【能源管理系统】助力水泥行业实现节能降碳改造升级
水泥行业作为我国国民经济发展的基石，其产品在土木建筑、水利、国防等关键领域得到广泛应用，对改善民众生活、推动国家经济建设和保障国防安全具有不可替代的作用。然而，由于水泥行业主要依赖燃煤、电力作为能源结构，其能源密集特性使得该行业占据约85%的能源消费比重。据估算，2023年中国水泥行业的二氧化碳排放量高达13.79亿吨，占全国总排放量的12%，这一数字凸显了水泥行业在碳排放方面的严峻形势。
近期，五部门联合印发的《关于推进实施水泥行业超低排放的意见》中，强调全产业链精细化能源管理。通过加强自动监测、过程监控和视频监控设施建设等，提升全产业链精细化管理水平，确保水泥企业稳定达到超低排放。然而，在实际操作过程中，水泥行业在能源管理方面普遍面临一些问题：
- 数据集成难题：在实际操作中，水泥企业缺乏一个统一平台实现数据聚合，这导致能源管理缺乏全局视角，难以进行有效的分析和决策。
- 实时监测缺失：在传统水泥企业在能源管理方面存在技术支持不足、过度依赖人工的问题，缺少能对碳排放量和能源利用进行实时监控的系统，无法及时响应能源浪费情况，这限制能源优化和成本控制措施的实施。
- 信息透明度低：决策者难以获得准确及时的能源消耗信息，为能源节约和效率提升制定策略时难以获得足够支持。
- 预测能力不足：工厂对能源需求和成本预测能力不强，难以进行长期规划和成本效益分析，影响了能源管理的前瞻性和战略决策。
在这一背景下，成都思为积极响应国家政策要求，针对水泥行业面临着的能源数据难以整合、实时能源消耗监控的不足、能源使用情况的透明度不高的问题，提出了对传统能源管理方式进行改造升级的必要性。成都思为通过Galileo OS工业互联网平台作为应用基础，搭建物联网平台和数据中台，通过多源数据接入，成都思为成功整合了设备、传感器等系统数据，自主研发出“数字化”能源管理系统。这一系统实现了能源数据统一采集，系统支持关键参数监控报警，及时响应异常情况。同时，利用数据中台分析，洞察能耗模式与趋势，为企业的战略决策提供更为科学、合理的依据。
系统核心功能
- 能源计划管理：计划管理主要包含工序用量、计划时间跨度、计划用能介质类型、实际消耗量，本月计划、下月计划、目标能耗，目的是清晰的展示计划执行情况、变动原因以辅助判断是否对其进行调节，通过对比实际消耗量与计划值，系统能够辅助企业判断是否需要调节能源使用，从而提高能源使用效率。
- 能源预测分析：积攒海量历史用能数据，进行数据特征提取和数据挖掘。将处理得到的数据集结合历史数据、用能趋势、设备能耗情况对能耗进行短期、中期、长期的预测。基于数据集与知识库生成能耗基准线以及生产用能模型，为企业提供更为科学、合理的能源管理依据。
- 能源成本管理：将能耗份介质、分工序进行成本核算。按当日/月/年、介质类型分析统计介质消耗，计算吨产量消耗，折算吨产量能耗成本，并与去年同期、上月做同比、环比分析，帮助管理者能够及时发现能耗成本的异常波动，并采取针对性措施进行成本控制。
- 能源优化调度：分为静态与动态调度。静态调度根据生产和检修计划，预测一段时间内的能源供应需求量，并制定相应的能源生产供应计，从而达到预测性平衡并实现手工静态调度。动态调度在短时间内通过动态平衡和优化调度模型，采取平衡策略求解最优的能耗供应和需求策略。
- 能源过载实时报警：系统对电表的电流/电压过载进行实时报警，报警位置在电表实时监测右边栏。点击报警信息，可打开对应电表，查看相位过载情况，同时可查看电表挂载的设备组，实现故障的快速定位。
在西藏高争集团数字化转型项目中，思为交互的“数字化”能源管理解决方案得到了充分验证。面对企业产线老旧、计量设备老化的问题，思为交互在不干扰正常生产的情况下，通过协议转换器、边缘网关、物联网平台等技术手段，成功实现了超7000+传感器点位的数据接入。这一改造不仅提升了数据采集的准确性和效率，更为企业后续的能源管理提供了有力支持。系统运行一年后，西藏高争集团直接降低的能耗成本超过300万元，这充分证明了能源管理系统的实际应用效果。
由此可见，能源管理系统以其出色的能源优化调度功能和卓越的性能，为水泥行业及其他企业的能源管理带来了革命性的改变。随着技术的不断进步和应用的深入推广，该系统将继续发挥其在能源管理领域的重要作用，推动企业实现更高效、更环保的生产方式，为行业的绿色转型和可持续发展贡献力量。
