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能源在线监控、诊断与管理信息系统

时间:2010-09-27     来源:大连理工大学科学技术研究院       点击:

  1. 本项目科学技术领域属于信息处理技术在能源管理方面的应用。 2. 主要内容:该技术成果采用了能量分析、火用分析以及运行偏差理论和局部定量方法建立能效分析模型,开发了用于企业节能诊断的专业技术模块,运用加权分配的方法,实现了企业三级能效分析模型的开发,通过技术集成实现了企业能源监控、管理以及能效诊断的全过程在线化。在政府宏观能源管理方面,该技术成果以网络在线采集的企业数据为依据,采用能源投入产出方法、回归预测、神经网络等分析方法,建立了宏观能源效率分析及预测模型,实现了覆盖我国工业领域十大重点耗能行业的企业能源利用效率分析、对标以及全部行业区域层面的能源统计分析、预测等功能。 3. 特点:本项目以在线方式实现了能源监控、管理以及能效诊断的全过程,建立了企业三级能效分析模型,并实现了影响因素的定量分析,完成了多种科学技术的集成,建立了内容全面、结构新颖、模型先进的大型能效数据库。能够实现能源数据采集、分析,能够进行企业能效的计算分析,并对能源利用效率进行评价,还能够对耗能设备节能监测,为企业提供节能服务,而且可以用作政府部门的节能监察执法。 4. 技术方案与创新成果: 1) 管理信息与实时在线、人工监测数据的系统链接和动态体系构建技术 由于管理信息分散、涉及种类、部门多,能否将各种数据与信息准确、及时地实现动态链接,就成为本项目能否实现设计目标的关键技术问题之一了。 解决此问题的办法,一是采用科学的分析、归纳方法,梳理能源管理各类数据与管理法规、程序、目的要求之间的相关关系,建立数据流向目的体系,确定相互间的逻辑关系;二是建立科学的代码和编码体系,奠定数据交换基础;三是采用数据库智能数据交换技术,实现数据与管理之间的数据链接。 2) 能效分析及节能诊断技术 按照不同行业能源使用特征的不同,分别研究开发了化工、钢铁、石化、建材、有色、火电、煤炭、纺织、机械等重点耗能行业的设备和工序的能效计算专业模型,并确定了以系统、工艺、设备为搜索路径的三级能效优化策略,可进行完整的能效计算、对标、能效影响因素分析、关键因子量化、余热利用效率分析、系统节能诊断、节能潜力计算、系统运行优化和节能效益评估等技术含量高、难度大的工作。此外,为确保系统运行,本项目还建立了包含行业、能源、产品、设备、工序、指标、法规、标准、模型、算法等五大类别共计20多个子类的大型能效数据库,全面支持系统运行,确保计算和分析结果专业、准确。 3) 数据交换技术 数据库的研究与开发的关键,是数据层与用户层之间的数据交换程序。能源管理数据中心是一个可以向所有用户提供应用的共享系统。要向不同的用户提供相同的数据,做到数据的“一源多用”,同时,还需要对数据进行不同的处理,就必须研究数据交换层的结构、逻辑关系、组成和功能,实现“智能化”数据交换。此外,数据库统一代码的开发与研究也是本次数据库研究开发中,另一项关系到数据存储、调用、传输、应用能否准确、快速、无误的关键。 5. 与当前国内外同类研究、同类技术的综合比较 完整的能源信息系统是将工厂在线自动化、生产工艺、节能技术和计算机信息技术相结合而开发的综合信息平台。由于能源信息系统的研发跨越了多个学科,这在一定程度上限制了能源信息系统的应用和推广。在我国,能源信息系统目前仅在钢铁和热电等行业得到部分了应用,尽管如此,而这些能源信息系统在节能技术的研发应用上仍然不足。无论在国内还是国外,现阶段的能源信息系统只是偏重于上述四项技术其中的一、两个方面。例如偏重于软件技术的系统完成的是数据的统计和信息的管理工作,而偏重于工厂自动化的系统完成的是生产监控的工作。而我们的产品能够实现能够将各项技术整合起来,完全发挥能源信息系统的优势。 该项目在能源在线节能诊断方面,国内外尚属首创,技术成果整体处于国内领先水平,部分成果达到国际先进水平。 6. 实施效果: 能源综合管理信息系统的建设,从经济效益看,可优化能源运行、提高能源利用效率,在业务模型和分析模型的支持下通过科学的分析,结合未来的经济发展目标,制定节能目标、重点节能领域以及确保节能效果的政策和管理措施,从而降低政策风险;同时通过信息共享将减少沟通成本,压缩开支;通过资源精细化管理将减少资源浪费,提高资源的投入产出率,将取得显著的经济效益。 本系统能够实现政府对企业能源消耗状况和能源利用效率的了解,并实现对企业的能源消耗平衡分析、能源利用效率分析、能源成本分析、节能潜力分析和能源需求预测,从而方便为企业提供节能咨询﹑监管及服务。在上海、辽宁、云南、贵州等多个省市的政府机构和企业投入使用,为企业及社会节约了大量的能源和资金,得到了各省委领导及企业家的一致好评。应用面广泛,取得的科技、社会、经济效益显著,具有广阔的推广前景。 附:贵州省能源在线监控、诊断与管理信息系统应用证明 自2009年4月份以来,我省开始使用由大连理工大学开发的贵州省能源在线监控、诊断与管理信息系统,对190家重点耗能企业进行能源数据的在线采集、整理和计算分析,简化企业填报负担,同时也保证了数据的准确性和可靠性。 使用该套系统, (1)有效提高了高耗能企业的能源消费统计分析能力; (2)支持国家统计局、国家节能管理部门完善针对高耗能企业的能源统计制度,建立针对他们的能源管理信息系统; (3)以便及时掌握高耗能企业的能源利用状况,分析其产品能耗水平、节能潜力,并据此针对高耗能企业制定和实施有关节能政策和措施,引导和促进高耗能企业加强能源管理和开展节能活动,以此带动节约型社会建设、支持“十一五”单位GDP 能耗降低目标的实现。 截止2010年4月为止已累计实现节能量395.5万吨标准煤,直接节约资金257075万元,占贵州省“十一五”节能总额的22.6%。 降低二氧化碳排放量1052万吨,减少了温室气体的排放,改善了贵州省的生活环境。 [ 成果来源:能源与动力学院 ]

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