1 方案背景与目标
1.1 国家政策背景
我国已明确提出“碳达峰”与“碳中和”的双碳目标,即力争在2030年前实现碳排放达峰,2060年前实现碳中和。国家能源局提出加快推进能源数字化智能化发展,强调了数字化技术在能源管理中的重要性。在此背景下,智慧能碳管理平台的建设对于实现重点区域、重点行业碳排放管理的可量化、可视化和智能化具有重要意义。
1.2 用户需求角度
园区与企业面临更新更高的碳排放管理要求,急需数字化智能化平台支撑碳管理体系建设,提升管理能力,确保能碳数据的及时性和有效性。在运营上,企业和园区追求绿色节能发展,智慧能碳管理平台能够帮助用户直观了解能源系统运行态势,科学进行节能改造和减排项目规划,能碳平台可契合用户的管理需求和使用习惯,提供可量化的价值。
1.3 方案目标
构建一个集团化的能源管理平台,通过统一系统实现能源数据的标准化,统一统计口径和管理规范,以优化成本和提升效率。该平台将实现跨站点的能源数据汇总、对比和分析,从而提高能源管理的效率。同时,平台将提供全品类能源监测和专业的能碳管理,覆盖工厂和园区的水电气热油等超过10种能源介质,平台将提供超过150个即用的能碳分析模块,通过模块化的能源聚合和分析模型,结合生产和工艺环节信息,开发多维数据图表分析模块,如能源费用、能源指标、能源质量分析等,帮助用户识别异常并挖掘节能潜力。此外,平台将全方位保障安全,提供基于ABB网络安全管理体系的全生命周期网络安全防护,并为用户提供信息系统网络安全等级保护认证服务,确保项目的稳定运行。
2 方案详细介绍
ABB iCE600智慧能碳管理平台是多站点的能碳监控、分析、优化的先进解决方案。
2.1 系统架构
2.1.1基于ABB集团技术架构,中国本土团队自主研发的底层平台
平台具备5大平台核心能力:
– 灵活部署:
平台自主研发平台层和应用层服务,不依赖于任何第三方云服务,提供灵活的多种部署方案。支持在华为云和微软云上等云平台部署,并且能够轻松适配私有云以及本地数据中心。此外,平台支持分布式部署,以满足企业级数字化转型的需求。
– 海量数据处理:
平台具备高可靠性,多重优化容器集群多节点部署和负载均衡策略,实现容器的自动化部署、扩展和故障转移,提高集群的可用性。同时全面的资源监控功能,多种交叉告警规则,实现资源不足或运行异常的提前预警,提高系统的运行可靠性。
– 全栈开放:
平台开放性允许生态系统开发者或用户通过API或其他开放接口,对平台的数据、功能、服务进行自由访问和定制化开发。API接口开放,提供开放API接口,包括鉴权API、主数据API和设备监测数据API,以支持生态系统的集成与开发。消息订阅与转发,实现消息订阅服务,允许生态系统根据规则订阅并接收设备监测数据,以促进应用开发。数据库访问,在安全框架内,开放数据库访问权限,以便生态系统直接获取数据。算法部署与定制,支持算法的插件式部署和定制化开发,以满足特定客户需求,并实现算法结果的集成展示。
– 360安全防护:
平台实现了端到端的安全设计,满足国家网络和数据安全要求。网关支持TPM芯片和安全启动,与物联网平台证书校验和加密协议传输。基于多层次网络隔离、服务隔离、数据隔离的纵深防护。在方案设计之初,利用网络、服务、数据隔离技术,构建纵深安全防御体系。Ability云平台已通过公安部信息系统网络安全等级保护三级认证 。
– 云边协同控制:
通过自研的Ability Edge软件,实现了资产/设备与物联网平台之间的安全连接和管理,确保了控制闭环的高效运作,并支持在线升级管理。Ability Edge软件不仅简化了复杂的数据连接,而且通过管理门户从云端进行管理,实现了边缘节点和应用程序的轻松部署。同时,Ability Edge软件在所有层级提供持续的安全性,包括针对网络渗透和未经授权的访问提供强大的保护,以及通过固有的安全特性实现工厂完整性和保密性真正的即插即用的架构。
2.1.2 真正的即插即用的架构
ABB iCE600智慧能碳管理平台可实现各种能源设备的数据采集,包括但不限于:光伏、储能、配电以及 水、气、热相关能源设备。现场能源设备,通过OPC和Modbus TCP/IP等协议与 ABB 边缘网关共享数据。
