王晶晶

安科瑞電氣股份有限公司

背景

2021年是碳中和元年，為了穩(wěn)步推進雙碳目標，“十四五"規(guī)劃進一步提出完善能源消費強度和消費總量的“雙控"制度，重點控制化石能源消費，2025年單位GDP能耗和碳排放比2020年分別降低13.5%、18%。國務院將全國“雙控"目標分解到了各地區(qū)，對“雙控"工作進行了全面部署。2021年8月12日，國家發(fā)展改革委印發(fā)了《2021年上半年各地區(qū)能耗雙控目標完成情況晴雨表》，表中顯示目前不及半數(shù)省（區(qū)）能耗強度降低進展總體順利。在能源消費總量控制方面，仍有8個省（區(qū)）為一級預警（形勢十分嚴峻），5個省（區(qū)）為二級預警（形勢比較嚴峻）。

能耗雙控政策導致不少地區(qū)拉閘限電，江蘇是經(jīng)濟強省，但是雙控指標均為一級預警，商超提前閉店、政府單位電梯低層禁停、化工園區(qū)大面積限產(chǎn)停產(chǎn)……江蘇“能耗雙控"升級的消息近期刷爆朋友圈，很多單位都受到了影響。可能今后很長一段時間內，能耗雙控政策都將持續(xù)存在，限電也可能會成為常態(tài)，那企業(yè)該如何應對能耗雙控以保障正常生產(chǎn)？

1. 開源降耗，削峰填谷

安科瑞能源管理平臺利用數(shù)據(jù)為企業(yè)提供節(jié)能分析和新能源使用策略，為企業(yè)微電網(wǎng)開源降耗提供改造方案。系統(tǒng)根據(jù)企業(yè)用電負荷特點，配置包括分布式光伏、儲能等方式擴展用電容量，削峰填谷優(yōu)化用能策略，把企業(yè)市電需求、新能源發(fā)電、生產(chǎn)負載、充電樁等組成的企業(yè)微電網(wǎng)通過數(shù)字化形式展現(xiàn)出來，降低對電網(wǎng)需求和電費支出，使之適應能耗雙控政策，保障企業(yè)正常生產(chǎn)。

以下是由安科瑞能源管理平臺提供的某江蘇企業(yè)對電網(wǎng)的的日負荷需求曲線，7:30~19:30之間負荷相對平穩(wěn)，峰值約為1120kW。

根據(jù)負荷特點，配置500kW，5MWh鋰電池儲能系統(tǒng)，300kWp分布式光伏，總投資約720萬。

光伏發(fā)電按照年均峰值日照時間1250小時計算(以江蘇地區(qū)計算，西北、華北地區(qū)光照條件更好)，年發(fā)電約36萬千瓦時，使用壽命25年(發(fā)電效率逐年衰減)；

鋰電池儲能系統(tǒng)每天一個充放電流程（全年按照300天），根據(jù)放電深度90%、充放電效率86%、峰谷電價差等因素計算，每年約可產(chǎn)生收益80萬元(鋰電池壽命按照充放循環(huán)7000次，70% SOH 計算，逐年衰減)；

最大需量降低約350kW（考慮天氣因素，光伏不計算），基礎電費每年降低約為17萬元；

綜合計算每年電費減少約125萬元，對市政電網(wǎng)需求降低約10%，另外通過削峰填谷、電力需求響應申報等根據(jù)各地政策還可以獲得補貼，綜合計算5年多收回投資成本，同時也降低了企業(yè)碳排放。

以上的改造的依據(jù)是基于能源管理系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)，通過能源管理系統(tǒng)可以更加了解自身的能源需求特性，從而配置合理的措施來匹配能耗雙控要求，否則事倍功半。

2. 合理利用能源數(shù)字化管控平臺

對于高耗能企業(yè)，要實現(xiàn)節(jié)能降耗目標，一是優(yōu)化產(chǎn)業(yè)布局和流程結構，淘汰落后工藝。二是按照開源、降耗、節(jié)能、增效的原則，利用好新能源和技術創(chuàng)新，以智慧能源管理平臺等輔助管理手段提高能源利用效率，實現(xiàn)節(jié)能減排。其中智慧能源管理平臺無疑是投入最少，性/價/比/最/高的一種方式，也是實現(xiàn)能源數(shù)字化和節(jié)能管控的數(shù)據(jù)基礎。

