雙碳背景下能耗在線監測係統在節能管理中的應用及監控產品選型

摘要：開展能耗在線監測係統建設，對加強政府部門和企業(ye) 節能管理中的應用前景，分析係統在能源消費預測分析、能效對標、節能監察、能源精細化管理、用能權交易、宣傳(chuan) 推廣等方麵的應用成效，為(wei) 進一步提升係統應用價(jia) 值提供參考。

關(guan) 鍵詞：能耗在線監測；節能管理；能源消費；用能單位

1、引言

開展重點用能單位能耗在線監測係統建設，是黨(dang) 國家發展和改革委員會(hui) 、市場監管總局先後印發《重點用能單位能耗在線監測係統推廣建設工作方案》等多項政策文件，推進全國重點用能單位能耗在線監測係統建設。

福建省於(yu) 2018年4月啟動能耗在線監測係統建設工作，截至2022年3月，已有820餘(yu) 家重點用能企業(ye) 完成接入端係統建設並與(yu) 省級平台聯網，將能源消費數據實時上傳(chuan) 至升級平台，基本達到重點用能企業(ye) 全覆蓋監測。目前所監測的重點用能企業(ye) 能源消費量已占到全省規上工業(ye) 企業(ye) 能源消費總量的90%以上。本文在總結福建省重點用能單位能耗在線監測係統建設進展的基礎上，研究分析在係統在政府部門和企業(ye) 中的應用方向和初步成效，為(wei) 促進能耗在線監測係統應用得到進一步發展提出有益的思考。

2、福建省能耗在線監測係統建設進展

2.1加強創新設計，推動省級平台建設

在省級平台建設上，福建省結合自身實際，積極探索“互聯網+節能"服務新模式，采用物聯網、雲(yun) 計算等先進技術，完成能耗監測、能效對標、節能管理、計量管理、數據質量評價(jia) 、建模分析應用、能源數據可視化等功能模塊開發並部署上線運行，初步建成一套集數據采集、統計分析、建模預測、流程管理、圖譜展示等功能為(wei) 一體(ti) 的全省“能源管理大數據平台"。省級平台已於(yu) 2021年9月完成全部建設內(nei) 容，並通過了省發改委的竣工驗收評審。

2.2推進製度建設，保障係統穩定運行

能耗在線監測係統建設是一項係統性工程，涉及企業(ye) 、第三方服務機構等各方職責和法律責任，保障係統長期穩定運行。

2.3強化技術支撐，提升監測數據質量

為(wei) 保障上傳(chuan) 至省級平台的在線監測數據質量，福建省首先做好事前接入端係統源頭監管，編製了《企業(ye) 端係統建設技術方案》，並建立完善方案評審工作機製，嚴(yan) 格技術方案評審，確保方案設計的科學性和合理性,從(cong) 監測邊界、監測方式、軟硬件配置、運維管理等方麵統一了接入端建設的標準化和合規性，夯實數據質量建設基礎。同時，強化事後監管，在全國製定了《工業(ye) 企業(ye) 能耗在線監測數據質量評價(jia) 技術規範》的地方標準，從(cong) 完整性、準確性、時效性、可驗證性、有效性、規範性等六方麵對聯網數據的質量進行評價(jia) ，督促不符合要求的企業(ye) 及時整改，保障各企業(ye) 上傳(chuan) 數據的質量。

3、能耗在線監測係統在節能管理中的應用

福建省重點用能單位能耗在線監測係統主要建設包括政府網站統一技術平台提供的架構，為(wei) 社會(hui) 公眾(zhong) 提供節能和計量宣傳(chuan) 服務。本文對於(yu) 係統的部分功能在節能管理中的應用進行分析。

3.1服務於(yu) 政府部門能耗雙控工作

以往節能主管部門一般隻能通過企業(ye) 填報能源利用狀況報告、節能監察、能源審計、節能診斷等方式掌握企業(ye) 曆史能源消費數據，具有嚴(yan) 重的滯後性和不全麵性。能耗在線監測係統的建立，使第一季度泉州陶瓷行業(ye) 受春節假期影響，行業(ye) 總能耗呈U型波動趨勢，其中2月份總能耗相比1月份環比下降約60%，3月份開始逐步恢複到1月初能耗水平。

3.2服務於(yu) 政府部門能源消費預測分析工作

通過匯聚各重點用能企業(ye) 能源消費的海量大數據，能耗在線監測係統利用人工智能技術構建多種模型，可以用於(yu) 全省、行業(ye) 、地區、企業(ye) 間的能耗和能效數據預測分析。模型的有效性依賴於(yu) 用於(yu) 模型訓練的數據總量和數據本身的質量，所以在構建模型之前，需要係統提供足夠多和足夠好的數據。圖3是係統對某周期性生產(chan) 企業(ye) 能源消費的預測趨勢圖，可以看出該模型較好地預測了企業(ye) 未來能源消費趨勢。

