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安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801
摘要：本文對某小型食品加工廠能源消耗進行了評價，分析了該工廠節(jié)能減排的潛力空間。有關(guān)節(jié)能減排效率的因素包括工廠的技術(shù)水準、管理方法和發(fā)展規(guī)模。依據(jù)研究提出對節(jié)能減排制度建設(shè)等方面的創(chuàng)新建議。
關(guān)鍵詞：能源消耗；節(jié)能
1.背景介紹
我國小型工廠數(shù)量巨大，是能耗總量上升和排污不斷增加的重要原因。同時由于小型工廠管理落后，技術(shù)較低，節(jié)能減排效率低于大型企業(yè)。所以該工廠的資源利用和能源耗用的情況分析尤為重要，科學評價與分析是必要的。運行中使用與產(chǎn)品相對應(yīng)的技術(shù)、設(shè)備并且進行有效管理，實現(xiàn)節(jié)約能源的目標，在生產(chǎn)中堅持提高能源利用率，使各種能源得到綜合利用，同時選擇供應(yīng)充足的具有環(huán)保節(jié)能的能源品種為的原則，減少線路的鋪設(shè)和能源浪費。。
2.運營期能耗分析
2.1用電量、用水水量分析
項目運營中用電包括建筑照明用電、設(shè)備用電，年用電約為199.46萬kW/h。（詳見表1）項目運營期用水包括職工生產(chǎn)生活用水、未預見及漏損用水等，預計年用水量約為0.25萬m（3詳見表2）。
表1
建筑物 | 面積（m2） | 用電指標 （W/m2） | 安裝功率 （kW） | KX | 計算功率 （kW） | 負荷 等級 | 備注 |
加工車間 | 7074 | 120 | 848.9 | 0.6 | 509.3 | 三級 | |
冷庫用地 | 586 | 700 | 410.2 | 0.6 | 246.1 | ||
辦公用房 | 670 | 120 | 80.4 | 0.6 | 48.2 | ||
總計算負荷 | ∑PJS=803.6kW | ||||||
變壓器型 | 選S-13型1000kVA變壓器1臺 | ||||||
表2
序號 | 名稱 | 用水量標準 | 備注 | |
日用量（m3/d） | ||||
1 | 生產(chǎn)用水 | 3.65 | ||
2 | 職工生活用水 | 60L/人·d | 3.6 | 60人 |
3 | 未預見及漏損 | 0.72 | 取上述水量10% | |
合計 | 6.97 | 采用新鮮水 | ||
4 | 室內(nèi)消防用水 | 30L/s | 216 | 火災延續(xù)時間2h |
5 | 室外消防用水 | 30L/s | 216 | 火災延續(xù)時間2h |
2.2天然氣用量分析
食堂做飯主要燃料為天然氣，就餐人數(shù)為60人，就餐率按90%計算，人均消耗天然氣按0.1m3計算，食堂做飯每年用天然氣1.16t。
2.3用油量分析
項目運營期每年消耗柴油30t。發(fā)電機柴油用量5t/年；耗用柴油車輛為5輛，消耗柴油量為5t/年·輛，車輛柴油用量為25t/年。
3.節(jié)能措施
根據(jù)《中華人民共和國節(jié)約能源法》，工廠在建設(shè)、經(jīng)營兩個階段都要采用各種辦法進行節(jié)能，使規(guī)劃建設(shè)和生產(chǎn)加工符合國家政策并有效降低成本。
3.1建筑節(jié)能措施
在建筑規(guī)劃設(shè)計方面：科學規(guī)劃設(shè)計建筑形狀、距離、高度、方向，選擇節(jié)能材料、確保建筑結(jié)構(gòu)的透光通風等性能，并利于施工和后期維護，盡量縮減建筑能耗量，達到預期節(jié)能效果；在加強建筑保溫隔熱性能方面：建筑設(shè)計上的中心和配電所之間的距離，使用能耗干式變壓器，減少電量在線路中的損失。
3.2給排水節(jié)能措施
使用高能效供水設(shè)備，按照《中國節(jié)能技術(shù)政策大綱》要求采用變頻水泵，供水管道使用聚丙烯尼龍材料，有效節(jié)水并提高防腐效果，將水表加設(shè)在用水終端，計量水的消耗量，通過制定規(guī)章制度，嚴格控制用水指標，同時減少生產(chǎn)過程中跑冒滴漏，達到節(jié)約用水目的。
3.3自然通風
當室外氣溫符合工人工作時進行自然通風，可以顯著改善室內(nèi)舒適程度并減少能源使用。在夏季夜間通過室內(nèi)外空氣循環(huán)流通，進行室內(nèi)降溫并減少了圍護結(jié)構(gòu)中儲存的熱量。
3.4日常節(jié)能
