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[關鍵詞]能源計量制度、目標、人員、計量器具、數據采集
中圖分類號:F203 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2015)27-0305-01
一、引言
2012年11月,國家質檢總局為了加強對能源計量的管控,實施了JJF 1356-2012《重點用能單位能源計量審查規范》,同時明確提出,到2015年,完成全國萬家重點用能單位的能源計量審查工作。長城汽車為了順利通過政府質監部門的能源計量現場審查,從2013年初正式開始推行能源計量。截止到2014年底,經過兩年的推行,長城汽車能源計量工作逐漸步入正軌,下面就長城汽車能源計量工作的推動情況簡單談談筆者的想法。
二、能源計量工作推行方法探討
1、能源計量管理制度
長城汽車從2013年開始推行能源計量管理,在推行能源計量管理之前,公司僅對節能項目改造進行了簡單管控,由于未對能耗數據進行有效管控,導致節能效果的計算,只是停留在理論能耗的計算,未對節能改造前后的具體用能數據進行測試,導致節能技改流于形式,未真正起到節能減排的作用。因此,能源計量工作的推行迫在眉睫。
在2013年初,筆者通過深入走訪各車間的能源管理人員,了解各車間能源管理的需求,并積極聯系唐鋼、邢鋼等能源計量工作推行較好的單位進行對標,了解其能源計量管理制度,流程等,明確自身存在的不足,并提出了下一步的推行思路:首先通過編制《能源計量體系建設方案》,明確長城汽車能源計量工作的推行思路及下一步的推行計劃;其次,確定能源計量工作的推行分管負責人,并聘請計量協會老師對各車間的分管負責人進行培訓,使各負責人認識到能源計量工作的重要性;最后,編制能源計量管理手冊,對制度及流程進行規范。
2、能源計量目標
為了更好的開展能源計量工作,保證能耗數據的準確可靠及相關人員技能能夠持續的滿足能源計量工作需要,長城汽車從以下幾個方面設立了能源計量目標:
a、能源計量器具配備率;
b、能源計量器具送檢率;
c、人員培訓參與率;
d、能源計量率。
首先,能源計量器具配備率是GB 17167-2006用能單位能源計量器具配備和管理通則中明確提出的,也是保證能耗數據準確計量的基礎,只有能源計量器具配備率達到了標準要求,才能對重點耗能設備、重點耗能區域的能耗水平進行準確計量,只有數據準確了才能更好的開展節能技改工作;其次,能源計量器具送檢率是保證能源計量器具準確性的基礎,只有能源計量器具的準確度滿足了,才能保證采集的數據準確,數據準確了才能保證節約的能源計算準確,否則節能減排只是一句空話;再次,人員培訓參與率是對能源計量工作人員技能的持續改進;最后,能源計量率是考察一個企業能源管理水平的標準,主要是看這個企業的能源是否得到了有效的管理,所使用的每一度電,每一滴水等都得到了控制,只有這樣,這個企業的節能減排才能真正的說是得到了有效管控。
3、能源計量人員
人員是開展一切工作的基礎,人員技能是支持每項工作開展的前提。公司為了使能源計量工作順利推行,建立了能源計量相關的崗位:能源計量管理員、能源計量器具管理員、能源計量器具操作維護人員、計量檢定/校準員、數據采集人員、數據處理人員等,并制定了各崗位的職責,編制《能源計量工作組織結構圖》及崗位任務書,依據各崗位職責配備合適的人員,并建立各崗位用人制度。
同時,為了使各崗位人員技能能夠持續的滿足崗位需求,結合測量管理體系培訓制度,制定了能源計量工作培訓計劃,每季度組織各崗位人員培訓,并針對培訓效果不定期組織考試,以保證各崗位人員的技能滿足崗位需求。
4、能源計量器具
能源計量器具是一切能耗數據的采集裝置,能源計量器具的管控水平直接決定了企業節能減排工作的成績,公司能源計量器具的管理結合測量管理體系對測量設備的管理要求,制定流程,從能源計量器具的配備、采購、驗收、使用、維護、計量確認、不合格處理等方面進行了規范;如編制了能源計量器具配備原則企業標準對各級計量器具配備標準進行明確:進出廠計量的配備標準,依據能源種類,分為電、水、天然氣、蒸汽等,直接規定高壓配電室進線總表作為進出廠計量用表,這樣就明確了進出廠計量器具的安裝位置,方便了現場人員的維護;主要次級用能單位直接規定為各低壓配電室各配電柜計量表作次級用能單位計量用表,現場配電柜的計量表作為主要耗能設備計量用表,這樣明確三級計量的配備標準,使公司能源計量器具的配備一目了然,方便了能源計量器具配備率的統計。
為了保證在用能源計量器具:電能表、水表等的準確度,公司采購了電能表現場校驗裝置及超聲波流量計,對現場安裝的電表及水表進行現場比對,有效地保證了用電及用水的數據準確,為節能項目的有效實施提供了數據支持。
5、能源計量數據
能源計量數據是一切節能工作的基礎,更是能源核算的基礎,直接影響企業的生產成本。能源計量數據的管控從數據采集到處理及應用建立流程進行規范:長城汽車的能耗數據采集主要分兩種方式:人工采集和自動采集。
