能耗在线监测在企业节能管理中的应用

文/邢海梅（晋能控股装备制造集团）

一、项目背景

国务院下发《重点用能单位节能管理办法》《重点用能单位能耗在线监测系统推广建设工作方案》《关于加快推进重点用能单位能耗在线监测系统建设的通知》等相关文件，要求重点用能单位要进行能耗在线监测系统建设工作，明确建设目标、建设内容、进度安排、相关技术规范等。

二、项目建设概述

（一）建设目标

山西省能源局要求，综合能耗10万吨标准煤以上企业在2019年底完成在线监测平台建设，并实现与省级平台对接；综合能耗5000吨标准煤以上企业在2020年底之前完成在线监测平台建设，并实现与省级平台对接。

（二）建设原则

（1）遵守国家法律：严格按照国家有关政务法律法规、规范要求，完成项目的整体建设。

（2）兼顾开放性和可扩展性：首先，系统建设应尽可能利用原有的设备、平台及资源。其次，系统要对未来可能增加的新功能、新用户要预留接口和用于二次开发的API，保证系统兼顾开放性和可扩展性。

（3）兼顾技术先进性和成熟性：从设计理念、技术体系、产品选用、售后维护等方面要考虑先进性和成熟性的统一，达到满足系统在很长的生命周期内有持续的可维护性和可扩展性的目标。

（4）兼顾可靠性：为了确保系统运行可靠和安全，系统要从系统结构、技术措施、设备选型、安装校验和售后维护等方面综合考虑。

（5）兼顾设备利旧：在能耗在线监测系统的建设过中，充分考虑企业已有信息系统、已有硬件设备等，通过升级改造达到满足系统建设需求，不提倡重新建设。

三、能耗在线监测系统平台

能耗在线监测系统，由能耗在线监测端设备、工业控制系统、生产监控管理系统、计量器具、管理信息系统、通信网络及相应的管理软件等组成，是通过对重点用能单位的水耗、电耗、气耗、煤耗、热耗等能源品种进行实时监控，通过数据收集、分析、汇总、上传等，促使企业提高节能运行管理水平，强化能源管理手段，达到节能降耗的目的。

（一）能耗在线监测系统平台能耗数据监测范围及上传要求

企业能耗在线监测范围必须是法人或视同法人的独立核算单位，严格以与企业的运行有关的能源消耗为边界，与报送统计部门能耗统计范围口径保持一致。

企业端能耗监测端设备上传到国家节点和区域节点的监测指标包括：企业层面的能源总量指标、能效指标和其他指标；工序层面的能源指标、能效指标和其他指标。目前，国家要求只上传到企业层面即一级关口数据，用能单位可以选择是否建设到工序层面。用能单位采集上传的数据按照周期不同，分为每日采集上传数据、每月采集上传数据。

（二）能耗在线监测系统平台能源采集方式及要求

1.能源数据采集方式

（1）一般原则

能源数据采集工作要遵循准确、完整、真实的原则，数据采集优先级别为：

管理信息系统、生产监控管理系统、生产过程控制系统、现场仪表、手工填报等。

（2）系统对接

能耗监测系统可通过接口与其他信息化业务系统对接，获得数据。一般有工业控制系统、生产监控管理系统、管理信息系统等。

（3）仪表采集

能耗监测端设备可通过现场仪表定时采集相关数据，按采集任务设定的时间间隔自动采集数据，保证数据的完整性。

（4）手工填报

对于无法通过自动采集获取的数据，可通过手工方式填报。

2.仪表采集要求

（1）数据计量仪表

生产现场安装的能源或非能源（统称物料）计量仪表，具备远传通信接口的可直接接入能耗监测端设备。计量仪表应符合GB/T 19582、CJ/T 188或DL/T645等通信协议。

（2）数据采集要求

各类数据采集要求如下,见表1。

3.系统对接要求

系统对接要求如下：

（1）管理信息系统采集。用能单位管理信息系统和用能单位资源计划管理系统中包含能源消费数据的，可通过相应接口获取相关数据。

（2）生产监控管理系统采集。用能单位已构建企业生产监控管理系统，可通过相应接口获取相关数据。

（3） 工业控制系统采集。用能单位已安装工业控制系统，且控制系统中已包含能源相关数据的，可通过OPC 等方式从相应系统中获取数据。

表2 能源数据的采集频率与上报频次

（三）晋能控股装备制造集团寺河煤矿能耗在线监测系统建设情况

1.能源采集方式

根据能源形态和计量方式，能耗在线监测系统能源品种包括热力、电力、固态能源、液态能源、气态能源五类。除电力为单一能源外，其他四种能源又包含多种具体能源种类。

晋能控股装备制造集团寺河煤矿主要的能耗品种为电力，主要产品为煤、瓦斯。

根据以上原则和要求确定晋能控股装备制造集团寺河煤矿目前的能源品种采集方式确定如下：

（1）电力数据采集

已安装电力需求侧管理系统，通过已有的电力需求侧平台进行采集后上传至能耗在线平台。

电力数据采集频率为每15分钟采集一次，上传至能耗在线平台。

（2）水耗数据采集

现场已安装5块计量水表，通过采集水表485通讯来进行数据采集至能耗在线平台。

水表数据采集频率为每小时采集一次，上传至能耗在线平台。

（3）煤产量数据采集

企业已配备产量监控系统的，通过对接产量监控系统数据库来获取煤的产量。

产量监控系统采集频率为每小时采集一次，上传至能耗在线平台。

（4）瓦斯数据采集

通过企业已经配备的瓦斯抽放系统，获取瓦斯抽放量。瓦斯抽放系统采集频率为每小时采集一次，上传至能耗在线平台。

（5）经济指标数据采集

通过手工录入方式，将数据手动录入到重点用能单位能耗系统中。经济指标采集频率为每月采集一次。

2.能源数据的采集频率与上报频次，见表2。

3.数据传输架构

（1）将从系统中读取到的煤、电力等能源相关数据，通过单向隔离网闸隔离后将所需数据发送至本地数据服务器，然后通过硬件防火墙后传入端设备，最终通过端设备将企业各类能源管控监测数据传输到市能耗在线监测系统。

（2）将新增的表具数据通过单向隔离网闸隔离后，将所需数据发送至本地数据服务器，然后通过硬件防火墙后传入端设备，最终通过端设备将企业各类能源管控监测数据传输到市能耗在线监测系统。

（四）能耗在线监测系统软件功能

系统支持查看总体能耗情况，并采用图表和趋势图展示同比和环比情况，耗能情况实时更新；系统支持查看所有接入系统的表计的实时读数；系统对各区域耗能情况和趋势进行分析；系统对产品耗能情况进行分析，包括每单位产品的耗能情况以及趋势；系统支持对历史区域、产品能耗信息的修改和调整。

四、能耗在线监测系统在企业节能管理中的作用

能耗在线监测平台是通过信息技术、物联网技术与通信技术完成企业数据上云，帮助重点用能企业实现能源精细化管理，从而达到降低企业“综合能源消费量”和“单位产品能耗”的目的，确保国家“双碳”目标的实现。