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淺談區(qū)域能耗在線監(jiān)測與能源管理平臺建設(shè)與應(yīng)用
更新時間：2021-06-04點(diǎn)擊次數(shù)：1368次
淺談區(qū)域能耗在線監(jiān)測與能源管理平臺建設(shè)與應(yīng)用
摘要：能源問題一直以來都受到人類社會的廣泛關(guān)注。我國的能源結(jié)構(gòu)以煤為主，煤炭的消費(fèi)占70%左右，并且其消費(fèi)量及所占比例還會有所增加[1]?；剂系氖褂檬荂O2等溫室氣體增加的主要來源，而氣候變化的誘因是碳排放，因此氣候變化的實質(zhì)問題也是能源問題。
關(guān)鍵詞：能耗；能源管理平臺建設(shè)
1 引言
目前我國正處于工業(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，能源問題已經(jīng)成為制約經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展的重要因素，解決能源問題根本出路在于開發(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)域能源信息平臺的建設(shè)，提高了整個區(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、實現(xiàn)“十二五”節(jié)能目標(biāo)提供了有力支持。
2 國內(nèi)外區(qū)域能源管理平臺建設(shè)現(xiàn)狀
2.1 國內(nèi)外區(qū)域能源管理現(xiàn)狀
長時間以來能源短缺一直是困擾各國的主要問題。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)前一項為緊迫的任務(wù)。關(guān)于節(jié)能降耗與信息化的聯(lián)系，國內(nèi)很多學(xué)者都進(jìn)行過探討和研究。同時國外在樓宇自控方面技術(shù)相對成熟，建立了相對成熟的建筑節(jié)能評估方法和標(biāo)準(zhǔn)，另外在政策上鼓勵開設(shè)能源服務(wù)公司，建筑節(jié)能改造市場化程度比較高，政府也組織一些城市大型公建能耗監(jiān)測系統(tǒng)。*的管理方法和經(jīng)驗值得我們借鑒和學(xué)習(xí)。
2.2 我國能源政策
我國已將節(jié)能減排作為一項長時間國策擺在突出重要的地位。陸續(xù)出臺了相關(guān)政策法規(guī)以及一系列行政和經(jīng)濟(jì)手段。針對能源監(jiān)測平臺的建設(shè)，國家各部委及部分地方政府也紛紛出臺相關(guān)政策，推動監(jiān)測平臺建設(shè)。
2011年5月，國家工信部發(fā)布《關(guān)于建立工業(yè)節(jié)能減排信息監(jiān)測系統(tǒng)的通知》（工信部節(jié)[2011]237號）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)測系統(tǒng)”，“建設(shè)面向各地區(qū)、相關(guān)重監(jiān)測樣本企業(yè)的工業(yè)節(jié)能減排監(jiān)測信息系統(tǒng)，應(yīng)用信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)匯總監(jiān)測相關(guān)數(shù)據(jù)，服務(wù)于國家及各省市工業(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、形勢分析等相關(guān)工作。”江蘇省蘇州市各級主管部門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。江蘇省在《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)節(jié)能工作的意見》中提出“建設(shè)重耗能企業(yè)能耗信息平臺”，蘇州市則在《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)節(jié)能工作的實施意見》中提出“研究開發(fā)節(jié)能監(jiān)測平臺，推進(jìn)節(jié)能降耗監(jiān)測體系建設(shè)”。
3 平臺特點(diǎn)
針對區(qū)域的能耗在線監(jiān)測與能源管理平臺，適用于政府節(jié)能主管部門，從監(jiān)測和管理兩個層面，實現(xiàn)政府對所轄行政地區(qū)的能源消費(fèi)的在線監(jiān)測，按能耗的區(qū)域、種類和趨勢進(jìn)行統(tǒng)計分析。對所轄行政地區(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)計監(jiān)測，對本轄區(qū)開展的節(jié)能減排改造項目實施跟蹤，對節(jié)能量以及溫室氣體減排量進(jìn)行核算監(jiān)測。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)
平臺系統(tǒng)采用國際上比較成熟的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。
感知層主要是對能耗數(shù)據(jù)的采集，在分區(qū)域、分行業(yè)、分類別思路的基礎(chǔ)上，采用智能終端采集器具，結(jié)合人工填報、相關(guān)信息系統(tǒng)批量對接等，對用能單位各類能源消耗信息、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；應(yīng)用層實現(xiàn)對能耗數(shù)據(jù)進(jìn)行分區(qū)域、分行業(yè)的系統(tǒng)分析、對比、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
平臺是通過對企業(yè)、公建、居民社區(qū)等用能單位，安裝分類和分項能耗計量裝置，采用遠(yuǎn)程傳輸?shù)仁侄螌崟r采集能耗數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對用能單位能耗的在線監(jiān)測和動態(tài)分析功能。平臺系統(tǒng)的主要應(yīng)用功能如下：能耗地圖分析系統(tǒng)、能耗監(jiān)測系統(tǒng)、能耗統(tǒng)計系統(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 平臺優(yōu)勢
該平臺具有以下優(yōu)勢：綜合能耗管理、數(shù)據(jù)實時化與全化、結(jié)合GIS平臺、建立節(jié)能技術(shù)數(shù)據(jù)庫。
4 區(qū)域平臺建設(shè)要點(diǎn)
4.1 平臺建設(shè)具體需求
區(qū)域平臺建設(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)測網(wǎng)絡(luò)體系，實現(xiàn)平臺對能源在線監(jiān)測的采集；
②建立能耗在線監(jiān)測管理軟件系統(tǒng)，實現(xiàn)對區(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、統(tǒng)計分析、能效分析、潛力分析等，
