工业企业节能解决方案.docx

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1、工业企业节能解决方案 工业企业节能解决方案 1.概述 1.1.建设背景 据相关数据统计，工业用电的能源消费量占全国能源消费总量的70%左右，工业企业是我国能源消费的大户，其中钢铁、有色、煤炭、电力、石油石化、化工、建材、纺织、造纸等九大重点耗能行业，其用电占整个工业用电的60%以上，但单位能耗平均却比国外先进水平高出40%。随着我国市场经济体制的不断完善，国内大多数企业面临日益加剧的全球化市场竞争，多数企业都面临着利润下滑的处境，对此，只能从加强市场开拓以及强化成本控制两方面着手。而在工业企业的各项成本中，电费已成为紧随原材料成本、人工成本之后的最大的成本，特别是在某些高耗能企业中，电费已成为

2、最主要的成本。对大多数工业企业而言，电费也是未被企业控制的最后一项成本，许多企业由于管理、工艺、技术等各方面原因，用电利用效率普遍偏低，节能潜力巨大，因此通过管理和技术手段来降低电费支出、提高利润空间势在必行。 同时，在企业里能效使用与供电系统及各种设备的运行状态管理、维护、检修密不可分，而大部分企业只从保障设备能正常运行角度对电能进行管理，没有从使用效率、生产成本和设备使用寿命等角度，对电能进行精益管理，比如能源计量、监测管理制度不健全，能源管理不到位，职责不明确等。由于缺乏科学有效的电能利用及电能质量管理手段，企业面临不知道电能主要消耗在什么地方、电能质量有没有被污染以及污染程度有多大、找

3、不出电能浪费的漏洞在哪里、不清楚需要改善的地方有哪些、怎么样改善等问题。针对目前工业企业这一现状，北京华电方胜技术发展有限公司（以下简称“华电方胜”）设计并研发出能效管理服务平台（以下简称“平台”）。通过平台的建设，首先帮助企业管理部门了解自身的用能构成，减少因管理不到位造成的浪费，增加对企业的能源管理能力；根据收集到的数据进行汇总、分析，对企业的各个用能系统进行分析，如车间、重点能耗设备等，挖掘节能潜力；平台提供专家意见，以实际数据为依据，结合多年节能行业的项目经验，指导企业进行技术改造，做到目标明确，针对性强，最终达到少投资，多回报，为企业省钱节能，做到经济效益和社会效益的双丰收。 1.2

4、.建设目标1)为企业提供管理节能和技术节能一站式服务； 2)掌握能耗状况：掌握能源消耗的数量与构成、分布与流向； 3)了解用能水平：了解能源利用损失情况、设备效率、能源利用率、综合能耗； 4)找出能耗问题：找出管理、设备运行中的能源浪费问题； 5)明确节能方向：改进能源管理制度，制定节能方案； 6)实施技术改造：实施有针对性的技术改造和设备更新； 7)核算节能效果：核算技术改造、设备更新等带来的节能量和经济效益； 8)加强安全管理：加强用能安全管理，及时发现企业用能安全问题。 1.3.设计原则1)标准化原则：严格贯彻国家有关的标准或行业标准，以实现系统的标 准化，保障系统的兼容性、可维护性与可

5、扩展性； 2)实用性原则：依据企业需求进行功能、性能设计，充分满足企业的需求，功能实用； 3)先进性原则：系统采用的技术设施具有先进性或超前性。系统设计在满足功能的实用性和满足企业现有需求的前提下，同时考虑技术上的先进性，以避免在短期内因技术陈旧而造成整个系统性能不高或过早淘汰； 4)安全性原则：确保设备的运行安全，是系统设计中最重要的原则，设备的自动控制和节能固然重要，但安全始终是第一位的； 5)可靠性原则：平台的设备都采用高可靠的材料、部件，能够满足企业长时间的使用要求，确保整个系统长期、可靠的运行； 6)经济性原则：整个项目在保证系统先进、可靠和实用的前提下，尽可能降低造价，通过优化设计

6、达到最经济性的目标，实现较高的投资回报率。 2.平台架构 2.1.平台简介 这里简要介绍平台的使用过程，首先在企业的办公楼、厂房等耗能设施安装用能监测装置，采集用能信息；使用有线/无线的公网通信模式传输数据到平台；企业通过Internet Intranet访问平台。 2.2.平台架构 2.2.1.系统架构 图2-1系统架构图 平台分为展现层、应用层、数据层和物理层四层。 1)展现层负责数据的展现，由能效概况、用能监测、能耗分析、节能管理、定制管理和门户等部分组成； 2)应用层负责对展现层的支持，主要包括工作流管理、组织权限管理、报表管理、系统参数管理、系统日志管理和消息管理等功能； 3)数据层