先說人工采集,這也是中國大部分企業現階段所使用的主要采集方式,需要數據采集人員按照固定的線路、固定的時間對能源計量器具上的數據進行采集,并對數據的原始記錄進行管理。長城汽車對能耗數據的采集制定了嚴格管理制度:依據能源不同,規定不同的抄表時間,抄表頻次(每天至少一次),每次抄表時間差在10分鐘內,采集路線固定,抄表記錄受控,必須有抄表人、核驗人員簽字,并每月有主管領導對數據進行簽字確認。同時規定抄表記錄不得隨意涂改,采用劃改的方式,并由劃改人員簽字。數據采集人員將采集好的數據傳輸到數據處理人員處,由數據處理人員對數據進行分析,為節能提供數據支持。
再說自動采集,自動采集方式由于采用了計算機自動采集,對數據可以隨時采集,并形成記錄,公司要求對自動采集的數據依據崗位不同設置不同的查看權限,防止其他人員對數據進行修改,保證數據的準確,同時形成能耗曲線,對每天的用能情況進行分析,為節能提供支持。
6、自查及整改
JJF 1356-2012標準中明確規定:重點用能單位每年應制定能源計量自查方案并組織自查,以驗證其能源計量工作符合本單位能源計量管理制度和本規范的要求。長城汽車依據該要求并結合測量管理體系內審要求,制定了內部自查的實施方法及流程,明確了從自查策劃、自查計劃編制、實施、不符合項報告、整改、驗證等各項工作的流程及要求,規范了長城汽車的能源計量自查工作,保證了能源計量工作的持續改進。
三、結束語
能源是人類社會生存和社會經濟發展的重要物質基礎,是促進企業節能降耗、增收節支的有效手段。而汽車制造企業的能源管理的水平更是直接決定了整車的生產成本。有效的節能不僅可以節約生產成本,更是提高整車利潤的保證,而能源計量管理更是節能降耗的基礎,長城汽車能源計量工作的推行剛剛起步,只是從制度、目標、人員、器具、數據、自查等方面進行了管控,更具體的制度及流程還需要所有能源計量人員去完善,去改進。要對能源計量工作引起高度重視,完善能源計量器具配備、加強計量數據管理、加強人才隊伍的建設,為公司經營管理決策提供依據,才能使公司的戰略達成,實現企業持續、穩定、協調發展。
參考文獻
關鍵詞:照明電氣;節能;設計
能源與經濟發展的需要出現了矛盾,經濟發展不能缺少能源的支持,但是發展需要也大,能源消耗的就越多。近些年,我國的建筑能源消耗的總量逐漸上升,而且在全國能夠消耗中所占比重大。建筑企業采取了很多的措施想要減少能源消耗,在這些措施中,最有效的就是節能設計。下面進行探討怎么樣才能在建筑中實現低耗。
1 建筑照明電氣節能設計的原則
1.1 建筑物受到用戶的歡迎是因為建筑物中有較強的功能性,在對建筑進行節能設計的時候,要保證建筑物的功能性,滿足人們的使用。
1.2 建筑物在使用中會出現一定能耗,但是能耗又與經濟的發展有關,大量的能耗,使資源的總量減少。而且經濟的發展需要多種能源,能源的種類以及數量符合經濟發展的要求,才能起到促進的作用。如果數量減少將會損害經濟的利益。
1.3 建中有些能耗是避免不了的,例如:電能以及水能,人們的生活需要用水,在日常生活中,洗臉、做飯都需要使用水,而水能的消耗也會使水資源減少,對于生活中必須的資源只能減少消耗,可以在不需要消耗的地方控制。
2 太陽能節能
在建筑中設計電氣節能,就要了解什么是照明,建筑中的照明主要是兩種,一個是通過天然采光實現自然照明,而另外一個就是利用人工的方式實現照明。其他資源的總量隨著使用而減少,但是太陽的能源卻不會減少。而建筑中的節能照明只是將人工方式的照明實現節約,在實現這一目標時,太陽能源成為一個可替代的能源。白天的太陽能很足,人們就可以將太陽能收集,然后通過轉化設備,將收集的太陽能轉化為電能,實現照明。這種方法也是最節能的。可以由于技術、資金等問題,不能廣泛的推廣。
3 建筑照明電氣節能設計的主要措施
3.1 選擇合理的照明方式
建筑中的照明分幾大類,根據照明方式的不同,可以將照明分為這幾類,一個是一般照明;另外一個是局部照明;最后是混合照明。建筑中的一般照明比較常見,可以將場所內的所有地方照亮,而且能夠均勻照明。而局部的照明是指,在小范圍內,照亮局部的位置,例如書房中的臺燈,在工作的時候,將臺燈點亮,就只照亮需要的部分,這樣可以實現節能。而混合照明,就是將上述的兩種方式混合在一起。建筑中的一些地區既不能一般照明,又不能局部照明,就只能選擇混合照明。
3.2 合理選擇光源
光源的選擇主要考慮光效、色溫、顯色指數、光源壽命、啟動點燃和再啟動時間等光電特性指標,以及價格和安裝場所等要素。
3.2.1 選用直管熒光燈。辦公室主張采用T8或T5稀土三基色直管熒光燈管。這是由于T8或T5燈管具有更高的顯色指數和光效,光衰小、壽命長、用汞量少,更符合節能、環保要求。門廳、走廊等場所采用緊湊型熒光燈替代以往的白熾燈,達到節約能源的目的。
