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淺談區(qū)域能耗在線監(jiān)測(cè)與能源管理平臺(tái)建設(shè)與應(yīng)用

更新時(shí)間：2021-06-04點(diǎn)擊次數(shù)：1813次

摘要：能源問(wèn)題一直以來(lái)都受到人類(lèi)社會(huì)的廣泛關(guān)注。我國(guó)的能源結(jié)構(gòu)以煤為主，煤炭的消費(fèi)占70%左右，并且其消費(fèi)量及所占比例還會(huì)有所增加[1]。化石燃料的使用是CO2等溫室氣體增加的主要來(lái)源，而氣候變化的誘因是碳排放，因此氣候變化的實(shí)質(zhì)問(wèn)題也是能源問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：能耗；能源管理平臺(tái)建設(shè)

1 引言

目前我國(guó)正處于工業(yè)化和城鎮(zhèn)化加速發(fā)展的階段，能源消耗強(qiáng)度較高，消費(fèi)規(guī)模不斷擴(kuò)大，能源問(wèn)題已經(jīng)成為制約經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的重要因素，解決能源問(wèn)題根本出路在于開(kāi)發(fā)與節(jié)能并舉，節(jié)約優(yōu)先的方針，大力推進(jìn)節(jié)能降耗，提高能源利用率。隨著各地區(qū)節(jié)能壓力和難度的逐漸增大，節(jié)能降耗的任務(wù)十分艱巨。區(qū)域能源信息平臺(tái)的建設(shè)，提高了整個(gè)區(qū)域節(jié)能降耗工作的效率和成效，為加強(qiáng)節(jié)能管理、提高能源利用效率、實(shí)現(xiàn)“十二五”節(jié)能目標(biāo)提供了有力支持。

2 國(guó)內(nèi)外區(qū)域能源管理平臺(tái)建設(shè)現(xiàn)狀

2.1 國(guó)內(nèi)外區(qū)域能源管理現(xiàn)狀

長(zhǎng)時(shí)間以來(lái)能源短缺一直是困擾各國(guó)的主要問(wèn)題。節(jié)能可以緩解能源瓶頸制約，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，是當(dāng)前一項(xiàng)為緊迫的任務(wù)。關(guān)于節(jié)能降耗與信息化的聯(lián)系，國(guó)內(nèi)很多學(xué)者都進(jìn)行過(guò)探討和研究。同時(shí)國(guó)外在樓宇自控方面技術(shù)相對(duì)成熟，建立了相對(duì)成熟的建筑節(jié)能評(píng)估方法和標(biāo)準(zhǔn)，另外在政策上鼓勵(lì)開(kāi)設(shè)能源服務(wù)公司，建筑節(jié)能改造市場(chǎng)化程度比較高，政府也組織一些城市大型公建能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。*的管理方法和經(jīng)驗(yàn)值得我們借鑒和學(xué)習(xí)。

2.2 我國(guó)能源政策

我國(guó)已將節(jié)能減排作為一項(xiàng)長(zhǎng)時(shí)間國(guó)策擺在突出重要的地位。陸續(xù)出臺(tái)了相關(guān)政策法規(guī)以及一系列行政和經(jīng)濟(jì)手段。針對(duì)能源監(jiān)測(cè)平臺(tái)的建設(shè)，國(guó)家各部委及部分地方政府也紛紛出臺(tái)相關(guān)政策，推動(dòng)監(jiān)測(cè)平臺(tái)建設(shè)。

2011年5月，國(guó)家工信部發(fā)布《關(guān)于建立工業(yè)節(jié)能減排信息監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的通知》（工信部節(jié)[2011]237號(hào)）提及，“部決定組織工業(yè)和信息化系統(tǒng)建設(shè)工業(yè)節(jié)能減排信息監(jiān)測(cè)系統(tǒng)”，“建設(shè)面向各地區(qū)、相關(guān)重監(jiān)測(cè)樣本企業(yè)的工業(yè)節(jié)能減排監(jiān)測(cè)信息系統(tǒng)，應(yīng)用信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)匯總監(jiān)測(cè)相關(guān)數(shù)據(jù)，服務(wù)于國(guó)家及各省市工業(yè)節(jié)能與綜合利用領(lǐng)域政策擬訂、規(guī)劃編制、標(biāo)準(zhǔn)制定、行業(yè)研究、形勢(shì)分析等相關(guān)工作。”江蘇省蘇州市各級(jí)主管部門(mén)近期也提出了利用信息化手段加強(qiáng)節(jié)能管理工作的指導(dǎo)性意見(jiàn)。江蘇省在《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)節(jié)能工作的意見(jiàn)》中提出“建設(shè)重耗能企業(yè)能耗信息平臺(tái)”，蘇州市則在《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)節(jié)能工作的實(shí)施意見(jiàn)》中提出“研究開(kāi)發(fā)節(jié)能監(jiān)測(cè)平臺(tái)，推進(jìn)節(jié)能降耗監(jiān)測(cè)體系建設(shè)”。

