在所有行业中，高效节能的生产都已经成为企业获得成功的决定因素之一。西门子能源管理系统在汽车制造、能源、楼宇、钢铁、水泥、水处理、食品饮料和塑料等全球众多领域都已经得到了广泛应用。随着国际、国内企业对能源管理关注度的快速提升，2014年度西门子能源管理业务也得到了大幅增长。

    工厂的节能系统大约分为三个层面。首先是对于重要的能耗点进行设备层级的替换，通过将普通电机更换为高效电机，可节约最多40%的能源，也可以通过解决方案实现节能，如加装变频器与高效电机可最多节电70%；第二，是工艺的改进，优化或改进现有工艺达到节能效果，譬如更多的余热利用装置，冷能的利用等；第三，使用创新的虚拟和现实生产结合的方式，以更少的资源制造更多的产品。如使用生命周期管理软件，虚拟仿真产品的设计和规划过程，无需原型机即可直接投入生产。

    西门子能源管理项目目前有两种实施模式：一种是以提供产品的形式，通过与外部集成商合作或由西门子自己的工程公司来构建满足客户需求的能源管理系统；另一种是“合同能源管理”业务模式，通过“识别、评估、实施”的方法论为客户提供产品、系统、改造服务或者咨询来实现能源管理系统的建立，采用节能效益分成、节能量保证型、设备租赁等多种合作模式，必须各司其责地分担融资、产品提供、项目执行和维护以及收益分享。这种模式可以帮助客户更加容易地感受到能源管理带来的成本节省和生产力的提升，是一种“双赢”的合作模式。

    西门子目前在合同能源管理领域可谓方案全面，经验丰富。据介绍，从合同能源管理项目的全生命周期，包括评定（估算节能潜力和确定改进方法等）、观念提升（如花费和节省的具体细分，执行时间表，合作报价等）以及执行环节（提供EPC服务，必要的融资和绩效合同等），西门子的产品业务部门，西门子工厂自动化工程公司乃至西门子财务租赁公司都可以协同一体提供一站式解决方案。

    目前，西门子合同能源管理项目经验广泛，覆盖了冶金、水泥、电力、建材、化工、油气等多个重要工业节能大户行业。近期，公司在国内某一660MW火力发电机组改造项目中成功实施了这一模式，提供4×12,500kW高压变频器，预计综合节电率22%，预期年节省约2万吨标准煤。

    凭借全集成自动化（TIA）解决方案、强大的技术团队、灵活的合作方式等优势，西门子可以为客户提供能满足其长期需求的能源管理系统。

    而今，如何更加有效地传递其行业知识，帮助国内用户提升自身的能源管理意识，并与合作伙伴和用户一道，以最适合的模式构建出真正符合客户需求的能源管理系统，则是西门子当前正在考虑的问题。

    • 项目背景介绍

    漯河太古可口可乐饮料有限公司是由太古集团控股的大型中外合资饮料企业。该公司总投资约9亿元，占地约250亩，预计分三期投入7条生产线，第一期投资3.8亿元，包括三条生产线，分别是一条生产速度为800 瓶/分钟的碳酸塑料瓶瓶装生产线，一条生产速度为800 瓶/分钟的无菌灌装线，一条生产速度为500 瓶/分钟的碳酸玻璃瓶瓶装生产线。一期项目已于2010年3月31奠基，建成产能达到6000万标箱；三期项目全部建成后，其生产总规模达到年产可口可乐系列饮料超过1亿标箱，将是可口可乐在中国占地面积最大的生产基地，也是可口可乐在中国最大瓶装厂之一。

    • 项目目标与原则

    工厂设计理念：绿色、节能、健康、环保 。

    工厂设计目标：世界级制造（WCM） 工厂。

    项目需求：数据采集、能源重点监控、数据分析与节能、成本分析与生产计划、能源管理分析等。

    客户有很多节能环保理念及举措，需要统筹管理、综合需求，建造完整的能源管理系统，指导及帮助生产。

    项目原则：从设计执行到实施，整个过程都遵循美国能源与环境设计先锋奖（LEED金级认证）的各项要求。

    • 项目实施与应用情况

    西门子为漯河太古可口可乐饮料有限公司提供的能源管理系统包括生产能源监控系统、楼宇自控系统和智能照明系统。上位软件WinCCV7.0配合电磁流量计、涡街流量计、超声波热量计等现场仪表作为生产能源监控系统的数据采集上层SCADA系统，APOGEE作为楼宇自控系统和智能照明系统的数据采集软件系统，B.Data作为工厂管理级软件负责全厂的能源数据归档、运算分析、趋势图表和报表打印。该系统提供了统一的数据接口平台，实现了项目预期功能，可以满足工厂提出的节能、成本控制等目前实际需求，并助力太古可口可乐漯河厂实现了LEED铂金级认证。

    基于WinCC/B.Data的综合能源管理系统具有如下的特点：

    • 易集成性：作为全集成自动化（TIA）的一员，确保与西门子产品线的完全集成，技术数据和商务数据处理系统实现了全面整合；

    • 易操作性：基于对象的设计思想，具有友好的组态界面，可自动管理内部、外部能源报表；

    • 可预测性：具有基于历史负荷数据和生产计划的负荷预测功能，通过生产相关负荷预测的方式可以提高规划可靠性；

    • 成本控制：能进行能源成本分配，易与财务系统关联(如SAP)，采购能源时，还可以为采购部门提供成本优化支持；

    • 科学管理：有利于提升能源利用的效率，建立能源和原料帐目的公司级透明度。

在项目实施过程中，重点完成了WinCC监控画面设计，B.Data数据采集、数据分析，B.Data算法实现，报表功能与模板设计，能源采购预测及能源调度，权限管理与网络浏览，系统集成方案与关键接口设计等功能的实现。

     本项目还包括对生产过程的能源监控、楼宇自控，以及智能照明系统的能源监控。在项目中，WinCC可用作OPC服务器或客户机，OPC通道是WinCC的OPC客户机应用程序。本项目WinCC的OPC通道不仅可以与楼控等服务器实现数据通讯，还可以与第三方具有OPC通讯服务器的终端设备通讯，如与ERP和MES等系统通讯，该项目中已为ERP和MES预留接口。

图1 PET1电单耗趋势（不含吹瓶）

    • 效益分析

    该系统于2011年5月底正式投入运行后，改变了此前需要人工抄表和人工录入数据的模式，现场所用的水、蒸汽、二氧化碳、电能等数据自动通过现场仪表传送至上位监控系统和楼宇控制系统中，实现了数据的快速实时收集，如图1所示。根据B.Data数据分析结果，可以快速获得按班次、批量、单位时间的能源利用率，产生数据报表及对比分析结果，既为降低公司的能耗，提高生产效率提供指引及动力，又为更好实现公开、公平、公正地对员工进行绩效考核提供数据支持，这种能源管理理念及实践获得了一致好评。

    摘自《自动化博览》2014年8月