3.2.2 具安裝高度較高的場所宜選用金鹵燈,也可選用中顯色高壓鈉燈。
3.2.3 熱敷設光源由于光效低,壽命短,所以要限制使用。
3.2.4 疏散指示燈、出口標志燈等的光源應優先選用場致發光板及發光二級管(LED)。
3.3 高效節能照明燈具的選用
燈具按光通量在上下空間分布比例分為五類:直接型、半直接型、全漫射型、半間接型和間接型。(1)燈具的結構應便于安裝、維護和更換光源。一般辦公區優先選用直接式燈具,在有吊頂的辦公場所優先選用高光效格柵燈具。(2)合理選擇燈具的配光。
3.4 高效節能電器附件的選用
3.4.1 使用節能電感鎮流器和電子鎮流器。推廣使用低能耗性能優的光源用電附件,如電子鎮流器、節能型電感鎮流器、電子觸發器以及電子變壓器等。一般電感式鎮流器自身能耗為光源的10%-15%,而電子鎮流器本身能耗極低,并且有恒功率輸出的特點。對于一體化節能燈和單端小功率熒光燈(功率不大于25W),由于對它們的諧波要求、異常保護功能以及預熱要求均比較低,應優選電子鎮流器。對于25W~65W的直管熒光燈,優選節能型電感鎮流器。
3.4.2 實行單燈電容補償。燈具之間也能實現補償,這就需要在建筑中的每一套燈具上都安裝電容器。要想讓燈具之間進行補償,就要將電容器串聯。燈具中有熒光燈或者是氣體放射燈,為了實現補償的工作,就要將兩者的功率提高,如果能夠將數值調至0.9或者是超過0.9,那么燈具間的補償效果會更好。這樣的做法也能控制線路以及電壓的耗損,同時要可以將電流調低。
4 其它建筑照明電氣節能設計措施
4.1 在能夠利用自然光就可以照明的時候,盡可能的不使用照明設備,例如:在白天的時候,屋內的陽光充足,這時無論是在工作還是休息都不需要打開照明設備,能夠將自然光充分利用,這也有利于實現節能。
4.2 合理確定照度及功率密度值。進行照明設計之前應先了解工程概況,根據工程性質、功能、環境、規模,確定主要房間及場所的標準照度值和功率密度值(LPD),以判斷照明設計是否滿足要求的標準依據。
4.3 在實現節能工作中,一個重要的措施就是控制照明,如果控制照明的方式合理,那么節能的效果會更好。在控制照明上,可以根據建筑的特點或者是建筑的性能合理的控制。
4.3.1 每個照明開關所控光源數不宜太多。每個房間的燈開關數不宜少于2個(只設置1只光源的除外)。
4.3.2 房間或場所裝設有兩列或多列燈具時,宜按下列方式分組控制:所控燈列與側窗平行分組;生產場所按車間、工段或工序分組;電化教室、會議室、多功能廳、報告廳等場所,按靠近或遠離講臺分組。
4.3.3 居住建筑有天然采光的樓梯間、走道的照明宜采用節能自熄開關。
4.3.4 公共建筑和工業建筑的走廊、樓梯間、門廳等公共場所的照明,宜采用集中控制,并按建筑使用條件和天然采光狀況采取分區、分組控制措施。
4.4 合理設計照明線路,減少供電線路上的損耗。影響照明線路損耗的主要因素是供電方式和導線截面積。大多數照明電壓為220V,供電方式有單相兩線、兩相三線、三相四線等幾種方式。三相四線式供電比其它方式線路損耗小得多,因此,照明系統應盡可能采用三相四線制供電。另外,照明配電箱應設在靠近照明負荷中心且便于維護的位置。
結束語
通過以上分析,可以發現加大建筑照明電氣工程的節能設計與應用在現實生活中是很必要的。我們每個設計人員,都應努力學習新技術、新方法,依靠自身掌握的先進科技知識,讓建筑照明電氣節能在建筑工程施工與設計中得到廣泛運用。
參考文獻
[1]劉智宏.住宅小區的建筑電氣設計及其節能措施研究[D].北京建筑大學,2013.
【關鍵詞】建筑電氣設計;節能策略;探討
中圖分類號: TU855 文獻標識碼: A 文章編號:
隨著時代的發展,我國建筑行業取得了較為顯著的成績。因而在城市化的建設進程中勢必會帶來能源的不斷消耗和增長。當前能源問題已成為我國乃至全球化經濟持續發展的重要瓶頸之一。國內外都在加大節能降耗和環境保護的力度。因而建筑作為耗能大戶,加強建筑電氣設計的節能策略的探討,才能確保我國建筑行業走向可持續發展之路,為實現“十二五”宏偉藍圖添磚加瓦。基于此,筆者做出以下幾點探討。
1 電氣節能技術和設備在建筑電氣設計中應用的重要意義
我國人口眾多,地域遼闊,能源消耗遠遠大于能源供應,造成我國能源相對較為緊缺,特別是不可再生能源尤為緊缺。當前節能已成為各行業最關注的問題,在建筑建設和使用時,難免消耗大量的資源和能源。建筑作為耗能大戶,建筑電氣耗能作為建筑能耗重點,如何實現建筑耗能轉型為節能型、智能型建筑,已成為制約我國經濟發展面臨的重大問題,更是建筑企業升級轉型面臨的重要課題。電氣節能技術和設備在建筑電氣設計中的應用將成為節能型、智能型建筑的重要標志。建筑電氣設計中應用先進的電氣節能技術和設備,在大大降低建筑能耗的同時也降低了住戶因耗能大而付出的經濟代價和環境代價,才能緩解我國電能資源供需之間的矛盾。隨著國家不斷加大節能降耗的投資力度,作為建筑企業應積極響應國家提出的有關能源節約的提倡和政策,參與到節能降耗的行列之中。由此可見,建筑電氣設計中應用電氣節能技術和設備具有十分重要的意義。
