構建綠色產(chǎn)業(yè)園區(qū)綠色在線監(jiān)測評估平臺的設想與研究

侯震寰

上海市能效中心

構建綠色產(chǎn)業(yè)園區(qū)綠色在線監(jiān)測評估平臺的設想與研究

侯震寰

上海市能效中心

隨著上海市推進綠色產(chǎn)業(yè)園區(qū)創(chuàng)建工作，能效環(huán)保在線監(jiān)測需求日益迫切。文章通過設想建立綠色在線監(jiān)測評估平臺，以通用性用能設備及系統(tǒng)、產(chǎn)業(yè)園區(qū)等為監(jiān)測評估對象，逐步實現(xiàn)全市產(chǎn)業(yè)園區(qū)重點耗能設備、耗能企業(yè)的能效及環(huán)保在線監(jiān)測和評估能力，形成在線咨詢、運行優(yōu)化指導等網(wǎng)絡化服務能力，達到對標管理、技術成果轉化推廣和為綠色產(chǎn)業(yè)園區(qū)創(chuàng)建提供支撐的目標。

能效監(jiān)測；能效對標；產(chǎn)業(yè)園區(qū)

“十一五”以來，上海市單位GDP能耗已累計下降37.6%，“十三五”全市單位GDP能耗仍需下降18%左右。但是通過產(chǎn)業(yè)結構調整實現(xiàn)的節(jié)能量逐年遞減，結構節(jié)能潛力不足。同時，全市104區(qū)塊集聚了全市工業(yè)超過75%的產(chǎn)值和超過80%的能源消費，創(chuàng)建綠色產(chǎn)業(yè)園區(qū)已成為上海“十三五”時期加快推行綠色制造、深化產(chǎn)業(yè)節(jié)能減排的首要任務。

上海市已制定了“綠色產(chǎn)業(yè)園區(qū)評價導則”，成為全國第一個綠色產(chǎn)業(yè)園區(qū)地方標準，對標管理將成為推進綠色園區(qū)工作的重要手段，但是由于園區(qū)內企業(yè)差異化太大，且收集數(shù)據(jù)有困難，致使以企業(yè)為對標單位的模式不能體現(xiàn)“大數(shù)據(jù)”的作用。

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展和成熟，利用互聯(lián)網(wǎng)技術開展動態(tài)對標成為可能，在綠色產(chǎn)業(yè)園區(qū)構建綠色在線監(jiān)控平臺可以解決傳統(tǒng)能效對標方法的缺點，也是對標方法中最真實有效的方法。從單一的能源介質監(jiān)控平臺轉變?yōu)榫C合的集能源監(jiān)控、能源統(tǒng)計、能源審計對標、能源交易、能源供需市場、能耗診斷為一體的綜合管理服務平臺，進而提升上海產(chǎn)業(yè)園區(qū)綜合管理服務能力。

1　研究內容和實施步驟

1.1平臺關鍵技術

構建能效在線監(jiān)控平臺的技術路線是以能源互聯(lián)網(wǎng)技術為基礎，使用物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、云計算等新興技術，采集能源系統(tǒng)及周邊動態(tài)環(huán)保數(shù)據(jù)，實施智能監(jiān)測、綜合控制、優(yōu)化調度、策略規(guī)劃、計量結算以及服務對接，形成智慧能源管理新路線。

綠色在線監(jiān)測評估平臺側重園區(qū)企業(yè)生產(chǎn)及以燃氣鍋爐、電機系統(tǒng)等為代表主要設備運行狀態(tài)的監(jiān)測評估，平臺結構實現(xiàn)對不同用戶的存儲、分析、對標、展示等功能。其關鍵技術包括：

1.1.1平臺框架

（1）功能模塊：

開發(fā)針對不同目標（燃氣鍋爐、電機系統(tǒng)的泵群組、工業(yè)園區(qū)）不同用戶（政府、企業(yè)、研究機構、社會大眾）能效管理功能模塊，保證各個能效管理模塊面對對象的分析、綜合、診斷和發(fā)布；開發(fā)專家評估系統(tǒng)模塊，支持行業(yè)專家在線評估診斷；開發(fā)服務功能模塊，具備信息發(fā)布和信息綜合的能力，滿足不同用戶的需求。

