淺談“雙控"政策下的企業(yè)能源管理

背景

2021年是碳中和元年，為了穩(wěn)步推進(jìn)雙碳目標(biāo)，“十四五"規(guī)劃進(jìn)一步提出完善能源消費(fèi)強(qiáng)度和消費(fèi)總量的“雙控"制度，重點(diǎn)控制化石能源消費(fèi)，2025年單位GDP能耗和碳排放比2020年分別降低13.5%、18%。將全國(guó)“雙控"目標(biāo)分解到了各地區(qū)，對(duì)“雙控"工作進(jìn)行了全面部署。2021年8月12日，國(guó)家發(fā)展改革委印發(fā)了《2021年上半年各地區(qū)能耗雙控目標(biāo)完成情況晴雨表》，表中顯示目前不及半數(shù)省（區(qū)）能耗強(qiáng)度降低進(jìn)展總體順利。在能源消費(fèi)總量控制方面，仍有8個(gè)省（區(qū)）為一級(jí)預(yù)警（形勢(shì)十分嚴(yán)峻），5個(gè)省（區(qū)）為二級(jí)預(yù)警（形勢(shì)比較嚴(yán)峻）。

能耗雙控政策導(dǎo)致不少地區(qū)拉閘限電，江蘇是經(jīng)濟(jì)強(qiáng)省，但是雙控指標(biāo)均為一級(jí)預(yù)警，商超提前閉店、政府單位電梯低層禁停、化工園區(qū)大面積限產(chǎn)停產(chǎn)……江蘇“能耗雙控"升級(jí)的消息近期刷爆朋友圈，很多單位都受到了影響。可能今后很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，能耗雙控政策都將持續(xù)存在，限電也可能會(huì)成為常態(tài)，那企業(yè)該如何應(yīng)對(duì)能耗雙控以保障正常生產(chǎn)？

1. 開(kāi)源降耗，削峰填谷

安科瑞能源管理平臺(tái)利用數(shù)據(jù)為企業(yè)提供節(jié)能分析和新能源使用策略，為企業(yè)微電網(wǎng)開(kāi)源降耗提供改造方案。系統(tǒng)根據(jù)企業(yè)用電負(fù)荷特點(diǎn)，配置包括分布式光伏、儲(chǔ)能等方式擴(kuò)展用電容量，削峰填谷優(yōu)化用能策略，把企業(yè)市電需求、新能源發(fā)電、生產(chǎn)負(fù)載、充電樁等組成的企業(yè)微電網(wǎng)通過(guò)數(shù)字化形式展現(xiàn)出來(lái)，降低對(duì)電網(wǎng)需求和電費(fèi)支出，使之適應(yīng)能耗雙控政策，保障企業(yè)正常生產(chǎn)。

以下是由安科瑞能源管理平臺(tái)提供的某江蘇企業(yè)對(duì)電網(wǎng)的的日負(fù)荷需求曲線，7:30~19:30之間負(fù)荷相對(duì)平穩(wěn)，峰值約為1120kW。

根據(jù)負(fù)荷特點(diǎn)，配置500kW，5MWh鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng)，300kWp分布式光伏，總投資約720萬(wàn)。

光伏發(fā)電按照年均峰值日照時(shí)間1250小時(shí)計(jì)算(以江蘇地區(qū)計(jì)算，西北、華北地區(qū)光照條件更好)，年發(fā)電約36萬(wàn)千瓦時(shí)，使用壽命25年(發(fā)電效率逐年衰減)；

鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng)每天一個(gè)充放電流程（全年按照300天），根據(jù)放電深度90%、充放電效率86%、峰谷電價(jià)差等因素計(jì)算，每年約可產(chǎn)生收益80萬(wàn)元(鋰電池壽命按照充放循環(huán)7000次，70% SOH 計(jì)算，逐年衰減)；  

最大需量降低約350kW（考慮天氣因素，光伏不計(jì)算），基礎(chǔ)電費(fèi)每年降低約為17萬(wàn)元；

綜合計(jì)算每年電費(fèi)減少約125萬(wàn)元，對(duì)市政電網(wǎng)需求降低約10%，另外通過(guò)削峰填谷、電力需求響應(yīng)申報(bào)等根據(jù)各地政策還可以獲得補(bǔ)貼，綜合計(jì)算5年多收回投資成本，同時(shí)也降低了企業(yè)碳排放。

以上的改造的依據(jù)是基于能源管理系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)，通過(guò)能源管理系統(tǒng)可以更加了解自身的能源需求特性，從而配置合理的措施來(lái)匹配能耗雙控要求，否則事倍功半。

2. 合理利用能源數(shù)字化管控平臺(tái)

對(duì)于高耗能企業(yè)，要實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗目標(biāo)，一是優(yōu)化產(chǎn)業(yè)布局和流程結(jié)構(gòu)，淘汰落后工藝。二是按照開(kāi)源、降耗、節(jié)能、增效的原則，利用好新能源和技術(shù)創(chuàng)新，以智慧能源管理平臺(tái)等輔助管理手段提高能源利用效率，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。其中智慧能源管理平臺(tái)無(wú)疑是投入最少，實(shí)現(xiàn)能源數(shù)字化和節(jié)能管控的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

