21369 火力发电企业能源计量器具配备和管理要求 GB/T 27011 合格评定认可机构通用要求 SH/T3104 石油化工仪表安装设计规范 JJF 1033 计量标准考核规范

JJF 1069 法定计量检定机构考核规范 JJF 1112 计量检测体系确认规范

三、编制背景

随着国民经济的快速发展，能源需求量与日俱增，国内能源消耗量不断扩大，而能源自给能力却逐渐下降，能源供求矛盾将逐渐加剧,能源短缺在相当长时期内将成为制约国民经济持续发展的“瓶颈”，我国经济发展面临的能源形势十分严峻。近几年来，我国政府十分重视能源问题和节约能源工作。胡锦涛总书记曾经指出：“要把节约能源的指标量化，建立有效的责任制和检查制度，广泛深入地开展节能降耗活动”。政府大力提倡坚持“资源开发与节约并举，把节约放在首位”的方针，“十一五”国民经济发展计划提出节能20%，对全国提出了节能量的具体要求。国家先后制、修订了一批能源计量与监测的国家标准、行业标准用以指导节能工作的全面开展。全国各省市对节能工作也高度重视，先后出台了许多相关的政策、措施和办法，加紧对能源标准的研究，河南、吉林、广西等一些地方也相应出台了一批能源审计方法、能源消耗量化管理与节能评价等相关的地方标准。

2006年我市确定“十一五”节能降耗目标以来，节能工作有了较快的发展，制定了《“十一五”节约能源规划》、《“十一五”发展循环经济规划》，明确了我市在“十一五”期间节能工作的目标任务、主要途径和工作措施，初步建立了节能目标考核制度，将“十一五”期间万元ＧＤＰ能耗下降的目标任务分解到了各区县政府，同时建立了ＧＤＰ能耗指标公报制度，加强对各级政府和重点用能企业节能工作的监督。虽然我市节能工作有所加强，但是离国务院的要求，与节能工作开展较好的省市相比仍有较大的差距，开展能源计量评价研究方面严重滞后，特别是在建立节能服务体系方面有待政府从项目、资金、政策等给予倾斜。随着社会的快速发展，在能源计量评价领域，目前国家已颁布的GB17167-2006强制性标准及一些行业先后出台的GB/T20901-2007《石油石化行业能源计量器具配备和管理要求》、GB/T20902-2007《有色金属冶炼企业能源计量器具配备和管理要求》等推荐性标准，强制性和可操作性不强，并且我市执行的许多技术标准明显落后，缺乏系统、科学和可操作的能源计量评价强制性地方标准。用能单位普遍没有建立或健全能源计量、统计制度，岗位责任缺失或被弱化，统计人员未经培训，计量器具配置不齐全，统计台帐不完整、不准确。由于能源数据报送体制不健全、数据不完整、口径不统一，造成各行业能源基本情况不清，节能效益难以计算，不便于政府实施节能目标考核和产业政策的调整。

四、编制过程

2007年3月，在市质监局领导的大力关怀、重视和支持下，首先成立了由市质监局、市计量质量检测研究院、市电力公司、市天然气公司、市水务集团、后勤工程学院、西南铝业（集团）有限责任公司等单位专家组成的重庆市能源专家委员会，下设7个行业小组具体开展前期能源计量调研工作。2007年8月，市质监局组织专家到桂林等地参加中国能源协会举办的GB 17167《用能单位能源计量器具配备和管理通则》、GB/T 20901《石油石化行业能源计量器具配备和管理要求》等相关标准的宣贯学习。2008年3月由市计量质量检测研究院牵头，市统计局能源资源处、市质监局计量处、国家原油大流量计量站重庆天然气流量分站、市能源利用监测中心、重庆川东化工（集团）有限公司及大型企业西南铝业（集团）有限责任公司等共同参与正式成立了《重庆市工业企业能源计量评价规范》地方标准起草小组。

起草小组成立后，首先对我市重点用能企业能源利用和管理现状进一步作了调查研究，取得了一些宝贵资料。其次，小组组长对吉林、河南、浙江、江苏等地先后出台的一些相关的地方标准、导则等进行了认真的研究和分析，学习并吸收了一些他们针对节能工作的量化方式、方法和节能管理等方面的先进经验，初步形成了我们编写的基本框架，并就我们的编制思路与市质监局、市统计局及各行业的专家交换了意见，取得了他们的肯定和指导，为我们编写《重庆市工业企业能源计量评价规范》地方标准奠定了基本思路。

本标准编写过程中历经四稿，先后组织了两次起草小组全体成员参加的讨论会和一次由起草小组核心成员与市质监局相关领导参加的研讨会，针对标准结构、内容和一些条款共同研究讨论。征求意见稿出台后，在通过市质监局发函和市计量质量检测研究院网站的形式广泛向社会征求意见基础上，确定了送审稿。目前，起草小组在认真听取市质监局组织的标准审查会专家意见基础上对送审稿进行了再次修改，最终形成了本稿。

五、征求意见的说明

2008年5月下旬，起草小组通过市质监局向全市能源主管部门、61家重点耗能企业和30多家中小企业发出征求意见函，并通过市计量质量检测研究院网站公开向全市广泛征求意见。截至7月20日，共有11家工业企业以书面的形式返回了信息，4家单位无意见，7个单位提出了23条意见。采纳7条，占30.4%；部分采纳1条，占4.4%；不采纳15条，占65.2%。

六、标准的主要内容和有关说明

（一）编制本标准的指导思想建立企业能源计量管理的基本要求，通过现场评价，真实反映企业能源计量的总体水平，用以指导企业加强能源计量管理、合理配备能源计量器具、加强能源计量数据的监管，同时为政府部门实施能源计量的监督管理，提供真实、可靠的技术依据。

（二）本标准与现有法律法规和其他标准的关系

本标准中提出的全部内容符合《中华人民共和国计量法》、《中华人民共和国节约能源法》、国家有关部委颁发的部门规章和地方政府颁布的地方法规，技术方面与现行国家、行业正式颁布实施的技术标准内容兼容，从管理角度参考了ISO9001质量管理体系、ISO10012测量管理体系、JJF1112计量检测体系确认规范等先进管理模式相关规定，对企业提高能源计量管理和节能管理水平，促进企业节约能源，将会与现行法律法规共同发挥作用。

（三）标准的主要内容说明

1、本标准主要部分标准条款制定的依据主要来源于《中华人民共和国节约能源法》、《重庆市节约能源条例》、GBl7167 《用能单位能源计量器具配备与管理通则》和GB/T 20901《石油石化行业能源计量器具配备和管理要求》等5个已出台的推荐性国家标准中的相关条款，以及江苏省《用能单位能源计量工作导则（试行）》、吉林省地方标准《工业企业能源消耗的量化管理及节能评价》、浙江省地方标准《用能单位能源计量管理要求》中相关的一些内容。

2、能源计量的管理部分主要参照江苏省《用能单位能源计量工作导则（试行）》的结构形式和部分内容，对企业履行的法律职责、组织和企业管理者提出了要求。结合《中小企业计量检测保证规范》中的要求，对能源计量管理职能部门、相关人员的职责和能源计量规章制度作了明确规定，同时明确了需要制定能源消耗量化目标，对文件、记录控制、需配备的能源计量资源和能源计量检测做出了具体的规定。重点对能源计量管理体系部分进行了细化和说明，对新增的能源计量管理体系与其他管理体系接口的问题做了明确规定。

3、能源计量器具的配备部分主要参照GBl7167 《用能单位能源计量器具配备与管理通则》和GB/T 20901《石油石化行业能源计量器具配备和管理要求》等5个已出台的推荐性国家标准的相关规定，对能源计量器具配备率、准确度等级、完好率、周检率做出了具体的规定。在配备率方面，采用基本要求和行业特殊要求相结合的方式，明确规定了企业能源计量器具配备中应遵守的原则和政府部门组织实施评价中把握的判定尺度。在准确度等级方面，结合了通则和各行业相关要求，同时对计量器具是由传感器（变送器）、二次仪表组成的测量装置或系统时也作了具体规定，使可操作性大大增强。另外，对通则中未提及的能源计量器具在用完好率、周检率进行了补充和明确规定。

4、能源计量数据的管理部分中的“能源计量数据的采集要求”、“能源计量数据的采集方法”和“能源计量数据的处理和确认”参照了吉林省地方标准《工业企业能源消耗的量化管理及节能评价》中相关的一些内容，“能源计量数据的核查和分析”参照了浙江省地方标准《用能单位能源计量管理要求》中的部分内容，其他均为新增内容。本部分对能源计量数据来源的有效性，能源计量数据采集、处理和确认、能源统计报表数据的统计、能源计量数据的传递和报送、能源计量数据的归档、能源计量数据的核查和分析全过程的提出了具体要求，以保证企业能源计量数据的规范管理和真实性、准确性，以期解决长期困扰能源行政管理部门核查能源计量数据真实性较难的问题。

