安全生产,节能降碳! 蒂蒙技术智慧能碳管理方案助力打造零碳工厂

2023-06-12 08:05:51 dm2023

据工信部统计,工业领域的碳排放量占全社会碳排放总量的65%,是能源消费和碳排放的主要领域,如何构建绿色零碳的工业体系成为国家实现“3060”碳达峰的重要任务。


“双碳”目标下,大多数工业企业都缺乏行之有效的碳管理体系,面临着碳盘查难、碳减排难、碳资产管理难、碳管理专业人员与工具缺失等困境,从而使得降碳减排难以实现,企业与低碳经济价值无缘。


随着企业生产规模的扩大和产量的提升,用能成本也不断上升,企业越来越关注能源成本的控制和能源效率的提升。另外,双碳政策的推进,多元化的分布式能源供应是企业未来能源供给的趋势,但传统的工厂能源管理水平已不能适应多样化的用能形式,亟需探索一种智慧能源服务的新模式。

因此,需要建设一套适合集团公司发展的、满足综合能源协同利用的、能够有效降低碳排放和用能成本的智慧能碳管理平台


建立专业的智慧能碳管理平台,助力企业持续减碳降费。

 

在碳达峰、碳中和政策下,充分利用云计算、大数据、物联网、移动互联网、人工智能等前沿技术,建立一套专业的智慧能碳管理平台,对集团及下属企业的能耗及碳排放构成精细化分析、碳排放核算和精准调控,实现集团增产不增耗,提能效;社会增值不增碳,提碳效。建设共分两个阶段:

阶段一(2022-2023)帮助企业持续减碳降费,限电/拉闸保生产、运营成本降低、成果展示

减碳:全面推进微电网建设(含光伏电站、储能、用电设备、统一的信息监控、管理、调度、智能分析平台),实现温室气体减排每年17万吨;

降费:实现运营成本降低4200万元,其中电费成本2273万元,基建成本降低1927万元,25年总计10.5亿元;

智能:全面推进碳中和园区管理平台建设,实现集团范围能源数据全方位收集,支撑集团工厂按照能源最优策略运行;

稳电:全面推进微电网建设,实现30%限电情况下不影响生产,拉闸情况下关键负荷(30%)稳定运行);

呈现:建设集团、厂区两级运营指挥和用户体验中心,全面展示碳中和建设成果,同时作为企业形象和产品展示窗口,进一步提升企业公众形象和销售成果;

阶段二(2024-)精细化管理,挖掘潜能,持续优化

挖潜:在逐步紧迫的碳中和背景下,基于全面收集的能源数据,进行微电网精细化管理,调优生产流程、工艺,提升产能单位能耗,挖掘节能减排潜力;

调优:基于微电网和平台的负载均衡,全面降低生产园区在尖峰区间的总体功耗和功率峰值;

 

平台架构

智慧能碳管理平台的应用技术设计充分考虑系统的先进性、安全性、稳定性和可扩展性,系统整体设计采用基于分布式服务的SOA架构,为平台基于数据来源、数据处理、数据分析、数据存储等技术能力实现数据获取,平台的数据分析与处理,不限制使用何种数据库或数据处理系统,系统可移植性好、使用方便、功能强,适用于各类大、中、小、微机环境。是一种高效率、可靠性好的适应高吞吐量的数据库解决方案,对外提供应用服务,整个平台用户严格按照权限进行数据操作与访问。

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SAAS层,由大量的微应用以及由微应用组装的产品级应用组成。微应用包括:Ø集团能碳管理驾驶舱、工业站点全景地图、工厂级能碳总览、能碳分级监测、能效对标考核、发电资源统计、用能安全管理、能碳监测管理、能效对标考核、用能成本管控、节能措施执行、绿能储能调控等。

PAAS层,提供基于“能源+双碳”的多元设备规约适配、数据采集及ETL处理,进行时空五维分布式双碳数据库和智能分析技术引擎,为结构化、非结构化海量数据的云端存储、数据访问,并提供公共权限、双碳图数模型等技术服务。

IAAS层,作为智慧能碳管理平台的基础支撑,以开放式设计为服务产品平台提供大量支撑服务、组件和接口,支持电、天然气、水、燃气、蒸汽、原煤、成品油、可再生能源、充电桩、DCS系统、ERP系统、税收、产量等基础数据等结构化和非结构化数据源的采集、处理、存储、同步。