在節(jié)水方面：生產(chǎn)加工時水資源循環(huán)利用，各用水區(qū)域定期進行管道檢查，杜絕漏水的現(xiàn)象。在節(jié)電方面：降低室內(nèi)溫度標準，減少空調(diào)運行時間，在所有照明設(shè)備中提高節(jié)能燈的使用比例，生產(chǎn)加工設(shè)備做到生產(chǎn)時運行，停產(chǎn)時關(guān)閉，避免設(shè)備空轉(zhuǎn)。另外增加宣傳培訓工作，要求人走燈滅，耗電設(shè)備關(guān)閉；同時加強重要耗能設(shè)備的員工操作培訓，保證設(shè)備良好運作。此外，將管理人員的節(jié)能責任落實到個人，對工作現(xiàn)場節(jié)能情況進行檢查。
4.安科瑞建筑能耗分析系統(tǒng)
4.1概述
Acrel-5000web建筑能耗分析系統(tǒng)是用戶端能源管理分析系統(tǒng)，在電能管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加了對水、氣、煤、油、熱(冷)量等集中采集與分析，通過對用戶端所有能耗進行細分和統(tǒng)計，以直觀的數(shù)據(jù)和圖表向管理人員或決策層展示各類能源的使用消耗情況，便于找出高耗能點或不合理的耗能習慣，有效節(jié)約能源，為用戶進一步節(jié)能改造或設(shè)備升級提供準確的數(shù)據(jù)支撐。用戶可按照國家有關(guān)規(guī)定實施能源計算，分析現(xiàn)狀，查找問題，挖掘節(jié)能潛力，提出切實可行的節(jié)能措施，并向縣級以上管理節(jié)能工作的部門報送能源計算報告。
4.2應(yīng)用場所
適用于公共建筑、集團公司、工業(yè)園區(qū)、大型物業(yè)、學校、醫(yī)院、企業(yè)等不同行業(yè)的能耗監(jiān)測與管理的系統(tǒng)設(shè)計、施工和運行維護。
4.3系統(tǒng)功能
4.3.1系統(tǒng)概況
平臺運行狀態(tài)，當月能耗折算、地圖導航，各能耗逐時、逐月曲線，當日，當月能耗同比分析滾動顯示。
4.3.2用能概況
對建筑、部門、區(qū)域、支路、分類分項等用能進行對比，支持當日逐時趨勢、當月逐日趨勢曲線、分時段能耗統(tǒng)計對比、總能耗同環(huán)比對比。
4.3.3用能統(tǒng)計
對建筑、區(qū)域、分項、支路等結(jié)構(gòu)按日、月、年報表的形式統(tǒng)計對分類能源用能進行統(tǒng)計，支持報表數(shù)據(jù)導出EXCEL，支持選擇建筑數(shù)據(jù)進行生成柱狀圖。
4.3.4復費率統(tǒng)計
復費率報表按日、月、年統(tǒng)計對單棟建筑下不同支路的尖、峰、平、谷用電量及成本費用進行統(tǒng)計分析。支持數(shù)據(jù)導出到EXCEL。
4.3.5同比分析
對建筑、分項、區(qū)域、支路等用能按日、月、年以圖形和報表結(jié)合的方式進行用能數(shù)據(jù)同比分析。
4.3.6能源流向圖
能源流向圖展示單棟建筑時段內(nèi)各類能源從源頭到末端的的能源流向，支持按原始值和折標值查看。
4.3.7夜間能耗分析
夜間能耗以表格、曲線、餅圖等形式對選擇支路分類能源在時段工作時間與非工作時間用能統(tǒng)計對比，支持導出報表。
4.3.8設(shè)備管理
設(shè)備管理包括，設(shè)備類型、設(shè)備臺賬、維保記錄等功能。輔助用戶合理管理設(shè)備，確保設(shè)備的運行。
4.3.9用戶報告
用戶報告針對選定的建筑自動統(tǒng)計各能源的月使用的同環(huán)比趨勢，并提供簡單的能耗分析結(jié)果，針對用電提供單獨的復費率用能分析，報告可編輯。
5.系統(tǒng)硬件配置
應(yīng)用場景 | 型號 | 圖 片 | 保護功能 |
建筑能耗管理系統(tǒng) | Acrel-5000web |
| 采用泛在物聯(lián)、云計算、大數(shù)據(jù)、移動通訊、智能傳感等技術(shù)手段可為用戶提供能源數(shù)據(jù)采集、統(tǒng)計分析、能效分析、用能預警、設(shè)備管理等服務(wù)，平臺可以廣泛應(yīng)用于多種領(lǐng)域。 |
智能網(wǎng)關(guān) | ANet-1E2S1 |
| 采用嵌入式硬件計算機平臺，具有多個下行通信接口及一個或者多個上行網(wǎng)絡(luò)接口，作為信息采集系統(tǒng)中采集終端與平臺系統(tǒng)間的橋梁，能夠根據(jù)不同的采集規(guī)約進行水表、氣表、電表、微機保護等設(shè)備終端的數(shù)據(jù)采集匯總，并使用相應(yīng)的規(guī)約轉(zhuǎn)發(fā)現(xiàn)場設(shè)備的數(shù)據(jù)給平臺系統(tǒng)。 |
高壓重要回路或低壓進線柜 | APM810 |
| 具有全電量測量，電能統(tǒng)計，電能質(zhì)量分析及網(wǎng)絡(luò)通訊等功能，主要用于對電網(wǎng)供電質(zhì)量的綜合監(jiān)控診斷及電能管理。該系列儀表采用了模塊化設(shè)計，當客戶需要增加開關(guān)量輸入輸出，模擬量輸入輸出，SD卡記錄，以太網(wǎng)通訊時，只需在背部插入對應(yīng)模塊即可。 |