5、能源计量的改进部分为新增部分，明确规定了企业通过对能源计量的管理、企业能源计量器具的配备、能源计量数据的管理的自我评价，针对发现的问题进行相关的具体改进要求。

6、能源计量评价部分主要参照JJF1069-2007《法定计量检定机构考核规范》和JJF1033-2008《计量标准考核规范》中的考核程序进行编写。本部分重点新增了能源计量评价内容，提出了评价遵循的原则和方式，重点明确了评价的内容和评价结果的判定方法，评价的申请、组织，现场评价的工作程序和方法，整改等具体要求，为能源计量行政部门组织实施能源计量评价提供了操作性较强的技术依据。

7、能源计量评价部分为本标准的一大特色，按照《节能法》、《重庆市节约能源条例》和GBl7167中强制性条款要求，将条款内容划分为重点、一般评价项目两部分，并根据评价内容的评价结果得出评价结论，从而大大增强了能源计量评价的可操作性，有利于能源计量行政部门实事求是、公平公正、客观、合理、准确地评价企业的能源计量水平。

8、确定重点评价项目的原则是将国家能源计量法律法规有规定的以及对能源计量工作有重大影响的项目确定为重点评价项目，本标准确定了4.1.1、4.1.2、4.2.1、4.3.3.1、4.3.4.4、4.3.4.5、4.4.4、5.3.2、5.3.4、6.4.1等10项重点评价项目，并将这10项重点评价项目确定为强制性条款。

起草小组

工业企业能源系统分析篇3

工业企业的各类能源，在企业内部纵横交错形成错综复杂的系统，从结构上看，它由各类能源组成，从顺序上看，由加工、转换、输送、利用等多个环节构成。

一、系统要素及结构

不同的行业.以及同一行业的不同企业.企业的生产工艺原理、设备、原料以及对生产中副产品和废料的处理与回收都是不同的，使用原材料和燃料（或能源）的品种不同，能耗产品和能源污染物不同。但这些企业的共同特点是：除了直接消耗燃料能源外（如：原煤、原油、天然气等），还消耗大量二次能源（如：电力、热力、焦炭等国家统计制度所规定的能源统计品种）和耗能工质（如：水、氧气等）；企业从初始原料到最终产品的生产过程，一般都要经历一系列物理和化学变化，经过若干道生产工序，每道工序既消耗能源又消耗非能源，还产生各种污染物或废弃品：在生产过程中，通常存在三种不同的物質流：能流（如煤炭、蒸汽、煤气、电、水等能源物质的流动）、物流（即产品和中间产品等非能源物质的流动）和污染物流（即CO₂、SO₂、残渣等污染物的流动）。即不同的企业虽然其工艺流程、用能设备以及用能类型都不同，但存在着共同点：a）除了消耗一次能源，还消耗二次能源和耗能工质.b）能耗过程同时贯穿着能源流、物质流、信息流：c）工艺流程虽不同，但都存在着多装置、多过程、多工序的并行、串行、绕行、返流等结构特性。

根据企业能源种类还可以把工业企业能源系统分为煤炭利用系统、石油利用系统、天然气利用系统等各类子系统。

二、系统功能及与其他系统的关系

工业企业加工生产需要用到各类形式的能源。但是能源进入企业生产需要符合一定的条件，遵循一定的规律。能源系统是企业系统的子系统，为企业的制造过程提供动力，基于这种观点，能源系统的主要作用是为企业生产系统提供动力服务，为企业生产提供符合满足条件的各类能源，并满足企业能源成本、环境等各方面要求，从而实现企业产值（利润）的目的。

三、系统环境

工业企业能源系统是区域（国家）能源系统的子系统，为区域（国家）能源系统的子系统的“利用”子系统，受能源供应的约束。工业企业能源系统同时是企业系统的子系统，受到企业经济及社会方面的约束。

（1）经济约束

企业生产追求利润最大化，要求企业能源成本的最小化。能源系统需要在保证生产活动正常运行的前提条件下，优化能源系统的要素或结构，满足企业能源成本的要求。

（2）环保约束

能源的加工转化与利用同时伴随着废弃物的产生，基于环境保护的要求，能源系统输出的有害气体、尘、固体废弃物等要低于一定水平。

（3）政策约束

能源系统的效率、管理等指标要符合国家法律法规、标准以及地方有关政策的要求。

四、系统特征

（1）开放性

能源系统本身及其子系统与周围的环境有物质的交换、能量的交换和信息的交换，是一个可持续发展系统。

（2）复杂性

很多工业企业是多工序、多环节的现代化生产经营企业，设备类型多，部分设备需要消耗大量的能源，有时设备不仅仅是能源的消耗者也是转换者，企业二次能源的分配和使用根据企业不同具有不同的复杂性，能源系统可以再利用的余能有时也比较多，且企业能源系统受企业很多因素的影响，如企业管理方法和水平、产品结构和工艺流程等。另一方面，企业能源系统受企业生产约束、管理模式指导，所以企业能源系统的元素及其关系具有复杂性特征。

（3）方向性

工业企业能源计量管理篇4

目前, 能源管理方法有以下几种:总量管理、人工管理和独立管理。总量管理, 是指现场没有安装传感器, 根据能源购入总量和使用时间进行统计, 而对于自然资源 (例如水) 不统计使用和排放量。人工管理, 是指现场安装有传感器, 但没有数据采集设备。独立管理, 是指重点设备有配套的监控设备。但是, 这些能源管理方法都存在各种问题, 如总量管理无法进行过程监控, 而人工管理无法进行平衡管理, 独立管理也只能是对独立设备的管理。所以为了解决这些问题, 提出了面向工业园区的企业能源综合管理系统。

生态工业园区是依据循环经济理论和生态学原理而规划、设计和建设的一种新型工业组织形态, 是生态工业的聚集场所。它通过园区各成员之间的产品、副产品和废弃物的交换, 以及能量的梯级利用, 基础设施的共建共享, 实现园区在经济和环境效益的协调发展[1]。

面向生态工业园区的能源综合管理系统以宽带网络、物联网为基础, 以“云+ 端”为主要技术架构[2], 根据业务需求, 结合生态园区物料、能量和信息流动情况, 采用ASP.NET+SQLServer+ECharts+SVG+OPC技术设计与实现企业能源综合管理系统。该系统为园区企业的协作和能源管理提供平台, 让企业实时掌控运营中的能耗情况, 以可视化的方式为企业管理人员提供能源管理服务, 使得企业提高能源利用效率。

1 系统的基本架构

在企业生产制造过程中, 能源的消耗主要来自生产设备, 要想获得生产设备的能耗数据, 必须配备相应的智能计量设备, 如智能电表、智能流量计等, 但是不同的企业采用的现场控制系统不一, 工业设备又多种多样, 为了解决这个问题, 采用OPC技术[3], [4]获取现场设备能耗信息。工业园区中企业众多, 为了降低企业成本, 采用目前最先进的云计算机技术, 只需购买相应的服务, 就可以使用。移动互联网带来了很大的便捷, 可以随时随地掌握企业的运行情况, 所以面向工业园区的能源综合管理系统采用Web Service技术让移动端可以接入系统。本文设计的系统结构如图1 所示。

系统自下向上分为设备层、监控层和业务层。

设备层包含各种智能设备, 如智能电表、智能流量计等, 智能设备通过总线和PLC进行通讯, 这里PLC包含工业以太网卡, 可以接入局域网;监控层包含操作站、主站型PLC、远程服务器、OPC服务器和实时数据库, 操作站可以将程序上传或者下载到PLC中, 并且可以进行本地控制。远程服务器、OPC服务器和在云端的Web服务器构成C/S结构, Web服务器通过防火墙和远程服务器建立连接并发出请求, 远程服务器接到请求后做出相应处理, 包括向OPC服务器获取相应数据, 此时, 远程服务器就成为OPC客户端。OPC服务器负责从现场设备层获得数据。这里业务层的Web服务器和历史数据库都放在云端, 可以减少企业运行成本, 增加安全性。

监控层实时动态监测设备数据, 该层包括实时监控、历史查看、数据查询、故障报警、报表输出以及数据归档功能。

业务层分析和统计能源计量数据, 为能源管理的日常事务提供信息化手段。主要功能包括:节能减排基本业务管理、能源基础设施管理、能耗统计与分析、电力负荷分析、能源供需平衡分析、能源计划与预测等。

通过系统设备层和监控层, 可以全面了解全区各计量点能源使用情况, 及时发现设备故障、能源使用异常等问题。通过业务层可以分析各用能点用能情况, 找出低效率设备, 平衡园区用能。

