淺談安科瑞EMS能源管控平臺在鋼鐵廠的應用

安科瑞 陳聰

摘 要：能源消耗量大、能源運輸供給不足、環境壓力日趨增加、能耗雙控等一系列問題一直困擾著鋼鐵冶金行業，制約著企業快速穩定健康發展。本文介紹的安科瑞EMS能源管控平臺，采用自動化、信息化技術，實現從能源數據采集、過程監控、能源介質消耗分析、能耗管理等全過程的自動化、合理化、科學化管理，使能源管理、能源生產以及使用的全過程結合起來，運用的數據處理與分析技術，進行離線生產分析與管理，實現全廠能源系統的統一調度，優化能源介質平衡、合理地利用能源，提高能源質量、降低能源消耗，達到節能降耗和提升整體能源管理水平的目的。

關鍵詞：EMS能源管控平臺；節能降耗

0 引言

安科瑞EMS能源管控平臺采用的是一種新型前沿的節能技術手段，它利用物聯網、云計算、互聯網、大數據、人工智能等技術手段，對鋼鐵廠的能源體系運行進行全方面監控，并為生產組織、能源調度和其它能源業務管理提供數據支撐，并通過系統化管理，使鋼鐵廠達到利用能源和節約能源的目的。國內外的眾多案例顯示，很多行業都從能源管理系統的建設應用中受益。鋼鐵冶金行業既是用能大戶，也是產能大戶，因此，能源的合理規劃和利用就顯得尤為重要。建立長期合理的能源管理體系，不僅可以合理減少鋼鐵廠生產組織模式、工藝設備建設使用情況以及管理調度現狀等環節存在的不合理現象，甚至還能夠改變鋼鐵廠能耗居高不下、環境質量不如人意以及能源管理模式粗放浪費嚴重等問題。

1 安科瑞EMS能源管控平臺建設的技術路線和意義

安科瑞EMS能源管控平臺主要運用各種技術手段，以節能降耗、優化輸配、合理使用、綠色清潔生產為目標，通過技術手段或采集管理設備將分布于鋼鐵廠各個角落的自動化控制設備、能源儀表、環境傳感器等各種工業單元進行整合和連接，形成數據信息網，按照鋼鐵廠業務管理需要實時獲取數據，并在此基礎上依據不同的業務需要建立多樣化能源生產控制數學模型與管理模型，再以各種功能豐富的軟件、系統作為數據計算、展示、管理的載體，以不同的信息形態面向鋼鐵廠企業各層級用戶，實時、全方面、立體地展示車間區域、廠區域乃至整個鋼鐵廠區域的能源配置使用現狀、工藝設備運行現狀、物流組織現狀、環保管理現狀等。供用戶對當前生產形式進行即時調整，同時為下一階段的工作組織方向決策提供數據分析依據。

安科瑞EMS能源管控平臺通過實行能源集中、扁平化、精細化控制，可降低人工成本，提升鋼鐵廠企業管理效率，減少事務處置環節，為鋼鐵廠的精細化管理提供基礎數據，這對優化能源產耗平衡、減少碳排放、提高環保質量、降低鋼產量單耗都有重要作用，而且它對于事故預案的制定和執行、事故原因的快速分析和事故的及時判斷處理、正常和異常情況下的能源供需的合理調整和平衡都是十分合理的。