2 建筑電氣節能設計中應堅持的基本原則
節能降耗已成為促進我國經濟發展的主力之一。面對電能供需矛盾不斷加劇的嚴峻形勢,作為建筑電氣節能設計人員,必須堅持經濟適用性和節約性的基本原則,才能做好建筑電氣節能設計工作。
2.1 適用性是指滿足建筑物的一般使用功能。堅持經濟適用的基本原則
建筑電氣節能設計不能以降低或損害建筑物功能與用戶使用需求為代價,更不能盲目投資。所謂經濟適用性,經濟性是指在建筑電氣節能時應從分結合國情和實際情況,有針對性的選取節能技術和設備,不能因節能而目盲應用節能設備和技術,也就是說,充分考慮經濟利益,否則就會增加運行費用,進而導致消耗投資過高,使得企業難以在短時間內通過節能節省的運行費用彌補過多的節能
2.2 堅持人性化基本原則,為生活為節能
建筑電氣設計中,盡可能的避免消耗與建筑物功能發揮無關的能量,堅持人性化的基本原則,采用先進的技術手段,將建筑物的各種能耗降到最低。例如,有的辦公室要么是燈全開,要么是燈全關,有的靠近窗戶,對燈管需求不大,有的靠近光線較暗的地方,那么如果全開就浪費了窗戶邊的燈管造成的能耗,有的因為要加班而到下班后還得繼續開著燈管和空調,這樣就造成了不必要的電能浪費。而日本三菱地產開發的一種辦公室節電系統,能使辦公室內的每個員工根據實際需要,通過自己的電腦就可以調整任意一個燈管的亮度,這樣就節約了不必要消耗的電能,該消耗的消耗,不該消耗的絕不消耗。而且該套系統充分的體現了人性化的設計理念,在眾多按鈕中有一個“寂寞”的按鈕,這是為了解決辦公人員獨自一人加班時會感到孤獨、寂寞,而按了這一按鈕,這一辦公室節電系統就會自動打開所有的燈管,在一定程度上消除了辦公人員的孤獨感和寂寞感,因而節能的設計應充分考慮人的因素,通過人性化的考慮,為生活而節能。
3 建筑電氣設計中節能措施的應用探討
3.1 供配電系統節能措施的應用探討
建筑供配電系統必須結合用電設備的負荷容量、特點及其分布,合理設計簡單可靠的供配電系統,統一電壓下的供電系統配電級數不得高于兩級,確保其始終處于最經濟節能的運行狀態。
3.2 照明設備節能措施的應用探討
建筑電氣設計中的照明設備節能設計,不僅應滿足光度、光色和顯色指標,還應在減少燈具數量和降低燈具功率的同時注重自然光的利用改善環境反射情況,大力推廣和使用節能型燈具,達到節能降耗的目的。
3.2.1 充分利用節能光源
若在位置較高的場所懸吊照明設備,通常選用高壓鈉燈、金屬鹵化物燈具;若在位置較低的場所懸吊照明設備,通常選用日光燈。
3.2.2 照明設備控制模式的改進措施
照明設備控制模式應根據各房間使用特點和需求針對性的對待。若房間面積大,則應采取多燈一控的控制模式,但單一開關控制燈具數不能太多,若燈具數量太多,也可采取一燈一控的控制模式;若房間面積小,則可采取一燈一控和兩燈一空的控制模式。走道、樓梯等公用照明設施應盡可能的采取聲控、定時的控制模式;在自然采光差的室內區域應光電控制模式,利用自動調光設備按照自然光的變化而自動調節照明設備的照度,室外則應采用光電自動開關以及聲控定時控制模式。
3.3 電氣系統功率因數提升措施的應用探討
為更好的降低線路和變壓器上的耗能,十分有必要就電氣系統功率因素提升。線路傳輸功率可分為平均功率和無功功率。為發揮建筑物的使用功能,平均功率是不能變更的,因而只有從無功功率入手:一是提高設備的自然功率因數,以降低對提前無功功率的要求,應選用功率因數比較高的熒光燈,一般選用高次諧波系數低于15%的電子鎮流器。二是由于感抗造成的是滯后的無功功率,應選用電容器彌補。因為電容器造成的是提前的無功功率,二者能夠互相消除。選用帶有電感鎮流器的氣體放電燈,裝上電容器,能夠提升功率因數,并且也提升了電源的傳送能力。三是在用電設備型號以及調速控制方案不變的前提下,假如自然功率因素與條件不符,應該實行無功功率的彌補。對供電距離比較遠并且無功功率比較大的電氣設備選用就地補償降低線路上的無功輸送損耗,實現節能的目標;在電氣設備匯集的場所選用成組補償;建筑內其余的無功功率則大多在變電所內一起補償,并且大多選用自動無功功率加上固定補償的模式。
3.4 抑制諧波措施的應用探討
諧波的抑制方法比較多,常見抑制方法有:提高換流裝置的脈動數、增加安裝交流濾波設備;改進三相不平衡;在用戶進線端增加安裝串聯電抗器以及選用無源濾波器、有源濾波器等全新濾波手段。具體措施的選取應該按照諧波達標的能力、效果、經濟性以及技術成熟度等綜合衡量之后確定,抑制高次諧波導致的系統發熱與耗費,達到電氣系統的節能目的。
總之,建筑電氣設計中節能技術的應用是一項較為系統復雜的工作。但為切實降低建筑能耗,積極響應國家節能建好的政策,在科學技術日益發達的今天,作為設計人員應始終堅持人性化和經濟適用性的原則開展節能設計工作,結合自身工作經驗,盡可能的將建筑電氣節能設計工作做到盡善盡美,助推我國建筑行業走向可持續發展之路。
