安科瑞为工业能效提升行动计划提供EMS解决方案

摘要      
         2022年6月29日工信部、发改委、财政部、生态环境部、国资委、市场监管总局六部门联合下发《关于印发工业能效提升行动计划的通知》（工信部联节〔2022〕76号，以下简称《行动计划》），主要目的是为了提高工业领域能源利用效率，推动优化能源资源配置，并针对具体行业能效提升给出多达30项详细的行动方案。六部委联合发文可见政府对提升工业能效工作的重视，那作为能效系统数据服务商，安科瑞能做什么，怎么做？本文主要为大家解读这个重磅文件，并提供解决方案供探讨。
       关键字：工业能效；数据中心能效；能源审计；能源计量体系；智慧能源管控；

1.  文件解读

1.1 主要目标
       ①　重点工业行业能效全面提升，数据中心等重点领域能效明显提升；
       ②　“十四五”期间规模以上工业单位增加值能耗比2020年下降13.5％；
       ③　绿色低碳能源利用比例显著提高；
       ④　钢铁、石化化工、有色金属、建材等行业重点产品能效达到国际先进水平。

1.2 行动计划（划重点）
      《行动计划》针对能效提升提出30项行动方案，为工业企业、数据中心实施能效提升行动提供了详细的技术指导、金融和政策支持，归纳总结如下：
      ①　深入挖掘钢铁、石化化工、有色金属、建材、机械、造纸、纺织、电子等重点行业节能潜力，有序推进技术工艺升级，推动能效水平应提尽提，实现行业能效稳步提升。
      ②　持续开展国家绿色数据中心建设，到 2025 年，新建大型、超大型数据中心电能利用效率PUE优于 1.3，在数据中心、通信基站和通信机房推广硬件和软件节能技术，开展能效实时监测管理。
      ③　实施电机、变压器、锅炉等设备能效提升行动，进行能效诊断和高效节能设备替代，淘汰落后低效产品。统筹提升企业园区综合能效，推动工业企业、工业园区加强全链条、全维度、全过程用能管理，以重点行业国际先进水平、能效标杆水平为起点，合理设定更高的能效指标。
      ④　强化工业企业能效管理。开展能源管理体系认证，定期开展能源审计、节能诊断和能效对标达标，督促企业完善能源计量体系等。
      ⑤　强化工业园区用能管理，加强电力需求侧管理，开展工业领域电力需求侧管理示范企业和园区创建，优化电力资源配置。支持具备条件的工业企业、工业园区建设工业绿色微电网，加快分布式光伏、分散式风电、高效热泵、余热余压利用、智慧能源管控等一体化系统开发运行，推进多能高效互补利用。
      ⑥　积极推动数字能效提档升级，充分发挥数字技术对工业能效提升的赋能作用，推动构建能源管控体系，推动企业深化能源管控系统建设，通过能量流、物质流等信息采集监控、智能分析和精细管理，实现以能效为约束的多目标运行决策优化等。
      ⑦　面向重点行业领域探索“工业互联网+能效管理”典型应用场景，推广以工业互联网为载体、以能效管理为对象的平台化设计、智能化制造、网络化协同、个性化定制、服务化延伸、数字化管理等融合创新模式。
      ⑧　加大节能技术遴选推广力度、节能装备产品供给力度和节能新技术储备力度，为工业企业、园区提供节能咨询、设计、评估、监测、审计、认证等“一站式”综合能源服务，推动服务内容由单体设备、单一工序环节向整个能源系统转变。
      ⑨　持续加强工业节能监察、深入开展工业节能诊断，健全完善工业节能标准体系，坚决遏制高耗能、高排放、低水平项目盲目发展。
      ⑩　加强组织实施、政策引导、金融支持和宣传交流，落实好能耗“双控”制度，对能耗强度降低达到国家下达的激励目标的地区，其能源消费总量在当期能耗双控考核中免予考核，为节能降碳效应显著的重点项目提供高质量的金融服务。
阅读《行动计划》全文扫二维码：

2.安科瑞AcrelEMS能效管理平台解决方案
     
      《行动计划》中提到的能效提升方案主要包括更换高效用能设备、推动落后工艺升级和智慧能源管控等几种方式，其中大部分指导方案均明确强调了能源计量系统、智慧能源管控在工业能源审计、节能诊断和能效对标等能效提升环节的必要性。笔者认为这是投入较少、见效较快、性价比较高的方案，也是其它两种能效提升方式的数据基础。下面结合安科瑞 AcrelEMS 企业微电网能效管理平台来剖析智慧能源管控平台在工业能效提升行动中的作用。
        安科瑞电气具备从能源计量感知、数据采集网关到能效管理平台的产品生态体系，为企业建立能效计量体系提供一站式解决方案。对企业内部的办公、车间、产线、班组、主要设备、工序以及附属设施比如食堂、员工宿舍等进行能源计量和分析，通过数据分析计算企业产品单耗或万元产值能耗，并与国际先进、行业能效标杆以及基准值进行比较，寻找出低能效的源头，分析低能效的节点，是工业能效提升的关键点。图1部分摘自国家发改委2021年发布的《高耗能行业重点领域能效标杆水平和基准水平（2021年版）》。