2 系统中的主要技术

2.1 设备数据采集

由于园区企业众多, 不同的厂家可能选用不同的设备, 导致所用的设备各异, 所以采用OPC技术进行数据采集。

OPC技术是以Microsoft的OLE/COM技术为基础建立的一项技术规范与标准, 它采用C/S模式 (客户/ 服务器模式) , 定义了一组COM对象及其接口。OPC对象主要包括服务器 (Server) 、组 (Group) 和项 (Item) 。OPC服务器对象除了维护自身信息外, 还作为组对象的容器, 可动态创建或释放组对象;组对象相对于项而言也是一个容器, 它提供了一套管理项的机制;OPC项则与OPC服务器中数据连接, 其包括值 (Value) 、品质 (Quality) 、时间戳 (Time Stamp) 三个基本属性[5]。

OPC技术主要包括两部分, 一部分是0PC服务器, 另一部分是客户端[6]。OPC服务器主要用来收集现场设备的信息, 然后通过标准化的0PC接口, 把从设备层获取的数据信息传送给OPC客户端。OPC客户端是数据的使用方, 用来处理OPC服务器提供的数据。在OPC使用过程中, 主要包括OPC服务器和OPC客户端。OPC服务器有很多种开发方法:利用MFC的COM库函数开发OPC服务器、通过ATL (Active Template Library, 活动模板库) 开发OPC服务器、利用工具包快速开发OPC服务器以及利用西门子的Win CC组态软件开发OPC服务器。对于OPC客户端的开发, 这里采用C# 语言来开发OPC定制接口的客户端。

2.2 SVG地图

SVG ( 可缩放矢量图形) 是基于可扩展标记语言 (标准通用标记语言的子集) , 用于描述二维矢量图形的一种图形格式。它由万维网联盟制定, 是一个开放的标准。

参与定义SVG的组织有:Sun公司 (已被Oracle公司收购) 、Adobe、苹果公司、IBM以及柯达。与其他图像格式相比, SVG的优势在于:

SVG可被非常多的工具读取和修改 (比如记事本)

SVG是可伸缩的

SVG图像中的文本是可选的, 同时也是可搜索的 (很适合制作地图)

SVG是开放的标准

SVG文件是纯粹的XML

Flash也可以实现区域地图, 与Flash相比, SVG最大的优势是与其他标准 (比如XSL和DOM) 相兼容, 而Flash则是未开源的私有技术, 基于上述情况, 这里采用SVG来实现园区的地图。由于SVG是XML文件, SVG图像可以用任何文本编辑器创建, 但它往往是与一个绘图程序一起使用, 这样可以更方便地创建SVG图像, 这里采用Inkscape来制作SVG。

2.3 ECharts图表

ECharts是一个纯Javascript的图表库, 可以流畅地运行在PC和移动设备上, 与当前绝大部分浏览器 (IE8/9/10/11, Chrome, Firefox, Safari等) 兼容, 底层依赖轻量级的Canvas类库ZRender, 提供直观、生动、可交互、可高度个性化定制的数据可视化图表。ECharts提供了常规的折线图、柱状图、饼图等。ECharts由数据驱动, 数据的改变驱动图表展现的改变, 因此动态数据的实现也变得异常简单, 只需要获取和填入数据, ECharts会找到两组数据之间的差异, 然后通过合适的动画去表现数据的变化。配合timeline组件能够在更高的时间维度上去表现数据信息。

第一, 使用ECharts, 首先要在页面中引入相应的js库, 先下载echarts.min.js库, 并在代码中引用;

第二, 在使用ECharts前, 需要为ECharts准备一个具备高宽的dom容器;

第三, 然后就可以通过echarts.init方法初始化一个echarts实例并通过set Option方法生成需要的图表;

第四, 通过后台异步请求, 不断获取各种所需数据, 对ECharts数据源进行实时更新, 即可绘制满足需要的动态图。

2.4 云计算平台

云计算 (cloud computing) 是基于互联网的相关服务的增加、使用和交付模式, 通常涉及通过互联网来提供动态、易扩展且经常是虚拟化的资源。按照美国国家标准与技术研究院 (NIST) 的定义:云计算是一种按使用量付费的模式, 这种模式提供可用的、便捷的、按需的网络访问, 进入可配置的计算资源共享池 (资源包括网络、服务器、存储、应用软件、服务) , 这些资源能够被快速提供, 只需投入很少的管理工作, 或与服务供应商进行很少的交互。

云计算 (Cloud Computing) 是分布式计算 (Distributed Computing) 、虚拟化 (Virtualization) 、并行计算 (Parallel Computing) 、负载均衡 (Load Balance) 、网络存储 (Network Storage Technologies) 、热备份冗余 (High Available) 等传统计算机和网络技术发展融合的产物。

云计算包括以下几个层次的服务:基础设施即服务 (Iaa S) 、平台即服务 (Paa S) 和软件即服务 (Saa S) 。

IaaS (Infrastructure-as-a-Service) : 基础设施即服务。消费者通过Internet可以从完善的计算机基础设施中获得服务, 如租用服务器。PaaS (Platform-as-a-Service) :平台即服务。PaaS实际上是指将软件研发的平台作为一种服务, 以SaaS的模式提交给用户, 因此PaaS也是SaaS模式的一种应用。但是, Paa S的出现可以加快SaaS的发展, 尤其是加快Saa S应用的开发速度, 本文中提到的云计算主要是此服务。SaaS (Software-as-a-Service) : 软件即服务。它是一种通过Internet提供软件的模式, 用户无需购买软件, 而是向提供商租用基于Web的软件, 来管理企业经营活动。

3 系统的基本实现

3.1 系统的能源计量数据界面

能源计量数据界面如图2 所示。主要功能有:第一, 支持企业地图标示, 包括区域标示和点标示;第二, 通过不同维度的筛选, 包括时间、计量范围和能源介质等, 可以分别以表格和折线图的形式显示历史能源计量数据;第三, 可以直接导入历史能源计量数据, 除了通过接口将数据从现场的历史数据库上传到云端, 还可以以表格的形式直接导入。

3.2 系统的能耗统计界面

系统的能耗统计界面如图3 所示, 能耗统计主要按照空间维、时间维和基本信息维三种维度的结构体系进行统计分析。空间维按照系统的组织架构进行分类, 按公司统计, 按部门统计, 按车间统计。同时可以进行不同组织架构之间的比较分析, 即其他维度相同, 进行不同空间维的统计分析。时间维按照系统的能源历史数据以及系统的时间来分类, 按年统计, 按季度统计, 按月统计, 按日统计和按区间统计。同时可以进行同一级别时间维的比较分析。基本信息维按照系统的基本能源信息模块, 按能源介质统计。同时可以进行同一系统基本信息维的比较分析, 即其他维度相同, 进行不同系统基本信息维的统计分析。

4 结语

本文以工业企业采集能源数据库为基础, 采用ASP.NET+SQLServer+ECharts+SVG+OPC技术, 主要探讨了面向工业园区的企业能源综合管理系统的设计与实现。目前, 经过不断调试和优化, 该系统即将投入工业园区企业运行。园区企业通过对能源数据的监控, 可以充分掌握设备的运行情况和能源消耗的具体情况, 通过对能源数据进行信息化的管理, 可以为企业能耗分析和预测提供支持, 为园区和企业实现节能减排。

参考文献

[1]张改景, 高月霞, 孙明明, 等.上海莘庄工业区西区绿色低碳建设实践[J].建设科技, 2015 (6) .

[2]刘勇, 闫鲁杰.基于物联网、云计算和大数据的工业能源管理系统[J].供用电, 2014 (12) .

[3]郭磊, 倪冬.OPC技术在多现场总线控制系统中的应用[J].仪表技术与传感器, 2008 (8) .

[4]郭志刚, 王文浩.OPC技术及其在工业控制系统中的应用[J].机械工程与自动化, 2012 (1) .

[5]顾志刚, 朱晨亮, 杨马英.基于Web和OPC的现场总线远程监控系统[A].第八届工业仪表与自动化学术会议论文集[C].2007.

