1、引言

当今社会，能源紧张已然成为社会全面发展的常态基调，随着能源总量日益紧张和地球环境日益恶化，兼顾能源可持续有效利用、环境保护两大前提的经济创造方式势在必行。而寻找如何提高能源利用效率的解决之道，在此背景下成为了小到社会家庭，大到企业与政府等全社会的共同责任。目前，各类水、电、气设备与分类能耗是工业设施、社会基础设施及各类建筑建设投资和日常运营成本的主要构成部分之一，能源设施配置和管控功能的合理配置可以显著提高设施与能源利用效率并降低成本。在以上背景下，华立科技股份有限公司利用自身在电、水、气、热行业的丰富沉淀，将能源管理系统提上公司战略高度，集中了开发团队，力求在能源管理领域贡献价值，用能源管理平台作为载体，借助国网四表合一项目推广，目前华立科技一阶业务试点已卓有成效，并将逐步在全国范围铺开，后续将期待为智慧能源、智慧城市贡献力量。

能源管理平台将在能源计量与监测分析基础上结合最新的技术发展成果，建立用能单位能源消耗在线监测平台，夯实整个节能降耗工作中的基础工作，为能源有效利用、区别利用、持续利用做好前提，架起了政府、用能单位、节能服务公司在开展节能工作中的桥梁，为节能减排工作实施提供技术支撑和科学的决策依据。其现实意义具体体现在：①为政府的节能管理提供技术支撑；②为用能单位的节能工作提供技术支持；③为社会提供节能技术平台；④为能源生态圈下的商业生态圈提供可行性分析基础。

2、系统架构

能源管理平台是针对工业园区/中小型企业（企业）能源使用的管理系统，利用信息化技术推动企业节能降耗、提高能源利用效率，是企业建立节能长效机制的重要基础。

系统根据企业内部用能结构自动构建用能消耗模型，结合现场用能计量设备（电、水、气），进行能源数据自动采集、集中监测、大数据分析，以满足企业能源供应、消耗全过程的实时监测，加强企业能源集约化管理，提高能源利用效率，对推动节能降耗工作，建设资源节约型、环境友好型社会具有重要意义。

如图1所示，能源管理平台包括采集层、数据通信层、云服务应用层三个部分。

◆ 采集层

由现场电、水、气等各类能源的二级、三、N级计量器具及能源管理终端组成。

二级计量器具是指安装在各用能单位现场的实时、在线计量仪表，主要是监测水、气、油、电、煤等能源介质的使用总量的器具。

三级计量器具是指在用能单位内部各类能源分类或分项计量器具。在分类计量的基础上要满足分项计量的要求，如对于电力要将主要生产、辅助生产、空调、照明、动力、电梯等系统分别计量。另外还需要一些间接能源数据，如温度、压力、转速等参数数据，用以计算分析一些用能设备的运行效率等情况。

◆ 数据通信层

主要是指能源管理平台数据采集的通信方式，由上下行通信方式组成。

上行通讯（能源采集终端与能源管理平台之间的通讯）：包括GPRS、3G/4G、光纤等通信方式。

下行通讯（现场各类能源计量器具与能源采集终端之间的通讯）：包括RS485、M-BUS等通信方式。

◆ 应用层

主要包括云服务和应用平台软件。平台部署在公网云服务中，用能单位通过以太网访问应用系统，也可通过APP应用软件访问，整个平台的运行维护由华立科技股份有限公司负责。

3、主要创新点

能源管理平台是基于华立成熟的数据采集与处理平台设计研发的，研发过程中结合了用能企业的多样性、复杂性，在关键节点采用相应的技术加以保障，在多个方面具有创新性。

A.多种类能源一体化建模：能源类型包括水、电、气、热等，做到计量模型、分析对象模型、管理模型、层次模型一体化建模，实现所有能源数据统一采集、统一存储、统一分析计算、统一应用发布。

B.两层兼容模型构建应用系统：实现平台应用系统和具体用能单位一体化解决方案设计部署；在云服务平台的应用系统能做到整体监管和具体用能单位的系统托管；兼顾到部分企业敏感数据，平台应用可部署到用能单位内部，确保数据安全。