图1 摘自国家发展改革委等部门关于发布《高耗能行业重点领域能效标杆水平和基准水平（2021年版）》的通知

        AcrelEMS企业微电网能效管理平台通过在企业微电网源、网、荷、储、充的各个关键节点安装计量和分析装置，搭建三级计量体系，用于监测企业能耗总量和能耗强度，从而诊断低能效环节。平台根据新的电网价格、用电负荷、电网调度指令等情况，调整能源使用策略，优先使用绿色能源，使企业微电网始终高效稳定运行，快速响应电网需求，实现能源互联、信息互动，也可以把数据上传政府能源管控平台，例如发改委、工信部、住建部门重点用能单位能耗在线监测平台、电力需求侧平台、建筑能耗监测平台等。


图2  AcrelEMS企业微电网能效管理平台

2.1 能效对标挖掘节能潜力
        AcrelEMS能效管理平台通过搭建3级计量体系，采集企业总能源数据，帮助企业了解各类能源消耗量，并且可细化到建筑、车间、产线、班组、工序，计算产品单耗、单位面积能耗或万元产值能耗，从而计算出能耗总量和能耗强度的双控指标。并可以和国际现金、国内行业标杆进行比对，找出企业能效提升空间，辅助企业进行能源绩效考核和能源平衡优化，从而对症下药，改善或淘汰落后产能。


图3工业产品单耗或万元产值能耗分析


图4能效对标（行业标杆、基准值）

2.2 降低数据中心PUE
       《行动计划》单独提到了数据中心的能效目标，并为数据中心、通信基站和通信机房提高能效提供了指导方案。安科瑞为数据中心提供智能精密配电柜或智能小母线解决方案，配合数据中心和5G通信基站能效管理系统，帮助数据中心从高压变电站管理到末端单柜能耗数据，建立数据中心数字化系统，为数据中心和5G基站节能降耗提供管理策略和数据支持。
  
图5 数据中心能效监测

2.3 工业企业能源管理      
        AcrelEMS能效管理系统除了计算企业能耗总量和能耗强度外，还可以帮助工业企业制定实施节能计划，建立节能目标责任制，开展能源管理体系认证。平台可设定能源计划以及生产计划，以此预测出能源使用量并以此制定能源绩效考核目标。


图6 企业能源计划

2.4 园区多能高效互补
        AcrelEMS能效管理平台根据园区用电特点配置包括分布式光伏、储能等方式扩展园区供电容量，结合园区内部充电桩、照明和空调等负荷控制提前规划企业用能控制策略，把园区生产用电需求、新能源发电、可控负荷组成的企业微电网结合错峰避峰计划制定有序用电策略，制定预警线，也可以按照预先设置的优先顺序自动切除负荷，比如空调、充电桩等来响应电网需求响应，为企业可靠、高效用能提供数据和策略支持。
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图7 智慧园区电网、新能源、充电桩、可控负荷有效联动

2.5 工业互联网+能效管理
        AcrelEMS能效管理平台提供工业组态功能，根据企业生产工序工艺提供2D/3D组态界面，实时反映企业生产系统和辅助系统运行状况和能耗数据，协助企业更直观了解生产运行情况，以工业互联网为载体、以能效管理为对象的平台化设计、数字化管理等融合创新模式。

图7 工业企业工艺组态分析

2.6提升主要用能设备能效
        AcrelEMS能效管理平台针对工业企业主要用能设备如空压机、冷热水系统等设备的能效进行监测分析，计算综合能效是否对标，帮助用户发现能效提升空间并提供解决方案，包括空调水系统的变频改造或更换高能效的空压机等，找到电机的运行区域，降低企业总体能耗。

   
图8 冷热水管网和锅炉能效监测

2.7 重点用能单位能耗
        对于地方政府来说，要实现能耗双控的目标，首先需要关注的是重点用能单位能耗数据，建设区域性能耗管理大平台，重点监测“高能耗，高排放”的规模以上“双高”重点用能单位，增量上限制“双高”项目上马，通过经济和行政手段促进双高企业降低能耗总量和能耗强度，提高能源利用效率。


图9 重点用能单位能耗监测

3.结论
        此次由六部委联合下发的《关于印发工业能效提升行动计划的通知》针对重点用能行业的能效提升均给出了详细的行动方案，接下来会利用经济和政策工具来促使能效提升目标的达成，这些都为实现双碳目标的阶段性行动方案。通知中涉及到的工业企业应该认真理解《行动计划》精神，完善能源计量系统，采用数字化平台工具来管理能源计划，优化企业用能结构，对标行业标杆，切实降低能耗总量和能耗强度，使企业更具竞争力。
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