活动链接：2013年控制网行业专题---发展新能源更要做好能源管理

   编辑点评：

   日本是一个能源极度匮乏的国家，这也造就了日本人民从小就根深蒂固的节能理念，近40年的节能历史使日本的节能工作水平处于世界公认的领先地位。作为日企的代表，三菱电机自然也受益于此，经过数十年的摸索和实践，形成了成熟而先进的能源管理理念、节能产品与技术，以及科学的节能管理措施，其节能产品被广泛认可。本文介绍的是三菱电机与上海电气集团合作成立的节能业务工程公司——上海电气菱电节能控制技术有限公司为上海重型机器厂提供的能源管理方案，项目一期运行半年来已实现单位能耗下降10%的显著效果。

  1　项目背景

   中国是世界第一能源消费大国，也是能源使用效率较低的国家，特别是工业能源消费量超过了全国能源消费总量的70%，大部分工业企业存在着设备性能低下、生产工艺落后、能耗指标较高，以及总体用能效率低的现象。2008年，三菱电机自动化（中国）有限公司成立了下属于行业及大客户部的节能业务推广部门，努力将“e&eco-F@ctory” 工厂能源可视化管理解决方案推广于中国市场。

   社会责任感和对“e&eco-F@ctory”先进性的认同，与三菱电机合作成立了专注于节能业务的工程公司——上海电气菱电节能控制技术有限公司。公司成立后，结合了双方各自的优势共同开拓节能市场，在机械、汽车、食品等行业实施节能项目，大力推广“e&eco-F@ctory” 工厂能源可视化管理解决方案。作为节能示范基地的上海重型机器厂正在实施的可视化能源管理项目就是其中一个典型案例。

  2　项目介绍

  上海重型机器厂有限公司系上海电气集团成员企业，是上海电气重工集团所属骨干企业。主要生产电站、冶炼、轧钢、锻压、水利、矿山采掘和建材化工设备等，以及电站、核电、冶金、机械、造船和化工等行业所需的高质量大型铸锻件，使用电、天然气、水等能源，单日的用电负荷最高可达5万千瓦，是上海市政府特别关注的用能大户企业。上海电气菱电节能控制技术有限公司负责实施对该厂的节能技术改造，导入以“e&eco-F@ctory”为基础的节能系统技术和管理理念，建立能源可视化系统，达成工厂的节能目标。
  
                 
                                      图1 分层分布式结构示意图     
 
   上海电气菱电节能控制技术有限公司为上海重型机器厂有限公司量身定制了能源管理系统，主要功能是通过采集工业生产现场数据，详细监测和记录每个炉子、车间、厂、企业的能耗及炉子的温度、压力值。在此基础上对这些监测点提供当前实时查询和历史查询功能，查询包括列表和折线图两种形式，同时还提供各种数据分析处理手段，帮助客户企业找出能源浪费的环节及根源。另外还提供对客户企业各类产品生产过程中能耗的全程追踪，从而对工艺的改进、能源的节省及产品的成本控制具有积极意义。

   由于该项目能源监测的点数多、分布散、距离远，因此系统方案从网络架构设计上就必须充分考虑这些因素，采取分层分布式结构，以确保方案实施的安全性与可靠性，示意图如图1所示。

   能源管理的第一步就是数据采集，也是最重要的一步。该项目的能耗监测主要对于全厂的电能、蒸汽、煤气、氧气等进行实时的测量，并把这些测量数据通过三菱节能数据服务器上传到企业网，通过企业网可把实施的能耗数据显示在任何网络节点上同时配合可视化能源管理软件，使得能耗可以被随时监视，达到了真正的“可视化”，这是非常重要的节能手段。

   通过可视化平台，能发现一些可能被忽视的用能问题。从具体功能上来说，该系统包含了对日常的能源数据管理，异常报警管理以及能源优化分析与调度等功能，其中日常的能源数据管理包括对全厂能源数据的日、月、年报表功能，远程权限分级管理，历史能源数据的存储、分类、查询等。异常报警管理则主要针对用能异常情况进行快速反应功能，包括超载预警、故障快速定位、应急安全控制管理等，以帮助企业尽早发现隐患，避免安全事故的发生，一旦发生故障则可以迅速采取措施，最大限度地降低故障损失。

  能源的优化分析与调度则主要从公司层面为企业的总体用能计划提供决策依据，站在公司全局的角度审视能源的基本管理需求，满足能源工艺系统的分散特性和能源管理需要集中的客观要求，以适应企业的战略发展需要，减少管理环节，优化管理流程，向管理要效益；降低能源系统的运行成本，减少日常管理的人力投入，提高生产效率。由于工厂规模大，项目分二步走，已完成第一期的能源对象为蒸汽、煤气、氧气，计划今年启动的第一期的能源对象为电能。在此项目中，成功采用了CC-Link IE无缝高速工业网络，将实时的数据以最短的刷新时间进行显示，大大提高了监测数据的实时性，并采用了MES INTERFACE模块进行数据库的数据传输，大大提高了监测数据的稳定性。

  而且，首创了能源数据与生产数据相连接的现场控制系统（FCDS），在上层平台掌握用能情况的基础上，该功能可以使现场工作人员及时掌握整个生产过程的用能状况，并根据能耗及时调整生产，从源头上实现有效的节能。并且通过低成本的方式实现了两个系统之间的互锁与同步，大大减少了现场操作人员的失误操作。当然，在项目第一期实施过程中，也遇到如工厂现场情况复杂，无光纤网络分布等难题，最终在工程技术团队的协作努力下，成功搭建了能源可视化系统，没有对客户的正常生产运行造成任何影响。

  3　效益分析

  项目一期运行半年来已实现单位能耗下降10%的显著效果，二期中节能效果将有进一步提高，达到20%～25%。上海重型机器厂将真正成为全国热加工领域的节能示范工厂。

    摘自《自动化博览》2013年9期