无锡政府企业能源管理监测分析服务平台系统.doc
无锡市政府能源管理监测分析服务平台系统项目建议书无锡泛联物联网科技有限公司2010年6月目录一、项目概述31.1“节能减排”大背景31.1.1近期国家政策31.1.2我国工业企业能源消耗现状61.1.3无锡市节能工作现状61.2企业需要降本增效91.3企业节能降耗面临的问题101.4政府主导和推动节能的困难121.5节能减排该如何做14二、项目价值162.1政府层面162.2企业层面 18三、系统功能193.1系统管理203.2计费管理213.3能耗在线监测213.4耗能设备管理213.5能源数据管理223.6能源审计管理243.7能源预测及预警243.8专家辅助决策功能24四、系统建设274.1建设目标274.2系统组成284.3系统架构314.4系统特点33五、平台应用的效益分析335.1节能效益335.2经济效益345.3社会效益36六、工程实施396.1项目一期建设396.2项目二期建设396.3项目三期建设40一、项目概述1.1“节能减排”大背景在全球倡导环境保护、减低能耗的大环境下,我国也相继出台了相关政策法规,鼓励各企事业单位采用较好的方式监控能源的使用并落实节能减排的有效措施。为推进节能减排工作,国家提出“十一五”期间单位GDP能耗降低20%的刚性目标任务,采取了一系列节能措施:一是“千家企业”节能计划。在全国选取1000个高耗能企业(无锡9家),以国家发改委直接下达指标和直接监管的方式开展。二是实施节能财政奖励。对节能改造达到一定规模的企业进行补助,东部地区根据节能量按200元/吨标准煤奖励。三是开展节能产品认证机制。分为限制类和鼓励类标准,达到限制类标准的产品才能获得市场销售资格。四是建立财政激励机制。重点支持“金太阳”工程、十大重点节能工程、发展循环经济等十项工作。五是完善法规。2009年全国能源消费总量为31.0亿吨标准煤,比上年增长6.3%,单位万元GDP能耗为1.08吨标准煤,比上年下降2.2%。虽然十一五期间我国万元GDP能耗下降10%,但与世界发达国家相比,我国仍是日本、美国的45倍,减排任务艰巨。 1.1.1近期国家政策12007年颁布的法规、规范等文件“十一五”资源综合利用指导意见;能源发展“十一五”规划;国务院关于印发节能减排综合性工作方案的通知;建设部关于落实国务院关于印发节能减排综合性工作方案的通知的实施方案;实施方案要求各地建设行政主管部门结合本地区实际,认真抓好落实。 在建立政府节能减排工作问责制方面,建立和完善节能减排指标体系、监测体系。中华人民共和国节约能源法于2008年施行;能源计量监督管理办法即将出台,为节能及能源计量工作奠定法律基础。22010年4月28日国务院常务会议国务院总理温家宝在近日主持召开的国务院常务会议上,部署进一步加大工作力度确保实现 “十一五”节能减排目标,并指出:“节能减排形势十分严峻。” “十一五”前四年全国单位国内生产总值能耗累计下降14.38%,但与降低20%左右的目标仍有较大差距。要实现20%的目标,说明今年要比前四年的平均降幅低很多才行。考虑到今年的宏观经济背景,目前经济增长比较高,能源需求旺,更使得节能减排的难度加大。 另一方面,会议指出要加快实施节能减排重点工程。中央安排833亿元,支持十大重点节能工程以及污染治理等建设。各地区节能减排专项资金要向能直接形成节能减排能力的项目倾斜。同时加强重点用能单位节能管理。突出抓好千家企业节能行动,确保形成2000万吨标准煤的节能能力。加强年耗能5000吨标准煤以上重点用能单位节能监管。会议最后要求强化节能目标责任考核,对省级政府的考核结果向社会公告,实行严格的问责制,“对未完成十一五节能目标任务的地区,对中央和地方监管部门,都要追究主要领导责任,根据情节给予处分。”3国务院关于进一步加大工作力度,确保实现“十一五”节能减排目标的通知在强调问责制及加大淘汰落后抑制两高产业的同时,特别指出各地区要将节能减排指标落实到具体项目,节能减排专项资金要向能直接形成节能减排能力的项目倾斜,尽早下达资金,尽快形成节能减排能力。