工业企业能源计量管理篇5

目财政补助资金的通知

中华人民共和国财政部

中华人民共和国工业和信息化部

各省、自治区、直辖市及计划单列市、新疆生产建设兵团财政厅（局）、工业和信息化主管部门：

为加快推进工业化和信息化深度融合，促进工业企业能源管理水平和能源利用效率提升，依据《工业企业能源管理中心建设示范项目财政补助资金管理暂行办法》（财建〔2009〕647号），现就组织申报2013年工业企业能源管理中心建设示范项目财政补助资金有关事项通知如下：

一、项目申报范围

2013年重点支持石化、化工、有色、钢铁、建材等重点行业和工业园区企业能源管理中心建设示范项目。主要内容包括：

1.企业能源管理中心

采用信息化、自动化技术，集成企业能源系统数据采集、处理和分析、控制和调度、平衡预测和能源管理等功能，降低重要能源介质放散，提高能源介质的回收和梯级利用水平，实现多能源介质协同平衡与优化利用的企业能源管控系统；

2.系统优化和节能信息化改造

采用先进成熟的节能减排技术成果，对主要耗能工艺、装备进行系统优化和节能改造，提高能源利用效率，降低能源介质和物料消耗等。

3.智能化、节能环保产品（设备）改造更新

利用信息化技术推动落后高耗能机电产品（设备）的改造更新，加快智能化、节能环保产品（装备）的推广应用，提升产品（设备）的能源利用效率，降低能源介质消耗。

二、项目申报条件

1.申报企业为独立经营核算的法人单位；

2.企业的主要生产工艺及设施应符合国家产业政策，且经适应性改造后能满足企业能源管理中心建设要求；

3．项目已按照固定资产投资权限进行审批、核准或备案；

4.项目固定资产投资在3000万元以上；

5.项目前期工作扎实，配套条件好，能够保证2013年上半年开工建设；

6.项目没有享受中央财政其他资金支持（已申报其他渠道财政资金支持的项目不得重复申报、多头申报）；

7.已建成投运的项目不在申报范围内。

三、项目申报要求

（一）申报组织

2013年工业企业能源管理中心建设示范项目申报工作，由各省级工信主管部门和财政部门按照本通知要求组织遴选。

符合申报条件的能源管理中心建设项目，由企业（含中央企业）提交资金申请报告，按照属地原则报所在地省级工信主管部门和财政部门。不同法人企业的项目不能打包上报。

各地应严格把关，组织专家对企业资金申请报告进行初审，切实保证上报项目质量。尤其是对企业主体工艺、能源消费现状、项目建设内容、投资、节能量测算、预期经济效益等内容应予以重点审核，确保实事求是、有据可查。

（二）申报材料要求

各申报企业应根据企业自身工艺装备、原燃料条件、产品生产特点等有针对性的编制项目资金申请报告，建设内容要具体，申报材料应体现本企业特点。

1.项目资金申请文件。由省级工信主管部门会同财政部门联合上报，并附项目汇总表（见附件1）。其中，项目建设内容应包括与企业能源管理中心建设相关的主体工艺及设施的适应性改造、软件设施和硬件设施建设，需量化主要设备及材料，要求文字简单精炼，内容清晰明了，不超过200字。

2.项目资金申请报告。资金申请报告应包括报告正文和附件，由具有甲级咨询资质的专业机构编写，报告内容应严格按照资金申请报告编制要点编写（见附件2）。对未按要求编写的资金申请报告，一概不予受理。

（三）申报程序

各地应严格按照本通知要求报送申报材料，一式两份（含全部材料的电子版光盘），要求装订整齐，分别报送财政部、工业和信息化部各1份。

四、报送时间

请于2013年1月15日前，将项目申报材料按上述要求送达，逾期不予受理。

五、联系方式

工业和信息化部节能与综合利用司

电

话：010－68205338

地址及邮编：北京市西长安街13号（100804）

财政部经济建设司

电

话：010－68552977

地址及邮编：北京市西城区三里河南三巷3号（100820）

附件：1.2013年工业企业能源管理中心建设示范项目汇总表

2.工业企业能源管理中心建设示范项目补助资金申请报告编制要点

财政部经济建设司

工业和信息化部节能与综合利用司

2012年11月22日

工业企业能源计量管理篇6

【关键词】能源统计；能源管理

一、企业能源管理工作任务和统计方法

企业的能源统计管理工作主要是对企业能源流程的各种资料进行及时、全面、准确以及系统地搜集和整理，通过对相关数据和信息的分析处理，反映能源在企业利用过程中的效率、效益以及能源节约情况。

1.能源统计的基本任务

能源统计的主要工作任务是节能管理。开展该工作的具体内容是：一是统计企业能源消费量，研究能源消耗的规模和构成，计算各消耗能源部位的消耗量，分析能源消耗的去向与分配。二是企业能源统计工作任务的开展也是企业能源管理的重要内容。能源统计工作为国家制定能源政策法规提供参考，并为国家能源编制计划以及保证能源供需提供依据。企业的能源统计工作在落实国家各项能源政策时，必须对企业能源的使用状况进行调查和分析，这样才能及时发现企业能源统计工作中存在的不足，并对这些问题提出解决的措施。另外，企业能源统计管理能够在一定程度上改善企业管理环境，提高能源利用率。

2.企业能源统计的方法

企业能源统计工作就是要将企业耗能系统看成混联的系统，这个系统能够反映出企业利用能源的具体情况，比如耗能的流向和耗能过程，这样就能方便能源统计工作的进行。对于企业能源的利用，基于统计学原理，可以将其分成4个环节，即能源储存、能源加工转换、能源分配、终端使用。能源统计工作人员可以根据企业耗能具体情况和相关规定，对能源统计的原始记录进行科学的整理、归档，并以一定的周期建立台账。

能源统计原始记录是企业通过收集能源购进单据、能源领用消费单据、能源库存、盘点、结存方面的单据来对能源活动过程和成果所作的最初记录。

能源统计台账是企业按照上报能源统计报表和分析工作情况以及能源使用管理需要而设置的汇总资料的台账。能源统计台账包括能源统计报表台账、能源历史资料、分析研究使用情况台账；能源管理台账、电子台账等。

二、能源统计对企业能源管理的意义

在企业能源管理工作中，企业需要加强能源统计分析，以有效发挥能源使用统计预测作用。统计人员要及时深入到生产车间进行具体了解、研究调查。及时掌握能源利用、能源产品单耗、能源产出等第一手资料。同时，根据所掌握的资料进行统计分析。在分析中可以利用有关的统计图形，如饼形图，曲线图、折线图等图形进行展示，以便能够直观而生动的体现企业能源统计特点，分析能源消费过程中变化的原因，对发现企业能源利用与管理中的薄弱环节，对判断出设备与产品的高污染和高耗能，从而对产品进行淘汰与更新，提高企业经济效益，提出节能降耗管理的有效建议。

三、提高能源统计管理的具体措施

1.健全能源管理体系

企业能源管理体系一般分为以下几个内容：一是根据企业实际情况制定相应的管理制度，加强车间和生产部的监督力，加大企业节能的宣传力，让企业的每个员工养成“节能”的好习惯。二是明确规划和完善企业能源支配网络结构。明确企业能源计量表所支配的区域、较准确的显示各车间能源消耗量、剩余能源的回收利用率等，提供准确的能源记录数据，并为准确反映能源消耗数据提供有力的保障。三是精确换算企业能源的利用率和耗损率。分析能源的记录数据，为节能创效提供合理的分析数据。

2.加强企业能源统计基础管理

一是构建完善的企业能源管理制度、健全统计台帐和原始记录，定期编制企业能源利用情况的报表（用能效率、能源消耗情况、节能效益、节能方法等），最终建立起一套符合企业实际、具有较高效率的企业能源统计管理模式；二是要不断完善计量管理，使能源统计的数据更加精确，统计质量得以保证，这就要对管理制度加强和健全，对各种仪器设备、技术、工艺手段有效配置，计量统计可以依据具体的生产工艺来确定；在对计量体系检测以后，仪器要定期进行检修，并对计量实施校验。

3.提升能源统计专业人员的素质，确保能源统计人员的责任感。

企业在进行能源统计工作时，统计人员起着十分重要的作用。首先在统计工作中，统计人员做到“不惟上、不惟财、只惟实”，并敢于抵制和大胆揭发统计上的弄虚作假行为；其次能源统计工作人员在具有统计方面的专业知识的同时，还要必须熟知能源管理统计知识及生产工艺等流程，这样，统计知识的更新、统计方法的改革、统计技能的提高，都有赖于统计人员参加定期或不定期的统计部门培训，包括能源统计专业知识等相关知识专业的培训，使统计人员及时掌握国家能源统计管理方面的政策和规定，开拓视野，提高整体素质，使能源统计工作更上一个新台阶。

参考文献：

[1]吴开尧；朱启贵：国内节能减排指标研究进展[J]；统计研究；2011年01期.

