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根云-工業(yè)趨勢(shì)分析
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一、能源管理的發(fā)展趨勢(shì)與業(yè)務(wù)挑戰(zhàn)
1、能源管理發(fā)展背景
當(dāng)前，我國(guó)工業(yè)仍普遍面臨著高投入、高消耗、高排放的問(wèn)題。無(wú)規(guī)范且無(wú)序的能源使用，使得企業(yè)的能源效率并不理想，能源成本居高不下，這與ESG（環(huán)境、社會(huì)和治理）和“雙碳”（碳達(dá)峰、碳中和）的目標(biāo)背道而馳。因此，推動(dòng)工業(yè)綠色化、智能化并降低工業(yè)能耗，已成為我國(guó)工業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。
為此，工業(yè)企業(yè)正在努力通過(guò)技術(shù)、結(jié)構(gòu)和管理等多角度進(jìn)行節(jié)能。例如，優(yōu)化設(shè)備和工藝流程，制定和執(zhí)行嚴(yán)格的能源管理計(jì)劃，建立和完善能源監(jiān)測(cè)與評(píng)估體系，應(yīng)用先進(jìn)的儲(chǔ)能技術(shù)，構(gòu)建微電網(wǎng)，參與綠電交易等。
雖然企業(yè)已廣泛實(shí)施了技術(shù)和結(jié)構(gòu)方面的節(jié)能措施，但在管理節(jié)能方面的認(rèn)知程度尚有待提高。
實(shí)際上，通過(guò)改善管理方式，如監(jiān)測(cè)能源使用狀況，分析預(yù)警能耗異常等，都可以顯著提高節(jié)能效果。
在這其中，能源管理系統(tǒng)（EMS）作為一種能源管理的數(shù)字化工具，能有效地幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)從能源采購(gòu)、存儲(chǔ)、加工轉(zhuǎn)換、輸送分配到終端使用全過(guò)程的精細(xì)化管理。已有案例表明，我國(guó)有工業(yè)企業(yè)通過(guò)采用EMS，成功實(shí)現(xiàn)了能耗下降超過(guò)50%的效果。而在全球范圍內(nèi)，實(shí)施EMS所能帶來(lái)的節(jié)能效益達(dá)到了15%-25%。因此，能源管理的數(shù)字化勢(shì)必將成為未來(lái)工業(yè)企業(yè)發(fā)展的重要趨勢(shì)。
總結(jié)下來(lái)，可概括為以下幾個(gè)階段：
二、樹(shù)根科技EMS助力能源精細(xì)化管理
2）樹(shù)根科技“能源管理”產(chǎn)品功能
2、能源管理發(fā)展趨勢(shì)
企業(yè)能源管理的發(fā)展大致經(jīng)過(guò)了以下發(fā)展階段：
總結(jié)下來(lái)，可概括為以下幾個(gè)階段：
1）初始階段（階段0-1）：這個(gè)階段主要是人工記錄能源使用情況，包括能源使用的記錄和計(jì)算等，通過(guò)統(tǒng)計(jì)和計(jì)算得出能源消耗數(shù)據(jù)。這對(duì)人力資源的依賴較高，效率較低，且容易出錯(cuò)。
2）自動(dòng)化階段（階段2）：隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了第一代的自動(dòng)化能源管理系統(tǒng)，可以自動(dòng)收集和計(jì)算能源數(shù)據(jù)，大大提高了效率和準(zhǔn)確度，但這些系統(tǒng)往往只能處理某一種類(lèi)型的能源。
3）集成階段（階段3-4）：隨著技術(shù)的進(jìn)步，第二代的能源管理系統(tǒng)可以處理多種類(lèi)型的能源數(shù)據(jù)，通過(guò)集成的方式提供全面的能源管理服務(wù)，不僅可以管理電能、熱能，還可以管理水、氣等各種能源。但這個(gè)階段的系統(tǒng)往往仍以數(shù)據(jù)收集和處理為主，對(duì)于能源使用的優(yōu)化和規(guī)劃能力有限。
4）智能化階段（階段5）：這是當(dāng)前EMS發(fā)展的階段，借助物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、AI等新技術(shù)，EMS不僅能高效、準(zhǔn)確地收集和處理能源數(shù)據(jù)，而且能根據(jù)歷史和現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測(cè)和優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)對(duì)能源使用的精細(xì)化管理。并且，現(xiàn)代的EMS通常還可以與其他信息系統(tǒng)（如MES、ERP等）集成，實(shí)現(xiàn)企業(yè)資源全面優(yōu)化。
在未來(lái)，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，能源管理系統(tǒng)將更加智能化、互聯(lián)化，并能實(shí)現(xiàn)與智能電網(wǎng)、微電網(wǎng)等新能源系統(tǒng)的連接，提供更為全面、精細(xì)的能源管理服務(wù)。
能源管理未來(lái)可能的發(fā)展趨勢(shì)如下：