4财政部、工业和信息化部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为加快推进工业化和信息化融合,提高工业企业能源管理水平和能源利用效率,推动工业企业节能减排,财政部、工业和信息化部决定,在工业领域开展能源管理中心建设示范工作,中央财政安排资金对示范项目给予适当支持。为加强财政资金管理,提高资金使用效益。1.1.2我国工业企业能源消耗现状国家发改委能源研究所郁聪研究员曾指出,根据部门情景分析,工业为完成20目标需要降低24%26,甚至更高,工业对节能目标的贡献率在80左右。而最近数据表明,31个省、自治区、直辖市全社会固定资产投资增长,除上海、浙江、广东、西藏低于13外,其它各省均在16以上,吉林、安徽、河南高达40以上。只要GDP依然作为主要政绩考核的量化指标,就会使包括节能在内的资源节约工作不可能得到重视。从行业角度分析,工业占全国总能耗的67.34%,其中,钢铁、水泥、化工、石化、有色冶金行业的总能耗占比分别为18%、7%、10%、4%和4%。国家此次出台的节能减排问责制可以推进大型耗能企业节能减排工作的有效落实。1.1.3无锡市节能工作现状1无锡市节能工作概况 无锡市是长三角地区重要的经济强市,万元GDP能耗与全省平均水平相当,但高于北京、上海、深圳等地,经济快速发展使能源面临空前压力和挑战。无锡市委市政府高度重视节能工作,出台了一系列节能评价考核办法,实行节能目标责任制和评价考核制度,对节能目标完成好的单位和地区进行表彰奖励,并从政策上或资金上给予扶持。大力发展第三产业,调整工业内部产业结构,降低高能耗行业的比例,促进产业结构节能。同时,推行管理节能与技术节能,在省内率先开展合理用能评估工作,实行重点用能单位能源管理岗位负责人备案制度、能源利用状况分析报告制度、推广节能产品与技术、节能执法、节能监督。以及节能宣传、培训与教育,申报认定资源综合利用企业102家,培育75家循环经济试点单位,实施重点节能与循环经济项目303个,1035家企业通过清洁生产审核,完成能源审计280家,淘汰落后用能设备4265台套。在财政扶持奖励方面,无锡市设立了节能专项资金,发挥了很好的激励与导向作用。但相比周边城市扶持力度还不够,南京、苏州、常州、南通以及江阴、张家港等地的节能资金均在1000万元以上。从节能资金绩效看,平均政府每投入1万元可带动社会投入80-90万元,实现节能3吨标准煤左右。 无锡市的节能工作要继续走在全省乃至全国前列,必须在思想上、行动上、举措上高人一筹,采用先进有效的管理及行政手段在节能宣传、能源评估、节能管理、节能体系建设、政策引导和财政补贴等方面更进一步,加大力度,深化强度,促进企业节能潜力挖掘。2“十一五”节能降耗考核计划目标2010年是无锡市政府完成“十一五”节能降耗考核计划目标的关键一年:万元GDP综合能耗下降4%以上,万元规模以上工业产值能耗下降7%左右,万元规模以上工业增加值水耗下降4%左右;实施并申报重点节能与循环经济项目100项以上,实施清洁生产企业审核250家以上,技术改造项目通过节能评估审查率达到100%,全面完成千家、百家企业节能目标,节能监察监测200家企业;完成淘汰落后用能设备1000台套以上;新增循环经济试点企业(园区)15家以上;推广财政补贴绿色照明40万套以上;非粘土新墙材竣工面积占墙材建筑面积比例达到72.05%;散装水泥供应量达到1150万吨。3无锡市经信委课题组工作目标² 加强节能宣传,强化全民节能意识;² 加强能源评估,严把能耗增长源头关;² 加强节能管理,杜绝能源浪费现象;² 加强节能体系建设,促进节能工作市场化运作;² 加强政策引导和财政补贴力度,促进企业加大节能投入;² 加快产业结构调整与科技创新,促进产业优化升级。4无锡低碳城市发展战略规划 2010年3月,无锡低碳城市发展战略规划获专家组通过。无锡低碳城市发展战略规划明确了五大领域在2015年和2020年的具体目标。以低碳产业为例,到2015年,工业碳排放量较2005年降低30,可再生能源占能源消费总量的比例达到15。到2020年,工业碳排放量较2005年降低45,可再生资源占能源消费总量的比例达到20。根据规划,无锡市希望2015年建立比较完整的六个低碳体系,即:低碳法规体系、低碳产业体系、低碳城市建设体系、低碳交通与物流体系、低碳生活与文化体系、碳汇吸收与利用体系,实现单位GDP(国内生产总值)二氧化碳排放强度达到国内领先水平的目标。