助力雙碳踐行綠色發展，企業節能增效的智慧之選——智慧工廠能效管理解決方案

安科瑞，李明君

一、 傳統工廠能耗系統現狀

基礎設施：

缺乏頂層設計，智慧化建設碎片化，不成體系，建成即落后；

弱電系統、網絡、數據中心等基礎設施老化，服務感知差；

缺乏設備在線監視，無法及時發現故障和分析利用率；

管理運營：

現場抄表費時費力，存在安全隱患；

運維困難，巡檢效率低，運營成本高；

人工統計分析困難，工作量巨大；

數據支撐：

不能監測和分析能源消耗，造成能源浪費；

信息孤島難以打破，各信息系統數據無法共享；

節能降耗毫無頭緒，不知從何下手；

二、 工廠節能改造的好處有哪些呢？

節約能源成本：工廠在生產過程中通常需要消耗大量的能源，特別是電力。如引進高效節能設備、優化生產流程、提高設備能效等措施，可以顯著降低能源消耗，進而減少能源成本支出。這對于工廠來說，意味著更高的經濟效益和更強的市場競爭力。

提升設備效率：節能改造往往伴隨著設備的更新換代和技術升級。采用先進的節能技術和設備，可以顯著提高設備的能效和穩定性，減少能源浪費和故障率。這不僅提升了生產效率，還延長了設備的使用壽命，降低了維護成本。

減少環境污染：傳統的工業生產方式往往對環境造成嚴重影響，如溫室氣體排放、空氣污染等。通過節能技改，可以降低工廠的碳排放量和環境污染，有助于實現可持續發展。這符合國家和地方的環保政策要求，也有助于提升企業的社會責任形象和品牌價值。

符合政策要求：許多國家和地區都制定了能源效率和環保方面的法規、標準和政策。工廠進行節能技改，可以確保符合相關要求，避免面臨法律和經濟上的不利后果。同時，政府也通過出臺稅收優惠政策、補貼政策等措施，鼓勵企業進行節能減排。

促進技術創新和產業升級：節能技改需要引進和應用新技術、新材料和新設備，這有助于推動工廠的技術創新和產業升級。通過不斷改進和優化生產流程，工廠可以提高產品質量和生產效率，進而提升整體競爭力。

實現可持續發展：隨著全球氣候變暖和資源約束加劇，可持續發展已成為全球共識。工廠進行節能技改，不僅有助于減少能源消耗和環境污染，還可以提高資源利用率和經濟效益，為實現可持續發展做出貢獻。

三、 智慧工廠能源管理解決方案是什么樣呢？

3.1 方案概述

智慧工廠能源管理解決方案是針對現代工廠能源管理需求而設計的一種綜合性解決方案，它結合了物聯網、大數據、云計算等先進技術，實現對工廠能源使用的全面監控、分析和優化。

通過安裝智能傳感器、智能電表等前端數據采集設備，實時采集工廠內各種能源的消耗數據，如電能、水能、氣體等。這些數據通過有線或無線方式傳輸至后端的能源管理平臺，由平臺進行統一管理和分析。平臺利用大數據技術和人工智能算法，對能源數據進行深度挖掘和分析，發現能源使用的規律和潛在問題，為工廠提供針對性的能源優化建議。

3.2 能源方案組網構架

系統由感知層（能源計量終端）、網絡層（通訊管理終端）和平臺層（企業能源管控平臺）三個部分組成。

感知層：連接于網絡中的各類傳感器，包括電力儀表、溫濕度控制器、開關量監測模塊、水表、氣表、冷熱量表等；

網絡層：智能網關，采集感知層的數據，進行規約轉換及存儲之后將數據上傳至管理平臺；

平臺層：包含應用服務器和數據服務器，可在PC端或移動端實現應用；

3.3 特色功能

自定義駕駛艙：用戶根據實際需求自己搭建駕駛艙，通過豐富的圖形化界面展示各類統計數據；

3D可視化：通過虛擬仿真實現多維度可視化，為客戶提供數字化服務，助力企業能源經濟雙向管理，提升能源管理水平；

工業組態：用戶自己組建監控管網，通過友好的人機界面展示監測數據，進行設備遠程控制；

數據自診斷：數據異常診斷，提升安裝調試效率，保障數據準確性；

能效分析報告：提供設備能效分析結果及節能建議，幫助管理人員全面了解企業的能效水平，為企業節能降耗提供數據支持；

碳資產管理：確定核算邊界-->確定排放源數據來源-->碳排放核算-->測算碳配額-->碳配額分解-->確定碳交易策略；

能源損耗：直觀反映各級用能單位能源計量偏差和損耗，及時預防“跑冒滴漏” 現象；

生產產品單耗：對接ERP、MES、MIS等系統，從企業、車間、產線、班組、設備等維度的單位產品能耗/單位產值能耗進行統計分析；

設備運行能效展示：實時監測設備運行狀態，遠程控制指令發送，能耗和能效運行數據，異常報警；

空調控制：合理控制空調，達到節能、舒適、高效的目的；

光伏發電系統監控：電站運行監視：日、月、年發電量，發電量曲線圖，逆變器狀態；逆變器曲線分析：電壓、電流、輻照度、溫度、有功功率；光伏電站配電圖；

電力監控：保障變電所安全、穩定、經濟運行，解決運維難的問題，降低人力成本；

電能質量：改善用電質量，降低線損，提高設備用電效率，降低設備故障率；

四、 工廠能源改造方案有哪些核心硬件呢？

APM/AEM/AMC/DTSD/ADW電能計量及分析儀表：多種類型的電能計量儀表，支持嵌入式、導軌式安裝，RS485、Lora、4G等數據上傳模式。電能計量表計安裝在主要配電節點、重點用能設備等處，綜合能源管理平臺實時采集用電數據，對用電數據進行逐時、逐日、逐月分析，并結合國家、行業標準，統計企業整體碳排放，為碳中和提供基礎數據服務。企業用能總量數據和強度數據可上傳至政府監管平臺，滿足政府碳排放監管要求。

ANet多串口智能網關：高性能通用型智能通信管理機，采用嵌入式硬件計算機平臺，具有多個下行通信接口及多個上行網絡接口，用于將一個目標區域內所有的智能監控/保護裝置的通信數據整理匯總后，實時上傳主站系統，完成遙信、遙測等能源數據采集功能。產品支持接收上級主站系統下達的命令，并轉發給目標區域內的智能系列單元，完成對廠站內各開關設備的分、合閘遠方控制或裝置的參數整定，實現遙控和遙調功能，以達到遠動輸出調度命令的目標。

BM100系列信號隔離器：采用電磁隔離和光電隔離兩種方式，將模擬信號和數字信號進行隔離輸出。保障信號的穩定性和抗干擾能力。通過可靠的電路設計保證不同類型信號轉換的精度和信號通道之間的獨立性，在工業控制領域發揮著重要的作用。

ARD系列智能電動機保護器：低壓電動機作為一種重要的末端動力設備，在工業、市政等領域發揮著不可替代的作用。因其較高的價格以及連續運行的工作特性，往往被期予更長的使用壽命。電動機保護器為低壓電動機提供豐富的電參量測量以及完善的保護功能，可有效延長電動機的使用壽命。具備靈活的控制和邏輯可編程功能，滿足現場復雜的控制邏輯。

智能照明：Acrel-Bus智能照明控制系統可實現照明燈具的遠程集中控制、就近控制功能，并且可以和其他設備進行聯動控制。

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