24小时免费服务热线:400-0586-896  Language 联系我们
市场业务专线0731-88238888-8403
详解:企业智慧能源能效管理体系建设路径

点击:113  添加时间:2018-07-12 09:19:00

目前,企业智慧能源能效管理体系是一个比较热门的话题。本次交流从企业智慧能源能效管理应用背景、能效管理体系建设的供给侧和用能侧以及其未来方向这四个层面,和大家针对企业智慧能源能效管理体系建设路径进行比较全面的分析与探讨。

应用背景

1、行业背景——重点单位节能管理办法

随着“十三五”中提出的能源革命的开展,为加强重点单位(特别是工业制造企业、高能耗企业还有商业综合体等单位)节能管理,提高能源利率效率,控制能源消费总量,促进生态文明,2018年2月国家发改委令第15号对《重点用能单位节能管理办法》进行了修订,办法于2018年5月1日起施行。

该《办法》从以下三个方面对节能做了简单规定:

① 对重点用能单位实现节能目标责任制和节能考核评价制度;

② 府部门要求建设能耗在线监测系统,提升能源管理信息化水平;

③ 对能效“领跑者”用能单位,国家有关部门将优先支持其技术改造、能源信息化建设等,广泛宣传推广其先进经验;对违反《办法》规定的企业实施惩戒措施。

其中,“重点单位”是指:

①年综合能源消费量1万吨标准煤以上(含1万吨)的用能单位;

②各省、自治区、直辖市经济贸易委员会(经济委员会、计划与经济委员会)指定的年综合能源消费5000吨标准煤以上(含5000吨)、不足1万吨标准煤的用能单位。能源消费的核算单位是法人企业。

2、行业背景——企业发展用能需求

从外在层面来,《办法》是国家对企业用能的规定和要求,从运营角度来看,也是企业发展用能的自身需要。

如今,企业用能成本日益增加,电力、天然气、水等能源价格不断上涨;企业(特别是工业制造型企业)多样性及个性化用能需求增加;能源浪费、不合理用能、低效用能现象依然存在,缺乏决策依据,节能措施难以落地。所以,目前很多大型工业制造型企业和商业综合体都在采取措施来降低用能成本,提高能源综合利用率,在满足企业用能安全可靠的前提下,改变用能管理模式,建立能源管理体系,由粗放型转变为集约化、精细化管理,于细微之处挖掘节能潜力是必行途径。

3、企业能效管理存在的主要问题

工业企业作为能源消耗的主要群体,实施有效的节能减排管理措施意义深远。目前,我国工业企业的能效管理仍然存在能源消耗信息缺失或失真、能效管理工具不完善等典型问题,直接造成企业能效管理混乱,节能减排工作难以开展,从而降低企业经济效益,阻碍企业可持续发展。

①能耗信息缺失或失真

计量检测设备不足

计量检测设备精度不高、数据不准确

人工抄表可靠性低

②能效管理工具不完善

难以有效监测和评估耗能设备的用能效率

缺少决策支持数据库,对于节能评估无法提供可靠参考数据

缺乏有效的企业能效分析评估软件及平台,能耗管理措施难以落地

事实上,国内很多大型工业制造型企业在需求侧经济化管理方面还是比较好的,但因为在计量设备还有信息化支撑平台方面的工作开展较少,所以能效管理的效果可能没有达到预期要求。

4、企业能效管理目标

节能减排是我国的基本国策。采用技术可行、经济合理、环境和社会可以接受的企业能源管理方案,减少能源从生产到消耗全过程的损失和浪费,实施能源梯级利用,提高能源利用效率和效益。

企业能效管理的目标是一个从生产到消费的全过程的管理,包括能源供给侧和用能侧两个层面。

5、企业能效管理的途径

目前开展能效管理工作包括两个途径:用能侧主要是从管理层面,供能侧主要是从技术层面,当然这也不能够严格切分。

生产型企业的节能主要从三个方面实现,分别是设备节能、控制节能与管理节能。设备节能,是指通过更换、改造、增加节能设备实现节能;控制节能,是指通过对能源系统进行工艺改造、运行优化实现节能;管理节能,是指通过建立系统全局性的能源运行管理机制来提高能源在企业生产全周期过程中的利用效率,促使企业自主节能实现节能。利用控制技术、计算机技术进行能源管理,实现管理节能,在信息技术时代具有重要意义。