1.2企业需要降本增效面对节能降耗的严峻形势,纵观我国工业企业现状,发现我国许多工业企业管理模式粗放、工艺及设备较为落后,大多数企业靠人工统计或定期审计了解自身能耗状况,缺少能耗和能效监测、管理工具及手段,使得单位产品的能耗过高,能源利用效率与世界先进水平相比约低10多个百分点。根据国外统计资料,工业企业每年8%能源损耗源于没有能源监测及维护计划,每年12%的损耗源于没有管理及控制系统。据一些资料数据显示:钢铁企业平均每吨钢材要耗电约400千瓦时,占钢铁生产成本的10%-15%左右;水泥企业能源成本占到整个生产成本的55%60%,而电耗又占到企业总能耗的近一半;电解铝企业综合电耗约1.5万千瓦时每吨,要占到产品成本的50%左右;纺织企业每吨棉纱耗电约1500千瓦时,产品能源消耗占产品加工成本的40%左右;企业能耗居高不下,一定程度上会制约企业的发展,降低企业生存的竞争力。因此企业求生存要发展应在节能上下功夫。因此,无论是从企业降低自身的监管成本,还是政府站在全社会责任的角度来讲,开展节能降耗工作已是刻不容缓。1.3企业节能降耗面临的问题1注重电机等设备的节电,忽视供电系统结构及运行的浪费问题。目前,在我国应用比较广泛的节电技术主要有以下几种。一种是变频调速技术,一种是系统安全节电技术,一种是无功补偿技术,一种是照明节电技术。在工业企业中,由于规划的不合理等问题,导致变频调速等节电设备可能在特定设备用电上是起到了减少用电量的作用,可是对于其引起的谐波等新的问题重视不够,导致企业整体用电并没有得到节省。同时,不合理的变频调速装置、无功补偿装置的应用又可能对企业用电设备本身的安全运行产生危害。2注重应用硬件设备节电,忽视科学管理。企业的用电情况从电源的输配到利用都非常复杂,只是提供一种技术实现节能是非常片面的,只有在掌握供用电系统的电能使用情况并进行科学的分析基础上实施全面的节能改造和管理,才能带来真正可观的收益。 整体节电是掌握供用电系统的电能质量并进行科学的分析,再依据不同的工况综合考虑、对症下药,根据用电系统的具体情况设计合理的节电方案、最优化的选配不同的节电技术,将电能消耗降到最低、使整个供用电系统工作在最合理状态,电能得到合理的使用,实现所供即所需。3绝大部分企业缺乏规范的能源管理手段及人员绝大部分企业缺乏规范的能源管理,如:没有配备合理、合格的能源管理人员及岗位;管理人员工作职责不明确;没有规范的能源使用记录;缺乏专业人员指导不能及时从能源记录中发现问题,不能根据能源消耗数据进行节能运行调节哪些地方存在着电能浪费的现象,是哪些因素造成的浪费,这些因素是如何产生的只有对这些情况确切详细的掌握,即知道了症结所在,才能对症下药,做到良好的效果。要整体节能综合治理用电系统,必须从电网中输配到企业的电源、实际布线情况、用电情况、生产工艺、设备运行情况、负荷情况等作详细了解。要掌握全系统各分支路的所有能源使用情况,需要强大的通讯网络配合,而一般企业在网络铺设等方面存在资金困难等现实问题,仍旧采用的是传统人工抄录人工核对数据取回后人工对数据进行统计分析等手段。这种传统方式,既耗费大量的人力物力,又无法避免手工抄写和计算带来差错,更重要的是对数据的处理分析也滞后,不能及时发现问题、解决问题。4企业节能需要政府扶持对于企业而言,价格是企业在能源类型选择时最重要的考虑因素,能源成本是企业主动节能的关键。大部分企业对相关节能信息的获取和政策的利用不够,存在能源决策短视现象,不愿实施投资回报期长的节能项目;大型工业设备一旦建成,使用期长,投资大,改造空间有限;企业类型不同,节能意识与节能效率也不同;企业对于节能服务非常渴求,但节能市场发育程度不够,缺乏专业技术人员;奖惩机制不够严格,部分企业对节能重视不够。另外,中小企业的节能管理水平普遍不高,需要加以引导。同时如果在缺少工业各领域能源消耗水平数据的情况下,政府制定的节能目标及标准缺乏依据,使得满足要求的是少数,会打击企业节能的积极性。因此,企业节能需要政府的正确扶持及引导。1.4政府主导和推动节能的困难1企业能耗信息不全、失真导致政府节能监管渠道不畅 政府的节能管理思路非常清晰,有重点能耗企业名录、政策文件、考核要求和监察机制。