1、智慧園區(qū)系列資料之九 集團(tuán)企業(yè)能源管理平臺(tái) 2018年9月 實(shí)施 委托和范圍審查 審計(jì) 過(guò)程分析 監(jiān)控和目 標(biāo)化管理 培訓(xùn) 1個(gè)核心工具 STRTA平臺(tái) 5個(gè)專家系統(tǒng) 電機(jī)專家系統(tǒng) 鍋爐專家系統(tǒng) 蒸汽專家系統(tǒng) 制冷專家系統(tǒng) 壓縮空氣專家系統(tǒng) 以客觀數(shù)據(jù)為依據(jù), 以能量平衡為基礎(chǔ), 對(duì)海量數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng) 分析與比對(duì),鑒別節(jié) 能機(jī)會(huì),實(shí)現(xiàn)智能化 調(diào)優(yōu),實(shí)現(xiàn)整體能效 的提升。 6個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)施步驟 實(shí)施 委托和范圍審查 審計(jì) 過(guò)程分析 監(jiān)控和目 標(biāo)化管理 培訓(xùn) 聯(lián)合利華全球能源管理平臺(tái) 項(xiàng)目背景: 為了進(jìn)一步提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力,聯(lián)合利華提出每年在上一年能耗基礎(chǔ)上降低5%。聯(lián)合利華集 團(tuán)的生產(chǎn)設(shè)備和技術(shù)本身就
2、非常先進(jìn),能源使用效率已經(jīng)居世界前列;而且,隨著多年持續(xù)的 實(shí)施 技術(shù)升級(jí)改造,能效進(jìn)一步的提升變得越來(lái)越困難,通過(guò)常規(guī)的手段很難實(shí)現(xiàn)目標(biāo)。 應(yīng)用場(chǎng)景: 在全球100多個(gè)工廠全面實(shí) 施能效管理系統(tǒng)建設(shè),將各分廠 的能效數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集幵傳送至總 部云平臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù),在此平臺(tái)上對(duì) 所有數(shù)據(jù)進(jìn)行集中分析處理。實(shí) 時(shí)展示和監(jiān)測(cè)能耗數(shù)據(jù),幵對(duì)能 源的生產(chǎn)、轉(zhuǎn)換和消耗進(jìn)行在線 平衡,以基于大數(shù)據(jù)的分析,挖 掘每一個(gè)節(jié)能機(jī)會(huì)。 項(xiàng)目簡(jiǎn)介 科托帕希在聯(lián)合利華全球100多家工廠實(shí)施了能效管理項(xiàng)目,累計(jì)采集40多 億個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn),通過(guò)大數(shù)據(jù)應(yīng)用進(jìn)行全球工廠對(duì)標(biāo)。實(shí)現(xiàn)能耗成本每年減少 5%的目標(biāo)。 數(shù)據(jù)來(lái)源 數(shù)據(jù)主要來(lái)源有數(shù)
3、據(jù)主要來(lái)源有: 機(jī)器數(shù)據(jù):設(shè)備及傳感器數(shù)據(jù)、PLC、DCS 業(yè)務(wù)數(shù)據(jù):BMS、MES、SCADA 采集模塊或采集軟件定時(shí)采集儀表或控制系統(tǒng)能效數(shù)據(jù),將全廠能效數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總,統(tǒng) 一發(fā)送到云平臺(tái)上的數(shù)據(jù)庫(kù)。系統(tǒng)支持各種標(biāo)準(zhǔn)接口協(xié)議,從儀表或已有控制系統(tǒng)采集 數(shù)據(jù),也可以通過(guò)手工錄入抄表記錄,支持將Excel歷史數(shù)據(jù)批量導(dǎo)入,將能效相關(guān)數(shù) 據(jù)采集到數(shù)據(jù)中心。每個(gè)工廠平均600多個(gè)數(shù)據(jù)采集點(diǎn),為了滿足后臺(tái)計(jì)算需要,更新 頻率采用1分鐘一次,聯(lián)合利華能效管理系統(tǒng)累計(jì)采集40億數(shù)據(jù)點(diǎn),1269個(gè)活躍用戶, 實(shí)現(xiàn)全球工廠的能效對(duì)標(biāo)。 實(shí)施 技術(shù)方案 項(xiàng)目先進(jìn)性項(xiàng)目先進(jìn)性: 深度調(diào)研,實(shí)施全方位診斷、分析,并
