数据驱动工业节能:安科瑞多源异构能效管理平台的融合架构设计

2025.08.12

详细内容

摘要

在双碳背景下,工业企业作为先进要素高度集聚、创新活动蓬勃发展的产业活动主要载体,是能源消费碳排放的主要源头,零碳工业园区的建设是实现我国“双碳”目标的重要切入点和着力点同时也是我国节能降碳、提质增效政策。

新能源趋势

全国10kV供电电压等级、具有一定用电规模的工商企业有几百万家,在这个大的趋势背景下,这些企业内部的供、配、用电结构也会慢慢受到影响:

1、政策要求(整县市屋顶光伏试点)、自身需求(丰富电能来源),企业大概率会建设有分布式光伏发电系统或者小型风力发电系统。

2、随着电动汽车(EV)不断普及,电动汽车的大量充电需求需要满足,需要在企业内建设并安装充电桩,从而间歇性用电负荷会大量增加。

3、光伏发电、风力发电具有波动性、间歇性的特点,企业需要配置一定规模的储能系统作为电能的“蓄水池”,平抑电能供给波动;还可以作为应急的后备电源;也可以通过峰谷价差套利;另外在大电网供电紧张时需求响应,反向“卖电”给电网公司;电动汽车普及带来的大量充电需求,可通过配置储能系统降低扩容需求,降低电力资产投资,柔性扩容。

4、因此,未来企业内部的电网将由源(市政电网、分布式电源)、荷(充电桩之类的可控负荷)、储能、控制系统(EMS)组成一个小型发、配、用“微电网”系统,我们称之为“企业微电网”,实现双碳目标,用户侧的企业微电网是必然需求。

工商业企业痛点

供电可靠性问题

工商业企业的供电特点:大负荷波动、高功率密度、多种负荷类型、高峰负荷集中。部分企业配电系统年代久远,企业线路老化严重,配电线路多次改造,配电如何分配不清楚。

供电安全性问题

工商业企业供电系统在运行过程中易受到外界因数干扰(温度、设备等),且末端负载多样,如感性负载,整流设备等,从而会影响企业内配电系统的电网质量,随着工艺复杂化和智能化,电能质量问题愈发突出。

有序用电问题

企业如何实行错峰用电,避开集中用电,降低变压器超需量,电费增加的风险,对生产用电、新能源调配接入的实时监测分析,响应政府电力需求一直是企业实施有序用电的主要问题。

节约用电问题

企业用电具体用在哪里,电费支出是否合理,是否存在浪费?单位产品能源消耗较同行业相比是多还是少?如何获取数据并实现节约用电是工商业企业长期以来的痛点之一。

运维管理问题

工商业企业电力设备的维护和管理是一个大问题,由于设备数量众多,设备的状态监测和故障排查成为了一项艰巨的任务。人工巡检不仅耗时耗力,而且难以及时发现问题。

客户需求

双碳背景下企业微电网成为基本要求,但是企业的现状难以应对内部供配用电结构的改变,企业需要一套完整的一体化管理平台,实现企业微电网的协调有序运行,同时要保证企业用电的可靠、安全、节约、低碳,要通过更智能化的手段降低对运行维护人员的专业性要求,减轻运维成本。

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企业微电网的优点

软硬件整体方案、一体化平台管理、智能化自主运行、监控的范围广、实现的目标多、企业对内部用电管理的需求。

解决方案

在源、网、荷、储、充的各个关键节点安装安科瑞自主研发的各类监测、分析、保护、治理装置;通过先进的控制、计量、通信等技术,将分布式电源、储能系统、可控负荷、电动汽车、电能路由器聚合在一起;平台根据电网价格、用电负荷、电网调度指令等情况,灵活调整微电网控制策略并下发给储能、充电桩、电能路由器等系统,保证企业微电网稳定运行。

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平台架构

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组网结构

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细节化方案

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三级计量结构类型

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各级能效管理指标

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如何使用能效数据

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案例分享

案例1

某公司项目计划建设一个微电网能效管理平台,通过IT手段贯通从数据采集、输送、储存、分析到使用的全周期能源管理数据链,构建项目能源成本,支持自动统计分析、在线监控预警及用能异常的改进协同,推动整个项目的能源管理可视化。从而达到能源管理统一规范、提高过程管控能力、工作效率、降低成本的目的。本项目用户通过一个平台即可对整个一期以及后续二期的能源情况进行集中监控、统一管理,统一接收报警,减轻了维护工作量。

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案例2

某上海公司项目服务主体为能源管理方,统一由能源运维单位负责检验的一次能源设备设施和能源转换的二次能源设备设施,主要目的是降低能源使用成本。

主要范围分为两个部分:1、电、水、氢气的能耗采集,这部分统一由Anet采集上传。2、能源动力系统的设备状态、系统运行数据采集和控制统一由PLC监控,PLC转发数据至Anet网关,网关上传数据至平台。系统部署在企业私有云上,能源运维单位专业管理通用动力设备。

总结

安科瑞企业能效管理解决方案,该方案融合了物联网、云计算、大数据分析等现代信息技术,实现了能源数据的实时采集、多维度分析和智能化管理。系统通过建立科学的能效考核模型和标准化管理机制,为企业节能降耗提供数据支持和决策依据,助力企业实现能源管理模式转变。


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