參考文獻:
[1]李海峰.對現代建筑電氣節能設計的探討[J].科技創新導報,2011,(06)
[2]謝社初.淺議建筑工程電氣節能的主要方式[J].低壓電器,2008,(24)
節能減排信息化現狀
各級政府是推進信息技術在節能減排領域應用的主導力量,如工業和信息化部就借兩化融合之機,大力推進信息化促進節能減排工作。2011年5月27日,工業和信息化部印發了《關于推薦兩化融合促進節能減排重點推進項目的通知》,同年12月工業和信息化部在廣西柳州組織召開了兩化融合促進節能減排經驗交流會,為節能減排信息化下一步的發展理清了想法和思路。
一些地方政府在政策引導和自身節能需求的雙重作用下,也開始探索性地開展了信息化促進節能減排的工作。北京市在2008年出臺了《北京市信息化促進節能減排工作實施方案》,并編制了《北京市節能減排信息技術、產品和應用方案匯編》(第一批),重點推進了以行業制造執行系統(MES)、新一代集散控制系統(DCS)、高效節能變頻調速技術、企業能源管理及調度系統、射頻識別技術(RFID)、LED光源等技術和系統應用為代表的信息技術促進重點領域節能減排,同時繼續完善節能減排監測和監控信息平臺的建設。
在企業推進信息技術在節能減排應用方面,目前企業主要通過建立能源監控或綜合管理系統來實現節能減排責任目標或能耗指標的過程管理和動態監管;掌握企業能源利用效率、跟蹤主要耗能環節、掌握能源結構信息和能源基礎數據及報告的評估分析,完成節能減排總體目標完成情況的匯總及評估等。
例如,寶鋼的能源中心實施監控與信息管理系統,就是在原日本引進的能源中心技術上發展起來的,是一個覆蓋寶鋼一、二、三期工程個單元的全局性能源管理系統。寶鋼的能源中心覆蓋了基礎自動化、過程監控及管理三個層面的計算機網絡系統,實現了對供配電、給排水、動力和環保等有關能源子系統的自動控制及檢測,作為實時監控與信息管理系統,實現了信息的實時采集、數據的海量儲存和二次加工等。
無論政府還是企業,通過信息技術促進節能減排主要有以下幾種方式:一,利用管理信息化減排;二,利用裝備信息化減排;三,利用生產過程管控和工藝流程優化減排;四利用能源管理和能耗及排放在線檢測減排。
節能減排信息化發展趨勢
當前我國經濟社會快速發展,節能減排工作形勢日趨緊迫,對通過信息技術手段全面促進和提升節能減排監控、管理的水平提出了新的更高的要求,集中體現現在滿足拓展領域、深化應用、提高水平、落實保障等發展需求上,從而全面提升為政府決策和行業節能減排提供支持和服務的能力。
目前,兩化融合不斷深化,節能減排信息化的全面推進亟需通過頂層設計確立統一的發展模式和管理體系,進而提出統一的技術規范,突破行業間的信息隔離狀態,構筑跨行業、跨領域的社會節能減排信息大平臺、大體系,建立多部門信息溝通與共享機制,從而避免重復建設和信息孤島等問題的出現,全面提升信息化促進節能減排的應用水平。
隨著節能減排工作由以工業為重心向多行業、多領域全面推進,就要求信息化應用迅速跟進,在應用范圍上進一步拓展,并根據不同行業和領域的具體情況和需求做出針對性調整。
此外,對信息化體系功能上的需求也進一步加強。簡單的數據收集、統計、顯示已經遠遠不能滿足當前發展形式的要求,未來對大量數據的實時監控、分析,將形成有效的能耗預警和管控機制,另外信息技術通過與管理科學良性互動,可以輔助節能減排目標制定、指標分配與成效管理等多方面的工作。
在技術上,為突破舊有技術瓶頸,實現功能跨越,需要以物聯網,與計算為代表的新一代信息技術在節能減排信息化體系中得到更為廣泛和深入的應用,從而大大提高節能減排管理時效性和工作效率。
例如,借助物聯網、移動互聯網、云計算和高端軟件等新興技術,實現對能耗數據的實時監控、實時管理,以及實現圖形化、可視化展示,預測、預警,乃至解決方案制定和成效模擬等功能。
為確保節能減排信息化的推進和新一代信息技術的落地實施,需要提供全方位的有力的保障措施。必須進一步推廣和普及信息化促進節能減排作用相關知識、推進新下一代信息技術的深度應用。此外,還需要建立節能減排信息技術從人才培養到技術研發再到推廣應用的良性模式。
節能減排信息化構架
基于新一代的信息技術的節能減排信息化總體構架可以分為四層,分別是基礎設施層、信息集成層、應用層和展示層。
展示層是基于新一代信息技術的節能減排信息化體系中的最終用戶端,基于數據采集層、信息集成層和應用層之上且直接面向用戶,為用戶提供政務與互聯網入口、信息顯示界面、管理和操作界面。
根據服務功能的不同,基于新一代信息技術的節能減排信息化體系包括監管信息平臺和管理信息平臺兩大面向用戶的系統平臺。其中,監管信息平臺主要實現對被檢測單位能耗、溫室氣體排放等節能減排指標的監測,主要面向政府主管單位和被監管單位。
