浙江重点用能企业能耗数据监测

重点用能企业能耗数据监测

      安科瑞重点用能企业能耗在线监测系统Acrel-5010按照《关于进一步推动重点能用能单位能耗在线监测系统建设的通知》文件和《NHJC-2018 重点用能单位能耗在线监测系统》系列标准要求，为企业接入端系统提供解决方案，完成重点用能单位能耗数据的采集和上传，加强能源消费总量和强度“双控"形式分析和预测预警，推动完成“双控"目标任务。

1 背景及必要性

      根据《重点用能单位节能管理办法》规定，重点用能单位是指：() 年综合能源消费量万吨标准煤及以上的用能单位；(二) 院有关部门或者省、自治区、直辖市人民管理节能工作的部门指的年综合能源消费量五千吨标准煤及以上不满万吨标准煤的用能单位。

      重点用能单位全约17000家，能源消费量占全能源消费总量的60％，是节能工作的重点对象，抓好这部分企业的节能管理工作，是实现“十三五"单位GDP能耗比2015年降低15%、能源消费总量控制在50亿吨标准煤以内的重要支撑和保证。

      根据《重点用能单位节能管理办法》四章（法律责任）三十条规定，重点用能单位不按要求开展能耗在线监测系统建设和能耗在线监测工作的，由管理节能工作的部门以书面形式责令限期整改；逾期不整改的或者没有达到整改要求的，由管理节能工作的部门处万元以上三万元以下罚款。

2 应用场景

◆水泥企业

◆铁合金企业  

◆钢铁企业  

◆有色金属企业

◆电石企业

◆化工企业

◆其他工业生产企业

3 平台整体结构

端系统结构

      根据《重点用能单位能耗在线监测系统推广建设工作方案》的要求，重点用能单位接入端系统部署在重点用能单位内部，由重点用能单位负责建设。

主要功能:

      通过计量仪表、工控系统等采集、汇总本单位能耗数据，将数据上传至省级平台，或直接上传至家平台;

      重点用能单位接入端系统要通过网闸、防火墙、隔离等安全措施，确保内部系统安全和数据安全；

      要具备远程升级维保、端多传、接收家和省级平台推送信息和用能单位自身能源管理所需的功能。

端设备

      企业接入端系统需要从生产过程控制系统中采集能耗相关数据，考虑到企业生产网络与办公网络(互联网) 之间并不互通的实际情况，企业接入端系统将通过具备2+1架构的物理隔离装置--能耗在线监测端设备，在数据传递过程中确保从生产网络（内网）获取的能耗数据以单向传递、隔离加密、文件摆渡的形式安全传递到办公网络(外网)，再通过外网主机侧的CA数字认证证书进行身份认证识别后上传至省(市）级平台。结构如右图所示。

◆支持从现场的仪表通过Modbus（GB/T19582）、DL/T645、CJ/T188等协议采集需要的能耗实时数据，并进行汇总生成上报的能耗数据；

◆支持从能源网关、DTU、SCADA通过Modbus TCP（GB/T19582）、能耗协议等上传的能耗实时数据，并进行汇总生成上报的能耗数据；

◆支持从自动化信息系统通过OPC协议采集需要的能耗实时数据，并进行汇总生成上报的能耗数据；

◆支持手工填报数据：对于不具备在线采集条件的数据，提供手工填报数据上传；

◆具有基础数据处理、本地存储功能，本地历史数据可存储6个月以上；

◆可根据项目情况录入企业基本信息、企业生产层级结构、计量器具档案信息、端设备信息、数据采集项信息等各类基本信息；

◆按照《NHJC-04-2018 重点用能单位能耗在线监测系统技术规范-端设备接口协议规范》的要求往家或省级平台上传数据；

◆支持断线缓存，保证数据的连续性；

◆端设备平台方便用户使用、配置；

◆支持人工补录、远程升级；

◆用能数据集抄；

◆数据上传日志；

4 能管平台功能

      除了满足要求的数据上传的要求，我司还可帮助企业搭建能源管理平台，通过该平台可实现对企业用能的精细化管理，并进步挖掘潜在的能源节约空间和改造机会，进而实现节能降耗与提质增效。

