時(shí)下，能效前所未有地成為每個(gè)人都關(guān)心的議題，無(wú)論是個(gè)人、公司還是國家。我們都非常深刻地意識到化石燃料燃燒所導致的氣候改變和環(huán)境污染等問(wèn)題，以及降低我們碳足跡的必要性。即使沒(méi)有其他壓力，但是日漸增加的成本就足以引起注意；最近幾年，電耗平均每年增長(cháng)5％至10％。然而，許多工業(yè)生產(chǎn)工藝都設計于尚未強制推行盡可能“綠色”和盡可能降低單位能耗的時(shí)代。

                 

    因此，理所當然，許多制造工藝可以在不影響產(chǎn)量和生產(chǎn)質(zhì)量的前提下大幅降低能源投入。某些時(shí)候，僅通過(guò)檢查就可以達到節約的目的；例如，可能有連續運轉的電動(dòng)機或加熱器，事實(shí)上只有部分生產(chǎn)周期需要它們。而其他潛在節約措施不是那么顯而易見(jiàn)，只能通過(guò)對所涉及工藝作更詳盡的調查來(lái)發(fā)現。調節任何系統的基本原則是詳細了解其運行方式，而這則需要測量；19世紀著(zhù)名的物理學(xué)家Lord Kelvin說(shuō)過(guò)，“如果您不能準確測量，那么您就無(wú)法改進(jìn)。”令人驚訝的是，許多高耗能工藝的能源計量投入可能相對不足。許多國家的最新建筑法規將采取更高的能源監控標準，但是現有設施沒(méi)有配備此類(lèi)基礎計量裝置，而這些設施中的大部分會(huì )被繼續使用許多年。

                

    汽車(chē)油箱制造

    能源消耗被列入汽車(chē)部件制造和整車(chē)裝配公司——INERGY automotive Systems的最高日程，該公司于2008年啟動(dòng)了優(yōu)化和降低公司能耗的項目，并將其列為集團內部可持續發(fā)展策略。INERGY是世界領(lǐng)先的汽車(chē)油箱研發(fā)和制造商，尤其是高級塑料油箱。INERGY automotive Systems于2000年由Plastic Omnium和Solvay合資創(chuàng )建，主營(yíng)塑料油箱系統。時(shí)至今日，該公司已經(jīng)發(fā)展成領(lǐng)先的一級供應商，向全球主要汽車(chē)制造商供應塑料油箱系統。INERGY automotive Systems的總部設在法國巴黎，目前在全球18個(gè)國家擁有24個(gè)生產(chǎn)基地，員工約 4 000人。2009年，  INERGY為全球主要汽車(chē)制造商生產(chǎn)供應了900萬(wàn)臺油箱系統，銷(xiāo)售額達9億歐元。

    該項目就是當下知名的INeco：創(chuàng )建INERGY能耗優(yōu)化以提高能效，當時(shí)該集團總用電量約為228,000千度——該公司的能耗模式幾乎全部是電能，這個(gè)數值大約相當于一個(gè)人口60,000的歐洲城鎮所消耗的電量。INeco項目和整體部署由Stéphane Duval和Joseph Brossard負責。項目初期對INERGY工廠(chǎng)的主要在用制造工藝進(jìn)行一系列能源審計，最先審計位于法國Pfastatt的生產(chǎn)基地。

    首次審計開(kāi)展于2009年，審計目的為：收集為期3周的詳細能耗信息；對收集的信息進(jìn)行分析并將分析結果用作行動(dòng)方案基礎。當然，每家工廠(chǎng)的電網(wǎng)輸入端都配置有電表，以便為供電公司提供收費賬單，但是，審計需要更多電量輔助計量解決方案，用以收集每臺機器和每項工藝的瞬時(shí)電流數據。為了對當前工廠(chǎng)開(kāi)展能量審計，項目要求配置臨時(shí)性電量計量方案；因此，其安裝和拆卸必須簡(jiǎn)單快捷。

    監控器安裝

    最初考慮采用傳統的電纜電量計量解決方案，但經(jīng)過(guò)證實(shí)，在如此短的時(shí)期內安裝這種計量系統，實(shí)施困難，成本昂貴。而市面上幾乎沒(méi)有“即插即用”的測量解決方案，唯一現實(shí)的替代方案就是LEM的Wi-LEM無(wú)線(xiàn)電能表。Wi-LEM電能表節點(diǎn)為開(kāi)口鐵心式電流傳感器；無(wú)需任何連接就可以將它們夾在導線(xiàn)附近，以便安置連續回路傳感器或串聯(lián)傳感器。它們可以讓INERGY將測量節點(diǎn)自由安裝在每個(gè)配電柜最方便接觸的位置，最關(guān)鍵的是，不需要停機。盡管該系統的安裝如此簡(jiǎn)便，其測量節點(diǎn)的電能計量精度仍然高于IEC 62053-21標準， 1％甚至更高。