功能规划

集团智慧能碳平台功能主要包括集团侧和单一企业侧。

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一、集团级

1、集团能碳管理驾驶舱

集团能碳管理驾驶舱功能主要包括能碳五大指标、综合能碳分析、能耗结构基地碳放排行新能源发电基地减碳基地碳排放强度

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1) 能碳五大指标:支持按照月度/年度切换,展示集团能耗总量、能耗强度、碳排总量、碳排强度及减碳总量五大关键指标;

2) 综合能碳分析:展示集团综合能耗和碳排情况及分项能碳总量,点击单项能源,展示当前与上一年度对比曲线;

3) 能耗结构:展示集团整体能耗和碳排放的构成;

4) 基地碳放排行:按能碳消耗总量降序展示集团下属企业能耗消耗排行情况;

5) 新能源发电:展示集团下属企业总的光伏装机容量、发电量对比及整体消纳率;

6) 新能源发电基地减碳:展示集团下属企业新能源发电量及减碳量对比排行;

7) 基地碳排放强度:动态展示集团下属企业碳排放强度和能耗强度情况;

 

2、企业站点全景地图

展示集团总部及全国各个分站的位置分布;以GIS地图形式,展示各分站电站、光伏、储能站运行情况。从地图上可直接进入查看对应站点 的详细数据。让集团管理者在一个集中的地方更方便查看及搜索,提高管理效率。

 

3、工厂级能碳总览 

按实际能碳管理维度定制接入的工厂的能耗数据,分别展示每个工厂的能碳管理驾驶舱 集团管理人员点击相应的站点可查看详细能耗数据,包括单位能碳指标、照明单位能碳指标、能碳密度指标,多维度分析站点能耗和碳排趋势,实现用能成本管控等。同时监测各站点光伏发电及消纳比,监督节能降碳目标执行到位。

 

4、能碳分级监测 

集团能碳监测

集团能碳监测,可查看集团总的数据、各分站的数据及各同类设备的数据汇总并进行比较,分析其能耗特征,找出优秀的站点或者高效设备。

桑基能量平衡

展示当前时间段集团的能流图和碳流图,方便优化能源调度,提高能源使用效率。

能耗碳排报表

支持集团下属企业分级用量抄表查看,支持分级能耗报表查看和支持分级通用报表查看。

5、能效对标考核

能源消耗对比

能源消耗对比功能包括分级能耗对比和分级能耗排行,直观展示集团下属各个厂区能耗总量和排行情况,支持数据导出。

能效数据录入

支持各工厂销售额数据、产量数据等手工填报录入。

6、发电资源统计

集团光伏发电总览

展示集团下属新能源企业数量、站点容量实时发电功率等关键指标,新能源年度总发电量和节能减碳折标情况,展示集团下属企业发电量排行和发电趋势分析。

各工厂光伏发电报表

展示下属企业发电量报表,支持按照不同时间维度切换,支持报表导出。

 

二、工厂级

1、工厂能源管理驾驶舱

工厂能源管理驾驶舱展示全厂用电、车间用能、能碳对标、企业用电负荷、电网供电功率、能耗总量、碳排总量、减碳总量、企业设备数据采集情况、能碳趋势、用电成本、能碳预算、光伏发电

1)全厂用电:用电量一部分来自于电网电量(电网所购买的电量),另一部分来自于自用电量(自发自用电量);发电量一部分用于自用电量(自发自用电量),当自发自用有余量时用于余电上网交易。

2)车间用能:展示厂房/产线、办公楼、其他地区的用能量

3)能碳对标:分别展示厂房/产线每台设备的能耗、能效等级、能效基准(能效等级基准)。

4)重要指标:企业用电负荷、电网供电功率、能耗总量、碳排总量、减碳总量。

5)设备信息采集情况:老厂用电量数据、新厂光伏发电量数据、1号厂房用电负荷以及用电量数据、2号厂房用电负荷以及用电量数据、光伏数据、1#配电房数据、2#配电房数据。

