項目概況
1.企業用能種類及現狀分析
該企業用能種類有電、水、天然氣、氮氣、氧氣、二氧化碳。其中氮氣、氧氣和二氧化碳為外購氣體,由專用車輛運輸至廠內儲氣罐,各氣罐供氣主管道未安裝氣體流量計。
2.企業主要用能設備情況
企業包含地源熱泵系統、壓縮空氣系統、車間和辦公樓末端風系統、生產C廠房、生產D廠房注塑機等設備。其中地源熱泵系統已經安裝PLC監控平臺;壓縮空氣系統未進行信息化管理、各廠房主要生產設備部分安裝能源計量器具;車間末端風系統已裝PLC控制和監視平臺;辦公樓FCU和空調箱正逐步改造,實現遠程監控。
3.新能源利用情況
廠房屋面安裝大面積光伏發電設備,共有14個逆變器,但發電數據缺失,未能形成監視系統。
用戶需求
1、提供整體的工廠能源管理系統,為企業的日后能源管理工作提供數據基礎。
2、實現對工廠的主要用能設備的運行狀態、能源消耗的實時監控。實現主要用能設備能效的分析和展示。
3、通過不斷優化的AI策略實現能源供給的長期穩定并實現能源消耗的節約。
4、提供能源消耗的統計分析報表,以及歷史變化分析。
項目實施范圍
1、2臺地源熱泵主機、2臺單制冷主機運行數據遠程監控;
2、地源熱泵機房智控及AI調優,包含主機、水泵、冷卻塔風機以及閥門;
3、車間風系統即空調機組和AHU的AI調優;
4、辦公樓空調面板遠程控制;
5、空壓站房4臺空壓機運行數據遠程監視,形成壓縮空氣系統能效數據及手動AI調節建議;
6、電能監測數據接入分析:配電間、地源熱泵機房、空壓站、廠房動力柜;
7、光伏電站發電數據接入,實現遠程監控。
8、用水數據接入:噴粉區域、生產水、設備水、消防水
9、燃氣數據接入:噴粉區域、食堂
10、其他氣體:C廠房氮氣、D廠房液氮、液氧、二氧化碳
11、辦公樓智能照明

組網結構

能源計量點位部署
1.配電房
利用現場抽屜柜已安裝儀表共計150臺左右,這些儀表包含了企業內主要用能設備的計量,加裝網關采集儀表電參量,實現配電結構的三級計量。
2.壓縮空氣站房
現場已經安裝壓縮空氣流量計,空壓機電表也在配電房安裝,但為形成系統整體運行數據,為分析節能空間形成設備能效完整功能,還需計量冷干機、增壓機電耗數據,把空壓機設備運行數據接入平臺。

3.光伏發電系統
現場已設有光伏監控系統14臺逆變器,加采集箱接入逆變器,采集逆變器電參量,分析光伏發電情況,可及時實施維保措施,保障發電效率。
4.地源熱泵機房
現場加裝能量計一個裝在冷凍水主管,另一個加裝在熱水主管,可在冬夏季統計制冷/熱量,通過能效數據分析AI提出建議。主機和泵須單獨裝表計量,電耗須區分,便于日后用電分析。主機運行數據須接入平臺,AI須大量運行數據執行機器學習。

5.辦公區域末端空調
在辦公樓弱電間弱電機柜 安裝網關,控制各房間空調面板。
6.車間空調箱和AHU
對接PLC群控系統。
7.注塑區域
注塑區域主要為注塑機。新增電表用來監控設備用能情況。

8.噴粉區域
噴粉區域主要分為上件區、前處理區和噴粉房,使用能源種類為電、水、天然氣。

9.其他用氣及用水

中央空調節能
1.系統配置
機房配置2臺制冷量2460kW地源熱泵主機和2臺制冷量2460kW水冷離心式變頻制冷主機。配置3臺熱水泵、3臺冷水泵、3臺地源泵、6臺冷卻泵,均為變頻泵。
系統配置遠程監視平臺,可手動啟停設備及手動設定運行參數。
2.操控方式-主機
監測主機的狀態、故障。
可在上位機對主機關斷閥進行手動開關控制操作。
3.操控方式-水泵、冷卻塔控制
監測水泵/冷卻塔的狀態、故障、手自動狀態、水泵/冷卻塔遠程啟動功能。
可在上位機對應的頻率輸入框輸入需要的運行頻率,對變頻器進行頻率控制。

4.節電空間分析
負荷和環境的變化:由于系統的工作環境、負載情況的不同使電機的實際應輸出功率發生變化,但是系統卻始終是恒定的輸出,不能及時隨著負荷的變化而調節輸出功率。而中央空調系統是一種典型的負荷變化系統;
在中央空調系統設計時,冷凍泵、冷卻泵的電機容量是根據建筑物的最大設計熱負荷選定的,都留有一定設計余量。由于四季氣候及晝夜溫差變化,中央空調工作時的熱負荷總是不斷變化。

中央空調系統負荷需求變化
5.AI調優方案
地源熱泵系統:利用原PLC控制系統修改程序和調整運行邏輯適應AI調優。
車間末端風系統:對接原PLC控制系統,平臺提出控制參數建議。
辦公樓風機盤管面板:使用網關對接面板通信,可以實現辦公樓空調設備可遠程手動啟停和溫度設定。
中央空調系統有冷熱源系統和空氣調節系統(末端風系統)組成,在相同的客觀環境下,末端設備的啟停數量和風溫、風速的設定決定了中央空調系統整體電耗水平。
中央空調AI調優:結合人工智能算法,實時預測冷/熱負荷,及時調整主機運行參數,水泵調控參數、冷卻塔風機控制參數,優化系統運行效率。

6.效益核算

按平均電價0.8元/kWh計算,年節電費25.4萬元
7.能效分析頁面


8.AI調優頁面
平臺提出主機出水溫度設定、冷凍水溫差、冷卻水溫差、冷卻水回水溫度設定建議;
對于車間風系統,平臺提出送風溫度設定建議。

壓縮空氣站房節能
1.系統配置
機房配置4臺160kW無油螺桿式空壓機和1臺55kW增壓機,包含兩臺冷干機。
2.問題
系統未配置遠程監視平臺,系統操控須人工現場操作設備啟停;
系統運行數據無法記錄;
報警信息無法保存;
設備是否存在節電空間無數據支撐。
3.解決方案
加裝1塊Gateway 通信模塊,接入4臺ZR160無油螺桿式空壓機運行數據,通過獲取的運行時間、加載時間,以及系統形成的能效數據,平臺可出具能效評估報告,指出節能改造措施和效益。也可以提出加減機的建議。
可實現4臺ZR160無油螺桿式空壓機遠程啟停。
4.能效分析頁面


5.AI調優頁面
平臺提出空壓機主機啟動建議

光伏電站監控
1.改造方案
將原有光伏電站系統數據轉發到能源管理平臺,在平臺進行統一管理。
2.改造效益
發電量統計、光伏收益計算、減碳排量計算,讓企業了解自己新能源消納情況。
逆變器、光伏電站運行狀態、發電效率監控,保障光伏電站發電效率,及時進行設備維護。

智能照明
1.平臺支持照明遠控功能
2.運行監測,實時監控照明區域燈光狀態
3.遠程集中控制,平臺端執行燈光開關、亮度調節、場景切換、運行時間設置、人體感應控制、區域控制等操作

結語
安科瑞企業能源管控平臺通過系統性數字化改造與AI智能調優,助力企業實現能源精細化管理與深度節能,為可持續生產與降本增效提供堅實的技術支撐。