7、负责平台数据的管理，包括：采集数据、组织信息、报表数据、系统信息、用户参数和设备信息； 4)物理层是系统硬件系统，包括服务器、网络和采集设备三部分。 2.2.2.物理架构 平台物理上由服务器、网络和采集设备三部分组成。 1)服务器由应用服务器、数据库服务器和前端服务器组成。应用服务器负责提供查看系统的服务；数据库服务器负责存储平台的数据；前端服务器负责接收采集设备发回来的数据； 2)网络由网络设备、Internet、Intranet 和GPRS 组成，主要用于数据的传输； 3)采集设备有电、水、热、气四种。用于采集企业的用能数据，通过GPRS 和Internet 两种方式上传数据。 2.3.节

8、能技术 平台的构建完成了管理节能的信息化和透明化，帮助企业最大限度的发挥管理节能的效果，同时也积累了各个设备、系统及整体的能耗数据，掌握了能耗系统运行情况、系统运行模式和能源消耗费用等一系列信息，根据监测过程中发现的问题和企业的节能需要，我们为企业提供技术节能。下面是几种常用节能改 造介绍： 图2-2物理架构图 2.3.1.风机水泵智能节能技术 风机、泵类、压缩机等通用机械拖动设备为我国最主要终端耗电设备，据统计，风机和泵类设备用电量占全国用电量的20%。在企业里，此类设备大部分设计为固定功率运行，但实际运行时所需的压力或流量并不固定，且大多数低于电机额定功率供给的，电能浪费严重，有较大的节能

9、空间。具体介绍如下： 1)智能化功能模块针对风机、水泵工作的特性，控制电动机输出功率与实际负荷需求精确匹配； 2)灵活的斜坡函数发生器，平滑的实现电机的软启动，运行过程中电机可无极调速，按照生产工艺要求使电机始终运行在经济、合适的状态，有效减少轴承等机械部分磨损，降低故障率，延长使用寿命； 3)保护功能完善，发生短路、过流、过载、过压故障时，系统均能即时保护，自带工频运行/节电运行双回路转换电路，确保系统无故障，不影响生产； 4)风机和泵类专用功能：多泵切换、旁路功能、手动/自动切换、缺水检测、自动节能方式运行； 5)风机水泵智能节电器内置有计算机通讯扩展接口，采用RS-485串行通讯协议。

10、2.3.2.供配电系统节能改造 企业用电设备数量多、启动频繁、负荷变化大，容易对电网产生冲击，引起瞬变电压和浪涌电流情况严重，严重威胁和影响其它设备的正常运行，导致电机的温升和电表转速加快而浪费电能，系统用电效率下降；企业普遍使用整流器、变频器、可控硅等非线性设备，会产生大量的谐波，使系统电压和电流的波形畸变，恶化电力品质，不但增加电耗，也影响了用电安全和设备使用寿命，谐波的危害已成为电网最主要的公害；供电电压不稳定工业输变电网系统负荷大、分布广，用电高峰期和低谷期分布时段非常明显，因此在用电高峰和低谷时段电压波动很大，都会在很大程度上浪费电能，同时会恶化用电品质，不但增加了电耗，也影响到用电

11、设备的使用寿命和用电安全。供配电系统节能改造从采用新技术、提高电能质量、提高电能利用率和减少电网污染等方面入手。 1)无功补偿：电网输出的功率包括两部分：一是有功功率，二是无功功率。有功功率越大，电能的利用率越高，意味着企业使用1度电可以做的事情越多，相反无功功率越大，电能的利用率越低，意味着企业使用1度电可以做的事情越少。无功补偿就是减少无功功率的节能技术； 2)谐波治理：可同时滤除2次到60次的谐波电流，动态注入电流，不受系统不平衡的影响，可自动消除系统谐振，具有自动限流功能，不会发生过载；实时监控、显示，动态补偿变化的谐波，有高度的可控性和快速的响应性；平衡三相，稳定电压，提高功率因素，

