EMS 能源管理解决方案（1）
一、背景
能源管理系统是以帮助生产企业在扩大生产的同时，合理计划和利用水、电、气等能源，在保证安全的前提下，降低单位产品能源消耗，提高经济效益，降低二氧化碳排放量为目的信息化管控系统。
3060 碳达峰碳中和
能源领域是实现碳达峰、碳中和的主战场。近年来，我国能源绿色发展成绩显著，能源利用效率明显提高，能源结构向低碳化方向加快转变。
2020年单位国内生产总值能耗比2005年累计下降42.6%，非化石能源占能源消费总量比重从7.4%提高到15.9%。
但是，我国能源结构偏煤的状况仍未得到根本改变，能耗强度是世界平均水平的1.5倍左右，能源活动产生的二氧化碳排放占比达80%。能源领域是打好碳达峰、碳中和这场硬仗的主战场。
企业数智化转型的要求、提高新质生产力的要求
中国制造业行业竞争进一步加大，企业要谋生存求发展，必须节能减排，提质增效。
二、痛点
- 不知道能源具体消耗在哪些工艺上面，具体消耗了多少。例如不知道工厂有多少个能耗设备不知道水电气能耗的构成。设备、产线、车间的各项能耗数据缺乏。
- 缺乏对能源消耗的评价评价体系。按照经验来评估能源使用效率，单耗远远超出行业标准、地方标准、国标。用能成本居高不下，浪费严重。
- 缺乏对能源使用进行精细化控制的手段和策略。经验调度会产生能源冗余，造成浪费。用能设备缺乏监控，维修和保养不及时，耗能高。
- 对停电、停气、停水的应急事件的智慧调度反应慢，造成极大的停产事故，损失惨重。
三、解决方案
- 从能源的源头到尾部的全流程监控。EMS 首先梳理出水电气拓扑关系图，搞清楚其流向以及各个工艺的的用能情况。对能源消耗进行数据采集、分析、处理和加工，能源调度人员和专业能源管理人员能实时掌握能源流动及使用状态，经过调度，保证系统正常运行。
- 建立能耗评价体系。参考行业标准、厂标、国标的单位能耗数据，建立能源绩效指标，衡量组织或设施能源使用效率和绩效。指标包括能源消耗量、能源消耗比率、能源成本、能源强度等，用于评估能源管理活动的效果并制定相应的改进措施。
- 利用大数据分析、AI 人工智能算法，实现能耗的精细化控制。
- 建立应急调度机制。配套相关资源，梳理好相应的流程及对应负责人，建立对应知识库，提升应急响应能力。
四、方案价值
- 建立水电气能好的拓扑关系图，能耗全面感知，即使报警，减少生产事故。
- 建立能耗评价体系，能耗过大问题早发现、早应对。减少能源浪费。
- 科学决策，能源供需关系更加平衡。
- 应急事件及时响应，减少停产、爆炸、水淹等安全事故造成的经济损失、名誉损失。
五、能源管理流程及系统功能
能源审计-能源计划-能源监控-能耗统计-单耗分析-智能决策-能源绩效评价。循环往复。
- 能源审计与评估：对工厂设施的能源使用进行全面评估和分析，以确定能源消耗的模式、用途和潜在的节能机会。方法包括现场调查、数据收集、能源测量和分析等。
- 能源监控：接入各个电表、水表、气表，维护各个能源线路的拓扑关系，维护表计对应的车间和生产工艺段。数据统一接入。
- 能耗统计：桑基图分析能源的流向，收集和分析能源使用数据，以识别能源使用模式和潜在的节能机会。
- 单耗分析：综合生产工艺及产品质量，结合厂标、行业标准、国标，分析生产单位产品所消耗的能源，分析能源利用效率，为节能降耗提质增效提供数据支撑。
- 智能决策：根据分析结果，结合大数据人工智能算法，制定能源供给设备、生产工艺相关设备的控制策略，节能降耗提质增效。涉及到电机、水泵、空压机等机械设备控制。涉及更新设备、改善工艺、优化能源使用模式、采用能效更高的设备和技术等。
- 能源绩效评价：评估能源管理措施的效果，并进行持续改进。定期审查能源消耗数据、识别新的节能机会、制定改进计划，并与之前的能源管理目标进行比较。
六、系统功能架构
七、小结与后续
能源管理系统，理计划和利用水、电、气等能源，在保证安全的前提下，降低单位产品能源消耗，提高经济效益，降低二氧化碳排放量为目的信息化管控系统。
应用在制造业、建筑、服务员等场所，涉及的功能有差异。
能源管理涉及到工厂、设备提供方、运维方、监管方等决策，各自利益不同。
能源管理需要和 ERP、MES 系统集成。
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