3 平臺(tái)特點(diǎn)

針對(duì)區(qū)域的能耗在線監(jiān)測(cè)與能源管理平臺(tái)，適用于政府節(jié)能主管部門(mén)，從監(jiān)測(cè)和管理兩個(gè)層面，實(shí)現(xiàn)政府對(duì)所轄行政地區(qū)的能源消費(fèi)的在線監(jiān)測(cè)，按能耗的區(qū)域、種類(lèi)和趨勢(shì)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。對(duì)所轄行政地區(qū)的重能耗行業(yè)與重耗能企業(yè)的能耗需求進(jìn)行統(tǒng)計(jì)監(jiān)測(cè)，對(duì)本轄區(qū)開(kāi)展的節(jié)能減排改造項(xiàng)目實(shí)施跟蹤，對(duì)節(jié)能量以及溫室氣體減排量進(jìn)行核算監(jiān)測(cè)。為制定節(jié)能減排策略提供可靠的數(shù)據(jù)支撐和科學(xué)的技術(shù)保障。

3.1 系統(tǒng)架構(gòu)

平臺(tái)系統(tǒng)采用國(guó)際上比較成熟的FEA架構(gòu)，它是電子政務(wù)總體框架的*。系統(tǒng)從邏輯上分為三層：感知層、傳輸層和應(yīng)用層。

感知層主要是對(duì)能耗數(shù)據(jù)的采集，在分區(qū)域、分行業(yè)、分類(lèi)別思路的基礎(chǔ)上，采用智能終端采集器具，結(jié)合人工填報(bào)、相關(guān)信息系統(tǒng)批量對(duì)接等，對(duì)用能單位各類(lèi)能源消耗信息、產(chǎn)品及經(jīng)濟(jì)信息等進(jìn)行采集。傳輸層是選擇經(jīng)濟(jì)合理的數(shù)據(jù)傳輸方式，將數(shù)據(jù)傳輸至中心平臺(tái)；應(yīng)用層實(shí)現(xiàn)對(duì)能耗數(shù)據(jù)進(jìn)行分區(qū)域、分行業(yè)的系統(tǒng)分析、對(duì)比、潛力分析等，為優(yōu)化區(qū)域能源分布、能源結(jié)構(gòu)，合理推廣節(jié)能技術(shù)，科學(xué)制定節(jié)能策略提供必要的輔助決策。

3.2 系統(tǒng)功能

平臺(tái)是通過(guò)對(duì)企業(yè)、公建、居民社區(qū)等用能單位，安裝分類(lèi)和分項(xiàng)能耗計(jì)量裝置，采用遠(yuǎn)程傳輸?shù)仁侄螌?shí)時(shí)采集能耗數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)用能單位能耗的在線監(jiān)測(cè)和動(dòng)態(tài)分析功能。平臺(tái)系統(tǒng)的主要應(yīng)用功能如下：能耗地圖分析系統(tǒng)、能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、能耗統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)、能耗分析與輔助決策系統(tǒng)、能源管理與技術(shù)輔助系統(tǒng)、碳排放在線管理系統(tǒng)、能耗配額管理系統(tǒng)。

3.3 平臺(tái)優(yōu)勢(shì)

該平臺(tái)具有以下優(yōu)勢(shì)：綜合能耗管理、數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)化與全化、結(jié)合GIS平臺(tái)、建立節(jié)能技術(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)。

4 區(qū)域平臺(tái)建設(shè)要點(diǎn)

4.1 平臺(tái)建設(shè)具體需求

區(qū)域平臺(tái)建設(shè)所需的具體需求包括：

（1）總體需求

①搭建能耗數(shù)據(jù)在線監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)體系，實(shí)現(xiàn)平臺(tái)對(duì)能源在線監(jiān)測(cè)的采集；

②建立能耗在線監(jiān)測(cè)管理軟件系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)區(qū)域各用能單位的能源生產(chǎn)和使用的在線采集與監(jiān)測(cè)、統(tǒng)計(jì)分析、能效分析、潛力分析等，

③建設(shè)能源信息管理中心，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并存儲(chǔ)能源消耗狀況，智能分析能源消耗強(qiáng)度，對(duì)比分析能源消耗效率，科學(xué)分析節(jié)能潛力，合理制定節(jié)能減排策略，及時(shí)發(fā)布能耗預(yù)警與政府調(diào)控信息等。