    WiLEM名稱(chēng)中的“無(wú)線(xiàn)”部分指它通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò )傳輸數據。這種傳輸方式有兩個(gè)好處；無(wú)線(xiàn)運行意味著(zhù)任何臨時(shí)性安裝都不需要電纜；“網(wǎng)狀”表明測量節點(diǎn)和中央數據收集點(diǎn)之間的無(wú)線(xiàn)數據收集網(wǎng)絡(luò )是自組織型的。LEM采用了一種非?？煽康?、工業(yè)級的、IEEE 802.15.4網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò )標準之上的協(xié)議來(lái)保證數據傳輸。無(wú)電纜安裝并不意味著(zhù)該系統只能用于臨時(shí)性安裝。許多用戶(hù)可能需要通過(guò)在關(guān)鍵節點(diǎn)安裝長(cháng)期監控器來(lái)繼續詳盡的能耗調查，以此確保維持節約以及不重蹈費電模式?？煽康臒o(wú)線(xiàn)網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò )符合工廠(chǎng)數據收集系統安裝最新規范，因此它也是長(cháng)期監控的理想選擇。依據 Joseph Brossard ,INERGY的公用事業(yè)以及節能領(lǐng)先者，該系統是“快捷，可直接安裝和移動(dòng)解決方案對我們是非常重要的”。

    2009年9月，首個(gè)包含40個(gè)測量節點(diǎn)的Wi-LEM臨時(shí)性網(wǎng)絡(luò )在Pfastatt工廠(chǎng)布設。該Wi-LEM采用了3相Δ配置，測量范圍高達2000A。這些傳感器節點(diǎn)采用了LEM的Rogowski線(xiàn)圈，這是一種Perfect Loop Technology技術(shù)，沒(méi)有不連續線(xiàn)圈卡環(huán)。這種創(chuàng )新傳感器的測量頻率設置為每天240個(gè)電流值，連續測量3周，得到龐大的數據－200,000多瞬時(shí)電流值。這樣一來(lái)，INERGY團隊不得不設計了一種方法最大程度地從該數據集中提取信息和價(jià)值。最早的預防措施是對數據進(jìn)行快速的“合理性檢查”。對這些電流測量值積分轉換得到的用電量應該與供電公司收費單上的數值相當。這兩個(gè)數值的一致性高于97％，這再次證明該數據是合理的，因此INERGY團隊繼續開(kāi)展該項目的分析階段。

    數據分析

   收集的電流數據被存放在單個(gè)大型數據庫內，這個(gè)數據庫同時(shí)還存放了該廠(chǎng)所有工藝的每分鐘信息；正在使用哪些系統、正在制造哪些產(chǎn)品，每個(gè)時(shí)刻對應一個(gè)電流數據點(diǎn)。INERGY的油箱制造基于吹塑工藝：高能耗因素包括模塑材料加熱、壓縮空氣供應、模塑后冷卻。數據分析顯示，吹塑機占該公司總能耗的45％：審計前不知道確切數值。壓縮機為吹塑提供高壓（13 bar），它們消耗大量能源——分析顯示，壓縮空氣泄露浪費了大量能源。同時(shí)將冷卻水工藝（冷卻器、泵）的能耗測量結果與理論能耗進(jìn)行了對比，結果表明存在節約空間。為優(yōu)化性能而開(kāi)展的測量有了這個(gè)發(fā)現以后，引領(lǐng)設備供應商探討如何降低此類(lèi)設備能耗。不是所有發(fā)現都與具體的制造工藝相關(guān)；標準商業(yè)建筑系統如果沒(méi)有得到適當管理，也會(huì )浪費能源。數據庫數據顯示，INERGY的一些HVAC（加熱、通風(fēng)和空調）、照明系統被設置為全天連續運行，不管這些設備的服務(wù)區是否有員工在場(chǎng)、或者是否需要調控溫度。

    因為Wi-LEM單元是便攜式的，在Pfastatt工廠(chǎng)的審計完成后，很快被從此處拆卸下來(lái)，并在 接下來(lái)的2次審計中被重新安裝在了INERGY設在美國Anderson和墨西哥Ramos的工廠(chǎng)，這再次證實(shí)了它的優(yōu)勢。Wi-LEM無(wú)線(xiàn)電能表的初始體驗是可重復的，證明該單元的安裝和配置非常簡(jiǎn)便。INERGY團隊同時(shí)還發(fā)現，無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的射頻信號非常強，即使在電噪聲工業(yè)環(huán)境下，依然足以保證數據傳輸。Wi-LEM在網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò )中采用了無(wú)照發(fā)射機可以采用的最大RF輸出，100mW。這種特性的價(jià)值在對美國Anderson工廠(chǎng)的審計中得到了體現，該廠(chǎng)配電柜采用的是雙重絕緣金屬門(mén)；網(wǎng)絡(luò )任何點(diǎn)都不存在連接問(wèn)題。

    總體數據得出如下結論：無(wú)需可觀(guān)基礎建設支出即可大體節約15％。實(shí)現這些節約所需的測量通常簡(jiǎn)單、具備常識就行——一旦獲取的數據可以顯示必須采取的措施。

    推動(dòng)以節約更多

    INERGY計劃在2010年進(jìn)一步審計6家工廠(chǎng)，并計劃在接下來(lái)的2年內在整個(gè)公司范圍內完成該項目，制定行動(dòng)計劃，其中標明需要的投資項目。不過(guò)，從剛剛完成的3家工廠(chǎng)的審計結果來(lái)看，INeco計劃已經(jīng)可以節約數百萬(wàn)歐元。
INERGY的Joseph Brossard斷定，“電能輔助計量的好處顯而易見(jiàn)。您可以只管理您的測量對象。Wi-LEM局放電能表對于我們迄今為止達到的成效來(lái)說(shuō)至關(guān)重要。我們將在我們的所有機構配置Wi-LEM，使它們在初步審計后合理測量和管理能耗，并貫徹它們的進(jìn)步。”