ABB 边缘网关共享数据。ABB边缘网关采用TPM 2.0技术,提供先进的安全存储和控制功能,确保数据的完整性和安全性。结合自主开发的网关程序,实现了高效的数据清洗过程,进一步提升了数据的准确性和可靠性。这一创新的边缘计算解决方案,不仅优化了数据处理流程,还强化了整个系统的安全性和稳定性。
2.1.3 基于行业专家经验,提供直观的能碳分析结论
ABB iCE600智慧能碳管理平台使用户能够远程获取和深入理解全面的能源系统性能信息,帮助用户在整个运营过程中最大限度地降低成本和风险,并最大限度地提高绩效和安全性。
通过监控能源设施的状态和能量流动情况,结合ABB百年的能源行业认知,开发多种针对性的能源分析模型和算法,以站点为整体,进行大量不同设备数据的价值挖掘,以图形方式直观呈现分析结果,ABB 能源管理平台帮助您适时做出正确的决策。
同时,基于多站点的聚合分析,ABB iCE600智慧能碳管理平台采用统一的统计标准,实现企业能源使用的基准对标和关键指标的精确管控,从而推动企业的可持续发展战略。
2.2 能源管理解决方案,用数据强化能效管理
每个站点都有不同的能源需求和目标。因此,ABB iCE600智慧能碳管理平台的能源管理解决方案使用可配置的组件来满足企业的需求。用户还可以高效率地定义、比较和访问相关结果。
能源使用详情:以站点为基础,计算个在选定期间的总能源使用详情,包括:电能、用水、用气、用热等。以及各分项能源,各设备、区域、部门的使用情况的排名等。
能源绩效指标(EnPI):通通过精细配置参数、灵活分组、以及定义时间段,平台能够深入追踪并分析关键绩效指标的趋势。助力企业执行更为细致的分析,例如单品能耗分析、班组能耗分析等,从而精准识别能源使用模式,优化运营效率,并推动持续改进。
能源成本及指标情况:综合考量不同能源介质的收费标准,精确计算每个站点的能源成本。进一步地,平台根据企业设定的绩效指标,对各站点的能源使用效率和成本控制进行深入分析,评估其指标完成率,并据此进行排名。这一过程不仅帮助企业洞察能源使用和成本控制的现状,还促进了各站点之间的良性竞争,激励它们持续优化能源管理,推动整体能源效率的提升。
电能质量:访问与每项资产关联的电能质量实时数据。分析并评估系统和设备层级的电能质量情况,包括频率、三相不平衡、电压合格率、电流谐波、电压谐波等分析
功率监测分析:分析每项资产的有功功率、无功功率、功率因数等数据,并进行最大功率分析,确保您的现场总有功功率不超过合同规定的功率。
功率因数:监测并分析每项可用资产的功率因数,并提供相关增减比,量化功率因数的影响。
报告:获取包含相关现场信息的计划报告。 可根据您的需要全面定制,按设备分组和时间接收报告,并能够比较您的 数据。
提醒:通过电子邮件或短信自动发送提醒, 并立即获取有关现场状态的反馈。
AI智能预警:基于AI算法,实现能耗智能告警,及时发现异常能耗,及时干预。
2.3设备管理解决方案,数字赋能设备全生命周期管理
通过精细化数据分析,我们全面管理设备的生命周期,确保其运行的安全性。此外,我们对设备的能效性能进行深入评估,以识别低效运行状态,从而优化运行效率并延长设备的使用寿命。
状态监测:实时查看各能源设备的详细的资产性能信息
设备模型分析:通过深入分析资产的多维度数据,及时识别并预警异常运行状况。有助于预防不必要的资源浪费,并确保资产价值的最大化保护。
运行工况分析:利用设备模型,平台对每台设备的使用率和功率效率进行综合评估。以便进行精准的扩容分析,并制定出针对性的维护计划,以优化资源配置并确保设备的持续高效运行。
数字孪生:访问资产数据、实时信息、数据分析、事件记录、运维规划、文档等
事件和通知:提供灵活的自定义事件配置功能,以满足多样化的设备监控需求。在检测到关键情况时,系统能够自动远程通知相关人员,确保及时采取措施,维护设备的正常运行和安全。
报告:获取各种报告,更好地了解资产绩效 情况并识别任何关键趋势
2.4碳管理解决方案,精准核算,高效减碳
