能源需求側系統的應用

摘 要 隨著國民經濟的持續增長，工業化進程的加速，對能源的需求量也越來越大，能源供應已經滿足不了快速增長的能源需求，越來越突出的問題是在高速發展的經濟中所面臨的能源問題與大量能源消耗。在“十三五”規劃中，黨中央提出了重點建設資源節約型和環境友好型社會的倡議，要大力發展綠色循環經濟，積極應對全球氣候變化，節約能源、加大環境保護力度，減少碳排放量。達到節約能源和保護環境目的亟需建立一套有效的能源需求側管理系統來最大程度地解決能源供需矛盾，提高社會整體能源使用效率，降低碳排放量，降低終端用戶的用能成本。

【關鍵詞】物聯網 能源需求側 電力需求側 DSM

本系統是在“蘇州智電節能科技有限公司電力需求側系統”的研發與應用實踐的基礎上通過對當前工業企業的用能特點的調查與分析，摒棄了傳統通過人工抄表的方式統計用能手段，充分利用無線網絡、嵌入式技術、傳感器技術、云計算、分布式、大數據、移動互聯網技術與物聯網相結合的現代信息技術設計了相匹配的能源需求側系統，滿足了終端用戶通過能源需求側系統科學管理和使用能源，實現能源數據管理的“網絡化、可視化、精細化、智能化”，真正的像管理人、財、物一樣管理能源消耗，從傳統的單項節能向系統型的管理節能，變要我節能為我要節能。通過平臺不僅能掌握全廠的電力經濟運行、設備運行和節能減排等情況，還能實時了解自己的電力生產情況和發電設備的工況，實現“安全、可靠、經濟、高效、潔凈”用電與發電；滿足了政府部門通過平臺掌握所管理轄區的能源經濟運行情況；同時，還可以通過“平臺”實時掌控轄區內能源供應與能源消耗情況，動態的了解重點用戶的用能情況、生產情況以及用能需求。

1 能源需求側系統平臺架構

能源需求側系統構建了一個模塊化的、開放性的管理控制平臺，具有互操作性和兼容性；平臺各子系統均使用標準的數據訪問技術，同時充分考慮系統管理維護的層次化、可視化并做到系統的所有資源清晰可視；實現數據的網上安全共享。

能源需求側系統的設計理論以“適用、先進”為基礎，同時結合項目特點，堅持“打牢基礎、全面規劃、分布應用”為原則；

能源需求側系統的體系架構分為三層，分別是感知層、網絡層、應用層，感知層通過在企業設備上安裝傳感器來采集設備能耗數據，網絡層用于能源數據的傳輸，應用層主要分析能源數據在前端頁面的可視化。

1.1 平臺基本構成

能源需求側系統主要由數據實時采集、數據實時傳輸、數據分析匯總三部分組成。與物聯網的感知層、傳輸層和應用層三層架構相對應。系統的感知層主要通過各種傳感器采集企業設備的能耗數據，傳輸層是通過使用TCP/IP協議在網絡上將能源數據上傳到數據中心，應用層對能耗數據進行橫向和縱向大數據挖掘分析，實現能源數據的“可視化”應用。

1.2 能源需求側系統的功能

能源需求側系統主要分為宏觀經濟分析、供需形勢分析、有序用電、需求響應、在線監測、報表匯總、診斷與告警、參數管理、系統管理、門戶網站等功能模塊。

1.2.1 宏觀經濟分析模塊

由經濟綜合分析、景氣指數分析、地區用電分析、行業用電分析、園區用電分析、居民用電分析、骨干企業分析等功能構成。

1.2.2 供需形勢分析模塊

由負荷特性分析、供需形勢分析、發電分析、氣候與負荷分析等功能構成。

1.2.3 需求側應用目標責任考核模塊

由需求側系統節能項目的月報、責任分析評價、節能項目的管理以及節能服務公司的信息管理、指標管理以及第三方評測機構的信息管理等模塊構成。

1.2.4 有序用電模塊

由有序用電方案管理、有序用電執行情況、有序用電資源統計分析、有序用電預警等模塊構成。

1.2.5 需求響應模塊

由需求響應執行監測、需求響應執行統計、需求相應資源。

1.2.6 在線監測模塊

由用能在線監測、能效標準構成。

1.2.7 參數管理模塊

由電纜參數、公式參數、監控線參數、變壓器參數等功能構成。

1.2.8 系統管理

由系統管理維護、系統安全監控等功能構成。

1.2.9 門戶網站

由信息發布、節能常識、政策法規、案例中心、信息檢索等功能構成。

3 能源需求側系統的應用優勢

3.1 全面的能源供需形勢分析

多維度的對能源供應企業區域內的用能情況進行統計分析，掌握能源生產、供給和使用情況，分析用能市場走勢，為決策提供數據。

3.2 實時有效的用能管理

經過需求側管理系統全面、直觀的把握各單位的用能使用狀況，對用戶的用能進行實時監控。

3.3 行業經濟運行趨勢

需求側管理平臺實現分產業、行業用能量數據的統計，自動計算出同比、環比、累計等統計分析，結合宏觀經濟數據，進行電（能）耗對比分析，分析研究經濟發展相關指數與行業用能的關聯特性，及時反映行業經濟運行走勢，并形成分析報告。

3.4 信息及時、平等開放的門戶網站

用戶通過需求側管理平臺的能源門戶網站及時了解能源政策法規和相關資訊，更有效率的使用能源，降低能源使用成本，提高產品競爭力。

4 總結

本項目充分利用傳感器技術、嵌入式技術、移動網絡技術等物聯網技術與分布式、云計算、移動互聯網技術相結合，針對政府以及企業對能耗監控與節能管理系統的需求，全面的對政府、電網公司、企業能耗監控與節能管理系統的業務調查和分析，設計出了一套基于物聯網技術的需求側管理系統，通過需求側管理系統，提高客戶終端用能效率，減少不合理的能源消耗，在滿足同樣能源服務的同時節約了能源；降低用戶的電力最大需求，提高用電負荷率；通過需求側管理系統引導能源用戶采用高效能設備，改進用能消費行為，改善用能條件和用能環境，回收利用余能，選擇合理的能源消費方式，減少能源需求和污染排放，挖掘能源數據潛在價值，幫助政府職能部分分析和決策。

參考文獻

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[2]史湘誼.基于電力需求響應的負荷管理系統[J].江蘇電機工程，2013.

作者簡介

金鴻偉（1980-），男，江蘇省南京市人。研究生學歷。

作者單位

協鑫智慧能源股份有限公司 江蘇省蘇州市 215000endprint