6、企业智慧能源能效管理体系架构

在体系架构层面,无论是在供能端还是在用能端,未来都会应用到一些新兴技术,尤其是大数据、人工智能和智能视频分析技术,它们会对应支撑能源预测、负荷预测、储能管控、能效诊断、优化调度等。 从整个能源系统运行层面来看,这些技术在未来是不可或缺的,甚至可以发挥一些决定性的作用。

企业智慧能源能效管理体系从双侧切入:

智慧供能——安全、灵活、柔性

1)风、光、柴、储多能互联

2)电、冷、热、气多能互补

3)智能微网

4)最优化投资

智慧用能——安全、绿色、互动、高效

1)多用户协同优化

2)用能设备有序管理

3)智慧能源能效信息化管理平台

4)最优化运营

企业智慧能源能效管理体系建设:供给侧

1、能源生产供给形式——综合能源

在能源供给侧层面,目前主要是分布式能源综合利用,目的是为了适应现代能源供应和消费方式变革的需要,将供能侧的多种供能方式和用能侧的多种需求进行排列组合而形成的能源服务创新模式

这里能源生产端的主要形式包括分布式光伏、分布式风电、分布式燃气三联供、余热发电、电储能还有储冷储热等供能形式;用能对应不同用能需求,包括冷热电负荷、热水/蒸汽的应用。其应用场景除了大型园区,还包括一些独立的工业楼宇、商业楼宇等方面。

2、综合能源主要盈利模式

因为针对供给侧分布式能源的投入,尤其是分布式燃气三联供的一次性投资是非常高的,所以对盈利模式的关注也是重点之一。

3、典型案例分享——日本智慧城镇

日本在智慧能源建设方面是比较领先的,而且其国情和中国比较类似,城市人口比较密集,能源结构/功能比较紧张。日本Kashiwa-no-ha智慧城镇建设项目于2000年启动,该城镇占地约300万平方米,预计到2030年将发展为成熟的智慧都市。

日本能源管理模式:

1)采用能效管理系统,可降低约9.5%的CO2排放量。能效管理系统分析气、水、电等数据,以可视化的方式展现CO2的排放情况。系统还向用户提供节能建议,以降低CO2的排放。

2)优化能源供给,可降低18.5%的峰值负荷。通过储能装置,削峰填谷,可降低13.5%的峰值负荷;通过AEMS优化算法优化电力调度,可降低5%的峰值负荷。

3)系统抵御风险的能力。当发生短时或长期断电时,系统利用多种储能装置实现能量供给,保证系统的安全性和稳定性。通过调节用电负荷,保证系统在紧急情况下不中断电力供应。

4) 提供一个更高质量的生活环境,由示范项目拓展到整个城市和国家的能源管理。

事实上,与国外相比,中国在智慧能源(包括营销管理)层面是有一定差距的。个人感觉与日本相比,我国在能源能效管理体系建设层面大概只有不到十年的差距。大家有兴趣可以去了解一下日本智慧城镇发展和建设。

4、关键技术

在供能侧能效管理有三个关键技术:综合能源耦合优化利用、技术方案的可行性、技术方案与经济收益的平衡分析。

综合能源耦合优化利用

它的主要的实现方法是利用信息技术分析、控制各类分布式能源与常规能源系统耦合,形成智能化区域能源网络系统,实现物质流、能量流、信息流的有机融合,构建出一个根据能源需求实现多种能源技术耦合使用的智能化分布式能源系统,实现区域能源物理系统最优配置与能源环境最佳匹配。

用模型来描述,包括分布式能源的子模型、能源梯级利用子模型以及可再生能源耦合子模型,最终实现能源预测、平衡和优化。目前离这项技术的实现还有一段距离。

技术方案的可行性

在进行供能端的智慧能源的能效管理方案建设时,要考虑一个技术方案的可行性,企业利用所处地理位置资源条件,结合自身生产用能特点,预估所选用能技术方案的可行性,从而减少投资成本,最大化收益。

推荐一款国外比较流行的软件——HOMER软件。该软件由美国电力科学实验室开发,它在各种技术方案评估及可行性研究性设备选型方面是做的比较好的,大家有兴趣可以去了解一下。

