活動(dòng)鏈接：2013年控制網(wǎng)行業(yè)專(zhuān)題---發(fā)展新能源更要做好能源管理

   編輯點(diǎn)評：

   日本是一個(gè)能源極度匱乏的國家，這也造就了日本人民從小就根深蒂固的節能理念，近40年的節能歷史使日本的節能工作水平處于世界公認的領(lǐng)先地位。作為日企的代表，三菱電機自然也受益于此，經(jīng)過(guò)數十年的摸索和實(shí)踐，形成了成熟而先進(jìn)的能源管理理念、節能產(chǎn)品與技術(shù)，以及科學(xué)的節能管理措施，其節能產(chǎn)品被廣泛認可。本文介紹的是三菱電機與上海電氣集團合作成立的節能業(yè)務(wù)工程公司——上海電氣菱電節能控制技術(shù)有限公司為上海重型機器廠(chǎng)提供的能源管理方案，項目一期運行半年來(lái)已實(shí)現單位能耗下降10%的顯著(zhù)效果。

  1　項目背景

   中國是世界第一能源消費大國，也是能源使用效率較低的國家，特別是工業(yè)能源消費量超過(guò)了全國能源消費總量的70%，大部分工業(yè)企業(yè)存在著(zhù)設備性能低下、生產(chǎn)工藝落后、能耗指標較高，以及總體用能效率低的現象。2008年，三菱電機自動(dòng)化（中國）有限公司成立了下屬于行業(yè)及大客戶(hù)部的節能業(yè)務(wù)推廣部門(mén)，努力將“e&eco-F@ctory” 工廠(chǎng)能源可視化管理解決方案推廣于中國市場(chǎng)。

   社會(huì )責任感和對“e&eco-F@ctory”先進(jìn)性的認同，與三菱電機合作成立了專(zhuān)注于節能業(yè)務(wù)的工程公司——上海電氣菱電節能控制技術(shù)有限公司。公司成立后，結合了雙方各自的優(yōu)勢共同開(kāi)拓節能市場(chǎng)，在機械、汽車(chē)、食品等行業(yè)實(shí)施節能項目，大力推廣“e&eco-F@ctory” 工廠(chǎng)能源可視化管理解決方案。作為節能示范基地的上海重型機器廠(chǎng)正在實(shí)施的可視化能源管理項目就是其中一個(gè)典型案例。

  2　項目介紹

  上海重型機器廠(chǎng)有限公司系上海電氣集團成員企業(yè)，是上海電氣重工集團所屬骨干企業(yè)。主要生產(chǎn)電站、冶煉、軋鋼、鍛壓、水利、礦山采掘和建材化工設備等，以及電站、核電、冶金、機械、造船和化工等行業(yè)所需的高質(zhì)量大型鑄鍛件，使用電、天然氣、水等能源，單日的用電負荷最高可達5萬(wàn)千瓦，是上海市政府特別關(guān)注的用能大戶(hù)企業(yè)。上海電氣菱電節能控制技術(shù)有限公司負責實(shí)施對該廠(chǎng)的節能技術(shù)改造，導入以“e&eco-F@ctory”為基礎的節能系統技術(shù)和管理理念，建立能源可視化系統，達成工廠(chǎng)的節能目標。
  
                 
                                      圖1 分層分布式結構示意圖     
 
   上海電氣菱電節能控制技術(shù)有限公司為上海重型機器廠(chǎng)有限公司量身定制了能源管理系統，主要功能是通過(guò)采集工業(yè)生產(chǎn)現場(chǎng)數據，詳細監測和記錄每個(gè)爐子、車(chē)間、廠(chǎng)、企業(yè)的能耗及爐子的溫度、壓力值。在此基礎上對這些監測點(diǎn)提供當前實(shí)時(shí)查詢(xún)和歷史查詢(xún)功能，查詢(xún)包括列表和折線(xiàn)圖兩種形式，同時(shí)還提供各種數據分析處理手段，幫助客戶(hù)企業(yè)找出能源浪費的環(huán)節及根源。另外還提供對客戶(hù)企業(yè)各類(lèi)產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中能耗的全程追蹤，從而對工藝的改進(jìn)、能源的節省及產(chǎn)品的成本控制具有積極意義。