（2）軟件平臺：

研究并利用成熟的軟件框架，兼顧實用性、先進性和可擴展性原則，以配合應用軟件的迭代升級；研究數(shù)據(jù)可視化技術及應用，實現(xiàn)信息發(fā)布的友好性、易用性，并結合數(shù)據(jù)挖掘技術，最大化實現(xiàn)數(shù)據(jù)內涵價值。

（3）硬件平臺：

利用虛擬化技術，配合上述數(shù)據(jù)分布式存儲與交換、軟件可擴展架構，實現(xiàn)硬件設備的分布式和虛擬化，最大化利用現(xiàn)有存量計算能力，降低平臺硬件的冗余投資。

1.1.2典型通用設備能效關鍵技術

不同能耗設備的功能、特性、評估指標和節(jié)能診斷模型各不相同，需要逐一建立典型通用設備的監(jiān)測評估平臺。

（1）燃氣鍋爐平臺

建立燃氣鍋爐在線對標評估體系，實現(xiàn)能效在線評估，評估對象包含鍋爐能效、污染物排放、運行狀態(tài)等；根據(jù)在線監(jiān)測和評估的需要，設計合理的數(shù)據(jù)采集方案和系統(tǒng)，并針對鍋爐熱慣性大的特點，研究從在線監(jiān)測數(shù)據(jù)中獲取有效的能耗分析數(shù)據(jù)的方法；利用大數(shù)據(jù)，開發(fā)燃氣鍋爐在線能耗初步診斷技術和運行優(yōu)化指導系統(tǒng)，研究燃氣鍋爐運行節(jié)能技術，為企業(yè)提供燃氣鍋爐節(jié)能指導。

（2）電機系統(tǒng)的泵群組平臺

研究電機系統(tǒng)的泵群組數(shù)據(jù)采集的合理性和有效性，并研究實時數(shù)據(jù)采集的方法、儀器儀表和抗干擾技術，確保測量數(shù)據(jù)的準確性；研究電機系統(tǒng)的泵群組合理通用的能效分析方法和評估技術，研究運行能效的對標技術；建立電機系統(tǒng)集群能效管理平臺，對電機系統(tǒng)泵集群能效運行進行能效評估，實施能耗預警，對不節(jié)能或具有節(jié)能潛力的泵機組節(jié)能解決方案。

1.1.3綠色工業(yè)園區(qū)創(chuàng)建監(jiān)測評估關鍵技術

整合綠色工業(yè)園區(qū)評價指標、園區(qū)循環(huán)化改造參考指標等，研究針對不同類型工業(yè)園區(qū)、可操作的綠色工業(yè)園區(qū)能效監(jiān)測評估指標；智能采集用能企業(yè)能源使用數(shù)據(jù)，開發(fā)專業(yè)化用能數(shù)據(jù)分析模型，解構能源使用方式和能源使用效率實況，合理調配、優(yōu)化供給；建設集能源在線監(jiān)控、能源統(tǒng)計、能效對標、動態(tài)運維、能源交易、能耗診斷、排放監(jiān)測為一體的工業(yè)園區(qū)綜合管理服務平臺，提供全面的安全用能、有序用能、環(huán)保用能改進策略。

1.2平臺服務功能

以通用性用能設備及系統(tǒng)、工業(yè)園區(qū)等為監(jiān)測評估對象，組織產(chǎn)學研用相結合的研發(fā)團隊，開發(fā)關鍵和共性技術，建立能效監(jiān)測評估示范平臺，逐步實現(xiàn)全市重點耗能設備、耗能企業(yè)和耗能區(qū)域的能效在線監(jiān)測和評估能力，形成專家在線咨詢、運行優(yōu)化指導等網(wǎng)絡化服務能力，達到為技術成果轉化推廣提供平臺、為企業(yè)節(jié)能降耗提供服務和為政府節(jié)能工作決策提供支撐的目標，同時也為社會大眾提供能源信息和節(jié)能知識。

借助平臺優(yōu)勢，同相關集團企業(yè)嘗試產(chǎn)學研用的一條龍服務模式。在能效綜合監(jiān)測平臺的基礎上，擴充節(jié)能技術對接平臺、新技術示范應用平臺、節(jié)能產(chǎn)品推廣平臺，診斷挖潛分析平臺等，強化聯(lián)盟模式創(chuàng)新，加快綠色制造技術的開發(fā)和示范。（綠色在線監(jiān)測評估平臺功能示意圖見圖1。）