4、制訂針對(duì)性的優(yōu)化解決方案。 側(cè)重管理節(jié)能,強(qiáng)調(diào)良性互動(dòng)和持續(xù)改進(jìn)。 結(jié)合云技術(shù),大數(shù)據(jù)技術(shù),數(shù)據(jù)挖掘和數(shù)據(jù)分析,以數(shù)據(jù)為依據(jù),尋找節(jié) 能機(jī)會(huì)。 使用云平臺(tái),除了企業(yè)內(nèi)部使用,也邀請(qǐng)行業(yè)專家對(duì)工廠能效使用情況進(jìn) 行分析,提供解決方案。 Strata平臺(tái)適合作為分析工具和輔助決策工具。更好的交互性,易操作性 (通過(guò)簡(jiǎn)單拖拉拽實(shí)現(xiàn)),無(wú)編碼操作,界面友好,支持個(gè)性化定制,用 戶體驗(yàn)好。 培訓(xùn) 技術(shù)方案 項(xiàng)目總體架構(gòu): 實(shí)施 技術(shù)方案 系統(tǒng)應(yīng)用支撐 應(yīng)用支撐是一個(gè)信息的集成環(huán)境,將分散、異構(gòu)的應(yīng)用和信息資源進(jìn)行聚合,通過(guò) 統(tǒng)一的訪問(wèn)入口,實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)資源、非結(jié)構(gòu)化文檔和互聯(lián)網(wǎng)資源、各種應(yīng)用系 統(tǒng)的無(wú)
5、縫接入和集成,提供一個(gè)支持信息訪問(wèn)、傳遞、以及協(xié)作的集成環(huán)境,實(shí)現(xiàn) 個(gè)性化業(yè)務(wù)應(yīng)用的高效開發(fā)、集成、部署與管理。 現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集 通過(guò)有線或者無(wú)線傳輸方式,將現(xiàn)場(chǎng)能效數(shù)據(jù)采集、匯總、傳輸?shù)綌?shù)據(jù)庫(kù)。現(xiàn)場(chǎng)數(shù) 據(jù)包括自動(dòng)采集數(shù)據(jù),手抄表錄入數(shù)據(jù)以及歷史數(shù)據(jù)的導(dǎo)入。 因特網(wǎng)傳輸和云平臺(tái)存儲(chǔ) 每個(gè)廠的數(shù)據(jù)匯總到一起后,通過(guò)因特網(wǎng),上傳到云平臺(tái)的數(shù)據(jù)中心。由于使用云 存儲(chǔ),磁盤容量沒(méi)有限制,可根據(jù)數(shù)據(jù)量自動(dòng)擴(kuò)展。 數(shù)據(jù)應(yīng)用計(jì)算分析 在云平臺(tái)中對(duì)存儲(chǔ)的海量數(shù)據(jù)進(jìn)過(guò)行 程清分析洗,加工,統(tǒng)計(jì),分析,挖掘,將能源與生 產(chǎn) 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成易于管理和指導(dǎo)生產(chǎn),提高效率,降低能耗,節(jié)約成本的簡(jiǎn)潔信息 。 用戶網(wǎng)頁(yè)訪問(wèn) 授權(quán)
6、用戶不受地域限制,也無(wú)需安裝客戶端軟件,可以通過(guò)瀏覽器,輸入網(wǎng)址,隨 時(shí)隨地訪問(wèn)系統(tǒng)。 技術(shù)方案 具體實(shí)施方案具體實(shí)施方案: 綜合能耗分析與預(yù)測(cè)預(yù)警 Strata可使用各種分析模型,識(shí)別工藝積極或者非積極生產(chǎn)狀態(tài),找到與能耗 變化高度相關(guān)性的關(guān)鍵參數(shù),比如產(chǎn)量等并建立合理的能效績(jī)效目標(biāo)來(lái)監(jiān)控能源消 費(fèi),同時(shí)可計(jì)算單位產(chǎn)品能耗,根據(jù)產(chǎn)品設(shè)置回歸分析的目標(biāo)值,并設(shè)置警報(bào),對(duì) 比能源消耗和產(chǎn)量發(fā)現(xiàn)節(jié)能機(jī)會(huì),同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)聚類、分類、關(guān)聯(lián)、例外、時(shí)間序 列、空間解析等豐富的分析模型。在聯(lián)合利華某洗發(fā)液工廠,通過(guò)產(chǎn)量和電耗的回 歸分析,預(yù)測(cè)基礎(chǔ)負(fù)荷,設(shè)定理想電耗曲線,使該廠合理安排每天的生產(chǎn)負(fù)荷,僅 此一