工业企业能源计量管理篇7

近年来我国经济快速增长, 各项建设取得巨大成就, 但也付出了巨大的资源和环境破坏代价, 这两者之间的矛盾日趋尖锐, 人民群众对环境污染问题反应强烈。这样的结果与经济结构、增长方式不合理直接相关。

《中华人民共和国节约能源法》指出, “节约资源是我国的基本国策。国家实施节约与开发并举、把节约放在首位的能源发展战略”。专业节能公司推广合同能源管理项目, 具有技术、专业、资金方面的优势, 项目的成功运作一定程度上可以有效降低能源消耗量, 提升能源使用效率。因此, 熟悉合同能源管理模式, 进行准确的节能效益评估客观上具有重要的现实意义。

1 合同能源管理

根据中华人民共和国国家标准合同能源管理技术通则, 合同能源管理是以减少的能源费用来支付节能项目成本的一种市场化运作的节能机制。其实质是一种以减少的能源费用来支付节能项目全部成本的节能投资方式。这种节能投资方式允许用户使用未来的节能收益为工厂和设备升级, 降低目前的运行成本, 提高能源利用效率。

合同能源管理机制框架下, 节能服务公司与用户签订能源管理合同、约定节能目标, 为用户提供节能诊断、融资和节能改造等服务, 通过共享节能效益回收投资成本并从中获取利润, 这种合作模式不仅能降低用能单位节能改造的风险和成本, 而且可以充分调动用能单位节能改造的积极性。

1.1 节能公司为用能客户提供的服务内容

节能公司通过与客户签订节能服务合同, 根据用能客户的实际需求, 为客户全部或部分提供以下服务项目。

(1) 能源审计; (2) 项目设计; (3) 项目融资; (4) 设备采购; (5) 工程施工; (6) 设备安装调试; (7) 人员培训; (8) 节能量确认和保证。

在合同期间, 节能公司与客户分享节能效益, 收回投资并且得到预期的投资收益后合同结束。合同期间所使用的节能设备、所产生的节能效益全部归客户所有。

1.2 合同能源项目参与各方获取节能收益的几种主要类型

1.2.1 节能效益分享型

节能改造工程前期资金投入由节能公司独自承担, 用能单位负责提供用能场合。项目完成后, 客户在一定的合同期内, 按比例与节能公司分享项目产生的节能效益。具体比例可以随着项目达效的年限递减, 通常项目达效初期, 节能公司可以多分一些, 以优先补偿节能公司付出的投资;达效后期用能单位可以多分一些, 以鼓励用能单位节能改造的积极性。

1.2.2 节能设备采购型

用能单位委托节能公司进行节能改造, 先期支付一定比例的工程投资, 项目完成后, 经过双方验收达到合同规定的节能量, 客户支付余额, 或用节能效益支付。这种方式与节能效益分享型相比, 用能单位支付的总费用相对要低一些, 而节能公司可以很快收回投资, 便于有效地降低运营风险。

1.2.3 节能量保证型

节能改造工程的全部投入由节能公司先期提供, 客户无需投入资金, 项目完成后, 经过双方验收达到合同规定的节能量, 客户支付节能改造工程费用。

1.2.4 运行服务型

客户无需投入资金, 项目完成后, 客户委托节能公司长期负责项目的运行和管理, 客户支付一定的运行服务费用。合同期结束, 项目移交给客户管理。

2 工业企业合同能源项目的常规模式

由于工业企业耗能在全社会总耗能中占比最高, 因此合同能源项目运作的重点目标应该着眼于工业企业。工业企业中耗能包含煤、油、气等一次能源, 但更普遍的是以电力为代表的二次能源。本文我们以节电项目为例介绍目前工业企业合同能源项目的常规模式运作模式。

2.1 节能公司选择合同能源项目合作方

(1) 节能公司必须熟知国家节能政策、及时了解政府主管部门发布的信息与公告, 并据此调整自己的发展方向及业务重点, 确保所运作项目符合产业政策, 以便获取政府主管部门的支持。

(2) 节能公司应当积极依靠政府主管部门牵线搭桥或采用其它方式, 与有节电要求的客户进行对接, 相互深入沟通, 实现信息交流, 通过积极介绍成功案例、预期节能效果等取得客户的信任, 初步确定合作意向。实践证明, 这是一种行之有效的办法。

(3) 对节能公司所拥有的众多成功案例进行复制、推广, 不失为一条高效捷径。对于有节电意向的工业企业, 节能公司可以与客户充分交流后, 组织现场调查。现场调查的主要目的是对可能的节电场合进行勘验, 掌握第一手准确资料, 初步研判节电潜力。所谓节电场合, 既可以是一个车间、也可以是若干台大型设备、还可以是某一类型的用电设备。现场调查环节非常重要, 调查完毕后, 如节电潜力较大, 进一步开展后续工作;如节电潜力达不到开发价值, 及时中止项目, 以消除投资风险。

(4) 签订合同能源项目合同。现场调查完成后, 如果确认节电潜力较大, 有实施价值, 合作双方应尽快签订合同能源项目合同, 之后按照合同约定, 开展后续工作。

2.2 准确统计选定的节电场合在项目实施前的耗电情况

节电场合的耗电情况严格意义上应该以一定统计周期内的该场合消耗的电能量为依据。如:对一台大型水泵实施变频节电改造, 应当在对应的拖动电机配电柜上安装电能计量装置, 并确认电能计量装置接线正确、误差合格。建议至少确定一周以上的统计周期, 记录水泵日用电量。对于因工况改变、意外停电等原因导致的明显异常数据, 予以剔除。最终, 根据所记录的数据计算确定该水泵在稳定工况下的日平均用电量。个别欠规范的节能公司, 简单将用电设备的额定功率乘以使用时间, 或者根据用电设备的额定电流折算用电量, 将之确定为节电项目实施前的设备用电量。这样比较容易计算出虚高的预期节电率, 直接造成对用能客户的误导。一旦引发合同纠纷, 会造成双方误解, 是不可取的做法。

2.3 采购、安装节电设备

节能公司采购节电设备后, 在用能客户配合下, 规范安装节电设备, 并调试设备运行正常。

2.4 准确统计选定的节电场合在项目实施后的耗电情况

节电设备安装前、后统计方式、方法, 统计用计量装置均应保持一致, 以确保统计数据的真实、可靠, 具有可比性。

2.5 节电量及节电率的确定

按照双方合同中约定的计算方法、计算公式对节电设备安装前、后的用电量指标进行分析计算, 确定节电量以及节电率。

2.6 按照合同约定, 双方实现节电收益的合理分配。

3 工业企业合同能源项目节能效益评估要点

3.1 简单项目的节能效益

这里说的简单项目, 主要特指易于计算节能、节电量的项目。如:利用余热、余压的发电项目, 这类项目, 发电量减去厂用电量后即为项目供出电量。项目实施后用能客户可以少从电网购买相应电量。从而节约购电成本。电力系统可以相应少发、少供这部分电量, 实现碳减排, 或将节约电量提供给其它电力客户使用。

3.2 复杂项目的节能效益

所谓复杂项目, 主要特指计算节能、节电量比较复杂的项目。如:风机、水泵的变频改造项目, 对比改造前后的电量很困难。因为大多数风机、水泵的运行工况是动态变化的。因此其节电量、节电率只能近似计算。为了不影响节电效果认定的, 合同双方只需要共同确认两个关键点。 (1) 变频改造确实节电了; (2) 节电量的近似计算是基本合理的。

这样就可以约定一个节电收益的计算分配方法。至于谁多谁少, 可以协商处理。

3.3 特殊项目的节能效益

有的合同能源项目实施后, 单位时间耗电量不减反增。如:大型电石、铁合金冶炼项目就存在此种状况。对冶炼电路短网系统实施无功补偿后, 短网电压降得到有效改善, 电极电压会有一定程度的提高。此时, 电炉变压器单位时间耗电量反而增加了。对于这类项目, 单纯地考核日用电量, 显然无法准确评估无功补偿的价值和意义。实际上经过改造后, 生产一炉产品的时间会缩短, 产品单耗会降低。引入这两个指标评估改造效果, 无疑更加客观。

总体来说, 工业企业合同能源项目的节能效益评估十分复杂。原则上, 应该立足于较高的着眼点, 从技术和管理方面全方位考评, 综合评价其效益。

4 工业企业合同能源项目的运作风险点

4.1 节能公司存在技术风险

即使是十分成熟的案例模式, 在节能项目投运并完成节电率测算之前, 也无法确保百分之百节电。当节电与完成工艺之间出现了矛盾时, 当然不能舍本逐末, 片面追求节电而造成整体工艺流程被破坏。

另外, 有时节能公司技术判断失误, 可能造成安装设备后, 出现不节电的失败案例, 导致合同无法执行, 给节电公司造成直接经济损失。

4.2 合同能源项目合作双方的诚信风险

合同能源项目是一个长期的合作模式, 一般来说少则一两年, 长则十几年。如果客户经营过程出问题, 就可能无法按照预期指标回收经营效益, 甚至可能陷入严重亏损的境遇。

另外, 用能客户在合作之初往往对节能技术缺乏认知, 双方基于合同约定能源管理模式后, 节能服务过程中所产生的技术、资金等方面的风险全部由节能企业承担。待节能项目运作模式步入正轨以后效益逐步显现, 客户企业发现与节能公司的合作成本远远高于企业买断设备自主运作的成本, 于是找各种借口消极履行合同, 这样的例子在节能管理行业俯拾皆是。

4.3 融资难也是横亘在这个行业前的一大障碍

项目运作之初, 节能公司需先期提供启动资金、采购设备及安装调试、进行维修保养等一揽子服务, 节电收益在后期才能得到回收。因此, 先期的充裕的启动资金对节能公司至关重要。

然而, 节能企业大多处于初创期, 因存在潜在风险、缺乏担保而很难获得银行贷款。节能公司出让的是技术, 拥有的只是未来的收费权和现金流, 而商业银行看重的, 恰恰是土地、厂房等能够作为抵押的资产。这是造成节能企业贷款难的最根本原因。

5 未来的前景展望

作为最大的发展中国家, 中国目前较低的能源利用效率导致能源消耗总量过大, 长此以往, 严重影响可持续发展, 导致经济增长放缓。另外, 工业企业对节能降耗的渴求, 使中国节能环保产业潜在市场空间巨大。合同能源管理机制在中国虽然起步较晚, 但巨大的市场潜力使得合同能源运作模式大有可为。

摘要：在能源供应日益紧张, 国家大力鼓励节能减排的大形势下, 专业节能公司与工业企业合作开展合同能源项目, 共享节电收益的运作模式日趋成熟。本文重点介绍工业企业合同能源项目的常规运作模式, 以及节能效益的评估思路。

关键词：合同能源,运作模式,效益,评估

参考文献

[1]于海涛, 范鹏翔.合同能源管理在包钢节能改造的实践[J].包钢科技, 2016 (02) .