   由于該項目能源監測的點(diǎn)數多、分布散、距離遠，因此系統方案從網(wǎng)絡(luò )架構設計上就必須充分考慮這些因素，采取分層分布式結構，以確保方案實(shí)施的安全性與可靠性，示意圖如圖1所示。

   能源管理的第一步就是數據采集，也是最重要的一步。該項目的能耗監測主要對于全廠(chǎng)的電能、蒸汽、煤氣、氧氣等進(jìn)行實(shí)時(shí)的測量，并把這些測量數據通過(guò)三菱節能數據服務(wù)器上傳到企業(yè)網(wǎng)，通過(guò)企業(yè)網(wǎng)可把實(shí)施的能耗數據顯示在任何網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)上同時(shí)配合可視化能源管理軟件，使得能耗可以被隨時(shí)監視，達到了真正的“可視化”，這是非常重要的節能手段。

   通過(guò)可視化平臺，能發(fā)現一些可能被忽視的用能問(wèn)題。從具體功能上來(lái)說(shuō)，該系統包含了對日常的能源數據管理，異常報警管理以及能源優(yōu)化分析與調度等功能，其中日常的能源數據管理包括對全廠(chǎng)能源數據的日、月、年報表功能，遠程權限分級管理，歷史能源數據的存儲、分類(lèi)、查詢(xún)等。異常報警管理則主要針對用能異常情況進(jìn)行快速反應功能，包括超載預警、故障快速定位、應急安全控制管理等，以幫助企業(yè)盡早發(fā)現隱患，避免安全事故的發(fā)生，一旦發(fā)生故障則可以迅速采取措施，最大限度地降低故障損失。

  能源的優(yōu)化分析與調度則主要從公司層面為企業(yè)的總體用能計劃提供決策依據，站在公司全局的角度審視能源的基本管理需求，滿(mǎn)足能源工藝系統的分散特性和能源管理需要集中的客觀(guān)要求，以適應企業(yè)的戰略發(fā)展需要，減少管理環(huán)節，優(yōu)化管理流程，向管理要效益；降低能源系統的運行成本，減少日常管理的人力投入，提高生產(chǎn)效率。由于工廠(chǎng)規模大，項目分二步走，已完成第一期的能源對象為蒸汽、煤氣、氧氣，計劃今年啟動(dòng)的第一期的能源對象為電能。在此項目中，成功采用了CC-Link IE無(wú)縫高速工業(yè)網(wǎng)絡(luò )，將實(shí)時(shí)的數據以最短的刷新時(shí)間進(jìn)行顯示，大大提高了監測數據的實(shí)時(shí)性，并采用了MES INTERFACE模塊進(jìn)行數據庫的數據傳輸，大大提高了監測數據的穩定性。

  而且，首創(chuàng )了能源數據與生產(chǎn)數據相連接的現場(chǎng)控制系統（FCDS），在上層平臺掌握用能情況的基礎上，該功能可以使現場(chǎng)工作人員及時(shí)掌握整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的用能狀況，并根據能耗及時(shí)調整生產(chǎn)，從源頭上實(shí)現有效的節能。并且通過(guò)低成本的方式實(shí)現了兩個(gè)系統之間的互鎖與同步，大大減少了現場(chǎng)操作人員的失誤操作。當然，在項目第一期實(shí)施過(guò)程中，也遇到如工廠(chǎng)現場(chǎng)情況復雜，無(wú)光纖網(wǎng)絡(luò )分布等難題，最終在工程技術(shù)團隊的協(xié)作努力下，成功搭建了能源可視化系統，沒(méi)有對客戶(hù)的正常生產(chǎn)運行造成任何影響。

  3　效益分析

  項目一期運行半年來(lái)已實(shí)現單位能耗下降10%的顯著(zhù)效果，二期中節能效果將有進(jìn)一步提高，達到20%～25%。上海重型機器廠(chǎng)將真正成為全國熱加工領(lǐng)域的節能示范工廠(chǎng)。

    摘自《自動(dòng)化博覽》2013年9期