管理信息平臺主要掌握各個用能和排放單元的能源利用效率、跟蹤主要耗能和排放環節、掌握能源結構信息和用能與排放基礎數據,節能減排管理信息系統面向政府、企事業單位、家庭等眾多用戶,根據不同的需求,其展示平臺的內容和結構也有不同。
以云計算、新型顯示技術、移動互聯網、三網融合為代表的新一代信息技術在展示層的應用具有廣闊的前景。基于TFT-LCD(薄膜晶體管液晶顯示器)、PDP(等離子體顯示器)、OLED(有機發光顯示器)等新型平板顯示技術以及基于IPv6和4G等新型移動互聯網技術開發的移動顯示終端具有輕薄便攜的和高通量移動信息交互的特性,應用于節能減排信息平臺,將使管理工作更為便捷、高效。
同時采取云協同的概念發展的管理系統,可以實現客戶端交互信息在多平臺終端間的數據同步,大大提高了能效管理的泛在化;此外,在家庭和商業建筑節能管理領域,借助電視網、電信網、互聯網一體化的三網融合技術,也為展示層的數據傳輸模式和展現形式提供了新的載體。
基于新一代信息技術的節能減排信息化體系的應用層為用戶提供功能模塊和應用系統,以滿足不同用戶的需求。應用層的主要功能模塊和應用系統主要包括總量控制、用能填報、在線監測、統計查詢、分析決策、信息公開、平臺管理、過程控制及優化等,基于這些功能模塊和應用系統,可以實現政府部門的節能減排監管、合同能源管理、企業生產流程控制和優化、企業能源管理和家庭能源管理等。
總量控制模塊主要通過一體化系統的監控,實現對區域乃至全國范圍內對能耗總量、某種能源的消耗總量或溫室氣體的排放總量的監測和控制管理。
用能填報模塊主要用于用能單位定期在線填報本單位的用能數據,主要包括能源手指平衡信息、產品能耗信息、產值能耗信息等;在線監測模塊主要用于政府用能監管部門實時監測用能單位當前數據,以及用能單位對自身能耗情況的實時管理和監測。
統計查詢模塊主要支持政府用能監管部門基于平臺數據庫,按照一定的時間范圍對用能單位、行業或地域的用能指標數據進行匯總統計,并以圖形、表格的形式展現統計結果。
分析決策模塊主要是運用統計分析的基本原則和方法,對節能減排綜合平衡狀況、能源消費構成、能源流轉、能源加工深度、能源儲存、能源經濟效益、能源綜合利用以及與國民經濟發展的依存關系等方面,進行分析、研究、判斷和推理,而基于新型顯示技術的可視化應用系統,可以實現數據信息的形象化顯示和分析決策的可視化和管理,信息公開模塊由用能監管或檢測部門進行管理,主要介紹關于節能減排的國家政策、法律法規、發展戰略與規劃、行業標準規范、指標體系和對標結果公示等,以及平臺能耗與排放信息;平臺管理模塊主要由平臺管理員進行配置管理,提供定義基礎數據的功能,包括用戶的定義、用戶角色權限定義、后臺數據管理等,以支撐平臺其他業務功能的應用。
節能減排信息化的典型應用
節能減排信息監管平臺作為促進地區、政府、企業間順利開展節能工作的重要平臺,進年來在世界范圍內的到了逐步發展,特別是在國外,已開展了大量研究、示范和應用工作。
比如美國能源信息局構建了國家能源數據系統,該系統可提供近幾十年不同能源的消費數據、支出數據、能源價格和排名數據,以及依據數據行程的文本報告,供國家能源管理部門制定用能計劃和決策使用。
我國在“十一五”期間,能源管理信息化方面取得了一定的進展,在工業、建筑等重點能耗領域構建了注入建筑節能監測系統和工業節能減排信息監測系統等平臺,但與國外先進水平相比,仍存在較大差距。因此,節能減排信息監管平臺作為推動節能減排監管工作的有效措施,仍需要繼續加大研發和應用力度,推進平臺建設工作的深度和廣度。
從政策方面看,節能減排信息監管平臺政策力度日益加強。自2004年國家發改委《節能中長期專項規劃》以來,中國節能減排工作日益深化,政府運用信息化技術開展節能執法監督的力度將會不斷加大。
2011年5月,工業和信息化部節能減排綜合利用司的《關于建設工業節能減排信息監測系統的通知》指出,為及時跟蹤了解工業節能減排進展情況,準確把握和分析發展趨勢,提供基礎數據支撐,工業和信息化部決定組織工業和信息化系統建設節能減排信息監測系統,并明確了建設目標、主要功能和相關要求。
2012年3月,工業和信息化部了《關于加強工業節能減排信息監測系統建設工作的通知》,該通知指出,節能減排信息監測是重要的基礎性工作,對于把握分析節能減排形勢、研究提出有關政策措施具有重要意義。
節能減排信息監管平臺建設由中央政府各相關部委牽頭推動,由地方各級政府相關部門組織建設,由各地區用能企業、機構、實體配合實施,自上而下覆蓋多級管理機構和監管對象。其中用能部門是平臺監管對象,涵蓋了工業、交通、建筑、公共機構四大重點用能領域。平臺管理對象為政府主管部門,包括地方政府主管部門和上級政府主管部門。地方政府主管部門是節能減排信息監管平臺的直接使用者,其職責是獲取監控對象的用能數據,保證監管數據的真實性和準確性,并將數據上報至上級主管部門。上級主管部門是指地方政府主管部門的上級行政管理單位。
