淺談區(qū)域能耗在線監(jiān)測(cè)與能源管理平臺(tái)建設(shè)與應(yīng)用

 

摘要：能源問題一直以來都受到人類社會(huì)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(huì)有所增加[1]。化石燃料的使用是CO2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(shí)質(zhì)問題也是能源問題。

關(guān)鍵詞：能耗；能源管理平臺(tái)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(huì)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(tái)的建設(shè)，提高了整個(gè)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(shí)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(tái)建設(shè)現(xiàn)狀

2.1 國內(nèi)外區(qū)域能源管理現(xiàn)狀

      長(zhǎng)時(shí)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(xiàng)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(shí)國外在樓宇自控方面技術(shù)相對(duì)成熟，建立了相對(duì)成熟的建筑節(jié)能評(píng)估方法和標(biāo)準(zhǔn)，另外在政策上鼓勵(lì)開設(shè)能源服務(wù)公司，建筑節(jié)能改造市場(chǎng)化程度比較高，政府也組織一些城市大型公建能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。*的管理方法和經(jīng)驗(yàn)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(xiàng)長(zhǎng)時(shí)間國策擺在突出重要的地位。陸續(xù)出臺(tái)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(duì)能源監(jiān)測(cè)平臺(tái)的建設(shè)，國家各部委及部分地方政府也紛紛出臺(tái)相關(guān)政策，推動(dòng)監(jiān)測(cè)平臺(tái)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(cè)系統(tǒng)的通知》（工信部節(jié)[2011]237號(hào)）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(cè)系統(tǒng)”，“建設(shè)面向各地區(qū)、相關(guān)重監(jiān)測(cè)樣本企業(yè)的工業(yè)節(jié)能減排監(jiān)測(cè)信息系統(tǒng)，應(yīng)用信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)匯總監(jiān)測(cè)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(shì)分析等相關(guān)工作。”江蘇省蘇州市各級(jí)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(tái)”，蘇州市則在《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)節(jié)能工作的實(shí)施意見》中提出“研究開發(fā)節(jié)能監(jiān)測(cè)平臺(tái)，推進(jìn)節(jié)能降耗監(jiān)測(cè)體系建設(shè)”。

 

3 平臺(tái)特點(diǎn)

      針對(duì)區(qū)域的能耗在線監(jiān)測(cè)與能源管理平臺(tái)，適用于政府節(jié)能主管部門，從監(jiān)測(cè)和管理兩個(gè)層面，實(shí)現(xiàn)政府對(duì)所轄行政地區(qū)的能源消費(fèi)的在線監(jiān)測(cè)，按能耗的區(qū)域、種類和趨勢(shì)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。對(duì)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(jì)監(jiān)測(cè)，對(duì)本轄區(qū)開展的節(jié)能減排改造項(xiàng)目實(shí)施跟蹤，對(duì)節(jié)能量以及溫室氣體減排量進(jìn)行核算監(jiān)測(cè)。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(tái)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(duì)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(bào)、相關(guān)信息系統(tǒng)批量對(duì)接等，對(duì)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(tái)；應(yīng)用層實(shí)現(xiàn)對(duì)能耗數(shù)據(jù)進(jìn)行分區(qū)域、分行業(yè)的系統(tǒng)分析、對(duì)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(tái)是通過對(duì)企業(yè)、公建、居民社區(qū)等用能單位，安裝分類和分項(xiàng)能耗計(jì)量裝置，采用遠(yuǎn)程傳輸?shù)仁侄螌?shí)時(shí)采集能耗數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)用能單位能耗的在線監(jiān)測(cè)和動(dòng)態(tài)分析功能。平臺(tái)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(cè)系統(tǒng)、能耗統(tǒng)計(jì)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(tái)優(yōu)勢(shì)

      該平臺(tái)具有以下優(yōu)勢(shì)：綜合能耗管理、數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)化與全化、結(jié)合GIS平臺(tái)、建立節(jié)能技術(shù)數(shù)據(jù)庫。

 

4 區(qū)域平臺(tái)建設(shè)要點(diǎn)

4.1 平臺(tái)建設(shè)具體需求

      區(qū)域平臺(tái)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(cè)網(wǎng)絡(luò)體系，實(shí)現(xiàn)平臺(tái)對(duì)能源在線監(jiān)測(cè)的采集；

      ②建立能耗在線監(jiān)測(cè)管理軟件系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)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(cè)、統(tǒng)計(jì)分析、能效分析、潛力分析等，

      ③建設(shè)能源信息管理中心，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并存儲(chǔ)能源消耗狀況，智能分析能源消耗強(qiáng)度，對(duì)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(shí)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(cè)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(shí)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(shí)時(shí)性(響應(yīng)時(shí)間)、可靠性、可維護(hù)性、實(shí)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(cè)、漏洞掃描等系統(tǒng)建設(shè)。

 

4.2 平臺(tái)建設(shè)需要注意的環(huán)節(jié)

      區(qū)域平臺(tái)建設(shè)是一個(gè)復(fù)雜的過程，需特別注意以下幾個(gè)環(huán)節(jié)：

      （1）平臺(tái)軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)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(cè)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(duì)接；

      （4）與能源供應(yīng)商的現(xiàn)有系統(tǒng)對(duì)接，采集對(duì)應(yīng)的能源消費(fèi)數(shù)據(jù)；

 

4.3 建設(shè)實(shí)施要點(diǎn)

      （1）把握平臺(tái)實(shí)施的總體部署區(qū)域能源管理平臺(tái)作為一個(gè)先進(jìn)的能耗統(tǒng)計(jì)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(shì)和價(jià)值，實(shí)現(xiàn)能耗統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)和節(jié)能信息管理系統(tǒng)的協(xié)調(diào)配合。

      （2）平臺(tái)實(shí)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(tái)的管理單位需對(duì)平臺(tái)實(shí)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(cè)系統(tǒng)

5.1系統(tǒng)概述

      工業(yè)能耗在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是一個(gè)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(jí)能耗內(nèi)部用戶、瀏覽者提供了一個(gè)訪問的網(wǎng)絡(luò)通道，搭建了一個(gè)合理、高效的信息傳輸平臺(tái)和管理平臺(tái)。工業(yè)能耗在線監(jiān)測(cè)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(jì)量管理、節(jié)能管理提高到一個(gè)新的高度，是我們對(duì)節(jié)能減排、節(jié)能降耗實(shí)現(xiàn)的一種行之有效的解決方案。

能源組成及監(jiān)測(cè)內(nèi)容：

圖1 能源組成

 

圖2 監(jiān)測(cè)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(cè)其用電量，對(duì)于大耗電設(shè)備監(jiān)測(cè)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(hào)、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(jì)、水表等；

      用氣：煤氣、天然氣；采集具有485通訊功能燃?xì)獗恚?/div>