和利時(shí)助力化工企業(yè)實(shí)現(xiàn)能源優(yōu)化

杭州和利時(shí)自動(dòng)化有限公司

能源管理監(jiān)控總貌立體圖

項(xiàng)目概述

以和利時(shí)公司成功實(shí)施的河南金大地化工有限公司能源管理項(xiàng)目為例。這個(gè)項(xiàng)目于2012年8月開始實(shí)施，2013年1月投運(yùn)。

河南金大地化工有限責(zé)任公司是一家以礦鹽開發(fā)為基礎(chǔ)，遵循循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式，集采鹵站、制鹽廠、熱電廠、合成氨廠、純堿廠、氯化銨廠、三聚氰胺廠等七位一體的鹽化工生態(tài)企業(yè)。其主要產(chǎn)品包括工業(yè)鹽、合成氨、純堿、氯化銨、三聚氰胺以及熱電聯(lián)產(chǎn)。2011年12月，金大地公司通過河南省經(jīng)信委向國家工信部申請(qǐng)“2012年能源管理中心建設(shè)示范項(xiàng)目”的財(cái)政補(bǔ)助資金，2012年6月底，該項(xiàng)目獲得了國家工信部的批準(zhǔn)。繼而立項(xiàng)能源管理項(xiàng)目建設(shè)。

該項(xiàng)目是從生產(chǎn)控制系統(tǒng)、計(jì)量儀表等計(jì)量器具中采集能源數(shù)據(jù)并通過網(wǎng)絡(luò)傳輸，集中存儲(chǔ)，通過對(duì)實(shí)時(shí)能源信息的采集、分析集成、整合和深度挖掘，建立一個(gè)能源管理中心系統(tǒng)，其主要內(nèi)容包括兩個(gè)方面，一是為主管領(lǐng)導(dǎo)提供各生產(chǎn)單元的實(shí)時(shí)能源信息在線查詢及分析功能，二是基于實(shí)時(shí)能源信息基礎(chǔ)上的能源計(jì)劃、調(diào)度、質(zhì)量管理及統(tǒng)計(jì)等應(yīng)用，為公司領(lǐng)導(dǎo)和生產(chǎn)調(diào)度管理提供全面、及時(shí)、準(zhǔn)確的現(xiàn)場實(shí)時(shí)能源管理信息，為能源管理的決策提供可靠的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)及歷史數(shù)據(jù)追溯，并為設(shè)備、質(zhì)檢、生產(chǎn)等各職能崗位運(yùn)用信息化手段規(guī)范現(xiàn)行的業(yè)務(wù)管理，從而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)管理與統(tǒng)計(jì)分析的信息化、網(wǎng)絡(luò)化。這個(gè)項(xiàng)目的意義在于，完全按照能源管理系統(tǒng)的建設(shè)要領(lǐng)來設(shè)計(jì)實(shí)施，同時(shí)又充分考慮公司的生產(chǎn)管理需求，將生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)與能源管理系統(tǒng)統(tǒng)一于一個(gè)平臺(tái)，為公司的節(jié)能降耗和生產(chǎn)運(yùn)行提供一種全新的信息化管理模式。

系統(tǒng)方案及功能實(shí)現(xiàn)