（2）功能性需求

①全面監(jiān)測(cè)區(qū)域能耗數(shù)據(jù)；

②區(qū)域化和分行業(yè)管理能耗；

③融合區(qū)域現(xiàn)有信息化資源；

④建立能耗數(shù)據(jù)庫(kù)和節(jié)能技術(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)；

⑤科學(xué)分析與合理決策；

⑥實(shí)現(xiàn)政府企業(yè)共同管理。

（3）性能需求

①系統(tǒng)性能需求；

②系統(tǒng)可靠性要求，系統(tǒng)需要具有較高的可靠性、可控性，能擔(dān)當(dāng)和適應(yīng)不間斷運(yùn)行任務(wù)；

③其他性能需求，包括：系統(tǒng)先進(jìn)性、實(shí)時(shí)性(響應(yīng)時(shí)間)、可靠性、可維護(hù)性、實(shí)用性、安全性、可擴(kuò)充性等方面。

（4）安全保密需求

作為區(qū)域政府，要為信息化體系建立可靠的安全災(zāi)備系統(tǒng)，關(guān)注防病毒、防火墻、入侵檢測(cè)、漏洞掃描等系統(tǒng)建設(shè)。

4.2 平臺(tái)建設(shè)需要注意的環(huán)節(jié)

區(qū)域平臺(tái)建設(shè)是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，需特別注意以下幾個(gè)環(huán)節(jié)：

（1）平臺(tái)軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要結(jié)合區(qū)域現(xiàn)有地理信息庫(kù)、法人庫(kù)、能耗數(shù)據(jù)庫(kù)等基礎(chǔ)。

（2）安裝監(jiān)測(cè)表具采集用能單位的能源消費(fèi)數(shù)據(jù)的方法；

（3）與用能單位現(xiàn)有信息化系統(tǒng)（包括能耗數(shù)據(jù)、經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)、產(chǎn)品數(shù)據(jù)等）進(jìn)行數(shù)據(jù)對(duì)接；

（4）與能源供應(yīng)商的現(xiàn)有系統(tǒng)對(duì)接，采集對(duì)應(yīng)的能源消費(fèi)數(shù)據(jù)；

4.3 建設(shè)實(shí)施要點(diǎn)

（1）把握平臺(tái)實(shí)施的總體部署區(qū)域能源管理平臺(tái)作為一個(gè)先進(jìn)的能耗統(tǒng)計(jì)和監(jiān)管網(wǎng)絡(luò)，支持多種格式的各類(lèi)信息發(fā)布查詢與處理，既要充分利用各相關(guān)部門(mén)的現(xiàn)有系統(tǒng)，又要發(fā)揮信息化的優(yōu)勢(shì)和價(jià)值，實(shí)現(xiàn)能耗統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)和節(jié)能信息管理系統(tǒng)的協(xié)調(diào)配合。

（2）平臺(tái)實(shí)施的安全管理能源信息系統(tǒng)存在著大量的重要數(shù)據(jù)和信息資料，很多數(shù)據(jù)已經(jīng)納入國(guó)防戰(zhàn)略信息范圍，需要重管理和防護(hù)。平臺(tái)的管理單位需對(duì)平臺(tái)實(shí)施進(jìn)行嚴(yán)格的管理。

5 安科瑞重用能單位能耗在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

5.1系統(tǒng)概述

工業(yè)能耗在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是一個(gè)集成Intranet/Internet網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、GPRS無(wú)線傳輸技術(shù)、Web Service軟件技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)等于一體的大型數(shù)據(jù)綜合管理系統(tǒng)。系統(tǒng)為管理者、各級(jí)能耗內(nèi)部用戶、瀏覽者提供了一個(gè)訪問(wèn)的網(wǎng)絡(luò)通道，搭建了一個(gè)合理、高效的信息傳輸平臺(tái)和管理平臺(tái)。工業(yè)能耗在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)應(yīng)用為政府管理部門(mén)、企業(yè)生產(chǎn)管理、計(jì)量管理、節(jié)能管理提高到一個(gè)新的高度，是我們對(duì)節(jié)能減排、節(jié)能降耗實(shí)現(xiàn)的一種行之有效的解決方案。

能源組成及監(jiān)測(cè)內(nèi)容：

圖1 能源組成

圖2 監(jiān)測(cè)內(nèi)容

用電類(lèi)：采集采暖、鍋爐、空調(diào)、制冷、照明、辦公、電梯、水泵、風(fēng)機(jī)、通風(fēng)機(jī)等耗電設(shè)備的用電信息。主要監(jiān)測(cè)其用電量，對(duì)于大耗電設(shè)備監(jiān)測(cè)其電流、電壓及功率因數(shù)等信息。