但最大的问题是信息不对称、不全、失真。目前的解决方法是要求企业做能源审计,或者是能源消耗情况自查。这些审计和自查活动有一定的收效,但对获得的信息怎样处理和加工,以及这些信息的准确性和真实性,都存在一定的问题。政府主管部门缺乏一整套完整的信息监管体系,对能耗企业实行有效监管。目前的能耗信息采集手段无法为主管部门科学制定降耗标准提供有力依据。2政府在推动过程中偏重强调技术节能,忽略管理节能和推动节能的社会化通常一提到节能,马上想到技术,想到在设备侧安装一个什么节能装置,把能耗降下来。其实,最能够见成效的就是管理的手段。而管理手段的实施,要以数据为基础,因为没有数据就没有管理。因此,在这样的状况下,政府出台了很多的政策和文件,但到底在基层,哪些落实了。落实的成效在哪里?很难给出一个客观和真实的评估。所以,政府现在最需要做的,就是做好管理节能和社会化节能的前导和基础工作,先倡导管理节能和社会化节能,然后才是具体的技术性节能。3政府和企业之间缺乏一个同步的节能管理信息平台考核也好,目标管理也好,如果政府和企业之间没有一个统一的平台,就会很难。但这正是目前的现状。政府有压力,政府很着急,但企业行动和响应的速度还跟不上政府的要求。关键就在于目前政府和重点能耗企业之间信息不对称、不同步的,缺乏同步的信息平台和管理平台。1.5节能减排该如何做在我国能源法中把节能定义为:节能是指加强用能管理,采取技术上可行、经济上合理以及环境和社会可以承受的措施,减少从能源生产到消费各个环节的损失和浪费,更有效、合理地利用能源。从节能减排的实际需求及多年的实践经验来看,企业要实实在在的实现节能成效离不开政府的推动及自身节能意识的提高。1从企业自身来讲作为企业管理的重要组成部分,企业节能管理需要合理利用能源,以最小能源消耗,获得最大的经济效益和社会效益。节能管理的本质在于综合分析,从了解能源的基本使用状况出发寻求节能的最优途径。企业要了解能源使用状况,需要在线监测企业的生产能耗动态信息。企业生产能效在线监测系统在线监测企业的生产能耗动态信息,使用户实时了解生产环节和重点耗能设备的单位能效及变化趋势,并生成各种能效曲线、报表:如电能质量分析、用电结构分析、重点设备能耗分析、生产统计报表等,为实施节能考核、能耗统计、能效评估等提供准确、可靠的数据,使企业准确合理地分析、评价自身的能源利用状况,是实现对能源消耗情况及监督管理的有效手段,从而降低单位产品的能源消耗、提高能源的利用效率,降低生产成本,提高经济效益。同时,依靠技术进步、制度创新、管理水平的提高来推动企业节能管理工作,并根据实际情况进行有效的治理来降低企业用电能耗,达到节能效果,并可与企业的用电管理进行有效的衔接,为企业的管理考核提供数据依据。2从政府层面来讲政府对能源消耗大户的督促及指导作用不容忽视。(1) 政府首先是要制定规划、确定目标,对地方政府、各部门和重点企业提出要求。如在全国实行的千家企业的节能行动,对占工业总能耗70%以上的一千家企业开展节能行动,主要内容是进行能源审计,与国内、国际先进的能效水平进行对标,进行节能技术改造。 (1) 从企业的角度来说,只有节能减排能为企业为带来较高的经济效益,企业的积极性和主动性才能被充分调动起来,这就需要政府发挥“有形之手”的功能,通过明确的政策导向,为企业进行节能减排工作创造必要的条件。(2) 政府的当务之急是建立能源标准体系 通过制定必要的能耗标准、排放标准和准入标准,为企业节能减排“加压力”。在市场经济条件下,政府应主要依靠经济手段、法律手段调控企业行为,尽量减少行政手段的运用,通过制定标准来引导企业节能减排需求就是一种有效的手段。对高耗能、高污染新建项目,要从能源、水资源消耗以及土地、环保方面实行更为严格的产业准入标准;完善重点行业能耗和排放标准、重点耗能产品及新建建筑能效标准;建立和完善企业生态恢复、破坏修复责任制度,依法加大执法和监督检查力度,提高对违法、违规企业的处罚力度,使节能减排成为企业的自觉行为。(3) 构建激励机制企业开展节能技术改造,政府要“以奖代补”的形式进行资金补助。金融机构也对实行节能减排的企业给予融资上的支持。