在所有行業(yè)中，高效節能的生產(chǎn)都已經(jīng)成為企業(yè)獲得成功的決定因素之一。西門(mén)子能源管理系統在汽車(chē)制造、能源、樓宇、鋼鐵、水泥、水處理、食品飲料和塑料等全球眾多領(lǐng)域都已經(jīng)得到了廣泛應用。隨著(zhù)國際、國內企業(yè)對能源管理關(guān)注度的快速提升，2014年度西門(mén)子能源管理業(yè)務(wù)也得到了大幅增長(cháng)。

    工廠(chǎng)的節能系統大約分為三個(gè)層面。首先是對于重要的能耗點(diǎn)進(jìn)行設備層級的替換，通過(guò)將普通電機更換為高效電機，可節約最多40%的能源，也可以通過(guò)解決方案實(shí)現節能，如加裝變頻器與高效電機可最多節電70%；第二，是工藝的改進(jìn)，優(yōu)化或改進(jìn)現有工藝達到節能效果，譬如更多的余熱利用裝置，冷能的利用等；第三，使用創(chuàng )新的虛擬和現實(shí)生產(chǎn)結合的方式，以更少的資源制造更多的產(chǎn)品。如使用生命周期管理軟件，虛擬仿真產(chǎn)品的設計和規劃過(guò)程，無(wú)需原型機即可直接投入生產(chǎn)。

    西門(mén)子能源管理項目目前有兩種實(shí)施模式：一種是以提供產(chǎn)品的形式，通過(guò)與外部集成商合作或由西門(mén)子自己的工程公司來(lái)構建滿(mǎn)足客戶(hù)需求的能源管理系統；另一種是“合同能源管理”業(yè)務(wù)模式，通過(guò)“識別、評估、實(shí)施”的方法論為客戶(hù)提供產(chǎn)品、系統、改造服務(wù)或者咨詢(xún)來(lái)實(shí)現能源管理系統的建立，采用節能效益分成、節能量保證型、設備租賃等多種合作模式，必須各司其責地分擔融資、產(chǎn)品提供、項目執行和維護以及收益分享。這種模式可以幫助客戶(hù)更加容易地感受到能源管理帶來(lái)的成本節省和生產(chǎn)力的提升，是一種“雙贏(yíng)”的合作模式。

    西門(mén)子目前在合同能源管理領(lǐng)域可謂方案全面，經(jīng)驗豐富。據介紹，從合同能源管理項目的全生命周期，包括評定（估算節能潛力和確定改進(jìn)方法等）、觀(guān)念提升（如花費和節省的具體細分，執行時(shí)間表，合作報價(jià)等）以及執行環(huán)節（提供EPC服務(wù)，必要的融資和績(jì)效合同等），西門(mén)子的產(chǎn)品業(yè)務(wù)部門(mén)，西門(mén)子工廠(chǎng)自動(dòng)化工程公司乃至西門(mén)子財務(wù)租賃公司都可以協(xié)同一體提供一站式解決方案。

    目前，西門(mén)子合同能源管理項目經(jīng)驗廣泛，覆蓋了冶金、水泥、電力、建材、化工、油氣等多個(gè)重要工業(yè)節能大戶(hù)行業(yè)。近期，公司在國內某一660MW火力發(fā)電機組改造項目中成功實(shí)施了這一模式，提供4×12,500kW高壓變頻器，預計綜合節電率22%，預期年節省約2萬(wàn)噸標準煤。

    憑借全集成自動(dòng)化（TIA）解決方案、強大的技術(shù)團隊、靈活的合作方式等優(yōu)勢，西門(mén)子可以為客戶(hù)提供能滿(mǎn)足其長(cháng)期需求的能源管理系統。

    而今，如何更加有效地傳遞其行業(yè)知識，幫助國內用戶(hù)提升自身的能源管理意識，并與合作伙伴和用戶(hù)一道，以最適合的模式構建出真正符合客戶(hù)需求的能源管理系統，則是西門(mén)子當前正在考慮的問(wèn)題。

    • 項目背景介紹

    漯河太古可口可樂(lè )飲料有限公司是由太古集團控股的大型中外合資飲料企業(yè)。該公司總投資約9億元，占地約250畝，預計分三期投入7條生產(chǎn)線(xiàn)，第一期投資3.8億元，包括三條生產(chǎn)線(xiàn)，分別是一條生產(chǎn)速度為800 瓶/分鐘的碳酸塑料瓶瓶裝生產(chǎn)線(xiàn)，一條生產(chǎn)速度為800 瓶/分鐘的無(wú)菌灌裝線(xiàn)，一條生產(chǎn)速度為500 瓶/分鐘的碳酸玻璃瓶瓶裝生產(chǎn)線(xiàn)。一期項目已于2010年3月31奠基，建成產(chǎn)能達到6000萬(wàn)標箱；三期項目全部建成后，其生產(chǎn)總規模達到年產(chǎn)可口可樂(lè )系列飲料超過(guò)1億標箱，將是可口可樂(lè )在中國占地面積最大的生產(chǎn)基地，也是可口可樂(lè )在中國最大瓶裝廠(chǎng)之一。

