工业企业综合能源标准化采集控制方案研究

2020-10-09符积磊任燕君

数字通信世界 2020年9期

时磊，符积磊，任燕君

（华信咨询设计研究院有限公司，浙江杭州 310014）

1 工业企业供用能主要系统情况

（1）供电系统：由市政供电（外部配电线路）、自备电厂或清洁能源（储能）等供应，设置变电所、区域配电房、车间配电室、设备配电柜组成的内部四级配电系统，外部高压电源需要经过变配电设备降压使用（高压设备除外），用电包括生产用电和非生产用电。生产用电的主要设备包括生产区域的生产加工机械的拖动设备，照明设备和加热设备等。

（2）供水系统：由市政自来水管网供应或内部直接由江、河、湖、海取水处理后供应，内部分为生活给水、生产用水、消防用水、空调补水、卫生用水等。

（3）供气系统：由外部市政天然气或者企业内部自制或生产环节回收天然气供应，主要供应燃气自备电厂、三联供系统、集中供热系统、生产区域用气设备等，部分工业企业内部配备有储气罐。

（4）供热系统：工业企业主要由外来热网提供蒸汽或热水，供应企业非生产区内部的采暖、生活热水、供应室等。部分工业企业的供热来自厂区集中供热或者生产环节的热能回收利用。

2 工业企业综合能源采集控制分层体系

针对工业企业综合能源系统的概况，为了实现不同的综合能源采控目标，对工业企业综合能源系统采控对象进行分层梳理，按照采控深度、空间拓扑结构等维度分为ABCDE五级。

表1 工业企业综合能源采集控制分层体系

A级：为总表供能数据，面向总变电所、自备电厂、热能供应站、天然气供应站、供水站等，即用户总的水、电、气、热等多种能源总关口数据（包含工业企业用户自供的能源站的关口数据）；

B级：为能源入户后按区域或系统分配能源，即输送到到各个区域和系统的能源数据，还包含能源转换环节转换的能源数据；

C级：为具体生产区域下属工艺/工序车间的各类能源供应数据；

D级：为设备级的监测数据，即针对某类较为复杂、功率较大的单个设备或某个用能系统的一系列设备，采集控制这类设备的能源消耗数据和输出数据；

E级：为用户的企业概况和产能等参数，包括原料种类数量、能源价格、建筑面积、设备参数、生产时间、产品种类、产品数量、生产人数、外界运行环境、污染物排放等数据，用于能源数据的单位性价比或能效分析。

3 工业企业综合能源采集控制方案研究

开展综合能源采集控制是为了剖析用户内部的水电气热的供用能情况，诊断用户多能互补和能源梯级利用情况，进而开展综合能效评价发掘能效提升空间，提高综合能效运营水平，为用户开展绿色用能、智慧用能建设，制定用户总体能耗指标和各用能体能耗指标提供技术支撑。基于不同用户能源使用现状及能效测评的层度考虑，工业企业综合能源采集控制方案分为两类。

3.1 能源基础采集控制方案

能源基础采控方案主要从综合能源监测维度A、B、E级进行采集控制，工业企业用户能源入户关口（A级）安装水电气热能源采控终端，在各分区域进出总管线、系统级能源进出管线、能源转换环节、能源梯次利用环节（B级）安装水电气热能源采控终端，并通过系统和人工填报方式获取工业企业用户概况和产能等相关数据（E级）。能源基础采控可实现工业企业用户主要供用能回路能耗、能源转换和梯次利用等各环节的监测，可对工业企业用户整体供用能回路的能效水平进行初步测评，开展与同行业企业的能效对标，用于分析用户开展综合能源服务的价值和潜力，为用户综合能效提升和能源管理提供依据。

3.2 能源精细采集控制方案

能源精细采控方案覆盖水电气热全部供、输、转、用（A、B、C、D级）能各环节，并对工业企业概况、环境和产能及其他参数（E级）进行采集，实现供、输、转、用能的多层级采集监控，精细评价工业企业用户综合用能效率和能效提升空间。能源精细采控可实现用户层-系统层-工艺层-设备层能效的分层评价，实现每一个供用能设备、每一个工艺环节、各个供用能区域或能源转换系统及整个工业企业的能耗诊断，大幅提高企业能源转换效率、梯级利用效率和用能水平，全面提升企业综合能效和能源管理水平。