二、项目价值2.1政府层面1 建立政府规范统一的能源信息管理与服务平台软件·建立政府综合能源监测数据仓库,实现政府能源数据的共享、交互和高效利用,打破“信息孤岛”,有机规划整合现有相互孤立的能源信息数据;优化重组数据流程,提高数据利用率。·促进政府机构和用能单位的交流、沟通和协作,共建节能性社会,提升政府和企业的合作精神,从而铸造良好的社会氛围。·增强政府机构能源管理各部门间的协调能力,加强管理,优化业务流程,协助领导层作出正确决策,提升决策反应速度与执行效率。·促进用能单位同节能专家、节能企业、节能产品的沟通和交互,培育和建立、拓展现有的节能市场,推进节能产业的发展。·制定政府能源管理服务信息数据的采集、传输、存储规范,形成政府能源数据管理和维护模式。2帮助政府实现节能降耗目标通过能耗监测系统可以帮助政府制定正确的政策,增加执行效率,在工业企业节能中可以发挥重要作用。1 加强能源计量及统计可以帮助政府摸清能耗现状,能源统计、分析与评估平台的建设可以知道政府有针对性地制定标准和管理措施。 2 能耗数据统计可以帮助企业建立标准,对节能改造先进单位进行奖励,惩罚能源浪费企业。3 实现“十一五”节能降耗考核计划目标:全面完成千家、百家企业节能目标,节能监察监测200家企业;完成淘汰落后用能设备1000台套以上3政府辅助决策,提升管理效率及水平政府在节能减排建设中最有效的工作应是了解用能状况,制定相应的指导政策,提供标准范例,从而最终实现大面积推广和整体管理水平的提高。对能源消耗情况进行全面评估,有助于了解全市能源消耗的整体情况,如:监测服务平台提供各个行业的能耗分析,供政府部门决策,通过上述统计,政府及相关管理部门方便制定产业政策。比如,重点扶持单位GDP能耗较小的行业;单位GDP能耗明显超过全市平均水平、全国平均水平或者先进水平的,可组织相关企业、专家探讨分析原因,要求并帮助相关企业实现节能改造;能源监测与管理是对各个企业或者公共建筑的能耗情况进行实时监测,并在此基础上,及时发现企业或者公共建筑能耗的异常情况,方便节能监察部门及时调查并督促整改。2.2企业层面1实时了解企业能耗现状企业如果通过传统的手工抄表的方式,一方面效率低,周期长,不能实现高粒度的企业能耗数据采集;另一方面,需要安排专门的人员进行采集,人工成本较高且效率低,对历史数据缺乏管理。但是,通过企业生产能效在线监测的信息化手段,中小企业不需要专门安排相关人力资源,可以对企业能耗的使用时间、状态和用途有全面实时的了解,效率高成本低。并且可以根据企业的实际能耗情况,有针对性的进行规划,提高电能利用率,降低企业能耗成本,实现节能减排。2企业生产经营监管及预警通过企业用电监管及能效管理系统,便于领导层及能源管理部门实时了解企业的生产经营状况。系统可以按照使用对象不同设定的预警策略,根据策略设定的阀值条件,通过邮件、手机短信等各种有效通讯手段,将各项能耗指标发送给企业领导、能源管理人员,及时了解企业的生产和办公能耗状况,以便各方及时采取相应措施。 3企业用电能耗诊断及优化系统提供多种分析统计功能,用于对企业用电的统计分析,通过统计分析结果并结合企业的用电结构,诊断出企业用电的不合理之处,这是电力综合自动化系统、计量抄表系统无法比拟的,通过能耗诊断结果并告知用户采取必要的管理改进措施,保障企业合理用电,对用电不合理的设备及时调整,改变用电结构、优化用电模式,并可结合企业的用电管理考核机制,最大限度地满足企业节能需要,为企业的节能考核提供决策依据,达到节能减排的效果。企业通过能效监控管理系统对能源使用状况的监测和分析,可以实现如下效能:·实现所监测回路运行电气量参数的实时采集;·使电力设备优化运行,降低维护成本·减少电能消耗成本·精确测量用户负荷和系统负荷,优化系统容量设计·合理分摊各部门用电成本·提高电气系统运行管理效率三、系统功能通过能源管理监测分析服务平台,使企业实时了解自身的电能使用状况、电能质量状态,并根据电能质量情况进行有效的处理,如:无功补偿、谐波治理等,通过改善电能质量来提高用电质量;同时,根据分析企业的电能数据,调整企业的用电模式、优化企业的用电结构和增加相应的节电设备等来达到节电的效果。能源管理监测分析服务平台所有功能均采用模块化设计,包含了智能采集设备、网络通讯传输,监测分析、能效管理及优化,实现对用电能耗综合动态数据实时采集、监测和分析,帮助中小企业单位能够精确了解自己的用电能耗情况,从而为实现精确管理、节约能源的目标提供行之有效的处理方法。