3.3服務於(yu) 企業(ye) 間能效對標工作

能耗在線監測係統的建立，打破單一企業(ye) 能效指標的信息壁壘，通過采集各企業(ye) 能源消費數據，測算不同企業(ye) 單位產(chan) 品能耗等指標，並進行對標分析，為(wei) 能效水平較低的企業(ye) 查找原因，提出節能診斷意見建議。

3.4服務於(yu) 企業(ye) 能源精細化管理

在推進企業(ye) 能源精細化管理方麵，福建省通過專(zhuan) 項資金引導，已幫扶50餘(yu) 家企業(ye) 開展二級、三級能耗在線監測建設，助力企業(ye) 提升能源管理精細化水平，深挖自身節能潛力。隨著能耗在線監測係統建設的不斷深入，各重點用能企業(ye) 的信息化節能意識不斷提高，節能改造意願不斷增強。如福建省某有色金屬冶煉企業(ye) 按照自己的需求展開係統應用，購置配備大量智能化采集儀(yi) 表設備，把能耗在線監測係統作為(wei) 能源管理支撐係統，指導日常生產(chan) 和管理考核；某水泥生產(chan) 企業(ye) 在新能耗在線監測係統推進過程中，建設符合自身需求的智慧工業(ye) 能源管理係統，實現水泥的燒成溫度、窯尾溫度、係統壓力等關(guan) 鍵參數實時調整，有效地提高生產(chan) 效率和能源利用效率，單位熟料綜合能耗下降2.1kgce/t，年節約能耗達到4000噸標準煤。通過能耗在線監測係統推動，越來越多的重點用能企業(ye) 逐漸接受了信息化節能的理念，將持續加大投入，構建更加完善的能源管理平台。

3.5服務於(yu) 節能監督管理工作

通過能耗在線監測係統建立了政府監管部門通過企業(ye) 上報材料，及時、便捷地完成了書(shu) 麵監察工作。

3.6服務於(yu) 用能權交易和碳排放交易工作

當前，全國碳排放交易和部分用能權交易試點省份的能源消費數據主要來源於(yu) 企業(ye) 自查和極大地降低數據造假的可行性和數據核查成本，使用能權交易和碳排放交易市場更加公平、公正、透明、高效。

3.7服務於(yu) 節能宣傳(chuan) 培訓工作

通過能耗在線監測係統還可以開展節能法律法規、標準規範、節能動態等宣傳(chuan) ；推廣先進節能產(chan) 品技術；征集企業(ye) 意見建議等。

4、推進係統應用的思考

在“碳達峰碳中和"背景下，節能管理工作將越來越重要，在其中應用信息化技術也已經成為(wei) 必然趨勢。盡管福建省能耗在線監測係統的建設和應用已取得初步成效，但也依然存在一些問題，如企業(ye) 主體(ti) 責任意識不夠強、數據質量不夠高、技術規範不夠全麵、政策法規宣傳(chuan) 不夠到位等問題，需要進一步推進解決(jue) 。

4.1持續提升在線監測數據質量

數據質量是能耗在線監測係統的生命線，也是係統應用的基礎。從(cong) 相關(guan) 法律法規、部門規章等規定均要求重點用能企業(ye) 落實主體(ti) 責任。重點用能企業(ye) 應提升對能耗在線監測係統的認識，建立健全係統管理製度，按要求做好係統的日常維護，確保接入端設備正常運行,自動監測數據真實、完整、準確。政府部門應持續加強係統運維力度，采用能源計量審查、節能監察等手段，依法依規督促數據質量異常的企業(ye) 及時整改，督促重點用能企業(ye) 按要求配齊能源計量器具。

4.2健全能耗在線監測技術標準

為(wei) 了規範和指導重點用能單位能耗在線監測係統建設工作，國家已推出電力、鋼鐵、石油化工等三個(ge) 行業(ye) 的采集指南，但其他行業(ye) 的采集指南仍然缺失。我省能耗在線監測建設工作涉及行業(ye) 較多，如化工、化纖、紡織、印染等重點用能行業(ye) 仍缺乏行業(ye) 采集指南，對相關(guan) 行業(ye) 推廣二、三級能耗在線監測係統建設和應用產(chan) 生了技術壁壘。建議持續推進相關(guan) 行業(ye) 能耗在線監測技術標準製定工作，為(wei) 推進重點用能企業(ye) 能源精細化管理提供統一的技術支撐。