7、項(xiàng)就節(jié)電15%。 技術(shù)方案 具體實(shí)施方案具體實(shí)施方案: 機(jī)會(huì)識(shí)別、量化與節(jié)能量監(jiān)測(cè) 對(duì)各類生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)能耗監(jiān)控。并根據(jù)總體消耗及分類消耗能源數(shù)據(jù)對(duì)比, 識(shí)別能效改進(jìn)方法,并對(duì)此做出量化。同時(shí)利用累計(jì)和圖分析技術(shù)監(jiān)測(cè)累計(jì)偏差,用 以分析積極或者消極的能耗趨勢(shì),量化分析和監(jiān)測(cè)節(jié)能量和浪費(fèi)情況。在某食品廠識(shí) 別出18個(gè)節(jié)能機(jī)會(huì),通過(guò)調(diào)整生產(chǎn)運(yùn)行方式以及技術(shù)改造,全年節(jié)約能源開支50萬(wàn)歐 元。 技術(shù)方案 具體實(shí)施方案具體實(shí)施方案: 故障預(yù)測(cè)和設(shè)備整體效率分析 通過(guò)資產(chǎn)可用性,瀑布模型,計(jì)劃、非計(jì)劃停機(jī)深度分析報(bào)告打破原有的管理方 法,使設(shè)備管理各個(gè)環(huán)節(jié)得到系統(tǒng)性提升。為聯(lián)合利華節(jié)約大量的維修和停產(chǎn)
8、費(fèi) 用。 能源專家系統(tǒng) 基于大數(shù)據(jù)分析,通過(guò)不同類別能源數(shù)據(jù)計(jì)算,形成了兩千多個(gè)方案的知識(shí)庫(kù)。 在此基礎(chǔ)上具備了鍋爐專家系統(tǒng),電機(jī)專家系統(tǒng),蒸汽專家系統(tǒng),制冷專家系統(tǒng) 和壓縮空氣專家系統(tǒng)。 鍋爐專家系統(tǒng)通過(guò)耗差分析實(shí)時(shí)調(diào)整運(yùn)行參數(shù),使原有的運(yùn)行模式受到重新評(píng)估, 監(jiān)視蒸汽負(fù)荷狀態(tài)進(jìn)行優(yōu)化,確保鍋爐始終處于最佳運(yùn)行狀態(tài)。在實(shí)施的工廠中鍋 爐效率平均提升2%。 電機(jī)專家系統(tǒng)基于系統(tǒng)負(fù)載因數(shù)和運(yùn)行狀態(tài)(運(yùn)行小時(shí)數(shù)、相差、震動(dòng)、電機(jī)溫 度、啟停次數(shù)),自動(dòng)生成能過(guò)耗 程分及析 可靠性的改善建議。節(jié)能3%-10%,可靠性提 高 20%,停機(jī)減少時(shí)間5%-7%,減少電機(jī)配件30%,維護(hù)費(fèi)用降低20%。 技
9、術(shù)方案 具體實(shí)施方案具體實(shí)施方案: 蒸汽專家系統(tǒng)實(shí)時(shí)計(jì)算蒸汽平衡,對(duì)散熱、泄漏等超標(biāo)損失及時(shí)發(fā)現(xiàn)并報(bào)警。系統(tǒng) 疏水器實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè),徹底杜絕了因疏水器失效造成的蒸汽損失。對(duì)蒸汽系統(tǒng)通過(guò) 建模做到了逐級(jí)使用,閃蒸汽、凝結(jié)水回收率達(dá)到95%以上。實(shí)施后,蒸汽系統(tǒng)整體 效率提高了10%。 過(guò)程分析 技術(shù)方案 具體實(shí)施方案具體實(shí)施方案: 制冷專家系統(tǒng): 提供了一個(gè)從全面的生命周期角度出發(fā)的具有可靠性的制冷系統(tǒng)。包括了整個(gè)制冷系 統(tǒng)中每一個(gè)階段的能量轉(zhuǎn)換過(guò)程。通過(guò)監(jiān)控制冷環(huán)境并優(yōu)化的冷卻負(fù)荷,工廠實(shí)現(xiàn)可 靠和高效方面的改進(jìn)。將PLC系統(tǒng)與Strata相連接,通過(guò)HMI和傳感器陣列計(jì)算出實(shí)時(shí) 的系統(tǒng)性能系數(shù),優(yōu)化冷凝和蒸發(fā)溫度來(lái)減少末端冷負(fù)荷。通過(guò)改進(jìn)關(guān)斷、隔離和機(jī) 械的序列進(jìn)一步提高效率。聯(lián)合利華某冰激凌廠采用制冷專家系統(tǒng),第一階段通過(guò)實(shí) 施新的運(yùn)行組合方式,在2016年全廠節(jié)電6.2%,相當(dāng)于每年節(jié)約6萬(wàn)歐元。第二階 段通過(guò)優(yōu)化滑培訓(xùn)閥控制策略實(shí)現(xiàn)節(jié)電14%,相審當(dāng)計(jì)于全年節(jié)電21.7萬(wàn)歐元。 實(shí)施效果 截至目前截至目前,已經(jīng)完成已經(jīng)完成: 聯(lián)合利華全球聯(lián)合利華全球100多家工廠的能效數(shù)據(jù)接入和分多家工廠的能效數(shù)據(jù)接入和分析析 平均為每個(gè)工廠實(shí)現(xiàn)平均為每個(gè)工廠實(shí)現(xiàn): 節(jié)約能源節(jié)約能源 5%-15% 節(jié)水節(jié)水 5%-30% 原材料減少原材料減少 1%-3% 包裝節(jié)約包裝節(jié)約 5