能耗统计

全厂看板

全厂看板页面概要显示企业的基本信息、日/月/年吨标煤能耗、每个分类能耗的逐日用能趋势、数据上传记录等信息；

能源流向图

能源流向图以图形的方式加直观的显示企业能耗的组成，迅速定位能耗占比高的能源类别；

全厂能耗统计

按日、月、年统计全厂次能源、二次能源、耗能工质消耗量，并将各类能源按折标系数折算成吨标煤能耗；

工序能耗统计

按日、月、年统计企业各生产工序的能源消耗，并根据折标系数折算成吨标煤能耗；

产品单耗统计

按日、月、年统计企业各产品的能源消耗，并与产量数据结合，计算产品的单耗；

重点耗能设备能耗统计

按日、月、年统计企业重点用能设备的能源消耗，并根据折标系数折算成吨标煤能耗；

计量器具数据集抄及用能统计

远程集抄电表、水表、流量计等计量器具的数据，并按日、月、年统计用能数据；

手工填报

对于些无法通过计量器具远程采集用能数据的能源（如：煤、油等），提供手工填报用能数据功能；

能耗分析

趋势分析

以柱状图的形式直观显示能源类别、工序、重点用能设备的日、月、年用能趋势；

同环比分析

对能源类别、工序、重点用能设备用能进行同比、环比分析；

能效对标

将企业实际能效与家或行业标准进行比较，使企业即时、直观了解本单位能源消耗是否合理；

能耗预警

当能源消耗超过历史同期数据、预先设置的单位时间消耗大值、家标准等情况时，系统主动提醒；

能源计量审查

提供能源审计功能，方便用户查看每月的能源消耗量与能耗数据的质量；

能源平衡网络

显示重点能耗单位从购入存储、加工转换、输送分配、终端分配各个环节的能耗情况；

用能监测

配电监测

实时在线监测全厂配电情况（电压、电流、功率、电能）；

用水管网图

实时在线监测全厂的用水管网（流量、流速）；

基础信息配置

重点耗能设备信息

重点耗能设备信息页面可以配置该设备所在的生产工序、工序单元，可以选择所属分类；以及设备安装地点、设备所属部门、设备运行情况、设备生产厂家等些基本信息。

用能单位工序信息

生产工序是整个生产过程中加工产品的次序，用能单位生产工序信息页面可以配置生产工序编号（工序编号长度为两位）、生产工序名称等。

浙江拟对9类行业实施高耗能行业阶梯电价及超限额加价机制

     10月3日，浙江省发布《浙江省关于建立健全高耗能行业阶梯电价和单位产品超能耗限额标准惩罚性电价的实施意见（征求意见稿）》。意见明确了八大高耗能行业列入了阶梯电价加价范围，包括纺织、非金属矿物制品业、金属冶炼及压延加工业、化学原料及化学制品制造业、石油煤炭及其他燃料加工、造纸和纸制品、化学纤维制造、电力热力的生产和供应业，浙江本次将“数据中心"作为阶梯电价加价范畴。另外明确超限额电价档次和执行标准：

     （一）阶梯电价。重点用能企业超出年度基准能耗的，超出基准能耗的部分按等价值折算成电量，按照0~10%（含）、10%~20%（含）、20%以上三档执行阶梯电价。阶梯电价实行年度“即超即加"制度。对于企业连续两年内未整改或整改不到位的，加大阶梯电价加价幅度。

     （二）惩罚性电价。对于单位产品用能量超过能耗限额标准的，企业综合能耗按当量值折算成用电量，按照超过限额能耗标准0~5%（含）、5%~10%（含）、10%以上三档执行惩罚性电价加价。惩罚性电价实行“超过限额标准全电量加价"制度。

     如果该意见实施，对很多高能耗企业将是生死攸关的大事。意见所列的高能耗行业大部分都是毛利率非常低的，以金属制品行业来分析，根据业内12家上市公司年报披露，2020年度行业营业总收入均值为112.06亿元，毛利率均值为18.67%，而这些企业成本很大一部分为用电成本，如果真的触发加价机制，那么很多企业可能会亏损。

     那么被列入加价范围的高能耗企业如何应对高能耗阶梯电价以及惩罚加价措施呢？先看看阶梯电价是针对企业能耗总量的，超出部分按照超出比例执行阶梯电价，但是惩罚性电价是针对产品单耗超出能耗限额标准的，这就需要企业对总能耗和产品单耗以及能耗限额标准都必须非常了解，另外还可以配置分布式光伏等新能源方案来降低对电网的需求避免触及加价。安科瑞能源管理平台可以帮助生产企业直观了解总能耗和产品单耗，并和限额标准进行对比，计算数据中心能效指标，避免加价惩罚。

Acrel-7000企业能源管控平台

1系统架构  

安科瑞能源管控系统采用分层分布式网络结构，具有良好的可靠性与实时性，主要由现场感知层（能源计量终端）、网络层（通讯管理终端）和平台层（能源监控平台）三个部分组成。

●  感知层：连接于网络中用于水、电、气等参量采集测量的各类型的传感器。可为本公司各系列带通讯网络电力仪表、温湿度控制器、开关量监测模块以及合格供应商的水表、气表、冷热量表等。