APM520 |
| 三相全電量測量，2-63次諧波，不平衡度，支持付費率，越限告警，SOE,4-20mA輸出。 | |
低壓聯(lián)絡(luò)柜、出線柜 | AEM96 |
| 三相多功能電能表，均集成三相電力參數(shù)測量及電能計量及考核管理，提供上24時、上31日以及上12月的電能數(shù)據(jù)統(tǒng)計。具有63次分次諧波與總諧波含量檢測，帶有開關(guān)量輸入和繼電器輸出可實現(xiàn)“遙信"和“遙控"功能，并具備告警輸出，可廣泛應(yīng)用于多種控制系統(tǒng)，SCADA系統(tǒng)和能源管理系統(tǒng)中。 |
動力柜 | ACR120EL |
| 測量所有的常用電力參數(shù)，如三相電流、電壓，有功、無功功率，電度，諧波等，并具備完善的通信聯(lián)網(wǎng)功能，非常適合于實時電力監(jiān)控系統(tǒng)。 |
DTSD1352 |
| DIN35mm導軌式安裝結(jié)構(gòu)，體積小巧，能測量電能及其他電參量，可進行時鐘、費率時段等參數(shù)設(shè)置，精度高、可靠性好、性能指標符合國標GB/T17215-2002、GB/T17883-1999和電力行業(yè)標準DL/T614-2007對電能表的各項技術(shù)要求，并且具有電能脈沖輸出功能；可用RS485通訊接口與上位機實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。 | |
AEW100 |
| 三相全電量測量，剩余電流、2-63次諧波，支持付費率，量值、電纜溫度，可選2G/4G通訊。 |
照明箱 | DTSD1352 |
| DIN35mm導軌式安裝結(jié)構(gòu)，體積小巧，能測量電能及其他電參量，可進行時鐘、費率時段等參數(shù)設(shè)置，精度高、可靠性好、性能指標符合國標GB/T17215-2002、GB/T17883-1999和電力行業(yè)標準DL/T614-2007對電能表的各項技術(shù)要求，并且具有電能脈沖輸出功能；可用RS485通訊接口與上位機實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。 |
DDSD1352 |
| DDSD1352單相電子式電能表主要用于計量低壓網(wǎng)絡(luò)的單相有功電能，同時可測量電壓、電流、功率等電量，具有紅外通訊功能，并可選配RS485通訊功能，方便用戶進行用電監(jiān)測、集抄和管理。可靈活安裝于配電箱內(nèi)，實現(xiàn)對不同區(qū)域和不同負荷的分項電能計量，統(tǒng)計和分析。 | |
DDS1352 |
| 單相電參量U、I、P、Q、S、PF、F測量，正反向電能計量，紅外及RS485通訊，電流規(guī)格10（60）A，有功電能精度1級。無功精度2級，尺寸:1P | |
ADW300/4G |
| 計量低壓網(wǎng)絡(luò)的三相有功電能，具有RS485通訊和470MHz無線通訊功能，方便用戶進行用電監(jiān)測、集抄和管理。可靈活安裝于配電箱內(nèi)，實現(xiàn)對不同區(qū)域和不同負荷的分項電能計量，統(tǒng)計和分析。 | |
ARCM300T-Z-4G |
| 三相全電量測量，剩余電流、2-63次諧波，支持付費率，量值、電纜溫度，可選2G/4G通訊。 | |
給水管道 | 水表 |
| 計量流經(jīng)給水管道用水的體積總量，適用于單向水流，采用電子直讀技術(shù)，通過RS485總線直接輸出表盤數(shù)據(jù)。 |
6.結(jié)語
工廠設(shè)計建設(shè)滿足《公共建筑節(jié)能設(shè)計標準》（GB50189-2015）等法規(guī)要求，主要生產(chǎn)設(shè)備、變壓器及用電線路、照明燈具、用水設(shè)備等都選擇了低能耗高效率的節(jié)能設(shè)備。對日常人為節(jié)能行為也做出管理要求，通過這些措施實施，節(jié)能效果將十分明顯。
參考文獻
【1】劉勇.首鋼京唐鋼鐵公司能源消耗及影響因素分析.東北大學，2011：1-7.
[2]常崢，李賀，高盼盼.某食品加工廠能耗情況分析及節(jié)能建議
[3]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計與應(yīng)用手冊.2023.01版．
作者介紹：
吳柯霓，女，安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向為建筑能耗系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用。