1）智能化：借助人工智能、大數(shù)據(jù)等前沿技術(shù)，EMS可以進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、預(yù)測(cè)分析和決策優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)對(duì)能源使用的智能化管理。
2）集成化：現(xiàn)代EMS不僅要管理各種能源，還要與其他企業(yè)管理系統(tǒng)（如MES、ERP等）實(shí)現(xiàn)集成，以實(shí)現(xiàn)企業(yè)資源的全面優(yōu)化。
3）網(wǎng)絡(luò)化：隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，EMS有望與智能電網(wǎng)、微電網(wǎng)等新型能源系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)無(wú)縫對(duì)接，實(shí)現(xiàn)能源的網(wǎng)絡(luò)化管理。
4）綠色化：未來(lái)的EMS將更加注重環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展，幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)綠色、低碳的能源使用。
5）云端管理：隨著云計(jì)算技術(shù)的發(fā)展，將更多的能源數(shù)據(jù)上傳至云端，進(jìn)行云端集中管理和處理，提供更穩(wěn)定、安全的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與備份解決方案。
6）數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)：依據(jù)大數(shù)據(jù)分析，以數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)決策，通過(guò)對(duì)過(guò)往能源消耗數(shù)據(jù)的分析，預(yù)測(cè)未來(lái)可能的能源需求變化，提前進(jìn)行調(diào)度和規(guī)劃。
3、能源管理業(yè)務(wù)挑戰(zhàn)
對(duì)于我國(guó)大多數(shù)工業(yè)企業(yè)而言，現(xiàn)有的能源管理方式較為粗放，從而導(dǎo)致能源利用效率總體偏低，普遍存在以下挑戰(zhàn)：
人力依賴：目前，企業(yè)在能源數(shù)據(jù)采集方面仍主要依賴人工，涵蓋水、電、氣、冷、油等多種能源類(lèi)型，需要大量的人力進(jìn)行抄表、制作報(bào)表等工作，不僅工作量大，而且極易出錯(cuò)。這不僅導(dǎo)致數(shù)據(jù)獲取延遲，查詢效率低，還缺乏可視化展示，大大降低了數(shù)據(jù)的參考價(jià)值。
設(shè)備故障：當(dāng)計(jì)量?jī)x表或能源設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，企業(yè)往往難以及時(shí)發(fā)現(xiàn)并迅速應(yīng)對(duì)，可能導(dǎo)致能源泄露和供需失衡，影響生產(chǎn)的正常進(jìn)行。
計(jì)量不足：許多企業(yè)的智能電表設(shè)備安裝不足，導(dǎo)致能源計(jì)量的精度較低。能耗成本往往僅能匯總到廠級(jí)或車(chē)間級(jí)，難以細(xì)化到每個(gè)工序、工藝或設(shè)備，這對(duì)于生產(chǎn)優(yōu)化和減排分析的支持力度不夠。
管理不足：在能源管理上，缺乏科學(xué)和系統(tǒng)的手段，難以為設(shè)定能耗基準(zhǔn)和進(jìn)行能耗考核提供依據(jù)。
數(shù)據(jù)分析：缺乏全面的一手?jǐn)?shù)據(jù)以及對(duì)相關(guān)參數(shù)的深度關(guān)聯(lián)分析，其分析與預(yù)測(cè)困難，易造成能源的浪費(fèi)。
二、樹(shù)根科技EMS助力能源精細(xì)化管理
1、樹(shù)根科技“能源管理”產(chǎn)品介紹
1）樹(shù)根科技“能源管理”系統(tǒng)架構(gòu)
2）樹(shù)根科技“能源管理”產(chǎn)品功能
成本中心報(bào)表
多維度統(tǒng)計(jì)企業(yè)能源用量
用能單元支持自定義配置
能源指標(biāo)支持自定義配置
指標(biāo)公式支持自定義配置
數(shù)據(jù)支持同環(huán)比查看分析
計(jì)量平衡報(bào)表
構(gòu)建可視化的能源計(jì)量拓?fù)潢P(guān)系
計(jì)算能源損耗的不平衡指標(biāo)數(shù)據(jù)
快速識(shí)別能源“跑冒滴漏”位置
數(shù)據(jù)支持排序，一鍵定位異常回路
產(chǎn)品單耗管理
自動(dòng)計(jì)算產(chǎn)品單耗與產(chǎn)值單耗
提供多維度多層級(jí)單耗數(shù)據(jù)分析
支持單耗趨勢(shì)查詢與對(duì)標(biāo)分析
支持產(chǎn)量補(bǔ)錄后重算歷史單耗
儀表工況分析
儀表屬性歷史數(shù)據(jù)趨勢(shì)查詢
數(shù)據(jù)支持多組屬性對(duì)比分析
時(shí)間范圍與采樣頻率可按需調(diào)整
數(shù)據(jù)支持秒級(jí)回溯，真實(shí)還原生產(chǎn)過(guò)程
自動(dòng)標(biāo)定數(shù)據(jù)最大值與最小值
綜合能效分析
建立科學(xué)的設(shè)備能效評(píng)價(jià)體系
