安科瑞為工業能效提升行動計劃提供EMS解決方案

       

         2022年6月29日工信部、發改委、財政部、生態環境部、國資委、市場監管總局六部門聯合下發《關于印發工業能效提升行動計劃的通知》（工信部聯節〔2022〕76號，以下簡稱《行動計劃》），主要目的是為了提高工業領域能源利用效率，推動優化能源資源配置，并針對具體行業能效提升給出多達30項詳細的行動方案。六部委聯合發文可見政府對提升工業能效工作的重視，那作為能效系統數據服務商，安科瑞能做什么，怎么做？本文主要為大家解讀這個重磅文件，并提供解決方案供探討。

       關鍵字：工業能效；數據中心能效；能源審計；能源計量體系；智慧能源管控；

 

 

       ①　工業行業能效全面提升，數據中心等領域能效明顯提升；

       ②　“十四五"期間規模以上工業單位增加值能耗比2020年下降13.5％；

       ③　綠色低碳能源利用比例顯著提高；

       ④　鋼鐵、石化化工、有色金屬、建材等行業產品能效達到水平。

 

      《行動計劃》針對能效提升提出30項行動方案，為工業企業、數據中心實施能效提升行動提供了詳細的技術指導、金融和政策支持，歸納總結如下：

      ①　深入挖掘鋼鐵、石化化工、有色金屬、建材、機械、造紙、紡織、電子等行業節能潛力，有序推進技術工藝升級，推動能效水平應提盡提，實現行業能效穩步提升。

      ②　持續開展國家綠色數據中心建設，到 2025 年，新建大型、超大型數據中心電能利用效率PUE優于 1.3，在數據中心、通信基站和通信機房推廣硬件和軟件節能技術，開展能效實時監測管理。

      ③　實施電機、變壓器、鍋爐等設備能效提升行動，進行能效診斷和高效節能設備替代，淘汰落后低效產品。統籌提升企業園區綜合能效，推動工業企業、工業園區加強全鏈條、全維度、全過程用能管理，以行業水平、能效水平為起點，合理設定更高的能效指標。

      ④　強化工業企業能效管理。開展能源管理體系認證，定期開展能源審計、節能診斷和能效對標達標，督促企業完善能源計量體系等。

      ⑤　強化工業園區用能管理，加強電力需求側管理，開展工業領域電力需求側管理示范企業和園區創建，優化電力資源配置。支持具備條件的工業企業、工業園區建設工業綠色微電網，加快分布式光伏、分散式風電、高效熱泵、余熱余壓利用、智慧能源管控等一體化系統開發運行，推進多能高效互補利用。

      ⑥　積推動數字能效提檔升級，充分發揮數字技術對工業能效提升的賦能作用，推動構建能源管控體系，推動企業深化能源管控系統建設，通過能量流、物質流等信息采集監控、智能分析和精細管理，實現以能效為約束的多目標運行決策優化等。

      ⑦　面向行業領域探索“工業互聯網+能效管理"典型應用場景，推廣以工業互聯網為載體、以能效管理為對象的平臺化設計、智能化制造、網絡化協同、個性化定制、服務化延伸、數字化管理等融合創新模式。

      ⑧　加大節能技術遴選推廣力度、節能裝備產品供給力度和節能新技術儲備力度，為工業企業、園區提供節能咨詢、設計、評估、監測、審計、認證等“一站式"綜合能源服務，推動服務內容由單體設備、單一工序環節向整個能源系統轉變。

      ⑨　持續加強工業節能監察、深入開展工業節能診斷，健全完善工業節能標準體系，堅決遏制高耗能、高排放、低水平項目盲目發展。

      ⑩　加強組織實施、政策引導、金融支持和宣傳交流，落實好能耗“雙控"制度，對能耗強度降低達到國家下達的激勵目標的地區，其能源消費總量在當期能耗雙控考核中免予考核，為節能降碳效應顯著的項目提供高質量的金融服務。

 

     

      《行動計劃》中提到的能效提升方案主要包括更換高效用能設備、推動落后工藝升級和智慧能源管控等幾種方式，其中大部分指導方案均明確強調了能源計量系統、智慧能源管控在工業能源審計、節能診斷和能效對標等能效提升環節的必要性。筆者認為這是投入較少、見效較快、性價比較高的方案，也是其它兩種能效提升方式的數據基礎。下面結合安科瑞 AcrelEMS 企業微電網能效管理平臺來剖析智慧能源管控平臺在工業能效提升行動中的作用。

        安科瑞電氣具備從能源計量感知、數據采集網關到能效管理平臺的產品生態體系，為企業建立能效計量體系提供一站式解決方案。對企業內部的辦公、車間、產線、班組、主要設備、工序以及附屬設施比如食堂、員工宿舍等進行能源計量和分析，通過數據分析計算企業產品單耗或萬元產值能耗，并與、行業能效以及基準值進行比較，尋找出低能效的源頭，分析低能效的節點，是工業能效提升的關鍵點。圖1部分摘自國家發改委2021年發布的《高耗能行業領域能效水平和基準水平（2021年版）》。