●  网络层：智能网关采集设备层数据，进行规约转换及存储，将数据上传至管理平台。

●  平台层：包含应用服务器和数据服务器，可在PC端或移动端实现应用。

1.1 适用场合：

      汽车制造，钢铁冶金、水泥建筑、石油化工企业，轨道交通等高能耗制造业。

1.2 平台功能：

1.2.1 平台首页：

     通过展示企业及各区域的能耗折标、产值、异常、、占比、通讯情况，点击区域展示该区域的分类能耗、产值等相关信息，可直观了解企业当前用能情况。

●数据监视实时化

●能源管控精细化

●企业管理数字化

●节能减排全化

1.2.2 实时监视：对企业各级的各类能源使用情况及能源异常事件进行进行实时监控，确保整个能源供给、转换和消耗过程的可靠和稳定。

● 实时监控企业，区域，车间，产线，工序，设备的电、水、燃气、压缩空气、流量、压力、 温度等状态

● 实时监视变压器及耗能设备的运行状态及用能参数，测算运行损耗，找出经济运行区间，进行无功补偿，从而降低损耗，节约电量

● 实时监视空调的运行状态，可远程设定工作模式、室内温度值，风机三速、水阀开/关，达到节能的目的。

1.2.3 生产管理：监控企业的生产工艺耗能及单位产品耗能情况，及时掌握企业的生产状况，确保设备的稳 定、经济运行，并进行多维度分析，以便企业能够及时调整生产工艺，降低生产成本，提高产量，量化每一参数调整对能耗的影响。

● 实时监视生产过程中设备运行状态及异常，及时解决设备故障停运导致无法正常生产。

● 打通与ERP、MES、PLC、DCS、SCADA、用户的信息管理系统等的数据交互，打破数据孤岛，实现生产数据的对接。

1.2.4 能耗统计：对企业各级的电、水、气等分类/分项能源消耗进行计量，通过对比相同颗粒度的能耗使用情况，了解不同对象的能耗规律，自动对这些对象进行能耗，找出能源使用过程中的漏洞和不合理地方，从而调整能源分配策略，减少能源使用过程中的浪费。

● 对计量监测对象的用能按日、周、月、季、年进行同环比分析。

● 生成企业各节点的日、周、月、季、年用能报表。

● 对计量监测对象进行用能。

● 建立数据分析模型，对企业多节点的能耗趋势进行对比分析。

1.2.5 能源成本分析：

对电、水、气等分类能源周期内的费用进行统计分析，以了解整个企业能源费用成本的详细分布情况。通过对多个考核区域进行耗能成本对比分析，为用户建立绩效奖惩机制和日常管理提供真实、可靠的数据依据。

● 对企业、车间的电、水、气等分类能源消耗费用进行统计，并进行同环比以及占比分析。

● 以日、月、年等时间维度对各类能源消耗费用进行统计，并进行同环比分析。

1.2.6 能源绩效分析

对企业各类能源使用、消耗、转换，按班组、区域、车 间，产线、工段、设备等进行日、周、月、年等时间维度进行绩效分析，按照能源计划或制定的绩效指标进行KPI比较考核，帮助企业了解内部能效水平和节能潜力。

1.2.7 节能分析

为企业的管理人员提供能耗数据统计结果汇总和节能分析结论展示，让用户进一步挖掘节能潜力，提高经济效益。

● 测算损耗，找出经济运行区间，调整负载，从而降低损耗，进行无功补偿，节约电量。

● 实现“容改需"，降低基本电费。

● 及时的发现在使用过程中的跑冒滴漏和异常用能等浪费的问题。

1.3 能源管控平台能给企业带来什么？

(1)在线监测电能质量：① 谐波含量；② 三相不平衡度；③ 功率因数，避免被罚款。

(2)用能安全：① 监测设备运行工况，保证运行良好；② 预警电气火灾，预防事故；③ 及时排除故障，保证正常生产；④ 快速定位并干预切除隐患，保证能源供应良好。

(3)节省人力成本：少人或者无人值守，减少人工统计工作量，降低人力成本。

(4)节能降费：① 根据用电情况实现“容改需"，降低基本电费；② 实现调整负载、削峰填谷、无功补偿，节省能源费用。可实现办公节能百分之10左右，总节能百分之8左右。

(5)提高设备利用率：① 监控变配电设备运行状况，降低损耗，保证经济运行

(6)打破信息孤岛：提供标准的数据接口与ERP/MES/MIS/PLC/DCS/SCADA等系统实现对接。

(7)持续增值：实时了解耗能状况，接入电力需求侧管理平台，享受国家补贴，参与碳排放交易，助力碳达峰和碳中和。

2. 用能单位能耗在线监测

     2021年2月国家四次发布了《关于进一步推动能用能单位能耗在线监测系统建设的通知》，要求按照《NHJC-2018 用能单位能耗在线监测系统》系列标准要求完成用能单位能耗数据的上传，加强能源消费总量和强度“双控"形式分析和预测预警，推动完成“双控"目标任务。这个对企业是强制性要求，也有利于企业监管能耗数据。

     安科瑞用能企业能耗在线监测系统可为企业接入端系统提供解决方案。系统从现场传感器或生产过程控制系统中采集能耗相关数据，考虑到企业生产网络与办公网络(互联网) 之间并不互通的实际情况，企业接入端系统将通过具备2+1架构的物理隔离装置--能耗在线监测端设备，在数据传递过程中确保从生产网络（内网）获取的能耗数据以单向传递、隔离加密、文件摆渡的形式传递到办公网络(外网)，再通过外网主机侧的CA数字认证证书进行身份认证识别后上传至省(市）级平台。

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