系統(tǒng)功能構(gòu)成

金大地EMS主要包括三個(gè)方面的內(nèi)容：第一個(gè)是企業(yè)能源管理中心，這個(gè)是我們MES業(yè)務(wù)部的重點(diǎn)業(yè)務(wù)；第二個(gè)是系統(tǒng)優(yōu)化和節(jié)能信息化改造；第三個(gè)也就是智能化、節(jié)能環(huán)保產(chǎn)品（設(shè)備）改造更新。這三個(gè)方面將能源管理、能源改造和系統(tǒng)優(yōu)化有機(jī)結(jié)合，構(gòu)建成國內(nèi)唯一的全方位節(jié)能解決方案。這三個(gè)方面具體包含以下工作：（1）能源管理中心是采用信息化、計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)，集成企業(yè)能源系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集、處理和分析、控制和調(diào)度、平衡預(yù)測和能源管理等功能，降低重要能源介質(zhì)放散，提高能源介質(zhì)的回收和梯級(jí)利用水平，實(shí)現(xiàn)多能源介質(zhì)協(xié)同平衡與優(yōu)化利用的企業(yè)能源管控系統(tǒng)。（2）系統(tǒng)優(yōu)化和節(jié)能信息化改造則是采用先進(jìn)成熟的節(jié)能減排技術(shù)，對(duì)主要耗能工藝、裝備進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化和節(jié)能改造，提高能源利用效率，降低能源介質(zhì)和物料消耗等。這就需要結(jié)合和利時(shí)20多年來的自動(dòng)控制優(yōu)化技術(shù)，為能源管理的實(shí)現(xiàn)提供強(qiáng)大的技術(shù)支撐。（3）智能化、節(jié)能環(huán)保產(chǎn)品(設(shè)備)改造更新，主要是利用信息化技術(shù)推動(dòng)落后高耗能機(jī)電產(chǎn)品(設(shè)備)的改造更新，加快智能化、節(jié)能環(huán)保產(chǎn)品(裝備)的推廣應(yīng)用，提升產(chǎn)品(設(shè)備)的能源利用效率，降低能源介質(zhì)消耗。

整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用遵循PDCA的原則，是指一種按“先策劃（P），再實(shí)施（D），然后檢查（C），之后改進(jìn)（A）”的過程方法來進(jìn)行過程管理，包括產(chǎn)品設(shè)計(jì)和生產(chǎn)，持續(xù)改進(jìn)，不斷循環(huán)。和利時(shí)能源管理系統(tǒng)就是遵循PDCA的循環(huán)原理，體現(xiàn)能源管理過程體系，圍繞持續(xù)改進(jìn)的過程理論，采集企業(yè)的能源管理數(shù)據(jù)，進(jìn)行能源消耗的實(shí)時(shí)監(jiān)控與報(bào)警，對(duì)企業(yè)的水、電、汽、風(fēng)進(jìn)行平衡，生產(chǎn)企業(yè)能源管理報(bào)表、進(jìn)行能源消耗分析及能耗對(duì)標(biāo)管理，找出企業(yè)的節(jié)能空間等功能，為能源審計(jì)提供直接依據(jù)，再改進(jìn)，再監(jiān)控, 周而復(fù)始，不斷提高能源的轉(zhuǎn)換效率和使用效率，不斷地接近或趨向行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、國際標(biāo)準(zhǔn)，為國家整體節(jié)能減排任務(wù)做出貢獻(xiàn)。

本能源管控中心平臺(tái)運(yùn)用先進(jìn)的SOA服務(wù)架構(gòu)，B/S結(jié)構(gòu)結(jié)合C/S結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，支持分布式部署、集成化管理，實(shí)現(xiàn)了開發(fā)平臺(tái)、運(yùn)行平臺(tái)、管理平臺(tái)一體化的具有國際領(lǐng)先水平的技術(shù)架構(gòu)，從而可以與企業(yè)門戶、ERP、OA等其它系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)無縫集成。系統(tǒng)完成能源數(shù)據(jù)采集與管理，應(yīng)用實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫和關(guān)系數(shù)據(jù)庫，建立能源管理建模體系和運(yùn)行平臺(tái)，將能源監(jiān)控、能源計(jì)量與平衡、能源調(diào)度、能源統(tǒng)計(jì)、能源審計(jì)等功能模塊分布式部署在應(yīng)用平臺(tái)。

其功能主要包括以下組成部分：能源體系管理、能源計(jì)劃管理、能源質(zhì)量管理、能源采購管理、能源計(jì)量管理、能源庫存管理、能源設(shè)備管理、能源智能監(jiān)控、能源管網(wǎng)運(yùn)行模擬、能源產(chǎn)耗預(yù)測分析、能源調(diào)度及優(yōu)化、安全環(huán)保管理、統(tǒng)計(jì)分析、能源平衡、能源實(shí)績、對(duì)標(biāo)管理、能源審計(jì)、節(jié)能措施、信息發(fā)布等功能，結(jié)合大屏幕系統(tǒng)及視頻監(jiān)控，構(gòu)建能源管理監(jiān)控中心。

項(xiàng)目特點(diǎn)及創(chuàng)新

（1）從項(xiàng)目的實(shí)施效果看，該項(xiàng)目主要集能源儀表改造、能源管理、優(yōu)化控制于一體的節(jié)能改造整體方案；

（2）遵循了PDCA原理進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)，對(duì)節(jié)能管理進(jìn)行持續(xù)改進(jìn)、系統(tǒng)管理；