[2]李丽, 梁福琪, 秦全德, 李欣.合同能源管理运营模式选择的指标体系构建研究:基于项目层面[J].项目管理技术, 2015 (10) .

工业建筑能源管理系统综述篇8

1 JZN能源管理系统的构成

JZN能源管理系统由能源管理工作站、变电站监控管理分系统、电能监测计量分系统、自来水和中水监测计量分系统、天然气监测计量分系统等几部分组成。

按监控功能整个能源管理系统可分为两层:系统管理层和现场监控层。能源管理工作站是整个能源管理系统的系统管理层, 变电站监控管理、电能监测计量、自来水和中水监测计量和天然气监测计量等分系统则是能源管理系统的现场监控层。

1.1 能源管理工作站

能源管理工作站作为JZN能源管理系统的监控管理中心可设在建筑设备监控管理中心内。工作站由两台互为热备的能源监控管理计算机、数据通信设备和UPS电源等组成。它具备人-机对话、信息和数据的处理、存储和管理等功能。

1.2 变电站监控管理分系统和电能监测计量分系统

变电站监控管理分系统由现场监控计算机及分布式安装在中、低压配电柜等设备中的进线柜监控单元、母联柜监控单元等各种监控单元或监控接口/模块组成。它对变电站的所有变、配电设备进行实时监控。

监控管理系统需监测的10k V中压配电系统的参数与信号应通过中压配电柜内的微机型综合保护继电器以联网通信的方式提供, 若微机型综合保护继电器不能完全满足要求, 10k V中压配电柜应按要求预留所需测控参数与信号的接线端子排及安装10k V中压柜监控单元的空间。

380V低压配电柜也应按要求预留所需测控参数与信号的接线端子排及安装380V低压进线柜监控单元、380V低压母联柜监控单元和380V低压馈出柜监控单元等的空间。

变电站监控管理分系统的专用电源及通信设备等安装在单独的电源及通信柜中。

电能监测计量分系统与变电站监控管理分系统共用一台现场监控计算机, 它对分设在楼内各个电气小间等处配电箱内的电子电能表进行用电量的远程实时监测。

1.3 自来水和中水监测计量分系统和天然气监测计量分系统

自来水和中水监测计量分系统的现场监测设备由一系列带RS485通信接口的流量计、压力变送器等组成。天然气监测计量分系统的现场监测设备通常为带RS485通信接口的涡轮式流量计、压力变送器等。这两个分系统直接由能源管理工作站监控管理计算机进行远程监测。

若采用不带通信接口的自来水、中水和天然气的流量计、压力变送器, 则应选用具有4―20m A模拟量输出的产品, 然后经模拟量输入转换模块连接到RS485总线上。

1.4 能源管理系统的网络结构

能源管理系统的网络分为两层:连接现场监控设备的现场总线和基于VLAN技术在公共局域网平台上建立的虚拟子网。

变电站监控管理分系统的现场监控计算机与下属的监控单元、监控接口/模块间通过MODBUS-RTU现场总线进行通信。现场监控计算机则通过公共局域网与能源管理工作站的能源监控管理计算机联网通信。

除位于变电站内的设备外, 其他自备应急柴油发电机组、应急照明电源EPS、不间断电源UPS、双电源ATS、电子电能表、流量计、压力变送器等现场监测设备通过MODBUS-RTU或其他现场总线接至串口联网服务器, 经转换后就近连接到按要求预留的公共局域网的以太网接口上。

能源管理工作站的能源监控管理计算机、变电站监控管理分系统的现场监控计算机、所有串口联网服务器都直接连接到公共局域网。它们在公共局域网这个网络平台上构成了一个基于VLAN技术的能源管理系统的虚拟子网。通过这个虚拟子网能源监控管理计算机与自来水和中水监测计量分系统和天然气监测计量分系统的现场监测设备通信进行实时监测, 同时通过变电站监控管理分系统的现场监控计算机监控变电站监控管理分系统和电能监测计量分系统的运行。JZN能源管理系统的原理结构图见图一。变电站监控管理分系统的原理结构图见图二。

如果公共局域网没有或无法敷设到某些装有现场监测设备的场所, 也可采用无线联网的方式将这些监测设备接入。此外, 也可以采用建立能源管理系统专用网络的方式进行联网。

2 JZN型能源管理系统具备的主要功能

2.1 变电站监控管理分系统和电能监测计量分系统的主要功能

变电站监控管理分系统具有很强的自动监控管理功能, 可以极大地提高整个供、配电系统运行的可靠性, 大大缩短故障停电的时间, 并将停电的范围减至最小。同时, 变电站监控管理分系统和电能监测计量分系统还具备相当强的节能管理功能。

2.1.1 10k V中压配电系统的监控功能

(1) 监测10k V中压配电柜所有进线、出线和母联断路器/负荷开关的开关状态及故障报警。

(2) 监测10k V中压配电柜进线、出线和母联的三相电流、三相电压、零序电流、频率、功率因数、有功功率、无功功率、有功电能、无功电能等。

(3) 监测10k V进线的电压凹陷、电压不平衡度、频率变化、电压和电流的总谐波含量以及2～31次谐波含量等, 还可捕捉稳态波形。

(4) 通过10k V中压配电柜内的微机型综合保护继电器远程控制断路器/负荷开关的接通/分断。

(5) 监测直流屏的下列信号和参数:输出母线电压信号, 过、欠电压报警, 装置失电报警;绝缘下降信号、系统接地故障信号;直流故障信号;高频开关电源模块故障信号;控制器故障信号;两路进线电源状态信号;电池电压、电流、浮充、均充以及预告警、故障等信号。

(6) 监测变压器的下列信号和参数:三相绕组温度信号、超温报警信号、铁芯温度信号、冷却风机运行状态和故障报警信号等。

2.1.2 380V低压配电系统的监测功能

(1) 监测所有380V低压配电柜内的断路器状态及故障报警信号。

(2) 通过无功补偿控制器的RS485通信接口监测无功补偿柜的状态及故障报警信号。

(3) 监测所有380V低压进线、出线和母联柜的三相电压、三相电流、中性线电流、有功功率、无功功率、功率因数、频率、有功电能、无功电能等参数。

(4) 监测380V低压进线、重要的以及非线性负荷 (如UPS、EPS、变频器和照明等负荷) 较多的馈出回路的部分电能质量参数。

2.1.3 380V低压配电系统的控制功能

(1) 变电站监控管理分系统对低压配电柜内断路器的接通/分断控制有四种操作方式:手动操作、电动操作、远程操作和全自动控制操作。保证在各种情况下所有断路器的可操作性。

(2) 在母联柜监控单元上设有操作方式选择开关, 当选择“就地操作”时, 断路器的通/断控制只有电动操作和手动操作两种方式是有效的, 这多用于设备维修时;选择“远程操作”时, 不仅电动操作和手动操作方式有效, 操作人员还可通过现场监控计算机进行远程操作;当选择“自动控制”方式时, 四种控制方式都同等有效, 这是正常运行时最常用的方式。

(3) 所有配置了电动操作机构的断路器可远程遥控或自动控制分合闸。所有配置了分励脱扣器的断路器可远程遥控或自动控制分断。

(4) 380V进线电源失电故障时, 变电站监控管理分系统具有自动投切、负荷自动管制及备用电源管制操作功能。

2.1.4 其他监控功能

(1) 监测所有具有RS485标准接口 (支持MODBUS-RTU、TCP/IP等协议) 的应急照明电源EPS的如下信号和参数:逆变器工作电压、电流及过载、过流、过压、过温等报警信号;电池电压、浮充、均充以及预告警、故障等信号等。

