近期不少工業企業運維負責人、工信部門相關工作人員都在咨詢兩類核心問題:一是工業企業怎么通過完善工業企業能耗管理體系,真正實現可量化的節能降耗效果?二是搭建能源管理系統、開展電能質量監測的過程中,怎么同時滿足企業降本需求和政策端的能效管理考核要求?
實際上,過去很多工業企業的能耗管理還停留在“按月抄總表”的粗放階段,既看不到不同車間、不同設備的具體能耗差異,也察覺不到電能質量問題帶來的隱性損耗,導致節能降耗找不到精準切入點,而監管端也難以獲取真實有效的企業能耗數據,能效管理考核的推進效率偏低。
對于B端工業企業來說,近年來用電、用氣成本持續上漲,部分高耗能企業的能源成本已經占到總生產成本的30%以上,很多企業試過更換節能燈具、調整生產排班等零散措施,但沒有體系化的工業企業能耗管理方案,*終節能效果不足5%,遠達不到預期。除此之外,電能質量問題帶來的隱性損耗更是容易被忽略,比如諧波超標會導致電機、變壓器等設備的損耗增加10%-20%,還會縮短設備使用壽命,增加運維成本【1】。
不少企業還曾遇到過這類問題:明明生產規模沒有擴大,每個月的電費卻莫名上漲了10%以上,排查了很久都找不到原因,實際上大多是電能質量異常、設備空載損耗過高導致的,這類問題只有通過精準的監測才能定位。
對于G端政府及監管機構來說,按照雙碳目標相關要求,各地都在推進工業領域能效提升行動,需要轄區內工業企業提交真實、準確的能耗數據,同時核查企業的節能降耗措施是否符合相關規范,部分區域還會對能效達標企業給予補貼,對超限額企業實施階梯電價,因此合規的能效管理數據采集是雙方都關注的核心。還有部分園區需要統籌管理入駐企業的能耗情況,避免整體能耗超出核定指標,也需要統一的工業企業能耗管理體系作為支撐。
體系化的工業企業能耗管理,離不開“前端采集+中端傳輸+后臺管理”的完整架構,其中能源管理系統是后臺核心,負責匯總、分析全品類能耗數據,生成能耗報表、優化建議,而前端的電能質量監測設備則是數據準確的基礎,沒有精準的前端數據,能源管理系統的分析結果*沒有參考價值。
很多企業在搭建能源管理系統時踩過坑:花了幾十萬元上線系統,卻因為前端采集設備精度不足,數據誤差超過10%,*終生成的優化建議完全不符合實際情況,系統也淪為了“面子工程”。因此選擇符合標準的電能質量監測設備,是工業企業能耗管理落地的第一步。
目前不少工業企業在選擇前端監測設備時,會優先考慮康高特提供的全套電能質量監測儀器,其中PQM-710電能質量分析儀符合A級測量精度要求,可實時采集諧波、閃變、三相不平衡、電壓暫降、功率因數等20余項電能質量參數,數據誤差小于0.2%,能夠精準捕捉到毫秒級的電能質量異常,幫助企業快速定位隱性能耗點;而HT WSP電能質量分析儀支持LoRa、4G等多種無線傳輸方式,無需重新布設通訊線路,可直接對接企業現有能源管理系統,大幅降低部署成本,適配不同規模、不同行業的工業企業能耗管理與節能降耗需求。
珠三角某電子元器件生產企業2023年之前,一直存在力調電費偏高的問題,每個月僅力調懲罰性電費*超過2萬元,企業排查了半年都沒找到原因,后來部署了3臺康高特PQM-710電能質量分析儀,分別安裝在總進線、SMT車間、注塑車間的配電箱處,僅用3天*排查出問題根源:注塑車間的伺服電機運行時產生大量3次、5次諧波,導致無功補償裝置頻繁投切失效,功率因數長期低于0.8。企業針對性加裝了有源濾波裝置后,功率因數穩定在0.95以上,每個月不僅不用交懲罰性電費,還能拿到力調獎勵,加上諧波損耗降低帶來的電費節省,單月電費支出減少了4.2萬元,不到5個月*收回了所有改造成本。
根據《電能質量 公用電網諧波》相關要求,工業企業接入公用電網的諧波電流需要符合相應限值,開展電能質量監測不僅能幫助企業降本,也能避免諧波超標影響公用電網穩定,符合監管要求【2】。
很多企業以為裝了能源管理系統或者監測設備*能實現節能降耗,實際上需要完整的實施流程才能把數據價值落地,真正發揮工業企業能耗管理的作用。
第一步是全面摸排診斷:首先要對企業所有能耗節點進行梳理,針對用電、用水、用氣、用熱等不同能耗類型,在核心節點安裝對應的監測設備,其中用電側要重點部署電能質量監測設備,排查是否存在諧波、三相不平衡、無功補償不足等問題,這一步的核心是數據采集的全面性和準確性,康高特的全系列電能質量監測儀器都支持自定義采集頻率,可根據企業需求調整數據上報間隔,滿足不同場景的診斷需求。
第二步是搭建適配的能源管理系統:根據企業的規模、行業特性,搭建對應功能的能源管理系統,比如高耗能企業可以增加能耗預測、峰谷電智能排班功能,電子制造、精密加工等對電能質量要求高的企業,可以增加電能質量異常告警功能,一旦出現電壓暫降、諧波超標等問題,系統會自動給運維人員發送告警信息,避免出現產品報廢、設備損壞等損失。如果企業已經有在用的能源管理系統,也可以直接接入康高特的電能質量監測儀器,無需更換原有系統,減少重復投入。
第三步是持續優化迭代:工業企業能耗管理不是一次性工程,需要根據生產工藝調整、設備更新等情況持續優化,比如企業新增生產線之后,要及時新增對應的監測設備,調整能源管理系統的分析模型,確保節能降耗效果持續穩定。除此之外,系統采集的所有能耗數據都可以直接導出符合國標要求的報表,用于能效管理考核申報、節能補貼申請等場景,不用企業再單獨整理數據,大幅減少行政工作量【3】。
對于B端工業企業來說,選擇工業企業能耗管理方案時,不要盲目追求大而全的系統,要結合自身的預算、生產特性選擇適配的產品,比如年產值5000萬以下的中小制造企業,可以先在總進線、高耗能車間部署核心監測設備,后續再逐步擴展,康高特的電能質量監測儀器支持模塊化接入,后續擴容時無需更換現有設備,可有效降低初期投入成本。同時要注意選擇符合*相關標準的監測設備,確保采集的數據具備合規性,避免后續政策核查時出現數據無效的問題。
對于G端政府及監管機構來說,推進轄區內工業企業能效管理提升時,要明確數據采集的標準要求,引導企業使用具備相關認證的電能質量監測設備和能源管理系統,確保不同企業上報的數據口徑一致、真實有效,降低后續核查、統計的工作量。同時可以聯合第三方服務機構,為企業提供能耗診斷、優化建議等配套服務,幫助企業真正實現節能降耗,達成區域能效提升目標。
參考文獻
【1】 工業能效提升行動計劃(2023-2025年)
【2】 電能質量 公用電網諧波GB/T 14549-1993
【3】 工業企業能源管理體系 要求GB/T 23331-2020