HOMER软件功能特点:

1)HOMER会显示不同敏感约束条件下的最优系统配置结果,按照净成本现值(NPC)排序,用户可选择出最优系统设计方案。

2)据风、光自然资源水平,进行模拟计算和设计,提出新能源混合发电系统的可选方案,可比较不同的混合系统的技术和经济可行性。

3)可对离网型和并网型混合发电系统进行建模和技术分析。

4)模拟结束后在优化结果界面会显示系统运行了多少种方案,有多少种可行,有多少种不可行,不可行原因。

5)将某一指标(eg:柴油价格)定义为灵敏度变量时,HOMER 将针对用户指定的每个灵敏度变量值重新进行优化计算。

6)可通过调整柴油价格、风速、光照辐射强度等,对配置方案实施敏感性分析,可用于分析条件发生改变之后各方案的成本效益。

其具体步骤是目前针对智慧能源能效管理方案评估的主流步骤,包括技术方案设计、预估设备投资运营成本、敏感性参数设置、技术方案可行性及优化分析。

技术方案与经济收益的平衡分析

对于一个用能标地来说可能有多种的技术方案,而技术方案需要与用能客户的目标经济收益相平衡。智慧能源项目运营的经济性受经济因素及技术约束的影响。经济因素来源于项目投资总额、资金成本、能源销售价格。技术约束主要来源于发电结构和机组运行策略。企业需考虑环境资源、自身生产用能特点,设计用能技术方案,运用软件分析用能技术方案是否可行,来选择可行用能技术方案,模拟分析各自具体经济效益,比较投资回收期及内部收益率等具体经济指标,确定投资回报最优方案。

企业智慧能源能效管理体系建设:用能侧

1、企业用能侧智慧能源管理方法

在现阶段,相比对于供给侧的研究,对于用能侧的研究相对较少。而对于用能侧的能源能效管理也是节能增效的重要途径,它通过建立系统全局性的能源需求侧管理机制来提高能源在企业生产全周期过程中的利用效率,评估节能效果和能源利用的经济效益,持续地优化能源利用,实现最高层次的节能增效。其中,基于信息化技术的智慧能源管理信息系统则是实现管理节能的必要手段和途径之一

通过建立能源管理信息系统,实现自动采集现场能源数据,智能处理与分析数据信息,可以引导企业合理安排生产,优化生产运行,提高企业综合管理水平,实现节约能源。目前,能源管理信息系统技术己得到一定发展,能够有效提高能源管理水平,逐渐成为现代化企业能源管理的基本配置。能源管理信息系统提高企业能源管理效率的另一个方面就是更加科学地进行能源统计。利用计算机技术存储海量能源数据信息,记录工艺流程和设备参数,可以生成内容更丰富、门类更齐全的统计报表,以挖掘生产中的节能潜力,综合提高能源的使用效率

这里涉及到两项关键技术:

①大数据分析技术:基于大数据算法的能效数据价值挖掘,助力企业能效管理能力提升

②大屏可视化技术:利用可视化大屏,形象展示园区用能情况和能效优化场景,为园区能效管理提供决策支持。

2、企业用能侧智慧能源管理实施路径

对于企业用能侧智慧能源管理实施路径,上图中分为6个步骤,个人认为主要为以下三个步骤:

①开展采集和计量设备的安装;

②采集和计量设备安装到位和运行后,再根据客户需求情况,开展能效监测管理系统建设;

③在能效监测管理系统建设同时可以加入屏可视化的系统,在这些工作完成之后,可以开展各种节能管理措施。

3、企业智慧能源能效分析管理系统

企业智慧能源能效分析管理系统的应用场景主要包括以下几方面:

通过建立能源管理信息系统,实现自动采集现场能源数据,智能处理与分析数据信息,可以引导企业合理安排生产,优化生产运行,提高企业综合管理水平,实现节约能源。目前,能源管理信息系统技术己得到一定发展,能够有效提高能源管理水平,逐渐成为现代化企业能源管理的基本配置。能源管理信息系统提高企业能源管理效率的另一个方面就是更加科学地进行能源统计。利用计算机技术存储海量能源数据信息,记录工艺流程和设备参数,可以生成内容更丰富、门类更齐全的统计报表,以挖掘生产中的节能潜力,综合提高能源的使用效率。