(2) 监测所有具有RS485标准接口 (支持MODBUS-RTU、TCP/IP等协议) 的不间断电源UPS的如下信号和参数:逆变器工作电压、电流及过载、过流、过压、过温等报警信号;电池电压、电流、浮充、均充以及预告警、故障等信号;整流器工作以及关闭、锁定、高温等报警信号;静态开关状态 (市电正常、市电带载、逆变器带载) 以及市电故障、静态开关故障、静态开关锁定等报警信号;维修旁路开关状态信号等。

(3) 监测所有具有RS485标准接口 (支持MODBUS-RTU、TCP/IP等协议) 的双电源ATS的如下信号和参数:电源开关状态信号;电源电压信号 (相电压、线电压) ;电源频率信号;开关、控制器故障信号;负荷电流;功率因数等。

(4) 实时监测具有标准通讯接口 (如RS485、RS232等) 支持MODBUS-RTU、TCP/IP等协议, 具有开放接口通讯协议编码表的自备应急柴油发电机组提供的以下参数和信号:发电机工作状态、输出频率、电压、电流、功率因数等参数;电源主断路器运行状态、故障报警、手/自动转换开关状态等信号;油箱液位超限、油压过低、油温过高、水温过高及启停故障等报警信号;与发电机组联动控制的机房送排风机的运行状态、故障报警信号;DC电源电压监测等。

(5) 对自备应急柴油发电机组的控制:变电站监控管理分系统通过通讯口或用无源接点握手信号向柴油发电机组发出应急启动的命令。在检测到柴油发电机组启动完成, 输出电压正常建立时, 由分系统发出投切命令将柴油发电机组接入。

2.1.5 电能监测计量分系统的监测管理功能

(1) 电能监测计量分系统对分布在各配电箱内计量用户用电量的电子电能表的累计用电量实时值定时采集, 分时段累计并存储。

(2) 每个用户的分时段用电量按月统计并计算电费。

(3) 电能监测计量分系统对变电站中、低压配电柜内各回路监控单元提供的三相有功电能、三相无功电能、三相视在电能定时采集并存储。

(4) 根据采集的三相电能值计算并存储每台变压器的功耗、每个回路的用电量等。

2.1.6 现场监控计算机及其监控管理软件的主要功能

(1) 图形显示:变电站监控管理分系统具有很强的图形显示功能。包括:系统主接线图、单线系统图、电力系统监控对象的构成与分布图、网络拓扑图、通讯设备监视图。

(2) 状态显示:变电站监控管理分系统用图形界面方式在现场监控计算机上用不同的颜色和图标显示所有断路器或其他配电设备的工作/故障状态, 且与实际情况完全一致。

(3) 参数显示:变电站监控管理分系统在现场监控计算机图形界面的相应位置上实时显示各种变配电设备的运行参数、电能质量参数等。

(4) 告警功能。

1) 告警类型:越限告警、变位告警、事件告警、通讯状态告警。

2) 告警方式:出现故障报警时, 除发出声音报警外, 系统管理服务器和前端监控计算机还自动将画面切换到与故障相关的画面并自动推出事件报警窗口。打印机同时自动打印出报警信息。

(5) 数据库:建有实时数据库。运行参数定时采集并存储到数据库;报警信息实时存储到数据库中。

(6) 统计及报表:自动统计并计算当日的10k V和380V日电压合格率, 配电变压器的日功率因数合格率和负载率极值。自动累计并存储用电量。自动生成日负荷表、代表日负荷表及年度报表、报警统计报表、变压器的负荷率、峰谷差率等统计报表、用电量和电费统计报表等。

(7) 分级管理:用户分成一般操作员、系统管理员、工程配置员三个等级, 并由用户名和口令字唯一确定, 保证操作的安全可靠性。重要的操作设置双重验证。

2.2 自来水和中水监测计量分系统以及天然气监测计量分系统的主要功能

2.2.1 自来水和中水监测计量分系统的监测功能

(1) 自来水和中水监测计量分系统对分布在处计量用户用水量的自来水和中水流量计的累计用水量实时值定时进行采集并存储。

(2) 每个用户的用水量按月统计并计算水费。

(3) 监测进水口及其它设置了压力变送器节点处的水压实时值, 水压过高或过低时立即报警。

2.2.2 天然气监测计量分系统的监测功能

(1) 天然气监测计量分系统对天然气管道入口、节点的压力和流量以及分布在处计量用户天然气用量的天然气流量计的累计用气量实时值定时采集并存储。

(2) 每个用户的天然气用量按月统计并计算燃气费。

2.3 能源管理工作站的主要功能

2.3.1 能源管理工作站的自动监测功能

(1) 除控制功能外, 能源管理工作站具有与变电站监控管理分系统现场监控计算机完全相同的全部监测、显示、管理等功能。

(2) 能源管理工作站对大楼内所有用户及各职能部门的用电量、用水量以及天然气使用量进行定时采集、存储、处理和管理。

2.3.2 能源管理工作站的自动管理功能

(1) 能源管理工作站的能源监控管理计算机中建有数据库, 监控管理计算机按设定的时间间隔自动采集并存储所有数据, 包括:

1) 来自变电站监控管理分系统现场监控计算机的所有变、配电设备的运行参数、每台变压器的功耗、每个配电馈出回路的用电量、每个部门和用户的用电量等。

2) 来自变电站监控管理分系统现场监控计算机的所有告警信息, 如故障发生时间、内容、排除时间等。

3) 来自自来水和中水监测计量分系统的进水口、各个节点的水压和累计流量以及所有用户的用水量等。

4) 来自自来水和中水监测计量分系统的所有告警信息, 如水压异常、用水量异常及其发生时间等。

5) 来自天然气监测计量分系统的入口、节点以及各个用户天然气的使用量等。

6) 来自天然气监测计量分系统的所有告警信息, 如天然气的使用量异常及其发生时间等。

(2) 在能源管理工作站的能源监控管理计算机的显示器上以图形界面的方式实时显示所有被监控设备的运行状态、主要运行参数等, 包括:

1) 来自变电站监控管理分系统现场监控计算机的所有变、配电设备的运行状态、主要运行参数、电能质量参数、用电量及故障告警信息等。

2) 来自自来水和中水监测计量分系统的所有供、排水设备的运行状态、主要运行参数及故障告警信息等 (如果将供排水设备监控合并到本分系统中) 。

(3) 自动统计并计算:

1) 来自变电站监控管理分系统和电能监测计量分系统的10k V和380V的多种供配电参数合格率。自动计算并分时段累计各部门、用户的用电量。

2) 按日统计进水口、各个节点的水压和瞬时流量的最大、最小值及其出现的时间。

3) 进水口、各个节点的累计流量以及各部门、所有用户的用水量等。

4) 入口、节点以及各个用户的天然气使用量。

(4) 自动生成各种报表, 包括:

1) 来自变电站监控管理分系统和电能监测计量分系统的各种报表。

2) 进水口、各个节点、各部门以及所有用户用水量的日报表、月报表和收费清单。

3) 入口、节点、各部门以及各个用户的天然气使用量的日报表、月报表和收费清单。

(5) 各种参数 (包括:各种电参数和电能质量参数、各种水参数以及天然气的流量等) 的历史数据可用波形图、棒形图、实时曲线和历史曲线等方式显示。曲线可以逐条显示, 也可多条组合显示, 曲线可以打印输出。

(6) 分级管理、时钟同步、综合信息查询以及其他辅助功能管理功能与变电站监控管理分系统相同。

2.3.3 能源管理工作站的节能管理功能

(1) 技术措施节能。

1) 充分利用能源管理系统具备的管理和控制负荷的能力, 防止和避免一些不必要的负荷在用电高峰 (电费最贵) 时运行;错开大容量电机 (如空调冷冻机组、大功率水泵等) 的启动时间, 消减尖峰负荷。

2) 按设定时间 (如22:30) 自动将公共区域的照明改为经济照明。也可按设定时间或照度值自动启动和关闭路灯照明。

3) 与门禁系统联动, 自动开启或关闭办公区的照明。

4) 根据实际监测到的三相不平衡度, 调整三相负荷的配置, 尽量降低三相不平衡度, 以减少附加损耗。

5) 根据运行记录, 分析供配电系统中各处的谐波含量和分布, 进而在谐波含量较高处加装相应的有源或无源滤波装置以尽可能减少或消除谐波污染。

(2) 管理节能。

1) 充分利用能源管理系统通过自动测量所掌握的各种信息, 掌握各种能源、资源都消耗在什么地方, 找出能源消耗较大的回路和具体使用状况, 不允许存在“能源黑洞”。在此基础上, 根据整个建筑物的状况和各个部门、用户的实际正常需求等数据与信息进行分析, 进而确定哪里可能存在能源和资源的浪费。节能应从哪里入手, 应采取什么措施等, 方便管理人员根据具体情况分配能源的使用, 杜绝浪费。