2 安科瑞EMS能源管控平臺的架構組成和軟件功能

2.1 安科瑞EMS能源管控平臺網絡架構

安科瑞能效管理方案由設備層、傳輸層、數據層、服務層組成。

設備層（鋼鐵廠需要安裝電表、水表、氣表以及其他能源計量設備）通過RS485專線或無線通訊。

傳輸層（邊緣計算網關）可通過RS485專線或無線通訊采集末端設備數據，并以以太網或4G、NB等方式將數據傳送至數據層。

數據層（一般部署在鋼鐵廠機房服務器中）處理傳輸層上傳數據，并為服務層業務做服務，可與鋼鐵廠的生產系統或者其他相關系統做數據對接。

服務層（一般部署在鋼鐵廠機房服務器中）提供數據分析、能源管理、能耗預測、事件報警等功能。

2.2 安科瑞EMS能源管控平臺軟件功能

首頁:綜合展示鋼鐵廠企業能源用能概況，包括異常報警情況（數據異常/設備異常）、水、電等能源用能情況、光伏發電情況。

實時監測:能夠實時監控鋼鐵廠高低壓供配電系統開關柜、變壓器微機保護測控裝置、發電機控制柜、ATS/STS、UPS，包括遙控、遙信、遙測、遙調、事故報警及記錄等

關鍵供配電設備監測:能夠監測鋼鐵廠變壓器、柴油發電機、UPS的電流、電壓、有功/無功功率、功率因數、負荷率、溫度、三相平衡、異常報警等數據。

主要用能設備監測：對鋼鐵廠主要用能設備進行用能分析和實時監測，計算設備能效是否與標稱能效對標。

單耗分析：和企業ERP系統對接獲取產量，提供單位產品能耗分析，計算單位產品標煤消耗量或者萬元產值標煤消耗量，單耗可以按照車間、產線等不同對象來計算統計。

能效對標：通過和國內行業引導值進行比對，確定企業能耗區間，通過對工藝能耗的分析挖掘節能潛力。

能耗數據統計：采集鋼鐵廠工藝用電、廠務用電、純水、氮氣、壓縮空氣等消耗量，同環比對比分析，能耗總量和能耗強度計算，標煤計算和CO2排放統計趨勢。

報警功能：系統能夠統計鋼鐵廠的報警情況，根據報警類型或日、月、年時間跨度對發生的報警數量進行統計分析，并根據分析數據對用戶站點的報警情況排序，幫助用戶定位頻發報警與問題站點

安科瑞EMS能源管控平臺還能夠與鋼鐵廠的ERP 系統和 MES 系統之間的無縫集成和信息傳遞，可以向 ERP 系統、MES 系統提供完整的能源分析數據和分析結果，ERP 或 MES 系統也將按照能源管理和趨勢預測分析的需要，向能源管理系統提供全企業的生產計劃、檢修計劃以及其它方面的生產實際信息和過程控制信息。這種多樣化的信息交互方式能夠更好地解決鋼鐵廠能源評價體系中的不合理因素，管理人員能夠結合當前生產組織現狀及時掌握能源消耗及配置情況，并對環境狀況的評估具有重要作用。

總結：安科瑞EMS能源管控平臺采用自動化、信息化技術和集中管理模式，對鋼鐵廠的生產、輸配和消耗環節實行集中扁平化的動態監控和數據化管理，監測鋼鐵廠電、水、燃氣、蒸汽及壓縮空氣等各類能源的消耗情況，通過數據分析、挖掘和趨勢分析，幫助鋼鐵廠針對各種能源需求及用能情況、能源質量、產品能源單耗、各工序能耗、重大能耗設備的能源利用情況等進行能耗統計、同環比分析、能源成本分析、用能預測、碳排分析，為鋼鐵廠調整負載、調整負荷率、削峰填谷、無功補償、更新設備提供基礎數據和支持，幫助鋼鐵廠加強能源管理、提高設備運行效率和能源利用效率、保證設備經濟運行、挖掘節能潛力，成本低，回收期短，經濟效益明顯，不僅可以提高鋼鐵廠企業的核心競爭力，同時是保護環境和社會可持續發展的基礎和源泉，響應國家對于節能降耗的政策。

參考文獻

[1] 《2030年前碳達峰行動方案》

[2] 《浙江省關于建立健全高耗能行業階梯電價和單位產品超能耗限額標準懲罰性電價的實施意見（征求意見稿）》

[3] 《工業企業能源管控中心建設指南》

[4] 耿佳節《淺談鋼鐵企業能源管理系統建設應用》現代信息技術2096-4706（2018）05-0125-03