严格遵循国际和国内碳排放管理标准,包括ISO 14064:2018组织型碳核查量化与报告标准,以及行业特定的温室气体排放核算方法与报告指南。通过提供深度碳排放核算和分析工具,为企业带来更精细的碳排放数据洞察。这不仅帮助企业确保碳排放的合规性,还促进了其环境影响的持续优化和管理效率的提升。
碳排放源和系数管理:允许用户自定义范围1和范围2的碳排放源项目,并通过维护符合行业标准的系数来确保数据的准确性和有效性,为企业提供了可靠的碳排放管理基础。
碳排放数据校验和追溯:支持对内部采集数据及第三方数据源进行综合分析,确保数据来源的一致性和可靠性。同时,可存档所有相关记录,为碳排放核查提供了完整的数据支持和追溯性。
碳排放结构和强度分析:自动执行碳排放结构和强度分析,为碳管理提供即时的数据支持。不仅帮助企业实时监控碳排放状况,还能量化潜在的改进空间,从而指导有效的减排策略。
报告:定期生成符合行业标准要求的碳排放报告,通过提供详尽的排放数据和分析,显著提升了碳管理的效率和准确性。
能源机理和AI赋能,开启专业能碳管理新篇章。基于能源机理深挖数据价值。引入的超过150个能碳分析模块,采用即插即用的模块化设计,直观呈现关键指标,助力用户挖掘节能空间。人工智能技术深度结合。采用AI算法实现能耗智能告警,及时发现异常能耗,及时干预。其次,独到的发电预测、用能预测和“源网荷储”调控策略生成技术,智能优化电力系统运行成本。
全生命周期的网络安全防护。采用ABB的网络安全管理体系,进行平台全生命周期网络安全防护。具备网络安全等级保护三级认证服务,确保了用户能够享受到符合最高安全标准的服务。
3 代表性及推广价值
ABB iCE600智慧能碳管理平台采用端到端的整体解决方案,实现从设备到用户的无缝连接与数据流通。通过先进的数据分析技术,平台提供了一种简洁而高效的能源管理模式,使企业能够轻松实现能源使用的最优化,同时确保操作的便捷性和决策的数据驱动性。
能源机理+AI赋能的一站式能碳管理应用:利用ABB在能源行业的深厚专业知识,平台精心打造了一系列先进的能源分析模型和算法。这些工具通过将原始数据转化为深刻的数据分析结果,极大地提升了决策的洞察力。平台不仅功能全面,覆盖了能源管理的每一个关键领域,还提供了极其灵活的看板定制功能。用户可以根据自己的工作流程和个性化需求,轻松定制信息展示和监控界面,实现真正意义上的个性化能源管理体验。
自研安全稳定开放的数字化平台:依托先进的ABB Ability工业物联网技术架构,平台具备强大的数据处理能力,支持高吞吐量、高并发操作,确保了系统的高可用性和可扩展性。此外,平台实施了全面的网络安全措施,保障了数据传输和存储的安全性,为企业提供了一个既高效又安全的能源管理平台。
安全灵活的边缘网关:定制的边缘网关采用TPM 2.0技术,提供先进的安全存储和控制功能,确保数据的完整性和安全性。结合自主开发的网关程序,实现了高效的数据清洗过程,进一步提升了数据的准确性和可靠性。这一创新的边缘计算解决方案,不仅优化了数据处理流程,还强化了整个系统的安全性和稳定性。
全能源品类设备覆盖,即插即用:平台提供全面的能源管理解决方案,涵盖水、电、气、热、油等多种能源类型,确保全方位覆盖。利用基于设备模型的智能接入技术,我们简化了接入流程,实现了与各种设备的无缝集成,为客户提供了便捷、高效的能源数据管理和控制方式。
通过上述技术优势,经过实际项目验证,ABB iCE600智慧能碳管理平台可以为用户带来可量化的价值。ABB iCE600智慧能碳管理平台助力客户实现:
1) 能源使用效率提升:丰富的工业、建筑、典型能源系统用能模型和业务应用,结合AI分析,帮助提高能源效率,降低能源成本10%。
2) 运维效率提升:基于设备模型,提供设备运行性能分析,高效管理。灵活的事件规则,用户自定义配置设备关键指标,实现基于设备状态的运维,节省40%的设备运维费用。
3) 全面的网络安全保障:专业的网络安全管理团队和成熟的网络安全管理体系,确保产品完全符合用户的网络安全要求,实现全生命周期的安全防护。