①　掌握能耗數(shù)據(jù)

系統(tǒng)采集建筑電、水、氣、冷熱量等能源消耗數(shù)據(jù)和光伏、儲(chǔ)能等新能源數(shù)據(jù)，對(duì)用能數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，按照區(qū)域、部門(mén)、用電設(shè)備類型進(jìn)行細(xì)分和折標(biāo)計(jì)算，提供同比、環(huán)比分析比較和用能數(shù)據(jù)追溯，同時(shí)可以提供尖峰平谷各時(shí)段用能數(shù)據(jù)和報(bào)表，幫助用戶梳理能源賬單明細(xì)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)跑冒滴漏等能源浪費(fèi)。

②　改善或淘汰落后產(chǎn)能

能源管控平臺(tái)通過(guò)采集企業(yè)能源數(shù)據(jù)，并進(jìn)行多維度統(tǒng)計(jì)、分析和展示，輔助企業(yè)進(jìn)行能源采購(gòu)貯存、分配轉(zhuǎn)化、使用放散等各環(huán)節(jié)的綜合監(jiān)測(cè)、調(diào)度和平衡優(yōu)化，幫助企業(yè)了解各類能源消耗量，進(jìn)而細(xì)化分析到車間、產(chǎn)線、班組、工序工藝能耗以及產(chǎn)品單耗，幫助企業(yè)找出高出行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)能耗的環(huán)節(jié)，從而對(duì)癥下藥，改善或淘汰落后產(chǎn)能。

③　了解節(jié)能潛力

系統(tǒng)對(duì)企業(yè)各類能耗進(jìn)行折標(biāo)計(jì)算、能源成本分析、碳排放趨勢(shì)、分項(xiàng)能耗占比、區(qū)域能源消耗對(duì)比等統(tǒng)計(jì)，并三維展示企業(yè)重要工藝或設(shè)備的能源消耗動(dòng)態(tài)，讓管理者實(shí)時(shí)掌握企業(yè)，車間，產(chǎn)線，工序，設(shè)備的電、水、燃?xì)狻嚎s空氣、流量、壓力、溫度等狀態(tài)。按照能源計(jì)劃或制定的績(jī)效指標(biāo)進(jìn)行KPI考核，預(yù)測(cè)企業(yè)能源消耗趨勢(shì)，幫助企業(yè)了解內(nèi)部能效水平和節(jié)能潛力。

④　負(fù)荷預(yù)測(cè)和控制

系統(tǒng)可以根據(jù)企業(yè)排產(chǎn)計(jì)劃結(jié)合能耗雙控指標(biāo)對(duì)企業(yè)能耗進(jìn)行預(yù)測(cè)和合理分配，在企業(yè)能耗逼近警戒值時(shí)及時(shí)發(fā)出告警信號(hào)，也可以按照預(yù)先設(shè)置的優(yōu)先順序自動(dòng)切除負(fù)荷，比如空調(diào)、充電樁等，保障企業(yè)正常生產(chǎn)。

3. 重點(diǎn)用能單位能耗數(shù)據(jù)上傳

2021年2月國(guó)家發(fā)改委第四次發(fā)布了《關(guān)于進(jìn)一步推動(dòng)重點(diǎn)能用能單位能耗在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)的通知》的紅頭文件，要求按照《NHJC-2018 重點(diǎn)用能單位能耗在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)》系列標(biāo)準(zhǔn)要求完成重點(diǎn)用能單位能耗數(shù)據(jù)的上傳，加強(qiáng)能源消費(fèi)總量和強(qiáng)度“雙控"形式分析和預(yù)測(cè)預(yù)警，推動(dòng)完成“雙控"目標(biāo)任務(wù)。這個(gè)對(duì)企業(yè)是強(qiáng)制性要求，也有利于企業(yè)監(jiān)管能耗數(shù)據(jù)。

安科瑞重點(diǎn)用能企業(yè)能耗在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可為企業(yè)接入端系統(tǒng)提供解決方案。系統(tǒng)從現(xiàn)場(chǎng)傳感器或生產(chǎn)過(guò)程控制系統(tǒng)中采集能耗相關(guān)數(shù)據(jù)，考慮到企業(yè)生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)與辦公網(wǎng)絡(luò)(互聯(lián)網(wǎng)) 之間并不互通的實(shí)際情況，企業(yè)接入端系統(tǒng)將通過(guò)具備2+1架構(gòu)的物理隔離裝置--能耗在線監(jiān)測(cè)端設(shè)備，在數(shù)據(jù)傳遞過(guò)程中確保從生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)（內(nèi)網(wǎng)）獲取的能耗數(shù)據(jù)以單向傳遞、隔離加密、文件擺渡的形式安全傳遞到辦公網(wǎng)絡(luò)(外網(wǎng))，再通過(guò)外網(wǎng)主機(jī)側(cè)的CA數(shù)字認(rèn)證證書(shū)進(jìn)行身份認(rèn)證識(shí)別后上傳至省(市）級(jí)平臺(tái)。