石油企業(yè)的能耗非常大,這與兩個方面有關(guān),其一是石油企業(yè)生產(chǎn)制造的特點決定了能源消耗量非常大,其二是現(xiàn)有的能源管理系統(tǒng)比較滯后,難以實現(xiàn)精細化管理。傳統(tǒng)的能源管理方式比較粗放,多為事后管理,缺乏事前、事中管理,信息化水平不高,難以對石油企業(yè)能源消耗情況進行及時統(tǒng)計、分析,無法實現(xiàn)現(xiàn)有能源的有效分配和利用。立足現(xiàn)代化信息技術(shù),建設(shè)石油企業(yè)的能源管理系統(tǒng),能夠大幅度提升能源管理水平,提升全體職員的節(jié)能意識,對能源進行集中、系統(tǒng)、有效的管理?;诖?,開展石油企業(yè)的能源管理和控制的分析研究就顯得尤為必要。
一、石油企業(yè)建設(shè)能源管理系統(tǒng)的必要性
有油企業(yè)是能耗大戶,能源消耗量非常大,傳統(tǒng)粗放式的管理模式已難以滿足現(xiàn)代化石油企業(yè)的發(fā)展需求,建設(shè)石油企業(yè)的能源管理信息化系統(tǒng)勢在必行,其必要性主要體現(xiàn)在以下幾個方面;
第一,通過建設(shè)石油企業(yè)的能源管理信息化系統(tǒng),能夠?qū)⒛茉吹牟少彙⒐?yīng)、轉(zhuǎn)換、輸配、使用等匯總到一個平臺上集中管理,從能源使用前期、中期、后期方面同時入手,實現(xiàn)全過程能源管理,從而實現(xiàn)能源使用前有計劃、使用中有跟蹤控制、使用后有評價的閉環(huán)管理系統(tǒng),提升能源使用效率。
第二,有助于實現(xiàn)總部-企業(yè)集成一體化管理,利用先進的信息技術(shù),可將石油企業(yè)現(xiàn)有的技術(shù)、生產(chǎn)工藝、管理制度等全部轉(zhuǎn)化為節(jié)能生產(chǎn)力。比如將先進的節(jié)能應(yīng)用模式、實時優(yōu)化技術(shù)、三維立體模擬技術(shù)等和石油企業(yè)的能源管理信息系統(tǒng)相互結(jié)合,實現(xiàn)對能源的定量化管理。
第三,建設(shè)石油企業(yè)的能源管理信息系統(tǒng),也是工業(yè)化和信息化相互融合的必然需求,是石油企業(yè)在現(xiàn)代化中持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵,能夠有效降低能源消耗成本,提升能源利用率。
二、石油企業(yè)綜合能源管控平臺建設(shè)思路
1.整體規(guī)劃,分布實施
從能耗雙控、碳排放雙控的角度出發(fā),結(jié)合國家發(fā)展戰(zhàn)略,進行總體規(guī)劃和設(shè)計。通過企業(yè)能耗、碳排放數(shù)據(jù)與經(jīng)濟數(shù)據(jù)的結(jié)合,逐步形成“油田熱力站綜合能源服務(wù)平臺”。
2.資源整合,信息共享
通過對企業(yè)數(shù)據(jù)的梳理,從數(shù)據(jù)、功能、應(yīng)用、發(fā)布、權(quán)限上進行全面整合,達到功能的完善、數(shù)據(jù)相互共享、權(quán)限的統(tǒng)一分配,平臺的統(tǒng)一應(yīng)用、信息的統(tǒng)一發(fā)布,全面實現(xiàn)信息的交換共享和充分利用。
3.一數(shù)一源,一源多用
建立統(tǒng)一物聯(lián)網(wǎng)平臺,支持大數(shù)據(jù)采集、非法數(shù)據(jù)過濾、校驗、修正等,實現(xiàn)源數(shù)據(jù)的統(tǒng)一收集、統(tǒng)一管理,為目標考核、總量和強度控制、能效分析等管理提供科學(xué)、準確、及時、有效的數(shù)據(jù)。
4.創(chuàng)新技術(shù),兼顧使用
充分利用物聯(lián)網(wǎng)、云計算、AI、大數(shù)據(jù)等成熟的新技術(shù),保障平臺的先進性,將科學(xué)的管理理念和先進的技術(shù)手段緊密結(jié)合起來,既能在一定時期內(nèi)保證平臺的先進性,又能保障平臺的實用和穩(wěn)定運行。
三、石油企業(yè)能源管理建設(shè)內(nèi)容
1.能源計量體系
按照要求配備企業(yè)能源計量儀表,企業(yè)一 級(集團)、二級(分廠)、三級(車間)能源計量儀表配備率基本達到 100%,有條件的企業(yè)配備三級(重要耗能裝置或設(shè)備)能源計量儀表,并將不具備數(shù)據(jù)采集接口的機械表更 換為智能儀表。完善能源計量體系,保證其具有完整性、冗 余性、可靠性和可集成性。實現(xiàn)主要能源介質(zhì)(煤、電、蒸 、汽、水、燃料氣、氮氣等)的準確計量,對能源生產(chǎn)和消耗量的統(tǒng)計應(yīng)細化到分廠和車間,實現(xiàn)對車間或班組考核的能 源精細化管理。
2.能源數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)
根據(jù)能源管理中心的功能需求,開展能源計量儀表(含新增、改造及已有儀表)現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的適應(yīng)性接入改造,基于已有自動化系統(tǒng),完善現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)和工業(yè)主干網(wǎng)絡(luò),在滿足安全性和隔離性技術(shù)要求下,實現(xiàn)能源計量數(shù)據(jù)、能源系統(tǒng)操作和質(zhì)量數(shù)據(jù)、關(guān)鍵生產(chǎn)數(shù)據(jù)集中統(tǒng)一采集到能源管理中心。