6)能碳趋势:能耗、碳排、减碳的当月、上月、环比(同期)情况。

7)用电成本:当月需量、上月需量、当月与上月的环比情况、当月与上月相比节省了多少元。

8)能碳预算:用能预算、已用量、用能进度;碳排预算、已用量、碳排进度。

9)光伏发电:展示当前光伏的装机容量、累计发电量、光伏当月发电量、当月自用电量、减碳量、等效植树。

2、用能安全管理

实时监测

直观呈现出电网的拓扑结构、以及母线、变压器、断路器等设备的实时状态和运行参数。对于断路器设备,可进行挂牌、遥控、人工置数、告警抑制等常规的电力调度操作,也支持设备台账的调阅,快速获取设备参数、缺陷记录、分合闸统计、全部测点等信息。选中设备后,右键点击设备(如:断路器),选项包括:设备台账、遥控、人工置数、告警抑制、测点查询、设置主页面、适屏、测点提示信息等。

告警管理

点击告警管理栏中预警监测将跳转至预警监测页面,点击右上角添加,可以对“模拟量”进行批量预警设置,支持设置“上限”、“下限”、“延时”、“上上限”、“下下限”。

3、能碳分级监测

全厂能碳监测

根据采集范围不同,支持线路、站点、设备三个维度的能碳监测,构建能源监测体系,帮助轨道交通合理规划能源采购。


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桑基能量平衡

展示当前时间段全站总用电的各个能源类型的能源分布情况。

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能耗碳排报表

持查看各个区域等级用量情况,点击查询可以对表中记录根据所选时间范围查询可以导出报表。

能效对标考核

根据站点能碳标准分析模型创建,可实现站点支路能耗对标,能效对标、行业能效对标和设备能效对标功能,支持与站点计划值、历史先进值对比。

支持对各个设备的运行数据、能耗数据、经济数据进行手工填报,消除自动化数据盲区。

用能成本管控

对比站点各类能源成本,关注成本最高能源;跟踪电力价格变化,合理规划购电计划;支持企业峰、平、谷时段用量分析。

绿能储能调控

绿能储能调控主要包含两个方面,一是光伏运行概况,二是光伏健康分析。能实时显示微电网系统的运行状态,对微电网内部的分布式发电、储能装置和负荷状态进行实时监控,在微电网并网运行、离网运行和状态切换时,根据电源和负荷特性,对内部的分布式发电、储能装置和负荷能量进行优化控制,实现微电网的安全稳定运行,提高微电网的能源利用效率,提高新能源消纳比例,推动与实现“碳达峰、碳中和”目标。

 

 

“智慧工厂”到“碳中和工厂”的赋能之道

 

业务价值

集团级价值收益

集团能碳驾驶舱以集团管理视角,通过驾驶舱形式展示全国所有工厂的能耗、碳排、减碳、光伏发电等总数据和各分厂的数据等。

企业站点全景地图:集团可通过GIS地图快速查看各工厂的情况,包括电站、光伏、储能、配电等的站点分布及相关数据等。

工厂级能耗总览:集团对所有工厂的光伏发电和市电进行全面监测和数据统计,指导和鼓励分厂建设清洁能源,跟踪清洁能源消纳率,积极落实节能减碳措施。

能碳分级监测:实现集团公司的实时能碳监测,通过能流图、桑基图、各种能碳数据报表等分级监测能碳状况。

能耗对标考核集团内部实现所有工厂或者相同产线相同设备之间的对标对比,并对其进行排行显示,分析其数据差异,下达指标计划到各分厂。

能耗对标考核:集团对所有工厂的光伏发电进行全面监测和数据统计,指导和鼓励分厂建设清洁能源,跟踪清洁能源消纳率,积极落实节能减碳措施。

企业级价值收益

工厂能碳驾驶舱:以工厂的管理视角,全景展现全厂、车间、产线、设备等的能碳数据,展现光伏发电、储能、配电和微网电运行概况。

用能安全管理:实现企业电力、水、蒸汽、天然气等能源的7*24小时监控预警,发现问题及时消缺,提高用能安全性。

能碳监测管理:汇总企业总体、各厂区、车间、产线能耗数据以及碳排放数据,便于企业全面掌握企业能碳资产。

能效对标考核:多维度对企业用能情况进行统计、分析、评价,帮助企业对标行业内能效水平,挖掘增效潜力,拓展节能降碳空间。

用能成本管控:对比各类能源成本,关注成本最高能源;跟踪电力价格变化,合理规划购电计划。分析峰谷用电占比,优化生产计划安排。

绿能储能调控:采集汇集光伏、市电、负荷、储能的实时发电、用电数据,结合场景需求,制定控制策略,实现微电网一体化运行管控需求。