和利时助力化工企业实现能源优化

杭州和利时自动化有限公司

能源管理监控总貌立体图

项目概述

以和利时公司成功实施的河南金大地化工有限公司能源管理项目为例。这个项目于2012年8月开始实施，2013年1月投运。

河南金大地化工有限责任公司是一家以矿盐开发为基础，遵循循环经济发展模式，集采卤站、制盐厂、热电厂、合成氨厂、纯碱厂、氯化铵厂、三聚氰胺厂等七位一体的盐化工生态企业。其主要产品包括工业盐、合成氨、纯碱、氯化铵、三聚氰胺以及热电联产。2011年12月，金大地公司通过河南省经信委向国家工信部申请“2012年能源管理中心建设示范项目”的财政补助资金，2012年6月底，该项目获得了国家工信部的批准。继而立项能源管理项目建设。

该项目是从生产控制系统、计量仪表等计量器具中采集能源数据并通过网络传输，集中存储，通过对实时能源信息的采集、分析集成、整合和深度挖掘，建立一个能源管理中心系统，其主要内容包括两个方面，一是为主管领导提供各生产单元的实时能源信息在线查询及分析功能，二是基于实时能源信息基础上的能源计划、调度、质量管理及统计等应用，为公司领导和生产调度管理提供全面、及时、准确的现场实时能源管理信息，为能源管理的决策提供可靠的数据基础及历史数据追溯，并为设备、质检、生产等各职能岗位运用信息化手段规范现行的业务管理，从而实现生产管理与统计分析的信息化、网络化。这个项目的意义在于，完全按照能源管理系统的建设要领来设计实施，同时又充分考虑公司的生产管理需求，将生产执行系统与能源管理系统统一于一个平台，为公司的节能降耗和生产运行提供一种全新的信息化管理模式。

系统方案及功能实现

系统功能构成

金大地EMS主要包括三个方面的内容：第一个是企业能源管理中心，这个是我们MES业务部的重点业务；第二个是系统优化和节能信息化改造；第三个也就是智能化、节能环保产品（设备）改造更新。这三个方面将能源管理、能源改造和系统优化有机结合，构建成国内唯一的全方位节能解决方案。这三个方面具体包含以下工作：（1）能源管理中心是采用信息化、计算机技术、自动化技术，集成企业能源系统数据采集、处理和分析、控制和调度、平衡预测和能源管理等功能，降低重要能源介质放散，提高能源介质的回收和梯级利用水平，实现多能源介质协同平衡与优化利用的企业能源管控系统。（2）系统优化和节能信息化改造则是采用先进成熟的节能减排技术，对主要耗能工艺、装备进行系统优化和节能改造，提高能源利用效率，降低能源介质和物料消耗等。这就需要结合和利时20多年来的自动控制优化技术，为能源管理的实现提供强大的技术支撑。（3）智能化、节能环保产品(设备)改造更新，主要是利用信息化技术推动落后高耗能机电产品(设备)的改造更新，加快智能化、节能环保产品(装备)的推广应用，提升产品(设备)的能源利用效率，降低能源介质消耗。

整个系统的设计与应用遵循PDCA的原则，是指一种按“先策划（P），再实施（D），然后检查（C），之后改进（A）”的过程方法来进行过程管理，包括产品设计和生产，持续改进，不断循环。和利时能源管理系统就是遵循PDCA的循环原理，体现能源管理过程体系，围绕持续改进的过程理论，采集企业的能源管理数据，进行能源消耗的实时监控与报警，对企业的水、电、汽、风进行平衡，生产企业能源管理报表、进行能源消耗分析及能耗对标管理，找出企业的节能空间等功能，为能源审计提供直接依据，再改进，再监控, 周而复始，不断提高能源的转换效率和使用效率，不断地接近或趋向行业标准、国际标准，为国家整体节能减排任务做出贡献。

本能源管控中心平台运用先进的SOA服务架构，B/S结构结合C/S结构的设计，支持分布式部署、集成化管理，实现了开发平台、运行平台、管理平台一体化的具有国际领先水平的技术架构，从而可以与企业门户、ERP、OA等其它系统实现无缝集成。系统完成能源数据采集与管理，应用实时数据库和关系数据库，建立能源管理建模体系和运行平台，将能源监控、能源计量与平衡、能源调度、能源统计、能源审计等功能模块分布式部署在应用平台。

其功能主要包括以下组成部分：能源体系管理、能源计划管理、能源质量管理、能源采购管理、能源计量管理、能源库存管理、能源设备管理、能源智能监控、能源管网运行模拟、能源产耗预测分析、能源调度及优化、安全环保管理、统计分析、能源平衡、能源实绩、对标管理、能源审计、节能措施、信息发布等功能，结合大屏幕系统及视频监控，构建能源管理监控中心。

项目特点及创新

（1）从项目的实施效果看，该项目主要集能源仪表改造、能源管理、优化控制于一体的节能改造整体方案；

（2）遵循了PDCA原理进行系统设计，对节能管理进行持续改进、系统管理；

（3）项目中引入能源管理体系，进行能耗对标管理，为企业提供系统化、标准化、规范化节能管理信息平台；

（4）能源管理与生产管理相结合，成为企业重要的管理平台。

项目实施过程中的难题

（1）用户需求不够明朗。对于能源管理中心的目标不明确，在具体需求方面不能提供详细的要求，此种情况下，和利时安排经验丰富的项目经理前往用户现场深入调研，充分沟通，确定需求，再进行工程设计。

（2）底层仪表改造不彻底，改造工程繁重。此种情况下采取“同步建设、分段完成”的方案，仪表改造与能源管理系统同期进行，EMS系统平台充分考虑待改造的车间，预留接口和数据库点，待改造完成再行接入。有些暂不具备条件接入的系统，暂时由人工进行录入，以保证数据的完整性。

效益分析

能源管理项目的效益主要体现在两个方面。

（1）管理效益。能源管控信息网络已遍布全公司各区域，系统运行后，工艺、设备、生产、调度等管理人员在各自的网络客户端位置上成为生产人员的监督者，工艺和能源管理部门通过系统的集成，可以实现对能源相关问题的快速分析和诊断，并做出快速的调整指令立即下达到现场，从而实现事前预测、事中控制和事后分析；管理系统的建成，也成为调度人员的重要参考工具，成为日常调度不可缺少的系统；每天的能源情况，水电汽风的消耗情况，能源的成本都可以自动计算出来，为领导提供重要的生产经营决策依据。

（2）节能降耗。一方面提高能源的利用效率，降低生产成本：系统运行后，单位产品的能耗信息能够及时反映出来，通过统计分析，可以找到最佳的操作实践，在保证产品质量前提下，降低产品的能源成本。另一方面，降低装置单耗、能耗：系统中的生产装置的单耗和能耗分析以及KPI绩效管理运行后，将能及时了解和降低各生产装置的生产成本，降低原辅材料和能源单耗，实现实时统计核算及绩效分析，找出降低单能耗的关键工艺点，指导生产运营等业务过程。第三，通过对标管理，发现装置的节能空间，为企业节能提供方向。

河南金大地EMS项目的成功投运，意味着和利时在化工行业的能源管理系统产品线正式亮相，并为用户参观考察提供了一个样板。该项目为之后的能源管理系统项目提供了经验。

此项目投运后，有许多同行或同类的生产企业，通过各种途径到金大地化工参观，分享金大地EMS系统建设的经验，为其它企业提供了一个看得见的参考。