工業企業綜合能源標準化采集控制方案研究

時 磊，符積磊，任燕君

（華信咨詢設計研究院有限公司，浙江 杭州 310014）

1 工業企業供用能主要系統情況

（1）供電系統：由市政供電（外部配電線路）、自備電廠或清潔能源（儲能）等供應，設置變電所、區域配電房、車間配電室、設備配電柜組成的內部四級配電系統，外部高壓電源需要經過變配電設備降壓使用（高壓設備除外），用電包括生產用電和非生產用電。生產用電的主要設備包括生產區域的生產加工機械的拖動設備，照明設備和加熱設備等。

（2）供水系統：由市政自來水管網供應或內部直接由江、河、湖、海取水處理后供應，內部分為生活給水、生產用水、消防用水、空調補水、衛生用水等。

（3）供氣系統：由外部市政天然氣或者企業內部自制或生產環節回收天然氣供應，主要供應燃氣自備電廠、三聯供系統、集中供熱系統、生產區域用氣設備等，部分工業企業內部配備有儲氣罐。

（4）供熱系統：工業企業主要由外來熱網提供蒸汽或熱水，供應企業非生產區內部的采暖、生活熱水、供應室等。部分工業企業的供熱來自廠區集中供熱或者生產環節的熱能回收利用。

2 工業企業綜合能源采集控制分層體系

針對工業企業綜合能源系統的概況，為了實現不同的綜合能源采控目標，對工業企業綜合能源系統采控對象進行分層梳理，按照采控深度、空間拓撲結構等維度分為ABCDE五級。

表1 工業企業綜合能源采集控制分層體系

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A級：為總表供能數據，面向總變電所、自備電廠、熱能供應站、天然氣供應站、供水站等，即用戶總的水、電、氣、熱等多種能源總關口數據（包含工業企業用戶自供的能源站的關口數據）；

B級：為能源入戶后按區域或系統分配能源，即輸送到到各個區域和系統的能源數據，還包含能源轉換環節轉換的能源數據；

C級：為具體生產區域下屬工藝/工序車間的各類能源供應數據；

D級：為設備級的監測數據，即針對某類較為復雜、功率較大的單個設備或某個用能系統的一系列設備，采集控制這類設備的能源消耗數據和輸出數據；

E級：為用戶的企業概況和產能等參數，包括原料種類數量、能源價格、建筑面積、設備參數、生產時間、產品種類、產品數量、生產人數、外界運行環境、污染物排放等數據，用于能源數據的單位性價比或能效分析。

3 工業企業綜合能源采集控制方案研究

開展綜合能源采集控制是為了剖析用戶內部的水電氣熱的供用能情況，診斷用戶多能互補和能源梯級利用情況，進而開展綜合能效評價發掘能效提升空間，提高綜合能效運營水平，為用戶開展綠色用能、智慧用能建設，制定用戶總體能耗指標和各用能體能耗指標提供技術支撐。基于不同用戶能源使用現狀及能效測評的層度考慮，工業企業綜合能源采集控制方案分為兩類。

3.1 能源基礎采集控制方案

能源基礎采控方案主要從綜合能源監測維度A、B、E級進行采集控制，工業企業用戶能源入戶關口（A級）安裝水電氣熱能源采控終端，在各分區域進出總管線、系統級能源進出管線、能源轉換環節、能源梯次利用環節（B級）安裝水電氣熱能源采控終端，并通過系統和人工填報方式獲取工業企業用戶概況和產能等相關數據（E級）。能源基礎采控可實現工業企業用戶主要供用能回路能耗、能源轉換和梯次利用等各環節的監測，可對工業企業用戶整體供用能回路的能效水平進行初步測評，開展與同行業企業的能效對標，用于分析用戶開展綜合能源服務的價值和潛力，為用戶綜合能效提升和能源管理提供依據。

3.2 能源精細采集控制方案

能源精細采控方案覆蓋水電氣熱全部供、輸、轉、用（A、B、C、D級）能各環節，并對工業企業概況、環境和產能及其他參數（E級）進行采集，實現供、輸、轉、用能的多層級采集監控，精細評價工業企業用戶綜合用能效率和能效提升空間。能源精細采控可實現用戶層-系統層-工藝層-設備層能效的分層評價，實現每一個供用能設備、每一個工藝環節、各個供用能區域或能源轉換系統及整個工業企業的能耗診斷，大幅提高企業能源轉換效率、梯級利用效率和用能水平，全面提升企業綜合能效和能源管理水平。

4 工業企業能源基礎采集控制方案

圖1 工業企業能源基礎采控對象示意圖

備注：

（1）工業企業能源基礎采集控制對象不包含消防、備用、應急用能。

（2）工業企業A級高壓供電進線一般2路以上，用電采集控制終端安裝應根據高壓進線回路數確定。

（3）工業企業A級市政供水總管線一般1路以上，用水采集控制終端安裝應根據市政進水回路數確定。

（4）圖中“△”表示安裝能源采控終端。

表2 工業企業能源基礎采控方案明細表（在線采集控制）

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