德国GMC-I 能源管控系统GMC-Instruments

德国GMC-I 能源管控系统GMC-Instruments

能耗问题成为企业发展的当务之急，到底该如何降低能源成本？
企业面临的能耗问题
伴随着能源价格的上涨，能源成本比重也随之加大。提高能源利用效率，降低能源成本已经成为企业发展的当务之急。

中国单位产值能耗是世界平均水平的2 倍多，企业节能降本的空间很大。早期的能源管理方式采用手工操作，不仅浪费大量的人力物力，同时也具有滞后性且容易产生人为统计错误。后期出现的能耗监测系统也仅仅实现能耗信息的总量统计工作，并没有对能耗进行分项、分类的统计分析以及节能控制，对企业的能耗管理与节能减排所提供的帮助并不大。而针对具体节能设备生产厂商或一些节能服务公司提供的服务，企业节能仅局限在对部分设备进行技术改造、工艺改造, 而没有能力评估整体能效。

针对上述问题，德国GMC-I 集团提出基于智能监测与控制技术的企业能源管控系统节能降本解决方案，通过能源管控的信息化把分布在不同地点的计量仪表进行联网，实现能源的在线实时监控和管理，为企业的能源策略提供数据支持，同时运用专家系统原理进行能耗设备的智能化控制，从而达到降低企业能耗的目的。

德国GMC-I 能源管控系统GMC-Instruments
德国GMC-I 集团成立于1906 年，经过了113 年的传承与发展，GMC-I 集团在德国、瑞士、英国、美国设立了研发与生产基地，产品遍及全球市场，拥有如SINEAX、EURAX、SIRAX、MAVOWATT、MAVOLOG、KINAX 等许多知名品牌。

GMC-I 集团一直为不同领域的用户提供测量与管控方面的解决方案，产品范围涵盖了工业测量与控制、能源监控与管理、电能质量分析及能效评价；建立了从电量变送器、多功能数显表、在线监控设备、便携式分析仪器到电能分析系统、能源管控平台的完整产品线。创新和系统思维是GMC-I 的发展方向，综合集成化设计制造的产品以及软件和硬件之间相互完美结合是GMC-I 的强大优势。

德国GMC-I 能源管理系统采用智能监测与控制技术对能源使用过程的信息、数据进行收集与处理, 结合企业生产, 实现工艺过程的优化控制。企业可以通过它实现峰谷用电的自动调整，需量的自动控制以降低企业能耗；对节能设备的运行监测，对企业能效全面把握，为深度挖掘节能空间提供依据；实现企业能源消耗数字化管理，节能制度化，通过提升能源管理水平实现长效节能。

能源管理的基本概念
1、能耗成本
能耗成本管理的方法可简单的表示为：
能耗成本=能源消耗量×能源价格+用能容量×基本价格+政策性收费。
前者表示实际能源消耗带来的费用，后者表示由于制度规则和政策带来的费用。

以电费为例：国内电网工业用电实行“两部制电价”，就是将电价分为基本电价和电度电价两部分，计算电费时将按用电容量乘以基本电价和按电量乘以电度电价所得的电费之和作为总电费的计算办法。
电费=用电容量×基本电价+电度电量×电量电价+功率因数调整电费。
电度电量×电量电价代表了实际能源消耗带来的费用；用电容量×基本电价代表规则性费用，其中用电容量按a、按受电变压器容量（即变压器容量）计取或b、按企业用电最大需量计取。而功率因数调整电费则属于政策性收费，功率因数过低将导致罚款，反之超过一定标准可以获得奖励。降低企业能耗成本可以通过减少能源消耗量、降低用能容量、避免罚款争取奖励来实现。

2、降本空间
实际能源消耗成本首先是由于设备使用的电能和热能产生的。所有附属设备都具有未利用的节省能耗的潜能。使用电能时，根据其节能潜力产生以下能耗构成(德国Ｆｒａｕｎｈｏｆｅｒ系统创新研究所)：压缩空气33%；电机20%；泵20%；通风设备18%；制冷装置15%；照明15%。在热能供给方面同样存在相当大的节约潜力(德国Ｆｒａｕｎｈｏｆｅｒ系统创新研究所)：工艺热能20%；室温、热水20%。对于能源容量费用，可以通过优化负荷结构，将高峰区间转换到低峰区域以削峰填谷的方式实现降低。对于功率因素调整费用可通过无功补偿避免缴纳无功电费，争取供电公司向企业的电费返还。

3、能源监测
通过调研、测试、安装在线监测仪表，揭示企业各个用能环节的能源使用情况，研究分析其合理性与必要性，找出存在的问题，掌握用能情况，制定节能措施和整改规划，通过改造旧设备，采用新产品、新技术、新材料等手段降低能耗成本，提高能源利用率。

4、峰值负荷优化
通过优化能源输入，在保证设备正常运行和工艺质量的前提下将潜在的峰值区间转换到低峰区域，平滑负荷曲线，降低支付成本；延长总电能使用时限，使同样的电能更多的用于生产；限制峰值电力需求，减少电力线与变压器投资；对紧急状况出现的电力供应可能过载进行安全保障，提升电网稳定性与可靠性。

