能耗智能化管理平臺在集中供熱系統中的推廣應用

張金琨 劉海濤 陳曉辰（天津市河西區津西供熱站天津300201）

能耗智能化管理平臺在集中供熱系統中的推廣應用

張金琨 劉海濤 陳曉辰（天津市河西區津西供熱站天津300201）

針對目前城市集中供熱管理模式中存在的一些不足之處，提出了應用能耗智能化管理平臺和信息化管理技術逐步替代較粗放式的管理模式，實時監控系統的運行狀態，運用科學的管理手段和節能技術，在運營管理過程中實現節能降耗和降低運營成本的目的。

能耗智能化管理平臺有效工具

1 引言

依據2009年數據統計，天津市供熱區域鍋爐房共有352座（不包括熱電聯產及其他形式供熱），按照天津市供熱系統煤耗指標為22kg標煤/m2（28kg原煤/m2），采暖季供熱標煤總消耗量325.6萬t，約占全市年耗煤量的1/4。CO2排放量達537萬噸，SO2約5.5萬t。每降低1個百分點，都將給城市能源消耗和環境建設帶來顯著的效果。

2 區域集中供熱系統存在的問題

目前，大部分的區域鍋爐集中供熱系統采用的是較粗放的管理模式，往往會有以下幾點不足之處：

1）人工現場操作，精確度差，效率低；

2）無法實現精確的按需供能，無效供熱損失多；

3）能耗計量和污染物排放缺乏有效監控；

4）成本核算簡單，運行成本高；

5）故障診斷與處理時間長，用戶投訴率高；

6）無法對系統運行效果和節能改造做出客觀、準確的后評價；

針對供熱系統中存在的這些不足之處，能耗智能化管理平臺可以作為一個有效的工具為其提供一套行之有效的解決方案。

3 能耗智能化管理平臺

3.1 基本概念

能耗智能化管理平臺是以計算機和網絡技術為基礎，集數據實時采集與分析、設備遠程監測與控制、能耗自動統計與核算、故障報警與診斷于一體的信息化管理系統。

該平臺由數據采集與控制系統、網絡傳輸平臺、分析管理軟件、集中監控中心組成。其架構圖如下所示：

圖1 能耗智能化管理平臺架構圖

平臺首先通過數據采集模塊現場實時采集各項數據，再通過網絡傳輸平臺將數據及時反饋至集中控制中心，然后通過分析管理軟件對各項數據進行歸類、整理與分析，根據按需供熱的原則，通過現場控制模塊遠程調節熱力系統的各項參數；同時對可能超標的參數進行預警與診斷，并通知相關責任人及時排除隱患；除此之外，平臺對已歸類和整理的數據，進行對比分析并匯總成各類報表，為管理者提供決策依據，并根據相關運行指標（供熱系統效率、各供熱區域單位面積煤耗、電耗指標、節能率等）作為客觀合理的系統運行效果的后評價。

3.2 功能與作用

該平臺是如何實現節能減排、降低企業成本和故障風險？主要有以下三個途徑。

途徑一：通過對供熱設備、管網、用戶及環境等各項參數的進行實時監測，根據不同類型的用戶、建筑結構和采暖末端，按需調節，避免無效供熱，節能用能；

圖2 換熱站監控平臺

圖3 實時采集數據表

圖4 能耗統計與分析

途徑二：根據各項數據統計的結果，對比分析能耗的大小和構成比例是否合理，為成本分析和節能改造提供準確的依據，同時做出客觀的評估報告；

途徑三：實時監控整個系統的運行狀況，做到早發現、早診斷、早處理，從而降低系統故障的發生率和影響范圍，確保供熱系統的安全與平。

4 現狀和應用成果

4.1 國內外現狀

該類平臺在國外相關行業應用的較為廣泛。如工業行業、建筑能耗評估、區域式能源集中管理等，并在合同式能源管理的評價體系中扮演著重要的角色，著名的相關軟件平臺有：西門子的Simaris和ABB公司Cpmplus。

但我國已開始借鑒國外優秀的能源管理模式，逐漸開始推廣合同式的能源管理模式和智能化管理平臺，并制定了相關政策和技術標準。如：《國家機關辦公建筑和大型公共建筑能耗監測系統數據中心建設與維護技術》、《國家機關辦公建筑和大型公共建筑能耗監測系統分項能耗數據采集技術導》等。

4.2 應用效果

某供熱公司從2007年開始，逐步對下屬的3個區域鍋爐房和11個換熱站，約150萬m2的供熱區域進行了改造，初步完成了平臺架構的搭建，并實現了平臺的部分功能。

通過近三年的應用，平臺相對于傳統粗放式管理模式顯現出較為明顯的優勢和作用：

1）遠程實時監控，實現了無人職守；

2）按需調節，減少無效供熱；

3）能耗統計與成本核算明細化；

4）平均處理故障時間由原先的24小時縮短到3小時；

5）數據自動采集與分析，為管理者提供了準確了依據。但該平臺任需要進一步的改進與完善，包括控制系統的改進、軟件平臺的優化、評價體系的完善等。

5 結論

能耗智能化管理系統旨在通過精細化和科學化管理實現節能減排，為管理者提供詳細準確的決策依據，雖然它仍處于初步發展階段，但仍具有巨大的發展潛力和應用前景。