3.能源管理中心基礎(chǔ)平臺
能源管控調(diào)度指揮中心應(yīng)包括控制室工程、機房工程、弱電智能化工程、大屏幕工程、視頻及通信工程等基礎(chǔ)系統(tǒng)。
4.能源集中監(jiān)控平臺
基于實時數(shù)據(jù)庫和監(jiān)控圖組態(tài)系統(tǒng),建設(shè)能源綜合監(jiān)控系統(tǒng)。實現(xiàn)對各級(集團、分廠、車間、重要耗能設(shè)備)多種能源介質(zhì)(煤、電、蒸汽、水、燃料氣、氮氣等)產(chǎn)、存、耗全過程的實時監(jiān)控,掌握其歷史和實時趨勢。實時記錄能源系統(tǒng)事件,實時掌握能源使用消耗情況,實現(xiàn)對各類產(chǎn)能、供能和用能過程及設(shè)備的實時監(jiān)控、異常報警和分析管理。對重點耗能設(shè)備(變壓器、鍋爐、加熱爐、汽機、風(fēng)機、空壓機、泵等)進行能效實時計算與監(jiān)控,實時監(jiān)控與優(yōu)化設(shè)備的能源利用率、設(shè)備運行與生產(chǎn)負荷之間的匹配度。通過綜合監(jiān)控系統(tǒng),建設(shè)集團、分廠、車間、重要耗能設(shè)備四級能源監(jiān)控系統(tǒng)。
5.能源閉環(huán)管理平臺
基于綜合集成平臺和能源管理系統(tǒng),建設(shè)集團、分廠、車間和班組四級能源管理體系,實現(xiàn)從能源計劃、實績、調(diào)度、運行到統(tǒng)計分析、考核的全方位閉環(huán)管理,逐級追溯到班組,實現(xiàn)精細化管理。能源管理系統(tǒng)包括能源計劃與實績管理、能源調(diào)度運行管理(調(diào)度日志、異常監(jiān)察、停服役、運行方式變更、事故、應(yīng)急預(yù)案管理等)、能源統(tǒng)計分析(同比、環(huán)比、對標、成本、關(guān)聯(lián)分析等)、能源考核管理、能源計量結(jié)算管理、能源計量器具管理、能源質(zhì)量管理、能源報表管理等功能模塊。
6.能源平衡與優(yōu)化調(diào)度平臺
建立能源介質(zhì)產(chǎn)耗預(yù)測模型,準確掌握主要能源介質(zhì)(電、蒸汽、燃料氣等)未來產(chǎn)耗平衡變化趨勢,為事前調(diào)度提供預(yù)測數(shù)據(jù);建立能源介質(zhì)管網(wǎng)(蒸汽、燃料氣管網(wǎng)等)模擬模型,提高對管網(wǎng)的監(jiān)控力度,及時掌握調(diào)度指令對管網(wǎng)的影響程度,及時提供優(yōu)化的管網(wǎng)調(diào)度方案,準確掌握管網(wǎng)內(nèi)部細節(jié)信息,有效評估管網(wǎng)設(shè)計合理性;以能源成本低和放散少為目標,基于能源介質(zhì)產(chǎn)耗預(yù)測數(shù)據(jù)和管網(wǎng)模擬結(jié)果,建立多能源介質(zhì)協(xié)同優(yōu)化調(diào)度模型,在線、實時提供準確的能源系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度方案。
7.高耗能裝置或設(shè)備的節(jié)能優(yōu)化控制系統(tǒng)
基于多變量預(yù)測控制和先進控制技術(shù),實現(xiàn)鍋爐等高耗能設(shè)備的優(yōu)化控制,提高設(shè)備運行平穩(wěn)性和工藝參數(shù)控制精度,降低能耗。根據(jù)企業(yè)能源管理需求,對重點耗能單元、設(shè)備和相關(guān)生產(chǎn)工藝進行必要的節(jié)能技術(shù)改造。
四、石油企業(yè)能源管理系統(tǒng)功能設(shè)計
系統(tǒng)架構(gòu)
五、石油企業(yè)建設(shè)能源管理系統(tǒng)的效益分析
1.社會效益:能源管理平臺的建設(shè),有利于生態(tài)環(huán)境建設(shè)和經(jīng)濟發(fā)展結(jié)合起來,處理好長遠與眼前、全局與局部的關(guān)系,促進企業(yè)效益、經(jīng)濟效益和社會效益的協(xié)調(diào)統(tǒng)一,助力企業(yè)實現(xiàn)碳中和戰(zhàn)略目標落地。
2.經(jīng)濟效益:實現(xiàn)企業(yè)科學(xué)化、精細化的用能管控,規(guī)范企業(yè)用能管理制度,提高能源利用效率,減少能源消耗,從而節(jié)省企業(yè)用能成本。通過對同類項目的節(jié)能平均值估算,能夠?qū)崿F(xiàn)能耗成本10%左右的節(jié)約量,為企業(yè)帶來直觀經(jīng)濟效益,實現(xiàn)降本增效。
石油企業(yè)的節(jié)能減排是一項長期且艱巨的任務(wù),不僅需要一系列切實可行的技術(shù)和措施,而且更需要眾多掌握節(jié)能減排技術(shù)且有著良好節(jié)能減排意識的一線工作者。企業(yè)節(jié)能減排的有效實施需要政府、企業(yè)、研究機構(gòu)和人才培養(yǎng)單位的緊密配合。只有這樣,企業(yè)才能在節(jié)能減排的同時提高經(jīng)濟效益、社會效益和綜合競爭力。