重點用能企業能耗數據監測

      安科瑞重點用能企業能耗在線監測系統Acrel-5010按照《關于進一步推動重點能用能單位能耗在線監測系統建設的通知》文件和《NHJC-2018 重點用能單位能耗在線監測系統》系列標準要求，為企業接入端系統提供解決方案，完成重點用能單位能耗數據的采集和上傳，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《重點用能單位節能管理辦法》規定，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、直轄市人民管理節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％，是節能工作的重點對象，抓好這部分企業的節能管理工作，是實現“十三五"單位GDP能耗比2015年降低15%、能源消費總量控制在50億噸標準煤以內的重要支撐和保證。

      根據《重點用能單位節能管理辦法》四章（法律責任）三十條規定，重點用能單位不按要求開展能耗在線監測系統建設和能耗在線監測工作的，由管理節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

◆鐵合金企業  

◆鋼鐵企業  

◆有色金屬企業

◆電石企業

◆化工企業

◆其他工業生產企業

3 平臺整體結構

端系統結構

      根據《重點用能單位能耗在線監測系統推廣建設工作方案》的要求，重點用能單位接入端系統部署在重點用能單位內部，由重點用能單位負責建設。

主要功能:

      通過計量儀表、工控系統等采集、匯總本單位能耗數據，將數據上傳至省級平臺，或直接上傳至家平臺;

      重點用能單位接入端系統要通過網閘、防火墻、隔離等安全措施，確保內部系統安全和數據安全；

      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

      企業接入端系統需要從生產過程控制系統中采集能耗相關數據，考慮到企業生產網絡與辦公網絡(互聯網) 之間并不互通的實際情況，企業接入端系統將通過具備2+1架構的物理隔離裝置--能耗在線監測端設備，在數據傳遞過程中確保從生產網絡（內網）獲取的能耗數據以單向傳遞、隔離加密、文件擺渡的形式安全傳遞到辦公網絡(外網)，再通過外網主機側的CA數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。

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

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

◆支持從自動化信息系統通過OPC協議采集需要的能耗實時數據，并進行匯總生成上報的能耗數據；

◆支持手工填報數據：對于不具備在線采集條件的數據，提供手工填報數據上傳；

◆具有基礎數據處理、本地存儲功能，本地歷史數據可存儲6個月以上；

◆可根據項目情況錄入企業基本信息、企業生產層級結構、計量器具檔案信息、端設備信息、數據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測系統技術規范-端設備接口協議規范》的要求往家或省級平臺上傳數據；

◆支持斷線緩存，保證數據的連續性；

◆端設備平臺方便用戶使用、配置；

◆支持人工補錄、遠程升級；

◆用能數據集抄；

◆數據上傳日志；

4 能管平臺功能

      除了滿足要求的數據上傳的要求，我司還可幫助企業搭建能源管理平臺，通過該平臺可實現對企業用能的精細化管理，并進步挖掘潛在的能源節約空間和改造機會，進而實現節能降耗與提質增效。

能耗統計

全廠看板

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

能源流向圖

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

全廠能耗統計

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

工序能耗統計

按日、月、年統計企業各生產工序的能源消耗，并根據折標系數折算成噸標煤能耗；

產品單耗統計

按日、月、年統計企業各產品的能源消耗，并與產量數據結合，計算產品的單耗；

重點耗能設備能耗統計

按日、月、年統計企業重點用能設備的能源消耗，并根據折標系數折算成噸標煤能耗；

計量器具數據集抄及用能統計

遠程集抄電表、水表、流量計等計量器具的數據，并按日、月、年統計用能數據；

手工填報

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

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；

同環比分析

對能源類別、工序、重點用能設備用能進行同比、環比分析；

能效對標

將企業實際能效與家或行業標準進行比較，使企業即時、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據、預先設置的單位時間消耗大值、家標準等情況時，系統主動提醒；

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據的質量；

能源平衡網絡

顯示重點能耗單位從購入存儲、加工轉換、輸送分配、終端分配各個環節的能耗情況；

用能監測

配電監測

實時在線監測全廠配電情況（電壓、電流、功率、電能）；

用水管網圖

實時在線監測全廠的用水管網（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、設備生產廠家等些基本信息。

用能單位工序信息

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

浙江擬對9類行業實施高耗能行業階梯電價及超限額加價機制

     10月3日，浙江省發布《浙江省關于建立健全高耗能行業階梯電價和單位產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列入了階梯電價加價范圍，包括紡織、非金屬礦物制品業、金屬冶煉及壓延加工業、化學原料及化學制品制造業、石油煤炭及其他燃料加工、造紙和紙制品、化學纖維制造、電力熱力的生產和供應業，浙江本次將“數據中心"作為階梯電價加價范疇。另外明確超限額電價檔次和執行標準：

     （一）階梯電價。重點用能企業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%以上三檔執行階梯電價。階梯電價實行年度“即超即加"制度。對于企業連續兩年內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。對于單位產品用能量超過能耗限額標準的，企業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，對很多高能耗企業將是生死攸關的大事。意見所列的高能耗行業大部分都是毛利率非常低的，以金屬制品行業來分析，根據業內12家上市公司年報披露，2020年度行業營業總收入均值為112.06億元，毛利率均值為18.67%，而這些企業成本很大一部分為用電成本，如果真的觸發加價機制，那么很多企業可能會虧損。