    • 項目目標與原則

    工廠(chǎng)設計理念：綠色、節能、健康、環(huán)保 。

    工廠(chǎng)設計目標：世界級制造（WCM） 工廠(chǎng)。

    項目需求：數據采集、能源重點(diǎn)監控、數據分析與節能、成本分析與生產(chǎn)計劃、能源管理分析等。

    客戶(hù)有很多節能環(huán)保理念及舉措，需要統籌管理、綜合需求，建造完整的能源管理系統，指導及幫助生產(chǎn)。

    項目原則：從設計執行到實(shí)施，整個(gè)過(guò)程都遵循美國能源與環(huán)境設計先鋒獎（LEED金級認證）的各項要求。

    • 項目實(shí)施與應用情況

    西門(mén)子為漯河太古可口可樂(lè )飲料有限公司提供的能源管理系統包括生產(chǎn)能源監控系統、樓宇自控系統和智能照明系統。上位軟件WinCCV7.0配合電磁流量計、渦街流量計、超聲波熱量計等現場(chǎng)儀表作為生產(chǎn)能源監控系統的數據采集上層SCADA系統，APOGEE作為樓宇自控系統和智能照明系統的數據采集軟件系統，B.Data作為工廠(chǎng)管理級軟件負責全廠(chǎng)的能源數據歸檔、運算分析、趨勢圖表和報表打印。該系統提供了統一的數據接口平臺，實(shí)現了項目預期功能，可以滿(mǎn)足工廠(chǎng)提出的節能、成本控制等目前實(shí)際需求，并助力太古可口可樂(lè )漯河廠(chǎng)實(shí)現了LEED鉑金級認證。

    基于WinCC/B.Data的綜合能源管理系統具有如下的特點(diǎn)：

    • 易集成性：作為全集成自動(dòng)化（TIA）的一員，確保與西門(mén)子產(chǎn)品線(xiàn)的完全集成，技術(shù)數據和商務(wù)數據處理系統實(shí)現了全面整合；

    • 易操作性：基于對象的設計思想，具有友好的組態(tài)界面，可自動(dòng)管理內部、外部能源報表；

    • 可預測性：具有基于歷史負荷數據和生產(chǎn)計劃的負荷預測功能，通過(guò)生產(chǎn)相關(guān)負荷預測的方式可以提高規劃可靠性；

    • 成本控制：能進(jìn)行能源成本分配，易與財務(wù)系統關(guān)聯(lián)(如SAP)，采購能源時(shí)，還可以為采購部門(mén)提供成本優(yōu)化支持；

    • 科學(xué)管理：有利于提升能源利用的效率，建立能源和原料帳目的公司級透明度。

在項目實(shí)施過(guò)程中，重點(diǎn)完成了WinCC監控畫(huà)面設計，B.Data數據采集、數據分析，B.Data算法實(shí)現，報表功能與模板設計，能源采購預測及能源調度，權限管理與網(wǎng)絡(luò )瀏覽，系統集成方案與關(guān)鍵接口設計等功能的實(shí)現。

     本項目還包括對生產(chǎn)過(guò)程的能源監控、樓宇自控，以及智能照明系統的能源監控。在項目中，WinCC可用作OPC服務(wù)器或客戶(hù)機，OPC通道是WinCC的OPC客戶(hù)機應用程序。本項目WinCC的OPC通道不僅可以與樓控等服務(wù)器實(shí)現數據通訊，還可以與第三方具有OPC通訊服務(wù)器的終端設備通訊，如與ERP和MES等系統通訊，該項目中已為ERP和MES預留接口。

圖1 PET1電單耗趨勢（不含吹瓶）

    • 效益分析

    該系統于2011年5月底正式投入運行后，改變了此前需要人工抄表和人工錄入數據的模式，現場(chǎng)所用的水、蒸汽、二氧化碳、電能等數據自動(dòng)通過(guò)現場(chǎng)儀表傳送至上位監控系統和樓宇控制系統中，實(shí)現了數據的快速實(shí)時(shí)收集，如圖1所示。根據B.Data數據分析結果，可以快速獲得按班次、批量、單位時(shí)間的能源利用率，產(chǎn)生數據報表及對比分析結果，既為降低公司的能耗，提高生產(chǎn)效率提供指引及動(dòng)力，又為更好實(shí)現公開(kāi)、公平、公正地對員工進(jìn)行績(jì)效考核提供數據支持，這種能源管理理念及實(shí)踐獲得了一致好評。

    摘自《自動(dòng)化博覽》2014年8月