1.3平臺分類建設

分別建設市級監(jiān)控評估平臺和產(chǎn)業(yè)園區(qū)監(jiān)測評估平臺。其中，園區(qū)平臺按照綠色產(chǎn)業(yè)園區(qū)評價標準，監(jiān)測指標應全面覆蓋市級平臺監(jiān)測指標，產(chǎn)業(yè)園區(qū)監(jiān)測評估平臺建設在線計量、重點設備運行狀態(tài)的監(jiān)測，并具有數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計和指標預警預報功能。同時，園區(qū)平臺應根據(jù)園區(qū)綠色管理實際和園區(qū)內企業(yè)特點，自行優(yōu)化完善其他具有監(jiān)控價值的綠色監(jiān)測指標，確保監(jiān)測數(shù)據(jù)能夠準確有效傳輸?shù)绞屑壠脚_。

市級平臺重點監(jiān)測各產(chǎn)業(yè)園區(qū)能源、環(huán)保等領域的綠色評價指標，為園區(qū)綠色等級評價提供數(shù)據(jù)支持。同時，預留與區(qū)級平臺數(shù)據(jù)對接接口，具有對園區(qū)分析評價功能，實現(xiàn)與各園區(qū)監(jiān)測評估平臺間數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通。

圖1　綠色在線監(jiān)測評估平臺結構功能示意圖

2　預期效果與評價

通過構建綠色產(chǎn)業(yè)園區(qū)能效綜合監(jiān)測評估平臺，以某產(chǎn)業(yè)園區(qū)為例，其中：

電力節(jié)能經(jīng)濟測算：按用電量約10億kWh計算，綜合提高70%用電企業(yè)的能效，節(jié)能降耗比例5%，每年能節(jié)約用電量3 500萬kWh。

節(jié)能服務經(jīng)濟測算：當前工業(yè)企業(yè)主要節(jié)能技術應用項目有光伏、風能、地熱等新能源，以及動力節(jié)能、熱力節(jié)能、水資源節(jié)能、廢棄物節(jié)能、照明節(jié)能、空氣節(jié)能等，按平均節(jié)能項目投資2百萬元計算，按可開發(fā)項目企業(yè)占比30%計算，該園區(qū)100家規(guī)模企業(yè)節(jié)能項目儲備達6千萬元。

環(huán)保服務經(jīng)濟測算：100家規(guī)模企業(yè)按100%比率接入綠色工業(yè)園區(qū)能效綜合監(jiān)測管理平臺排污實時監(jiān)測子系統(tǒng)，按每年每個企業(yè)排污監(jiān)測費2萬元計算，每年可節(jié)約排污監(jiān)測費200萬元。同步可按實際需求開發(fā)污染整治項目，拉動工業(yè)區(qū)環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

3　結束語

針對創(chuàng)建綠色產(chǎn)業(yè)園區(qū)的實際需要，建立綠色在線綜合監(jiān)測評估示范平臺，實現(xiàn)三項創(chuàng)新：

（1）在線能源管理創(chuàng)新：智能采集用能企業(yè)能源使用數(shù)據(jù)，建立專業(yè)化用能數(shù)據(jù)分析模型，解構能源使用方式和能源使用效率實況，納入分布式新能源入網(wǎng)數(shù)據(jù)，合理調配、優(yōu)化供給，提供全面的安全用能、有序用能、環(huán)保用能改進策略，深入企業(yè)用能工藝流程、監(jiān)控能源使用細節(jié)，實現(xiàn)能源在線監(jiān)控、動態(tài)運維、供給平衡、指標對標、排放監(jiān)測、排放考核、能源交易等在線創(chuàng)新服務。

（2）節(jié)能服務創(chuàng)新：依托綠色工業(yè)園區(qū)能效綜合監(jiān)測管理平臺用能優(yōu)化策略和用戶實際需求，挖掘節(jié)能降耗切入點和實施空間，有針對性的對接國內領先節(jié)能技術、節(jié)能設備供應商，建立需求和供應對接服務、項目管理服務、售后運維服務，形成線上、線下立體節(jié)能服務新模式。