     那么被列入加價范圍的高能耗企業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能耗總量的，超出部分按照超出比例執行階梯電價，但是懲罰性電價是針對產品單耗超出能耗限額標準的，這就需要企業對總能耗和產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的需求避免觸及加價。安科瑞能源管理平臺可以幫助生產企業直觀了解總能耗和產品單耗，并和限額標準進行對比，計算數據中心能效指標，避免加價懲罰。

Acrel-7000企業能源管控平臺

1系統架構  

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

●  感知層：連接于網絡中用于水、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絡電力儀表、溫濕度控制器、開關量監測模塊以及合格供應商的水表、氣表、冷熱量表等。

●  網絡層：智能網關采集設備層數據，進行規約轉換及存儲，將數據上傳至管理平臺。

●  平臺層：包含應用服務器和數據服務器，可在PC端或移動端實現應用。

1.1 適用場合：

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

1.2 平臺功能：

1.2.1 平臺首頁：

     通過展示企業及各區域的能耗折標、產值、異常、、占比、通訊情況，點擊區域展示該區域的分類能耗、產值等相關信息，可直觀了解企業當前用能情況。

●數據監視實時化

●能源管控精細化

●企業管理數字化

●節能減排全化

1.2.2 實時監視：對企業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控，確保整個能源供給、轉換和消耗過程的可靠和穩定。

● 實時監控企業，區域，車間，產線，工序，設備的電、水、燃氣、壓縮空氣、流量、壓力、 溫度等狀態

● 實時監視變壓器及耗能設備的運行狀態及用能參數，測算運行損耗，找出經濟運行區間，進行無功補償，從而降低損耗，節約電量

● 實時監視空調的運行狀態，可遠程設定工作模式、室內溫度值，風機三速、水閥開/關，達到節能的目的。

1.2.3 生產管理：監控企業的生產工藝耗能及單位產品耗能情況，及時掌握企業的生產狀況，確保設備的穩 定、經濟運行，并進行多維度分析，以便企業能夠及時調整生產工藝，降低生產成本，提高產量，量化每一參數調整對能耗的影響。

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

● 打通與ERP、MES、PLC、DCS、SCADA、用戶的信息管理系統等的數據交互，打破數據孤島，實現生產數據的對接。

1.2.4 能耗統計：對企業各級的電、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，從而調整能源分配策略，減少能源使用過程中的浪費。

● 對計量監測對象的用能按日、周、月、季、年進行同環比分析。

● 生成企業各節點的日、周、月、季、年用能報表。

● 對計量監測對象進行用能。

● 建立數據分析模型，對企業多節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的費用進行統計分析，以了解整個企業能源費用成本的詳細分布情況。通過對多個考核區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、可靠的數據依據。

● 對企業、車間的電、水、氣等分類能源消耗費用進行統計，并進行同環比以及占比分析。

● 以日、月、年等時間維度對各類能源消耗費用進行統計，并進行同環比分析。

1.2.6 能源績效分析

對企業各類能源使用、消耗、轉換，按班組、區域、車 間，產線、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，幫助企業了解內部能效水平和節能潛力。

1.2.7 節能分析

為企業的管理人員提供能耗數據統計結果匯總和節能分析結論展示，讓用戶進一步挖掘節能潛力，提高經濟效益。

● 測算損耗，找出經濟運行區間，調整負載，從而降低損耗，進行無功補償，節約電量。

● 實現“容改需"，降低基本電費。

● 及時的發現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帶來什么？

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

(2)用能安全：① 監測設備運行工況，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；④ 快速定位并干預切除隱患，保證能源供應良好。

(3)節省人力成本：少人或者無人值守，減少人工統計工作量，降低人力成本。

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

(5)提高設備利用率：① 監控變配電設備運行狀況，降低損耗，保證經濟運行

(6)打破信息孤島：提供標準的數據接口與ERP/MES/MIS/PLC/DCS/SCADA等系統實現對接。

(7)持續增值：實時了解耗能狀況，接入電力需求側管理平臺，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測

     2021年2月國家四次發布了《關于進一步推動能用能單位能耗在線監測系統建設的通知》，要求按照《NHJC-2018 用能單位能耗在線監測系統》系列標準要求完成用能單位能耗數據的上傳，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。這個對企業是強制性要求，也有利于企業監管能耗數據。

     安科瑞用能企業能耗在線監測系統可為企業接入端系統提供解決方案。系統從現場傳感器或生產過程控制系統中采集能耗相關數據，考慮到企業生產網絡與辦公網絡(互聯網) 之間并不互通的實際情況，企業接入端系統將通過具備2+1架構的物理隔離裝置--能耗在線監測端設備，在數據傳遞過程中確保從生產網絡（內網）獲取的能耗數據以單向傳遞、隔離加密、文件擺渡的形式傳遞到辦公網絡(外網)，再通過外網主機側的CA數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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