3.1系统管理用户及权限管理系统支持三类用户:政府用户、企业用户、行业协会;企业用户只能看到本企业的数据,行业协会只能看到授权企业的数据;用户管理主要进行登录帐号申请、权限分配和角色设定等,使不同类的用户具有的功能也不一样,以保障系统的安全性和可靠性;3.2计费管理 政府对入网企业进行硬件设备一次性投资,收费标准原则上按照三年收回,分摊到月,计费管理自动计算企业每月交纳租用费,包括已租用时间、租用费用和租用状态等,计费管理通过对能源管理监测分析服务平台租用费按月收取,对欠费企业及时提醒,若果企业不能按月定时支付超过一定期限,企业登录帐户将被锁定,下次登录是将提示企业已欠费,不能登录系统平台;3.3能耗在线监测能源管理监测分析服务平台对企业用能数据通过能耗数据采集终端实时采集,实现数据的实时精准管理、存储管理和限值管理等,以实现数据的定时存储、数据报警等功能。另外,针对不同用能企业特点,增加人工数据录入校准管理功能,作为能源管理的有效补充;3.4耗能设备管理耗能设备管理主要对企业或集团的重点耗能设备进行动态监控,进行耗能设备台账、设备改造、设备用能数据统计的综合管理。同时,也可对企业贷款的抵押资产进行管理;3.5能源数据管理1数据采集数据采集通过智能电力数据采集设备实时读取企业电能数据,包括:三相电流、三相电压、谐波和基波、有功电度、无功电度、功率因数等数据;2数据查询数据查询包括实时数据查询和历史数据查询,实时数据查询可以按企业名称或表名实时查询每块表的当前数据;历史数据查询可查询历史任意时间及时间段查询每个企业的每块表中每个数据的历史值,并通过图表的方式直观地展现给用户。3统计分析系统支持动态多曲线对比分析的功能,可以同时勾选用户,按连续时间段、特定时间段,灵活展现多曲线,可快捷对比指标;系统可以做到管理的可追溯性,实现查询分析、生成历史能耗曲线等功能;可实现区域或行业能源消费构成、行业内企业产值能耗对比分析等。具体如下:用图表方式分析各种历史能耗数据:统计供电状况、电能质量及谐波分量:分析、统计2-20次谐波电压、电流、相角及幅值、谐波畸变率等;供电可靠性统计:电源中断次数、中断持续时间、累计电压不合格时间等;电能质量分析统计:过压、欠压、失压、三相不平衡度等。多种关联数据比较分析:在同一图示中任意加载不同的相关数据参数对比、分析:如有功电量、无功电量、基波电量、有功功率、无功功率、功率因数等;加载同一参数在不同日期相同时段进行对比、分析,如有功功率、无功功率、功率因数、电流等;极值分析:累计时段内的最大、最小值发生时间和关联值,包括:有功功率、无功功率、功率因数、电流、电压等。电能分析和谐波分析:系统在线监测电能质量和谐波分量,通过谐波分量图和趋势图,使用户及时了解真实用电环境,避免谐波危害和电能质量问题的发生。同时,依据系统提供的各次谐波数据,有针对性地制定谐波治理,优化电能质量;区域或行业能耗数据分析提供多种查询条件,进行区域或行业能耗数据对比。4数据告警数据报警是能源管理监测分析服务平台的重要功能,数据报警包括上限报警、下限报警,需要预先将每个数据的上限值、下限值进行设定,当某个数据超过上限或低于下限时,系统立即发出报警信息,报警信息包括报警时间、报警值、限值,并发出报警声音;同时,可以将指定的手机号绑定到MAS机,通过手机短信将报警信息发送到对应人员的手机上。3.6能源审计管理 根据能源管理法,为节能主管部门提供能源审计工具,按照“能源审计通则”编制能源审计报告。实现企业自主能源审计管理,系统根据企业能源管理过程中产生的能源消耗数据以及分析结果,自动生成初级能源审计报告。3.7能源预测及预警系统结合历史数据、实时数据、企业的审计报告以及政府节能降耗目标,预估出重点耗能企业、机关、公用机构的能耗指标,供政府参考;同时按能源配给、行业能耗、大型耗能设备能源变换效率等指标进行预警,告知政府需立即重点关注的行业或企业;并对超越权限查询数据的行为进行越限报警。3.8专家辅助决策功能 能源管理监测分析服务平台的重要功能是节能专家辅助决策功能,通过对系统提供的多角度、全方位数据分析报表,决策人员可以随时掌握能源的实际使用状况情况,为各级管理人员决策提供强有力的支持。