（3）項(xiàng)目中引入能源管理體系，進(jìn)行能耗對(duì)標(biāo)管理，為企業(yè)提供系統(tǒng)化、標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化節(jié)能管理信息平臺(tái)；

（4）能源管理與生產(chǎn)管理相結(jié)合，成為企業(yè)重要的管理平臺(tái)。

項(xiàng)目實(shí)施過程中的難題

（1）用戶需求不夠明朗。對(duì)于能源管理中心的目標(biāo)不明確，在具體需求方面不能提供詳細(xì)的要求，此種情況下，和利時(shí)安排經(jīng)驗(yàn)豐富的項(xiàng)目經(jīng)理前往用戶現(xiàn)場深入調(diào)研，充分溝通，確定需求，再進(jìn)行工程設(shè)計(jì)。

（2）底層儀表改造不徹底，改造工程繁重。此種情況下采取“同步建設(shè)、分段完成”的方案，儀表改造與能源管理系統(tǒng)同期進(jìn)行，EMS系統(tǒng)平臺(tái)充分考慮待改造的車間，預(yù)留接口和數(shù)據(jù)庫點(diǎn)，待改造完成再行接入。有些暫不具備條件接入的系統(tǒng)，暫時(shí)由人工進(jìn)行錄入，以保證數(shù)據(jù)的完整性。

效益分析

能源管理項(xiàng)目的效益主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面。

（1）管理效益。能源管控信息網(wǎng)絡(luò)已遍布全公司各區(qū)域，系統(tǒng)運(yùn)行后，工藝、設(shè)備、生產(chǎn)、調(diào)度等管理人員在各自的網(wǎng)絡(luò)客戶端位置上成為生產(chǎn)人員的監(jiān)督者，工藝和能源管理部門通過系統(tǒng)的集成，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)能源相關(guān)問題的快速分析和診斷，并做出快速的調(diào)整指令立即下達(dá)到現(xiàn)場，從而實(shí)現(xiàn)事前預(yù)測、事中控制和事后分析；管理系統(tǒng)的建成，也成為調(diào)度人員的重要參考工具，成為日常調(diào)度不可缺少的系統(tǒng)；每天的能源情況，水電汽風(fēng)的消耗情況，能源的成本都可以自動(dòng)計(jì)算出來，為領(lǐng)導(dǎo)提供重要的生產(chǎn)經(jīng)營決策依據(jù)。

（2）節(jié)能降耗。一方面提高能源的利用效率，降低生產(chǎn)成本：系統(tǒng)運(yùn)行后，單位產(chǎn)品的能耗信息能夠及時(shí)反映出來，通過統(tǒng)計(jì)分析，可以找到最佳的操作實(shí)踐，在保證產(chǎn)品質(zhì)量前提下，降低產(chǎn)品的能源成本。另一方面，降低裝置單耗、能耗：系統(tǒng)中的生產(chǎn)裝置的單耗和能耗分析以及KPI績效管理運(yùn)行后，將能及時(shí)了解和降低各生產(chǎn)裝置的生產(chǎn)成本，降低原輔材料和能源單耗，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)核算及績效分析，找出降低單能耗的關(guān)鍵工藝點(diǎn)，指導(dǎo)生產(chǎn)運(yùn)營等業(yè)務(wù)過程。第三，通過對(duì)標(biāo)管理，發(fā)現(xiàn)裝置的節(jié)能空間，為企業(yè)節(jié)能提供方向。

河南金大地EMS項(xiàng)目的成功投運(yùn)，意味著和利時(shí)在化工行業(yè)的能源管理系統(tǒng)產(chǎn)品線正式亮相，并為用戶參觀考察提供了一個(gè)樣板。該項(xiàng)目為之后的能源管理系統(tǒng)項(xiàng)目提供了經(jīng)驗(yàn)。

此項(xiàng)目投運(yùn)后，有許多同行或同類的生產(chǎn)企業(yè)，通過各種途徑到金大地化工參觀，分享金大地EMS系統(tǒng)建設(shè)的經(jīng)驗(yàn)，為其它企業(yè)提供了一個(gè)看得見的參考。