節能減排信息監管平臺的建設框架可以定義為四層兩體系,其中四層為:表現層、應用層、數據層和基礎設施層,兩體系為信息安全防護體系和信息標準體系。
綜合看來,我國節能減排監管平臺還處于起步階段,平臺功能單一,以檢測為主,不分項目還不具備預警功能,對監控和用能單位上還不能起到很好的服務和決策作用。但整個平臺的建設與實施正處在高速的建設與不斷的進步中。
(本文摘自《新一代信息技術在兩化深度融合中的應用》一書,由電子工業出版社出版)
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信息化節能減排的企業應用
中國是目前世界上第二位能源生產國和消費國,能源成為經濟社會發展重要的支撐。
能源問題已不再單純是一個經濟問題,已然上升到國家戰略安全上,成為掣肘一國可持續發展的重要命脈。尤其是在面對日趨強化的資源環境約束,必須增強危機意識,樹立綠色、低碳發展理念,以節能減排為重點。
而目前我國節能減排的形勢非常嚴峻,國家已將節能減排作為一項長期國策擺在了突出重要的地位。陸續出臺了相關政策法規以及一系列行政和經濟手段,來共同推動節能減排在企業和區域持續深入。
這一重大決策勢必將引導行業拉開整合的大幕,抓住機遇的優勢企業將在未來獲得更好的發展契機。
節能減排是一個概念里面衍生出來的兩種行為。企業的能源消耗主要包括:物品移動消耗的能源;加熱、制冷消耗的能源;用電設備消耗的能源。
所以節約能源措施分為三類:減少物品移動轉運;減少加熱、制冷環節的消耗,主要是鍋爐等;減少設備用電消耗。企業的能源排放主要包括:燃料燃燒后排放;原料加工過程副產品排放;清洗、消毒等過程的排放。
所以減少排放措施分為三類:提高燃燒效率;提高加工過程效率,加強污染處理;實現循環應用,加強污染物的處理。
想要提高節能減排技術,就必須通過信息技術的應用提高管理水平、提高資源利用率、節約能源、降低生產成本,從而達到節能減排的目的。
具體方法有:
1、利用管理信息化減排。企業可以通過ERP系統達到節能的目的。由于 ERP系統具備的基本功能是支持能動的監控能力,提高業務績效。具體到節能減排,支持能動的對節能減排值班表的監控能力,提高節能減排績效。
2、利用裝備信息化減排。制造企業的裝備落后成為制造業節能減道路上的重要制約因素。
因此通過把設備進行信息化改造,不僅可以有效監控設備本身的消耗,還能監控設備消耗的能源排放,從而使節能減排做到有據可依。
3、利用生產過程管控和工藝流程優化減排。企業通過MES系統達到對生產控制的目的以促進工藝優化、能耗降低、產量質量提升,助力節能減排。
4、利用能源管理和能耗及排放在線檢測減排。
論文關鍵詞:智能建筑 節能 經濟效益
論文摘要:本文以海洋石油大廈A座節能改造為例,提出了智能建筑節能的6個措施,分別為提高室內溫度控制精度、對室內新風量進行控制、機電設備的最佳啟停控制、空調水系統平衡與變流量管理、克服暖通設計帶來的設備容量冗余和能源管理系統的應用。
一 、海洋石油大廈A座的基本情況
海洋石油大廈A座于1997年春季投入使用,整個中央空調系統沒有安裝自動控制系統和遠程監控裝置,這樣一方面造成動力能源消耗巨大,冬天有些房間溫度太高,夏季有些房間溫度又太低,即浪費了能源又對人體不利。另一方面中央空調整個機組全部靠人工操作的辦法,難以保證系統的正常可靠運行,也難以提供舒適的溫度,在2004年時,根據海洋石油大廈A座的現狀,對其進行了局部的改造從而節約了能源,具體節能的措施和經濟效益分析如下。
二 、海洋石油大廈A座節能改造措施
2.1 提高室內溫度控制精度。室內溫度的變化與建筑節能有著緊密的相關性。據美國國家標準局統計資料表明,如果在夏季將設定值溫度下調1℃,將增加9%的能耗,如果在冬季將設定值溫度上調1℃,將增加12%的能耗。因此將室內溫度控制在設定值精度范圍內是空調節能的有效措施。針對這種狀況在海洋石油大廈A座4層和5層的每臺風機盤管的供水管道上加裝一套自動水流調節閥并在房間內安裝溫度控制器,溫控器可以自動檢測到房間內的溫度,當辦公人員設定的溫度值與實際溫度不一致時,溫控器就會驅動水流調節閥動作,從而改變風機盤管的制冷量,達到房間內實際的溫度與設定的溫度一致,這種自動調節溫度節約了能源,同時在4層和5層的盤管上加時控開關,控制非上班期間盤管的運行,從而節約能源。
新風量控制。海洋石油大廈A座在各層均安裝了新風機組,新風機組也沒有實現自動控制,如大廈A座一樓西側新風機組本身能量過大,制冷量為70950Kcal/h,供冷面積為407㎡,根據這樣的面積測算407㎡制冷量取值范圍在36654-48874 Kcal/h比較合理,新風量過大會導致房間內的溫度過低,不僅浪費了能源,還對身體不利,針對這種情況,2000年在渤海公司綜合協調部調度室房間內安裝了一臺VAV末端風量控制器,該裝置可以根據房間的設定溫度對全新風系統的進風量進行自動控制,當供冷或供熱溫度超過該房間的設定值時,該裝置會自動調節進風量,而原來設計沒有考慮到這種情況,并且本身的能量又過大,當這個房間不需要太多的風量時,它會關小進風閥,而風機并不因這種變化而改變它的送風量,因為新風機組是定風量的裝置,所以多余的風量被壓向其它房間,導致其它房間冬季過熱或夏季過冷,在2003年又進行了深入的調研,在一樓西的新風機組上安裝了變頻器,通過變頻器控制風機電機的運轉速度,從而減少送風量,使問題徹底解決。