4、智慧能效分析管理系统的应用功能架构

应用功能架构分为以下三个层级:

5、能效分析管理系统核心功能

①能耗数据分类统计及综合对比分析,确定节能目标

能耗模型仿真:对生产设备、暖通空调、照明控制等重点用能设备建立能耗评估模型,结合过程最优理论,通过仿真得出节能降耗理论目标;

能耗构成和成本分摊分析:分析各类能源消耗过程,通过成本分配和分级计费,掌握重点能耗设备、区域、工作时间,以便精细化成本管理,建立合理节能目标;

能效水平对标:与同行业先进能效水平相比,综合确定企业自身能效水平目标。

②通过用能监测管理和评估,建立能效管理长效机制

自定义综合能耗信息预览:支持多种图形化方式展示建筑;

2D/3D可视化能耗数据监测;

通过分类、分项、分区对能耗数据进行全方位对比与分析,及时掌握耗能分布,随时处理能源异常;

生成能耗报表。

6、关键技术

① 大数据分析技术

② 大屏可视化技术

7、典型案例——上海万象城项目延伸

依托目前的供能结构利用信息化技术配合需求侧管理对其进行能效优化。

未来方向

1、双侧切入

企业能源管理模式不仅包括供能侧,应由供能侧思维向用能侧转变,需要从双侧切入,多方位进行节能增效。

2、以用能侧能效管理提升为先导

针对已经存量的资产,应以用能侧能效管理提升为先导,适时地进行能源系统改造。通过智慧能源能效管理系统帮助企业实时、全方位了解用能情况,指导和安排企业生产合理有序进行,从而在保证安全用电的前提下,达到节约用电、智能用电的目的,同时进一步提升企业能源管理水平。

园区通过建设智慧能源能效监测分析平台,整合分析园区用能情况,实施能源管理节能降费,利用可视化手段和大屏展示技术,形象展示园区能效优化场景,为园区能效管理提供决策支持,促进需求侧管理能力提升,满足政府节能减排要求。

①节能降耗

通过智慧能源能效监测分析平台整合园区用能数据并进行数据分析,实施能源管理节能降费,节省企业能源成本,并借助大数据平台手段,为园区及园区内企业带来长期节能效果、增值效益。

②用能优化

提高园区能源利用效率,保障园区企业的经济效益,也有利于园区开展用能削峰填谷,保证园区能源系统平稳运行,提升园区客户用能质量,间接实现园区综合能源服务商的社会效益。

③决策支持

通过建设基于园区用能大数据的大屏可视化平台,能够有效降低数据分析的难度,挖掘能效数据服务价值,帮助园区运营商及用能企业快速响应能源业务变化的需求,为决策者进行精准快速的用能决策提供支撑。

上一篇:涨知识 | 垃圾发电厂运行主控应知应会200题(系列之27电气篇)
下一篇:涨知识 | 垃圾发电厂运行主控应知应会200题(系列之26电气篇)
[ 打印本页] [ 关闭窗口]

华自子公司:深圳市精实机电科技有限公司    湖北精实机电科技有限公司    北京格兰特膜分离设备有限公司    北京坎普尔环保技术有限公司    格蓝特环保工程(北京)有限公司    烟台格蓝特环保科技有限公司    深圳前海华自投资管理有限公司    湖南格莱特新能源发展有限公司    湖南华自斯迈特工程技术有限公司    华钛智能科技有限公司    湖南新天电数科技有限公司    湖南华自售配电有限公司    岳阳华自新能源有限公司   兰州华自科技有限公司    华自国际(香港)有限公司    HNAC Technology Co. Limited(赞比亚)   长沙中航信息技术有限公司    西安夏日科技有限公司



地址:中国长沙高新区麓谷工业园麓松路609号    商务合作 企业邮箱 OA系统

 24小时免费服务热线: 400-0586-896      业务专线:0731-88238888 转 8403(非工作时段或紧急可联系18390964050)    企业邮箱:hnac@cshnac.com
 版权所有(C)华自科技股份有限公司 HNAC Technology Co., Ltd. (HNAC),保留所有权利。
湘ICP备12003207号 法律声明