12、可自动消除系统谐振；可以只滤波，或同时滤波和补偿无功，功率因数可达到0.95以上；并联安装方式，安装简单、方便，易于扩展，最多可10台并联。 3.投入产出分析 3.1.经济收益分析 平台建成后，通过调整能源管理方式，改进设备运行情况，预计节能率在5%以上。 3.2.其他收益分析 平台建成后，企业在享受经济收益的基础上，还享有以下收益： 1)安全管理：平台的建立，可以全面监测企业用电使用情况，帮助企业制定各项用能安全保障措施；平台可以实时监测各建筑和各设备运行情况，及时发现安全隐患，并通知相关人员进行改进，避免安全事故的发生； 2)科学管理：企业运营管理，应在各个环节中统筹考虑节能、安全、环境保

13、护和循环再利用，通过平台的建立，对企业能耗的计量、数据分析、数据统计、节能分析，完善各种节约管理制度，并为节能工作提供有效数据，满足企业节能需求和科学管理需求，实现社会效益、经济效益和环境效益的统一； 3)精细化管理：平台采集总能耗和主要用能设备能耗，精确管理每一台设备的运行环境，实时掌握系统全局，提供精确能耗数据，协助企业能源管理部门做到能源的有序管理，解决企业普遍存在能耗数据统计粗放、管理疏漏、没有科学的用能预测与监管的问题，最终达到节能降耗和精细化管理的目的； 4)提升形象：积极实施节能减排工作，有利于提升自身形象，成为行业标杆。 4.平台优势 1)能耗对标：将单位产值能耗指标与行业数据

14、、国家标准进行对比，帮助企业了解目前的能耗在行业内的位置，了解目前的节能空间； 2)专家评估：节能领域的专家每个月对企业的运行情况进行一次节能评估，并提出针对性的合理化建议和解决方案，帮助企业解决用能浪费问题； 3)一站式服务：为企业提供管理节能和技术节能一站式服务。 4Acrel-5000能源管理与能耗分析软件 能源管理与能耗分析软件通过对各种能源（电、水、天然气、蒸汽、压缩空气、工业氮气、油、煤等）实时采集、动态监测、能耗分析、成本核算、绩效考核和报表发布等功能，实现企业能源管理精细化，促进节能降耗。 概要显示当月、当年用能情况，并与往年同期用能进行对比，掌握用能趋势。 实时动态监测企业当

15、前用电功率。通过设置每日用能的计划值，实现用能的定额管理，并与实际用能进行对比，对可能出现的用能突增进行预警。将各类用能折算为标准煤，全局掌握企业用能情况。 通过用能趋势图，快速定位用能负荷高峰，并逐级定位高峰能耗的组成，为移 峰填谷找到依据。 系统提供C/S和B/S两种访问模式，C/S访问模式客户端响应速度快，充分发挥 客户端PC的处理能力，减轻服务器的压力。C/S访问模式不需要安装客户端，任何 地方只要有一台可以上网的电脑即可访问服务器，做到了真正的跨网络、跨平台访 问。 系统可根据企业实际用能情况，灵活配置用能类型、用能结构、用能设备、用 能区域、监测参量等基本信息，对系统上线后发生的用

16、能回路、用能设备的增加 亦只需进行配置即可。系统可以接入单个或多个企业的用能情况，进行集中管理。 系统将归属同一集团、同一区域的企业的GPS坐标标注在电子地图上，鼠标停 靠在坐标上可显示该企业的能耗概况，双击图标后可显示企业用能的详细情况， 方便集团公司对下属分公司、门店进行集中管控。 通过与电能管理系统的数据接口，可将电能管理中的数据引入到能耗系统中进 行分析，包括三相电流、三相电压、功率、功率因素、谐波等。 将各类能源监测数据（水、电、气）接入到一套能耗监测系统中，改变原来多 头管理的局面，清晰的掌握企业能耗的构成，避免能耗改造过程中降低某一类能耗 的同时增加了其他类能耗的支出。 将企业用

17、能按照尖、峰、平、谷（时间段可灵活设置，时间段设置可扩展）划 分，找到企业用能在时间段上的不合理之处，也可作为企业能耗复费率计算的依 据。同时，系统可以统计任意时间期间的能耗，并进行逐日、逐周、逐月、逐季 度、逐年汇总。 判断一个企业能耗的高低，不应仅仅看总量，还应将能耗数据同建筑面积、员 工人数、商场客流量、产量、销售额、环境温度等其他参数进行综合比较，系 统可以根据需要建立不同的能耗分析模型，从而更加科学、更加准确的判断一个企业能耗的高低。 对工业生产型企业进行生产排班，灵活设置每个班组的生产时间段，自动导 入或手工输入班组产量，能耗系统统计每个班组的总能耗和单耗，横向比较班组用能情况，有利于建立绩效考核方案。