圖1 摘自國家發展改革委等部門關于發布《高耗能行業領域能效水平和基準水平（2021年版）》的通知

 

        AcrelEMS企業微電網能效管理平臺通過在企業微電網源、網、荷、儲、充的各個關鍵節點安裝計量和分析裝置，搭建三級計量體系，用于監測企業能耗總量和能耗強度，從而診斷低能效環節。平臺根據新的電網價格、用電負荷、電網調度指令等情況，調整能源使用策略，優先使用綠色能源，使企業微電網始終高效穩定運行，快速響應電網需求，實現能源互聯、信息互動，也可以把數據上傳政府能源管控平臺，例如發改委、工信部、住建部門用能單位能耗在線監測平臺、電力需求側平臺、建筑能耗監測平臺等。

圖2  AcrelEMS企業微電網能效管理平臺

 

        AcrelEMS能效管理平臺通過搭建3級計量體系，采集企業總能源數據，幫助企業了解各類能源消耗量，并且可細化到建筑、車間、產線、班組、工序，計算產品單耗、單位面積能耗或萬元產值能耗，從而計算出能耗總量和能耗強度的雙控指標。并可以和國際現金、國內進行比對，找出企業能效提升空間，輔助企業進行能源績效考核和能源平衡優化，從而對癥下藥，改善或淘汰落后產能。

圖3工業產品單耗或萬元產值能耗分析

 

圖4能效對標（基準值）

 

       《行動計劃》單獨提到了數據中心的能效目標，并為數據中心、通信基站和通信機房提高能效提供了指導方案。安科瑞為數據中心提供智能精密配電柜或智能小母線解決方案，配合數據中心和5G通信基站能效管理系統，幫助數據中心從高壓變電站管理到末端單柜能耗數據，建立數據中心數字化系統，為數據中心和5G基站節能降耗提供管理策略和數據支持。

  

圖5 數據中心能效監測

 

2.3 工業企業能源管理      

        AcrelEMS能效管理系統除了計算企業能耗總量和能耗強度外，還可以幫助工業企業制定實施節能計劃，建立節能目標責任制，開展能源管理體系認證。平臺可設定能源計劃以及生產計劃，以此預測出能源使用量并以此制定能源績效考核目標。

圖6 企業能源計劃

 

        AcrelEMS能效管理平臺根據園區用電特點配置包括分布式光伏、儲能等方式擴展園區供電容量，結合園區內部充電樁、照明和空調等負荷控制提前規劃企業用能控制策略，把園區生產用電需求、新能源發電、可控負荷組成的企業微電網結合錯峰避峰計劃制定有序用電策略，制定預警線，也可以按照預先設置的優先順序自動切除負荷，比如空調、充電樁等來響應電網需求響應，為企業可靠、高效用能提供數據和策略支持。

     

 

    

圖7 智慧園區電網、新能源、充電樁、可控負荷有效聯動

 

        AcrelEMS能效管理平臺提供工業組態功能，根據企業生產工序工藝提供2D/3D組態界面，實時反映企業生產系統和輔助系統運行狀況和能耗數據，協助企業更直觀了解生產運行情況，以工業互聯網為載體、以能效管理為對象的平臺化設計、數字化管理等融合創新模式。

    

圖7 工業企業工藝組態分析

 

        AcrelEMS能效管理平臺針對工業企業主要用能設備如空壓機、冷熱水系統等設備的能效進行監測分析，計算綜合能效是否對標，幫助用戶發現能效提升空間并提供解決方案，包括空調水系統的變頻改造或更換高能效的空壓機等，找到電機的運行區域，降低企業總體能耗。

    

圖8 冷熱水管網和鍋爐能效監測

 

        對于地方政府來說，要實現能耗雙控的目標，首先需要關注的是用能單位能耗數據，建設區域性能耗管理大平臺，監測“高能耗，高排放"的規模以上“雙高"用能單位，增量上限制“雙高"項目上馬，通過經濟和行政手段促進雙高企業降低能耗總量和能耗強度，提高能源利用效率。

圖9 用能單位能耗監測

 

        此次由六部委聯合下發的《關于印發工業能效提升行動計劃的通知》針對用能行業的能效提升均給出了詳細的行動方案，接下來會利用經濟和政策工具來促使能效提升目標的達成，這些都為實現雙碳目標的階段性行動方案。通知中涉及到的工業企業應該認真理解《行動計劃》精神，完善能源計量系統，采用數字化平臺工具來管理能源計劃，優化企業用能結構，切實降低能耗總量和能耗強度，使企業更具競爭力。