（3）在線環(huán)保監(jiān)測創(chuàng)新：依托綠色工業(yè)園區(qū)能效綜合監(jiān)測管理平臺污染排放智能監(jiān)測模型，歸集自采排污數(shù)據(jù)和專業(yè)排污采集數(shù)據(jù)（政府監(jiān)管機構數(shù)據(jù)），對用能企業(yè)污染排放關鍵節(jié)點進行實時監(jiān)測和排污分析，提出排放改進策略，對接污染整治技術、設備供應商，幫助用能企業(yè)改善污染排放現(xiàn)狀，提升環(huán)境保護能力。

節(jié)能信息與動態(tài)

閔行區(qū)制定新一輪《深入推進節(jié)能降耗工作的實施意見》

閔行區(qū)制定新一輪《深入推進節(jié)能降耗工作的實施意見》，主要內容有以下幾個方面：

（1）鼓勵企業(yè)節(jié)能技術改造，單個項目年節(jié)能量50 t～500 t（含50 t），區(qū)財政給予用能企業(yè)每噸標準煤獎勵500元。企業(yè)實施的合同能源管理技改項目，每噸獎勵800元。獲市主管部門節(jié)能技改獎勵的項目給予一次性獎勵資金15萬元。

（2）鼓勵企業(yè)加強能效管理。綜合能耗在2 000 t標準煤以上開展能源審計的企業(yè)，區(qū)財政給予補貼最高不超過5萬元。

（3）鼓勵企業(yè)推廣應用高效電機。淘汰舊電機給予20元/kW區(qū)匹配補貼，使用再制造高效電機給予45元/kW區(qū)匹配補貼。

（4）鼓勵企業(yè)燃油鍋爐采用生物質油替代0號柴油。使用0號柴油單價約為5 600元/t，生物質油單價約為5 000元/t，區(qū)給予一次性補貼300元/t標準煤，單個項目最高不超過30萬元補貼。 （區(qū)經(jīng)委）

滬上首個居民區(qū)屋頂分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)發(fā)電

7月18日，滬上首個居民區(qū)屋頂分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)發(fā)電儀式在普陀區(qū)曹楊新村街道南梅園居民區(qū)常高公寓門口舉行。南梅園居民區(qū)結合創(chuàng)建上海市低碳社區(qū)，確定在小區(qū)兩幢高樓樓頂、垃圾箱房及變電站上蓋安裝分布式光伏發(fā)電板，建設分布式發(fā)電系統(tǒng)，總裝機容量為49 kW，年發(fā)電量約5 000 kWh。小區(qū)利用光伏發(fā)電為小區(qū)泵房、電梯用電等公用設施運轉提供能源，同時安裝電子顯示器，具體顯示當天放電量、累計發(fā)電量、節(jié)約用電量等節(jié)能降耗數(shù)據(jù)，使低碳改造效果更加直觀。

光伏發(fā)電系統(tǒng)投運后小區(qū)環(huán)境更加整潔，同時，每年還可節(jié)約煤炭近2萬kg，減少碳粉塵約1.3萬kg，減少CO2近5萬kg。目前，業(yè)委會將每月18日定為小區(qū)低碳日，組織業(yè)主參觀學習，開展低碳宣傳活動，讓低碳理念融入業(yè)主日常生活。 （普陀區(qū)）

Imagination and Research of Constructing Green Industrial Park Green Online Real-Time Monitoring Evaluation Platform

Hou Zhenhuan
Shanghai Energy Efficiency Center

With Shanghai promoting green industrial park construction work， energy efficiency and environment protection real-time online monitoring demand is increasingly urgent. The article tries to construct green real-time online monitoring evaluation platform through imagination with universal energy using equipment， system and industrial park as real-time online monitoring evaluation subject in order to realize energy efficiency and environment protection real-time online monitoring evaluation ability to cover key energy consuming equipment in whole municipal industrial park and energy consuming enterprises step by step， which builds up network service ability， including online consulting and operation optimization guidance. The goal is to make benchmarking management and technological achievements implementation support green industrial park construction.

Energy Efficiency Real-Time Monitoring， Energy Efficiency Benchmarking， Industrial Park

10.13770/j.cnki.issn2095-705x.2016.08.004