2) 当某个节点、回路或用户处的用电量、用水量或天然气用量异常增加, 或者水压、气压异常时, 在监控计算机上自动弹出告警提示框提醒管理人员及时了解情况, 检查原因, 将用电设备故障、管线破损等事故消灭在萌芽状态。

3) 根据每个部门或用户的电、水、天然气消耗的历史曲线分析其每日和每月耗能量变化的规律, 提出相应的建议, 并采用各种手段去影响用户, 让他们重视节能并一起为实现节能的目标去努力。

3 结语

采用能源管理系统, 提升了企业能源资源管理水平, 不仅可以对电能、自来水、中水、天然气进行实时自动监测计量, 进而实现节能减排, 而且可以大大提高能源和资源供应的可靠性, 实现能源和资源管理的高度自动化。

摘要：介绍一种具有实时监测控制功能、能实现管理自动化的智能化能源管理系统, 详叙系统的构成和功能, 为工业建筑实现节能减排提供了有效的控制手段。

关键词：智能化,能源管理系统,现场总线控制系统

参考文献

工业企业能源计量管理篇9

一、建立完善能源利用状况综合管理平台,实现企业能耗数据网上直报

为及时准确收集全省重点用能企业的能源消费和能源利用状况,加强对重点用能企业节能目标完成情况的动态监控,2008年,甘肃省节能监察中心在全面进行需求分析和方案论证的基础上,建设了重点用能企业能源利用综合管理平台,实现了全省重点用能企业能源消费数据的网上直报。该平台为“十一五”后期和“十二五”有效推进全省工业节能发挥了重要作用。近年来,随着节能工作的不断深入,这个平台在技术架构和功能上已无法满足新形势下节能工作的需要。从2013年开始,甘肃省节能监察中心对原系统进行更新,构建了新的网上直报平台,重点突出动态监管和分析预警功能。该平台已于近期建成,新老平台正在由相互并行向新平台单独使用过渡。

二、严格抓好落实,督促企业及时准确报送能耗数据

一是在甘肃省节能监察中心设置企业能源信息管理和服务专职岗位,安排专人负责直报平台的日常管理、维护以及数据的汇总分析,同时为企业做好服务,及时解决企业网上填报时遇到的技术问题。二是将企业数据直报情况纳入企业和市县节能目标考核范围,促使企业和市县节能管理部门重视这项工作。三是每年举办1~2期能源统计知识及网上直报培训,提高企业能源统计和网上直报人员的业务素质和操作技能,提高网上直报数据的准确性。四是逐步扩大数据直报和监控企业的覆盖面。将能耗数据直报企业从最初的年耗能10万吨以上的“千家企业”扩展到年耗能1万吨标煤以上重点用能企业,最终将年耗能5000吨标煤以上的重点用能企业全部纳入网上直报和动态监控范围。五是反复核实确认,确保所有符合直报要求的企业全部纳入数据直报范围。对不及时上报数据的企业进行通报批评,责令限期整改或进行现场监察。

三、强化数据汇总分析,为准确研判节能形势提供决策依据

建立重点用能企业能耗数据网上直报系统,为甘肃省研判节能形势、采取针对性调控措施提供了重要支撑。省节能监察中心每月汇总企业上报数据,并与历史数据进行比对,确保数据真实准确。在此基础上开展节能形势分析预测,每月向节能主管部门提交重点用能企业能源利用状况分析报告。分析报告包括三大内容:一是现状分析,从企业、行业、市州和工业整体用能总量、用电总量、用能结构变化等多个角度进行全省工业用能和节能状况分析,掌握重点用能企业和工业整体节能现状;二是趋势预测,通过环比分析、同比分析、趋势分析等方法,预测重点用能企业、行业、市州和全省工业的能源消费和趋势动态;三是预警分析,通过节能目标完成进度、能源消费量增长幅度、单位产品能耗、单位工业增加值能耗等多个指标,对不同层面的节能形势进行预警分析。

工业企业能源计量管理篇10

钢铁工业是中国国民经济发展的支柱工业产业之一。“十五”期间, 中国钢铁工业已步入高速增长期, 平均以20%的增长率逐年增长[1]。然而钢铁产量的迅猛增长, 带来钢铁企业的高能耗。钢铁企业的供能质量对钢铁产品优劣有着直接的关系, 同时能源消耗直接影响钢铁产品的成本, 进而影响到一个企业的竞争力。另外, 钢铁企业作为污染排放大户, 能源的合理使用与平衡调配, 对环境保护起到至关重要的作用[2]。能源管理是钢铁企业管理的一个重要组成部分, 要从生产工艺及设备的省能、各种冶金炉窑提高热效率、降低各个环节的动力消耗和原材料消耗、提高余热和余能的回收利用率、全厂性的能源平衡及利用各种能源等五个方面来加强能源管理[3,4]。总之, 能源管理的目的就是降低整个钢铁企业的能源消耗, 寻找合适的节能途径。

由于能源管理系统涉及范围广、数量和类别较多, 所采用的通信协议不一致, 各个部门所采用的计量设备也千差万别, 同时由于监控的设备种类繁多、协议多样化且地理分散, 企业的生产监控及信息化软件标准又不统一, 导致解决系统联网中通信协议转换的问题越来越突出, 由于信息不能共享, 已严重影响到自动化系统的性能、工期、成本和系统稳定。目前采用通用工业网关进行数据的集中采集在行业中广泛应用。

1 系统拓扑图

系统网络简图如图1所示。一个工业网关可以通过不同的采集协议同时采集西门子PLC、施耐德PLC及上位工控机等设备中的数据, 并将采集到的数据通过转发口统一转发至主服务器、备服务器。PFC6404网关共有四个网口, 每个网口对应一个采集设备, 可以在网关配置软件中设置采集的协议及通讯相关配置。

工业通信网关采用高性能的嵌入式计算平台, 服务内核软件可运行于桌面操作系统或嵌入式操作系统中, 是一个脱离于具体硬件设备接口的通讯服务平台, 该系统拥有高性能的实时数据库系统 (原型为Unix下标准C开发) , 具有多种通讯采集和转发规约库。可以实现采集多个不同子系统的数据, 进行数据集中汇总、分类和预处理, 可以简化系统中异种协议的转换和系统联网过程, 异种协议容易接入并可转换为标准协议 (如OPC方式) 与其它系统联网。

2 力控网关应用于监视系统

在兴澄特钢能源管控系统中, 由于现场采集站点的区别, 网关采用OPC Client、OPC Tunnller、Modbus等通讯协议采集现场数据, 各个站点均采用Modbus为转发协议, 将数据转发至能源管控中心IO服务器, 以确保集中的管理、调度和能源供需平衡。

2.1 通道配置

采用OPC Client通讯协议, 在网关配置软件-通道设置中, 通道协议要选择“OPC Client”, 并输入“服务器节点”及“服务器名”, 在“扩展参数”中要设置服务器用户名及密码。

采用OPC Tunnller通讯协议, 首先要在现场上位机 (OPC Server) 中安装“OPC Tunnller”软件, 在软件中进行“通讯配置”及“OPC配置”;在网关通道配置中选择通道协议“OPC Tunnller Master”, 并输入OPC Server的IP地址, 端口号写“2500”, 以确保网关与OPC Server之间的通讯。

采用Modbus通讯协议, 在“采集”-“通道配置”-“基本参数”中, 通道协议选择“Modbus Master”, 并输入O PC Server的IP地址, 端口号写“5008”。

采集到的数据采用Modbus协议转发, 在“转发”-“通道配置”-“基本参数中”, 通道协议选择“Modbus TCP Slave”, 在通讯口TCP Server下方输入转发口的IP地址, 端口号写“502”。

2.2 设备配置

在通道下新建一设备, 在设备中添加测点: (1) 在“基本参数”中填写“点名”、“描述”、“类型”及“读写属性”; (2) 在“I/O连接”中“连接项”输入OPC Server中变量地址。

当要对现场采集的数据进行运算时, 点击数据转换, 可以对此采集数据进行四则运算, 通过数据监视工具可以查看采集到的数据。

2.3 查看转发点

在转发配置中, 分别建立通道-设备, 将采集点添加到转发配置中, 通过Mod Scan工具可以查看转发点状态。这样在SCADA界面添加相应的信号点转发地址就可以将数据接入EMS系统了。

3 力控网关应用于监控系统

在兴澄特钢EMS系统中, 净水厂作为全厂生产水的提供者, 有6台江边取水泵需要远控。由于净水厂的SCADA数据由网关采集, 可以用力控网关进行远控。

通道及设备配置都与监视点设置相同, 在采集点配置中, 读写属性选择“读/写”;

在转发测点配置中, 转发类型选择“DO离散输出量”, 在SCADA系统中, 转发地址为“00001”而非“10001” (以偏移量1为例) 。

4 结束语