同时远程专家可以根据企业需求,根据企业的用电结构、用电模式等提供节能指导意见,常见的节能改造方法如下:1 改善用电结构通过实时分析企业的电能分布和重点设备的耗电情况,发现用电结构中存在的问题,从而“对症下药”调整用电结构;如果用电结构改善合理,年节电可达23%;2 优化用电模式动态分析设备的开机耗电、运行用电和设备之间的电能分析,避免因为多台设备同时启动而造成瞬间电流加大带来的电能消耗,因此,通过合理的优化用电模式,年节电可达13%;3 无功补偿由于电力变压器和交流电动机等感性负载的广泛使用, 使供电网络中经常流动着大量的感性无功电流。这些无功功率占用供配电设备容量, 增加供电网络的损耗和用电设备的温升,同时造成功率因数降低。解决问题的办法一般是采用无功功率补偿装置提高功率因数、节约电能、降低损耗,延长设备维修周期及使用寿命。但是由于设备运行状态和负荷的变化,无功补偿是一个动态过程,如果不采用系统的在线监测电网参数和负荷的变化,有针对性地对无功功率进行动态补偿,避免“过补偿”或“欠补偿”。如果企业已有无功补偿装置,一般需要进行合理的改进即可,如果没有,则需要增加无功补偿装置,通过无功补偿,一般一次性节电可达2%左右;4 谐波补偿谐波污染电网,导致电能质量下降,是安全运行的隐患。电力电容器组能补偿无功,但又可能对谐波产生放大,使问题进一步恶化。波形畸变的供电电压和劣质的电能,不仅增加供用电设备的发热和损耗,还会降低电器设备运行寿命,使电能计量仪表误差增大,继电保护装置出现误动或拒动,导线和设备绝缘加速老化,电力电容器组出现鼓肚、爆炸等。在被谐波污染的供电网络安装无功补偿装置提高功率因数时,选用电容器组必须对系统的状况全面考虑,以免谐波被“放大”而引发更为严重的事故。为此,准确地测量和分析谐波源和谐波分量,根据谐波的波次、幅值和发生时间,慎重计算和选择消谐元件参数,把谐波分量降低到安全值内,才能确保电力电容器组投入正常运行。如果企业已有谐波补偿装置,一般需要进行合理的改进即可,如果没有,则需要增加谐波补偿装置,通过谐波补偿,既保证了电能质量,又达到节能的效果;5 变频设备在工作过程中,经常会处于高功率和低功率状态下工作,导致电能的不合理使用,而造成电能的浪费,因此,通过合理的变频技术,使用电设备根据所带负荷的变化而相应变化,既延长了设备工作寿命,又降低了用电能耗。如果企业对一些大型耗电设备(如:电机、风机等),如果企业没有对一些大型耗电设备增加变频设备,可通过增加变频设备达到节能效果,如果变频设备选择合理,年节电可在5%左右。四、系统建设4.1建设目标项目建设的总目标是:根据全市工业企业能源管理的需求,以信息网络平台为支撑,利用计算机网络技术、数据库技术等信息技术,建立能源管理信息系统,为各级单位开展能源管理提供流程化协同工作网络平台,实现相关能源数据自动采集与信息共享,完善指标统计与分析体系,建立科学、实用的综合考核体系。1 能源统计进行能源消耗量统计、能源消耗成本统计、能源平衡统计和能源指标完成情况统计;2 能源分析采用图形、图表等方式进行能源消耗量、能源指标完成情况、能源成本等分析,为能源管理提供决策依据。3 节能管理:实现能源指标计划管理、定额指标及节能奖管理等。4 电能量自动采集、分析系统:对全市工业重点能耗企业电能进行实时信息采集与分析,为企业能源管理计算机动态网络体系建设提供基础。5 后期目标:随着入网企业数量的增多及能源管理的深入进展,逐步实现电能自动监测及智能化分析,对工艺流程、生产设备、生产班组耗电数据及作业量进行实时、对应自动采集、监测,在此基础上对数据进行深入统计和分析,为节能最大化提供指导支撑。4.2系统组成无锡市政府能源管理监测分析服务平台系统建设包括能源管理监控中心建设、网络传输系统、监测中心系统建设、监测设备。1 能源管理监控中心监测中心设备主要由数据服务器、路由器、防火墙组成。服务器通过路由器接入Internet,路由器的地址是互联网上的固定IP地址。服务器上安装操作系统软件、数据库软件、应用软件。 应用软件由两部分组成:能源管理监测系统软件(工作站软件)和前置机软件。