③建設(shè)能源信息管理中心，實時監(jiān)測并存儲能源消耗狀況，智能分析能源消耗強(qiáng)度，對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)庫和節(jié)能技術(shù)數(shù)據(jù)庫；
⑤科學(xué)分析與合理決策；
⑥實現(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、實時性(響應(yīng)時間)、可靠性、可維護(hù)性、實用性、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、漏洞掃描等系統(tǒng)建設(shè)。
4.2 平臺建設(shè)需要注意的環(huán)節(jié)
區(qū)域平臺建設(shè)是一個復(fù)雜的過程，需特別注意以下幾個環(huán)節(jié)：
（1）平臺軟件系統(tǒng)的設(shè)計需要結(jié)合區(qū)域現(xiàn)有地理信息庫、法人庫、能耗數(shù)據(jù)庫等基礎(chǔ)。
（2）安裝監(jiān)測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)對接；
（4）與能源供應(yīng)商的現(xiàn)有系統(tǒng)對接，采集對應(yīng)的能源消費(fèi)數(shù)據(jù)；
4.3 建設(shè)實施要點(diǎn)
（1）把握平臺實施的總體部署區(qū)域能源管理平臺作為一個先進(jìn)的能耗統(tǒng)計和監(jiān)管網(wǎng)絡(luò)，支持多種格式的各類信息發(fā)布查詢與處理，既要充分利用各相關(guān)部門的現(xiàn)有系統(tǒng)，又要發(fā)揮信息化的優(yōu)勢和價值，實現(xiàn)能耗統(tǒng)計系統(tǒng)和節(jié)能信息管理系統(tǒng)的協(xié)調(diào)配合。
（2）平臺實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)納入國防戰(zhàn)略信息范圍，需要重管理和防護(hù)。平臺的管理單位需對平臺實施進(jìn)行嚴(yán)格的管理。
5 安科瑞重用能單位能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)
5.1系統(tǒng)概述
工業(yè)能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)是一個集成Intranet/Internet網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、GPRS無線傳輸技術(shù)、Web Service軟件技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(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、各級能耗內(nèi)部用戶、瀏覽者提供了一個訪問的網(wǎng)絡(luò)通道，搭建了一個合理、高效的信息傳輸平臺和管理平臺。工業(yè)能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)的開發(fā)應(yīng)用為政府管理部門、企業(yè)生產(chǎn)管理、計量管理、節(jié)能管理提高到一個新的高度，是我們對節(jié)能減排、節(jié)能降耗實現(xiàn)的一種行之有效的解決方案。
能源組成及監(jiān)測內(nèi)容：
圖1 能源組成
圖2 監(jiān)測內(nèi)容
用電類：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)測其用電量，對于大耗電設(shè)備監(jiān)測其電流、電壓及功率因數(shù)等信息。
配電類：采集6kv/10kv配電開關(guān)設(shè)備、變壓器，狀態(tài)信號、電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、電能質(zhì)量、電能量等。
用水：自來水和蒸汽；采集具有485通訊功能的智能熱量表、蒸汽流量計、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；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)行定期錄入和實時采集，并將收集到的能耗數(shù)據(jù)進(jìn)行整理存儲，為匯總分析和上報作數(shù)據(jù)支持。
(2)能源利用狀況信息報送系統(tǒng)
重用能企業(yè)可通過該系統(tǒng)將企業(yè)本年度的《能源利用狀況報告》，報送至市節(jié)能監(jiān)察中心，經(jīng)初審核后，上傳至省節(jié)能監(jiān)察總隊審核，而后上報國家有關(guān)部門。
(3)單位能耗水平識別評價系統(tǒng)
利用重用能單位能耗數(shù)據(jù)，對企業(yè)用能狀況進(jìn)行分析評價，查找問題。為政府節(jié)能管理部門掌握、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。
(4)決策服務(wù)和專家咨詢服務(wù)系統(tǒng)
系統(tǒng)提供直觀、簡明、快捷的數(shù)據(jù)信息查詢和決策支持服務(wù)。對重用能企業(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、正確、可行、有效的解決方案。
(5)能耗預(yù)測、能源安全預(yù)警系統(tǒng)
通過系統(tǒng)全面掌握重用能企業(yè)能源購置、使用、消耗及生產(chǎn)情況，對企業(yè)的用能情況進(jìn)行綜合的評判和分析，對比同期值和限定值，對能耗超標(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，實現(xiàn)能耗的功能，為政府相關(guān)部門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)知識培訓(xùn)系統(tǒng)：
通過該系統(tǒng)平臺，可對省重耗能企業(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、能源統(tǒng)計知識、節(jié)能監(jiān)測方法等資料；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)信息從各個企業(yè)的能源監(jiān)控中心采集到后臺的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，經(jīng)分析與處理，提供分析預(yù)測和預(yù)警功能。同時通過門戶網(wǎng)站、無線終端等手段為省、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)測系統(tǒng)產(chǎn)品選型
參考文獻(xiàn)
[1]李軍.我國能源管理現(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)測與能源管理平臺建設(shè).
[3]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計與應(yīng)用手冊.2020.06版.
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