配電類(lèi)：采集6kv/10kv配電開(kāi)關(guān)設(shè)備、變壓器，狀態(tài)信號(hào)、電壓、電流、有功功率、無(wú)功功率、功率因數(shù)、電能質(zhì)量、電能量等。

用水：自來(lái)水和蒸汽；采集具有485通訊功能的智能熱量表、蒸汽流量計(jì)、水表等；

用氣：煤氣、天然氣；采集具有485通訊功能燃?xì)獗恚?/div>

環(huán)境參數(shù)：采集具有485通訊功能的溫度/濕度計(jì)；采暖空調(diào)供回水溫度；

5.2系統(tǒng)框架

圖3 系統(tǒng)框架

(1)能源消費(fèi)管理系統(tǒng)：該系統(tǒng)可以對(duì)重用能企業(yè)煤、電、油、氣、熱、水等能源和耗能工質(zhì)進(jìn)行定期錄入和實(shí)時(shí)采集，并將收集到的能耗數(shù)據(jù)進(jìn)行整理存儲(chǔ)，為匯總分析和上報(bào)作數(shù)據(jù)支持。

(2)能源利用狀況信息報(bào)送系統(tǒng)

重用能企業(yè)可通過(guò)該系統(tǒng)將企業(yè)本年度的《能源利用狀況報(bào)告》，報(bào)送至市節(jié)能監(jiān)察中心，經(jīng)初審核后，上傳至省節(jié)能監(jiān)察總隊(duì)審核，而后上報(bào)國(guó)家有關(guān)部門(mén)。

(3)單位能耗水平識(shí)別評(píng)價(jià)系統(tǒng)

利用重用能單位能耗數(shù)據(jù)，對(duì)企業(yè)用能狀況進(jìn)行分析評(píng)價(jià)，查找問(wèn)題。為政府節(jié)能管理部門(mén)掌握、分析信息和研究節(jié)能改造并制定相關(guān)政策措施提供科學(xué)的依據(jù)和平臺(tái)。

(4)決策服務(wù)和專(zhuān)家咨詢服務(wù)系統(tǒng)

系統(tǒng)提供直觀、簡(jiǎn)明、快捷的數(shù)據(jù)信息查詢和決策支持服務(wù)。對(duì)重用能企業(yè)的能耗進(jìn)行科學(xué)、合理的咨詢指導(dǎo)，幫助重用能企業(yè)做出及時(shí)、正確、可行、有效的解決方案。

(5)能耗預(yù)測(cè)、能源安全預(yù)警系統(tǒng)

通過(guò)系統(tǒng)全面掌握重用能企業(yè)能源購(gòu)置、使用、消耗及生產(chǎn)情況，對(duì)企業(yè)的用能情況進(jìn)行綜合的評(píng)判和分析，對(duì)比同期值和限定值，對(duì)能耗超標(biāo)情況予以預(yù)警提示。

在全面獲取能源使用的基礎(chǔ)上，進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘分析，實(shí)現(xiàn)能耗的功能，為政府相關(guān)部門(mén)的宏觀決策提供支撐體系。

(6)節(jié)能監(jiān)察及信息發(fā)布、法律法規(guī)知識(shí)培訓(xùn)系統(tǒng)：

通過(guò)該系統(tǒng)平臺(tái)，可對(duì)省重耗能企業(yè)做全面節(jié)能監(jiān)察工作；發(fā)布節(jié)能法律法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)以及能源基礎(chǔ)知識(shí)、能源統(tǒng)計(jì)知識(shí)、節(jié)能監(jiān)測(cè)方法等資料；處理日常節(jié)能管理工作相關(guān)的公文、通知、公告等。

5.3系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)把數(shù)據(jù)信息從各個(gè)企業(yè)的能源監(jiān)控中心采集到后臺(tái)的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，經(jīng)分析與處理，提供分析預(yù)測(cè)和預(yù)警功能。同時(shí)通過(guò)門(mén)戶網(wǎng)站、無(wú)線終端等手段為省、市領(lǐng)導(dǎo)以及相關(guān)委辦局提供了多方位、可視化的便捷服務(wù)。

圖4 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

5.4能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)產(chǎn)品選型

參考文獻(xiàn)

[1]李軍.我國(guó)能源管理現(xiàn)狀及思考[J].技術(shù)與創(chuàng)新管理,2011, 32(6):634-637.

[2]郭菊花，淺談區(qū)域能耗在線監(jiān)測(cè)與能源管理平臺(tái)建設(shè).

[3]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊(cè).2020.06版.

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