监测系统软件画面直观,界面友好,具备实时数据显示、数据查询、报警显示、生成曲线报表等多项功能。 2 网络传输系统中国移动公司的GPRS网络。 通过无线数据通信模块(GPRS DTU)和移动公司GPRS网络来完成。GPRS DTU主要完成仪表与调度中心数据传输转发的任务,同时也是与移动GPRS网络的工作接口。数据经 DTU发送到移动GPRS网络上的CGSN后,移动的GPRS网络与Internet有通道接口,因此,移动CGSN服务器可将数据经Internet再转发到数据中心服务器。3 前端设备前端设备中最重要的是能源数据采集设备,对于电能管理来说采用具有RS485通讯接口的智能电表。所选择的智能电表要求是一种总线式在线实时数据采集装置,连续采集监测点的各种用电和系统数据,以配合能源管理监测分析服务平台进行用电管理信息系统数据分析和处理应用的要求。 其实现的主要功能如下:(1)电能量数据:采集和计算有功电能及双方向四象限无功电能数据等;(2)供电系统实时参数:测量和采集三相供电网络各相电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数及电网频率;(3)最大需量:监测和记录有功最大需量、双方向四象限无功最大需量及其发生时间;(4)谐波数据:可给出239次电压、电流谐波分量的幅值、相位等测量值,谐波幅值精度为2%(221次谐波),相位精度为±12度;(5)负荷分布数据记录:采集器可通过RS-485串口对“负荷分布数据记录模式”及“负荷数据记录起始时间”进行设定,可以选择记录的数据类型:- A、B、C各相电压、电流、电网频率;- A、B、C各相及总有功功率、无功功率、功率方向;- A、B、C各相及总功率因数;- 有功总电能,输入、输出无功总电能;- 四象限无功总电能;- 有功、无功需量;- 输入、输出基波总电能;- 分相总谐波电压Uh、总谐波电流Ih、电压总谐波畸变率THDu、电流总谐波畸变率THDi。(6)双RS-485通信口、光通信端口:智能电表采用两路独立的RS-485口和一路独立的维护用光学通信接口。两路串口可以采用不同的通信地址及不同的通信速率,通信速率为1200bps、2400bps、4800bps、9600bps可选。4.3系统架构1平台架构能源管理监测分析服务平台采用面向对象的语言开发,整个平台包括C/S部分和B/S部分:数据采集部分采用C/S架构;数据应用部分采用B/S架构,既保证了数据采集的实时、准确,又保证了数据应用的广泛、高效; 2数据架构能源管理监测分析服务平台从数据架构上分为数据采集层、数据集中层和数据应用层,用于数据的采集、显示、存储和Web发布等,如下图: 4.4系统特点1 先进性采用先进的系统架构体系和基于GPRS的网络通讯技术设备,做到配置和技术应用的先进;2 经济、实用性整个平台以实用性为原则,充分利用现代化信息技术、移动通讯技术,在系统整体设计、硬件软件选型时结合企业现有系统实际情况,确定了合理、高性价比的建设方案;3 开放、可扩展性软件、硬件平台均采用模块化设计与开发,具有良好的可扩充、扩展能力,能够非常方便地进行系统升级和更新,以适应今后业务的不断发展,并提供与其它系统的数据接口;4 易于管理维护由于主干网和数据通讯多采用无线通讯技术和中国移动的GPRS通讯技术,减少了复杂的人工布线,以便于管理和维护;五、平台应用的效益分析5.1节能效益建设节约型社会是我国的基本国策,节约能源是各级政府和全社会公民的责任,能源监测和社会监督是节能减排的必要手段。本项目的实施建设符合国家节能减排的工作要求,项目的运行将会为既有项目的节能减排改造提供科学依据,将使无锡市的节能管理工作实现质的飞跃。项目的运行将对无锡市完成国家的节能减排目标具有十分重要的意义。 通过对工业企业能源使用的实时监控及优化管理,指导企业进行有针对性的节能改造和实施其他节能措施后,将使无锡市整体电能使用降低至少5%的费用。5.2经济效益 1可提高供电质量 信息时代的到来,要求不间断供电的计算机设备越来越多,给供电提出了更高的要求。停电或限电会导致减产,而忽然的停电则会危害工厂的重要设备。落后的人工配电方式,针对现代化的制造业是不适用的。只有实现配电自动化,才可能最大限度地提高供电质量,满足人们日常生活工作与生产的需