①　掌握能耗數(shù)據(jù)

系統(tǒng)采集建筑電、水、氣、冷熱量等能源消耗數(shù)據(jù)和光伏、儲能等新能源數(shù)據(jù)，對用能數(shù)據(jù)進行分析，按照區(qū)域、部門、用電設備類型進行細分和折標計算，提供同比、環(huán)比分析比較和用能數(shù)據(jù)追溯，同時可以提供尖峰平谷各時段用能數(shù)據(jù)和報表，幫助用戶梳理能源賬單明細，及時發(fā)現(xiàn)跑冒滴漏等能源浪費。

②　改善或淘汰落后產(chǎn)能

能源管控平臺通過采集企業(yè)能源數(shù)據(jù)，并進行多維度統(tǒng)計、分析和展示，輔助企業(yè)進行能源采購貯存、分配轉化、使用放散等各環(huán)節(jié)的綜合監(jiān)測、調度和平衡優(yōu)化，幫助企業(yè)了解各類能源消耗量，進而細化分析到車間、產(chǎn)線、班組、工序工藝能耗以及產(chǎn)品單耗，幫助企業(yè)找出高出行業(yè)標準能耗的環(huán)節(jié)，從而對癥下藥，改善或淘汰落后產(chǎn)能。

③　了解節(jié)能潛力

系統(tǒng)對企業(yè)各類能耗進行折標計算、能源成本分析、碳排放趨勢、分項能耗占比、區(qū)域能源消耗對比等統(tǒng)計，并三維展示企業(yè)重要工藝或設備的能源消耗動態(tài)，讓管理者實時掌握企業(yè)，車間，產(chǎn)線，工序，設備的電、水、燃氣、壓縮空氣、流量、壓力、溫度等狀態(tài)。按照能源計劃或制定的績效指標進行KPI考核，預測企業(yè)能源消耗趨勢，幫助企業(yè)了解內部能效水平和節(jié)能潛力。

④　負荷預測和控制

系統(tǒng)可以根據(jù)企業(yè)排產(chǎn)計劃結合能耗雙控指標對企業(yè)能耗進行預測和合理分配，在企業(yè)能耗逼近警戒值時及時發(fā)出告警信號，也可以按照預先設置的優(yōu)先順序自動切除負荷，比如空調、充電樁等，保障企業(yè)正常生產(chǎn)。

3. 重點用能單位能耗數(shù)據(jù)上傳

2021年2月國家發(fā)改委第四次發(fā)布了《關于進一步推動重點能用能單位能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)建設的通知》的紅頭文件，要求按照《NHJC-2018 重點用能單位能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)》系列標準要求完成重點用能單位能耗數(shù)據(jù)的上傳，加強能源消費總量和強度“雙控"形式分析和預測預警，推動完成“雙控"目標任務。這個對企業(yè)是強制性要求，也有利于企業(yè)監(jiān)管能耗數(shù)據(jù)。

安科瑞重點用能企業(yè)能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)可為企業(yè)接入端系統(tǒng)提供解決方案。系統(tǒng)從現(xiàn)場傳感器或生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)中采集能耗相關數(shù)據(jù)，考慮到企業(yè)生產(chǎn)網(wǎng)絡與辦公網(wǎng)絡(互聯(lián)網(wǎng)) 之間并不互通的實際情況，企業(yè)接入端系統(tǒng)將通過具備2+1架構的物理隔離裝置--能耗在線監(jiān)測端設備，在數(shù)據(jù)傳遞過程中確保從生產(chǎn)網(wǎng)絡（內網(wǎng)）獲取的能耗數(shù)據(jù)以單向傳遞、隔離加密、文件擺渡的形式安全傳遞到辦公網(wǎng)絡(外網(wǎng))，再通過外網(wǎng)主機側的CA數(shù)字認證證書進行身份認證識別后上傳至省(市）級平臺。