C.海量数据利用：数据存储、大数据分析、云计算、系统集群、J2EE、嵌入式系统等先进IT技术，提升系统性能，增加系统稳定性、可靠性、可扩展性。

D.线上便捷操作：系统利用通过终端上注册、主动上报等方式，支持设备即插即用智能化接入，设备免维护、系统自诊断，减少建设和维护的复杂度。

4、主要功能

平台应用软件主要由系统管理、档案管理、数据监测、优质用能、能耗分析五部分组成，具体的功能参见图3。

◆ 系统管理

通用模块与用能单位个性化定制共同设定系统管理解决模式，充分兼容公用便捷与个性需求的挖掘。

◆ 档案管理

包括单位信息、用能结构、计量器具、终端计量点信息、能耗数据字典等基础信息管理。

◆ 数据监测

实时采集电、气、油、煤、水等各种能源资源消耗量及费用指标。

◆ 优质用能

通过实时采集的数据及用能单位设备情况分析用能数据，包括变压器负载率、三相不平衡率、能源消耗平衡分析等。

◆ 能耗分析

从单位类型、能源分项、能源资源种类三个维度对用能单位的能源资源消耗指标进行分析。

5、典型应用案例

目前，已将我公司自己的华立科技园作为试点单位接入平台系统，实现园区用电分散的数据采集和控制、集中的管理调度和供需平衡，为园区提高用电管理效率，保障用电可靠安全运行提供技术支持，并帮助园区实现节能降耗的目标。

图5是园区用能完全展示，包括能耗日历、分类统计、用途统计、纵向同比、横向同比、事件通知等功能。

图6是能源图示，根据能源的流向，显示不同等级计量表计的实时读数。

图7是用能平衡分析，通过内部用能结构自动构建用能网络模型，根据用能模型的供应和消耗建立计算公式，查看具体的平衡明细。

图8是分级分项统计，可以分析企业总体或者企业下某部门在统计周期（自定义、月、年）内统计出各能源用途（如生产、生活、动力、照明、空调、空气压缩等）的能源消耗量。

华立科技园区通过试点应用，对能源在线集抄、加工、分析、处理以实现对能源设备、能源平衡、能源预测等全方位的监控和管理功能，产生了直接及间接的巨大经济效益。

直接经济效益

◆ 节省基本电费：通过对变压器的运行分析，发现变压器负载长期运行在40%以下，通过变压器负荷调整，报停3台容量为800kVA的变压器，每年节约基本电费86.4万元。

3*800kVA*30元/月*12月=864000元

注：基本电费为每1kVA每月30元

◆ 空调峰谷电差：通过中央空调运行分析，发现空调每天早运行1小时，早停运1小时，可利用峰谷电价格差值，6台中央空调每年节约电费13.8万元。

6台*500KW*0.46元*20天/月*5月=13800元

注：每台中央空调包含压缩机、冷却水泵、空调一次泵、冷却塔、风机盘管等设备

高峰8:00-11:00，电价0.8606元，低谷22:00-次日8:00，电价0.4006元，差价0.46元

（每年按5个月空调使用时间，每月按20天计算）

间接经济效益

为园区外来企业提供用能明细清单，通过数据有理有据收取用能费用，解决了缺少数据支撑引起的能源使用费用回收难的问题。

加强能源使用监测，提高员工节能意识，减少因照明、设备空载等带来的能源消耗，减少不必要的能源使用成本。

实时监测能源消耗，帮助管理部门合理利用能源，降低能源消耗，提高经济效益，提升企业绿色形象。

6、结束语

低碳经济是未来社会发展方向，节能减排是当前重要实现手段，能源审计、节能改造是节能减排的主要流程和方法，而对企业能源监测又是科学的能源审计与节能改造的基础。华立科技自主研发的能源管理平台建立了一套集各种能源数据统一建模、统一采集分析、统一计量和数据交互标准的能源监测系统，构筑完整的采集和评价体系，华立科技希望在能源管理领域有所贡献，也希望通过本文的阐述，能吸引业内志同道合的专家企业参与该项事业，共同为社会低碳发展集思广益、贡献价值。