總結(jié)多種類(lèi)型設(shè)備的能效評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)
支持自定義配置能效分析模板
支持多種業(yè)務(wù)對(duì)象指標(biāo)組合分析
分析結(jié)果支持快照保存記錄
用能異常報(bào)警
自定義配置用能指標(biāo)報(bào)警規(guī)則
報(bào)警消息推送指定用戶或工作群
支持各種異常場(chǎng)景下工況報(bào)警規(guī)則配置
通過(guò)報(bào)警消息及時(shí)采取行動(dòng)控制用能異常情況，有效減少能源浪費(fèi)問(wèn)題
2、典型場(chǎng)景與用例
1）計(jì)量網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/strong>
2）能源駕駛艙，能耗數(shù)據(jù)全面可視化透視
3）靈活的自定義層次化能源指標(biāo)體系
4）能耗實(shí)時(shí)透明，發(fā)現(xiàn)用能異常，為企業(yè)節(jié)能降本
5）能耗成本精細(xì)管理
精益管理提供助手：系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)按日、按峰谷平、按工廠、按單個(gè)電表查看能耗，為管理生產(chǎn)成本、提供更加精準(zhǔn)的報(bào)價(jià)提供抓手。
6）購(gòu)電分析工具，實(shí)現(xiàn)最經(jīng)濟(jì)的能源采購(gòu)，不花冤枉錢(qián)
7）避峰就谷，節(jié)能減排
避峰就谷就是不改變作業(yè)時(shí)間的基礎(chǔ)上，盡量保障優(yōu)先在谷電平點(diǎn)時(shí)間用電，如果谷電平點(diǎn)時(shí)間不足，那么就在峰電，如果峰電時(shí)間還不夠就在尖電時(shí)間用電，以此類(lèi)推。以某汽車(chē)零部件企業(yè)重點(diǎn)能耗設(shè)備烘干生產(chǎn)流水線為例，目前作業(yè)體現(xiàn)一部分避峰就谷意識(shí)，但是未能充分利用平谷用電時(shí)間段（下圖數(shù)據(jù)為例）。
3、樹(shù)根EMS核心優(yōu)勢(shì)
（1）業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)靈活可配置
為滿足用戶各自不同的業(yè)務(wù)需求，系統(tǒng)支持儀表模型、設(shè)備模型、能源成本中心、計(jì)量回路等業(yè)務(wù)對(duì)象的自定義建模配置。同時(shí)，能源核算周期、能源價(jià)格方案、業(yè)務(wù)統(tǒng)計(jì)指標(biāo)等可根據(jù)需要自定義配置和擴(kuò)展。
（2）自定義報(bào)表快速實(shí)現(xiàn)
為了滿足用戶對(duì)于數(shù)據(jù)報(bào)表千變?nèi)f化的需求，系統(tǒng)集成了報(bào)表開(kāi)發(fā)工具，可根據(jù)需求定制各種報(bào)表，無(wú)需二次開(kāi)發(fā)，大大提升交付效率。定制好的報(bào)表可自定義配置到系統(tǒng)的任意菜單目錄下，通過(guò)點(diǎn)擊菜單連接，即可查看定制好的報(bào)表數(shù)據(jù)。
（3）業(yè)務(wù)指標(biāo)秒級(jí)計(jì)算
基于根云平臺(tái)強(qiáng)大的IoT數(shù)據(jù)計(jì)算能力，能管系統(tǒng)的指標(biāo)計(jì)算可以做到秒級(jí)更新，由此帶來(lái)的優(yōu)勢(shì)有:
可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)設(shè)備按照生產(chǎn)狀態(tài)自動(dòng)統(tǒng)計(jì)能耗，從而得到非作業(yè)狀態(tài)下的能耗數(shù)據(jù)，指導(dǎo)企業(yè)對(duì)設(shè)備排產(chǎn)進(jìn)行優(yōu)化或改變管理策略，降低設(shè)備非作業(yè)能耗，減少浪費(fèi)；
可以實(shí)現(xiàn)工況指標(biāo)和業(yè)務(wù)指標(biāo)的實(shí)時(shí)報(bào)警，并及時(shí)通知生產(chǎn)人員排查問(wèn)題，減少不必要的損失。
（4）支持多組織架構(gòu)
系統(tǒng)架構(gòu)從功能權(quán)限和數(shù)據(jù)權(quán)限角度，考慮了集團(tuán)型企業(yè)的業(yè)務(wù)需求，可以做到集團(tuán)總部與各分公司、分工廠共用一套能源管理系統(tǒng)，業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)是相互邏輯隔離的，但也支持組織管理員將自己組織的數(shù)據(jù)授予權(quán)限供其他組織和集團(tuán)成員查看。
（5）系統(tǒng)部署方式靈活
按照客戶要求，可支持系統(tǒng)在云端由公有云到私有云的部署方式；在本地服務(wù)器實(shí)現(xiàn)集團(tuán)級(jí)到工廠級(jí)的靈活部署方式。
三、樹(shù)根科技“能源管理”實(shí)踐案例
他們都在使用樹(shù)根科技的"能源管理"：
三一重工
四表數(shù)據(jù)采集項(xiàng)目，助力三一能源管理透明化
立晉鋼鐵智慧能源管理平臺(tái)
金康新能源能源管理平臺(tái)
江鈴汽車(chē)能源管理平臺(tái)
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