如何通过德国GMC-I 能源管控系统
实现节能目标？
建立德国GMC-I 能源管控系统要实现以下目标：
提供能源消耗的可视化，对能源消耗数据在线采集与记录，帮助企业全面了解能源现状及损耗所在。
找到能源管理中的薄弱环节，制定节能规划，使企业能够优化能源计划。
实现单体设备的能耗数据分析，协助管理者分析决策，提供能耗预测。
通过优化能源输入，平滑负荷曲线，降低支付成本，减少电力线路与变压器投资。
不断优化和改进企业对能源的管理和利用能力，降低能耗消费，减少生产成本，减少排放，在提高企业竞争力的同时, 节约资源、保护环境。

德国GMC-I 能源管控系统采用“采集层-集成层-系统管理层”的三层技术架构，系统拓扑结构如下：

采集层：
通过安装在现场的智能数据采集仪器记录能源使用的实时信息，智能仪表具有RS232、RS485 接口或Ethernet 接口，符合MODBUS、M-BUS、TCP等通讯协议，通过集成层实现联网。例如：以Aplus 为代表智能数采仪可以获取和控制实时系统状态、监控操作运行状态、在线电能质量分析、判断负荷分布与能量需求、侦测系统负荷变化等功能。

集成层：
通过SMARTCONTROL 获得所有的能量和消耗数据，储存到中央数据库，通过内部网或互联网接入提供分析。SMARTCONTROL 可以获取能量和消耗数据以及温度、开关状态和过程变量；可以实现错误信息管理，对特侦值不间断比较，通过开关状态输出故障指示，以e-mail、SMS（短信）或网络方式传输信息可以结合开关输出实现尖峰负荷管理；对于发生预定义事件后，控制程序定时器及继电器进行开关动作；对热量和冷量计算均值与积分。

系统管理层：
通过ECS 能源管控系统满足消费和负荷最佳化及成本中心账单的基本需求，提供完善详尽的计量和控制手段，使管理者及时发现能源使用问题，对能源浪费现象予以及时制止，为企业和节能服务公司全面评估企业节能潜力提供了全面信息和准确数字依据。支持企业实现避峰用谷和削峰填谷,使企业能源管理从节能定性分析向节能定量分析的转变。既可节省企业的最大需量电费支出，又有利于电网的经济运行，在用电紧张时更可以实现对负荷的分时段自动控制，削减负荷。利用综合能源管理，根据能源使用情况实现对各机台、车间工序、产品的全面单耗考核, 提高了企业能源利用效率。可以实现对节能设备安装点的监测, 使运行人员及时了解到现有节能设备运行状况, 并充分发掘其潜力。另外，也彻底解决了节能服务公司通过合同能源管理机制为企业安装节能设备后，双方对节能量认定难的问题。能源管控系统应用场景如下图所示：

项目实施
鉴于ECS 能源管理系统是一个与现场生产息息相关的信息系统软件，又是一套企业管理软件，因此需要企业领导的大力支持和业务部门的积极投入，项目实施开始前必须组建强有力的实施组织，明确职责划分，才能有效提高实施效率，全面反映业务需求，加快决策速度。同时，系统的持续应用与能耗管理优化又是一个持续改进的过程。主要实施流程如下：

调研与信息化
从能源入户点开始，按能源路径查清用能设备的家底，确定如变压器、电动机、空压机、水泵等主要用能设备的容量、型号、性能参数；在现场关键位置安装测量装置，获取负荷曲线，实现能源流向可视化，找到用能过程中的问题和不足。

诊断分析
找出能耗问题是客观限制还是人为原因，通过仪器监测和现场测试，结合系统日常运行状态，锁定费用中心成本、产品成本和性能指标，与先进企业标杆进行对比，量化分析企业节能潜力。

优化改进
针对能耗问题和节能潜力制定整改规划，消除泄漏、停止浪费，切实落实节能措施，提高能源利用率，挖掘再生能源潜力。

节约完善
通过实施能源管理系统，不断优化和改进企业对能源的管理和利用能力，降低能耗消费，减少生产成本，及时结算，减少排放，在提高企业竞争力的同时, 也为节约资源、保护环境作出了贡献。

应用
德国GMC-I 集团能源管控系统在沙特利雅得智慧城市项目、奥地利铝箔厂、德国图林根钢铁厂等多个企业得到应用。从这些企业实行能源管理的效果看, 通过有效的能源管理可以实现5%~15%的节能效果。

信息化的能源管理系统能够开发企业节能空间、发掘节能潜力、发挥技术节能的效果、降低企业能耗、节约能源成本, 在提高企业竞争力的同时, 也为节约资源、保护环境作出贡献。此外, 企业实施信息化能源管理, 也有利于政府节能部门及时了解企业节能信息。

德国GMC-I集团遍布世界各国的电能质量解决方案
于2009年2月在天津高新区注册成立，是德国GMC-Instruments在中国的子公司，以推广宣传GMC-Instruments品牌，技术和产品为己任，并提供本地化的技术支持和服务。GMC-Instruments主要产品包括：
电气安全/安规测试仪，绝缘/接地测试仪，数字模拟多用表，电能质量分析仪，高精度直流电源，多功能电量表，能源管理系统，测量传感器/变送器，角位变送器，各种记录仪等。
德国GMC-InstrumentsGmbH是欧洲著名仪器仪表品牌GMC-Instruments持有者，专业研发制造测试/测量以及工业过程测量控制用仪器、仪表和器件。