4.3加強係統建設應用的宣傳(chuan) 推廣

加強能耗在線監測係統應用宣傳(chuan) ，開展能耗在線監測典型案例征集工作，遴選重點行業(ye) 監測數據質量好、係統應用成效顯著的企業(ye) ，形成一批可借鑒、可複製、可推廣的經驗，及時進行宣傳(chuan) 推介，帶動全省能耗在線監測係統建設示範作用，全麵營造政策引導、全社會(hui) 參與(yu) 的良好氛圍，共同推進係統建設。

5、平台概述

Acrel-5000web建築能耗分析係統是用戶端能源管理分析係統，在電能管理係統的基礎上增加了對水、氣、煤、油、熱(冷)量等集中采集與(yu) 分析，通過對用戶端所有能耗進行細分和統計，以直觀的數據和圖表向管理人員或決(jue) 策層展示各類能源的使用消耗情況，便於(yu) 找出高耗能點或不合理的耗能習(xi) 慣，有效節約能源，為(wei) 用戶進一步節能改造或設備升級提供準確的數據支撐。用戶可按照政府管理節能工作的部門報送能源審計報告。

6、應用場所

適用於(yu) 公共建築、集團公司、工業(ye) 園區、大型物業(ye) 、學校、醫院、企業(ye) 等不同行業(ye) 的能耗監測與(yu) 管理的係統設計、施工和運行維護。

7、係統結構

Acrel-5000建築能耗分析係統以計算機、通訊設備、測控單元為(wei) 基本工具，根據現場實際情況采用現場總線、光纖環網或無線通訊中的一種或多種結合的組網方式，為(wei) 大型公共建築的實時數據采集及遠程管理與(yu) 控製提供了基礎平台，它可以和檢測設備構成任意複雜的監控係統。開放性、網絡化、單元化、組態化的采用麵向對象的分層、分級、分布式智能一體(ti) 化結構。建立如下層次結構：

8、係統功能

1）係統概況

平台運行狀態，當月能耗折算、地圖導航，各能耗逐時、逐月曲線，當日，當月能耗同比分析滾動顯示。

2）用能概況

對建築、部門、區域、支路、分類分項等用能進行對比，支持當日逐時趨勢、當月逐日趨勢曲線、分時段能耗統計對比、總能耗同環比對比。

3）用能統計

  對建築、區域、分項、支路等結構按日、月、年報表的形式統計對分類能源用能進行統計，支持報表數據導出EXCEL，支持選擇建築數據進行生成柱狀圖。

4）複費率統計

複費率報表按日、月、年統計對單棟建築下不同支路的尖、峰、平、穀用電量及成本費用進行統計分析。支持數據導出到EXCEL。

5）同比分析

對建築、分項、區域、支路等用能按日、月、年以圖形和報表結合的方式進行用能數據同比分析。

6）能源流向圖

能源流向圖展示單棟建築時段內(nei) 各類能源從(cong) 源頭到末端的的能源流向，支持按原始值和折標值查看。

7）配電監測/管網圖

 以變電站配電結構一次圖或建築水、燃氣管網圖展示結構中各重要節點數據，方便用戶掌握能源運行時參數。

8）夜間能耗分析

  夜間能耗以表格、曲線、餅圖等形式對選擇支路分類能源在時段工作時間與(yu) 非工作時間用能統計對比，支持導出報表。

 9）三維展示

  通過3D圖形方式展示項目現場模擬圖，以更直觀的方式對項目中建築或設備數據進行動態展示。

10）設備管理

設備管理包括，設備類型、設備台賬、維保記錄等功能。輔助用戶合理管理設備，確保設備的運行。

11）用戶報告

用戶報告針對選定的建築自動統計各能源的月使用的同環比趨勢，並提供簡單的能耗分析結果，針對用電提供單獨的複費率用能分析，報告可編輯。

9、係統硬件配置

10、結語

本建設重點用能單位能耗在線監測係統是貫徹落實黨(dang) 政府部門加強節能管理、用能單位提高能源管理精細化水平的重要途徑。通過近4年來的不斷推動，福建省已基本建成了覆蓋全省重點用能企業(ye) 的能耗在線監測係統，並在能耗雙控、能源消費預測分析、企業(ye) 能效對標、企業(ye) 能源精細化管理、節能監督、用能權交易、節能宣傳(chuan) 培訓等方麵得到了初步應用，取得了一定的成效。下一步，應著力解決(jue) 企業(ye) 主體(ti) 責任意識不強、監測數據質量不夠高等問題，進一步提升能耗在線監測係統應用水平，服務於(yu) 全省節能工作大局。

安科瑞侯文莉