2.3 機電設備最佳啟停控制。海洋石油大廈A座就進行了改造,將部分新風機組進行了啟停控制,早上7:30開機,晚上17:30關機,周六和周日停止運行。海洋石油大廈的茶爐原來24小時運行,從2004年開始安裝了時控開關,每天早上6:00運行,晚上18:00停止運行。所以在新建的辦公樓中應充分考慮節能措施,還有照明的節能控制等。新風機組:除1、3、4、7、8層外,其它樓層19:00~7:00停止新風機組運行比長期運行每天節約1570.8KW/h,即:(110.85KW×24)-(90.8KW×12)=1570.8KW/h,每年可節約1570.8×1.1130×365=638130元。電熱水器安裝定時器后,每天工作按8小時通電加熱計算,除1、3、4層全天候運行外,其它樓層18:00~6:00停止工作,比全部長期工作時每天可節約電量684KW/h;(175.5 KW×8h)-{(171KW×4h)+(4.5KW×8h)} = 684KW/h,每年可節約684×1.1130×365=277872元;大廈A座安裝空調盤管時控器,約控制盤管410臺,從22:00~7:00停止運行,每天停運9小時,平均每臺盤管功率為20W,每天可節約電量73.8KW/h。410臺×0.02KW×9小時=73.8KW/h;每度1.113元,每年共節約29981元。 轉貼于
2.4 空調水系統平衡與變流量管理。通常在沒有采用對空調系統進行有效的空調供水系統平衡與變流量管理時,常規的做法是以恒定供回水壓力差的方式來設定空調控制算法,結果溫濕度控制精度很差,能量浪費也是極其明顯的。這是由于在恒定的供回水壓力差之下,自平衡能力很差,流量值與實際熱交換的需要量想差甚遠,往往因而造成溫濕度失控,能量浪費和設備受損。通過對空調系統最遠端和最近端(相對于空調系統供回水積水器而言)的空調機在不同供能狀態和不同運行狀態下的流量和控制效果測量參數分析可知空調系統具有明顯的動態特點,運行狀態中樓宇自控系統按照熱交換的實際需要動態地調節著各臺空調機的電磁閥,控制流量進行相應變化,因此總的供回水流量值也始終處于不斷變化之中,為了響應這種變化,供回水壓力差必須隨之有所調整以求得新的平衡。應通過實驗數據建立變流量控制數學模型(算法),將空調供回水系統由開環系統變為閉環系統。
2.5 克服暖通設計帶來的設備容量冗余。目前我國絕大多數暖通系統,為了保證能在最不利的環境情況下正常運行,在設計時往往采用靜態方法計算負荷,而且還乘以較大的安全系數,以至于在設備(如制冷機組、冷凍水泵、冷凍水泵、風機等)選型方面往往偏大。暖通系統是一個典型的動態系統,一年之中的負荷絕不是均勻分布的,即使是一天之中的負荷也是隨時間而變化的。不恰當的冗余將會造成能源的浪費,而這種冗余是很難用人工監控的方式加以克服。由于智能建筑科學地運用樓宇自控系統的節能控制模式和算法,動態調整設備運行,有效地克服由于暖通設計帶來的設備容量和動力冗余而造成的能源浪費。
2.6能源管理系統的應用。能源管理系統由各種計量儀表和軟件程序組成。安裝于各種基本的空調設備(如制冷機組、冷卻水泵、冷凍水泵、風機等)上的計量儀表不僅可以在系統運行時采集該設備的適時運行原始數據,還可以協助中央控制器,在系統軟件控制下,實現系統的節能運行。軟件程序則是能源管理系統的中樞。首先,由各種計量儀表采集的設備運行原始數據,通過數據傳輸通道傳輸到中央處理器,利用軟件程序對其進行分析整理,從而建立系統高效低能運行數據庫并集成在能源管理系統軟件中,為以后的能源管理提供基本依據。然后,在空調系統的運行過程中,各種計量儀表采集相應的運行數據傳輸給中央處理器,通過軟件程序的對比分析,擬合出系統的運行曲線,從而判斷系統是否處于節能運行狀況。若發現運行異常,系統軟件可根據采集的適時運行數據及所擬合的運行曲線,自動確定故障部位、發出聲光報警信號,通知故障檢測程序自動排障或指示設備管理人員人工排障。此外,能源管理軟件還可自動存儲或打印設備運行數據和運行曲線,為后續的系統完善提供可靠資料。各種計量儀表也可通過顯示屏直接顯示運行數據,提高管理人員的節能意識。
三 、結論
節能管理是智能建筑綜合管理的重要內容,由于智能建筑的機電設備采用自動化監控方式,使智能建筑利用先進的綜合節能技術成為可能。同時,節能是建設智能建筑的主要目標之一,在不影響用戶舒適性的原則下,對設備機器實現效率化的運轉管理,節省運行和管理費用,是智能建筑能源管理自動化的具體體現。