德國GMC-I 能源管控系統GMC-Instruments

能耗問題成為企業發展的當務之急，到底該如何降低能源成本？
企業面臨的能耗問題
伴隨著能源價格的上漲，能源成本比重也隨之加大。提高能源利用效率，降低能源成本已經成為企業發展的當務之急。

中國單位產值能耗是世界平均水平的2 倍多，企業節能降本的空間很大。早期的能源管理方式采用手工操作，不僅浪費大量的人力物力，同時也具有滯后性且容易產生人為統計錯誤。后期出現的能耗監測系統也僅僅實現能耗信息的總量統計工作，并沒有對能耗進行分項、分類的統計分析以及節能控制，對企業的能耗管理與節能減排所提供的幫助并不大。而針對具體節能設備生產廠商或一些節能服務公司提供的服務，企業節能僅局限在對部分設備進行技術改造、工藝改造, 而沒有能力評估整體能效。

針對上述問題，德國GMC-I 集團提出基于智能監測與控制技術的企業能源管控系統節能降本解決方案，通過能源管控的信息化把分布在不同地點的計量儀表進行聯網，實現能源的在線實時監控和管理，為企業的能源策略提供數據支持，同時運用專家系統原理進行能耗設備的智能化控制，從而達到降低企業能耗的目的。

德國GMC-I 能源管控系統GMC-Instruments
德國GMC-I 集團成立于1906 年，經過了113 年的傳承與發展，GMC-I 集團在德國、瑞士、英國、美國設立了研發與生產基地，產品遍及全球市場，擁有如SINEAX、EURAX、SIRAX、MAVOWATT、MAVOLOG、KINAX 等許多知名品牌。

GMC-I 集團一直為不同領域的用戶提供測量與管控方面的解決方案，產品范圍涵蓋了工業測量與控制、能源監控與管理、電能質量分析及能效評價；建立了從電量變送器、多功能數顯表、在線監控設備、便攜式分析儀器到電能分析系統、能源管控平臺的完整產品線。**和系統思維是GMC-I 的發展方向，綜合集成化設計制造的產品以及軟件和硬件之間相互上乘結合是GMC-I 的強大優勢。

德國GMC-I 能源管理系統采用智能監測與控制技術對能源使用過程的信息、數據進行收集與處理, 結合企業生產, 實現工藝過程的優化控制。企業可以通過它實現峰谷用電的自動調整，需量的自動控制以降低企業能耗；對節能設備的運行監測，對企業能效**把握，為深度挖掘節能空間提供依據；實現企業能源消耗數字化管理，節能制度化，通過提升能源管理水平實現長效節能。

能源管理的基本概念
1、能耗成本
能耗成本管理的方法可簡單的表示為：
能耗成本=能源消耗量×能源價格+用能容量×基本價格+政策性收費。
前者表示實際能源消耗帶來的費用，后者表示由于制度規則和政策帶來的費用。

以電費為例：國內電網工業用電實行“兩部制電價”，就是將電價分為基本電價和電度電價兩部分，計算電費時將按用電容量乘以基本電價和按電量乘以電度電價所得的電費之和作為總電費的計算辦法。
電費=用電容量×基本電價+電度電量×電量電價+功率因數調整電費。
電度電量×電量電價代表了實際能源消耗帶來的費用；用電容量×基本電價代表規則性費用，其中用電容量按a、按受電變壓器容量（即變壓器容量）計取或b、按企業用電*大需量計取。而功率因數調整電費則屬于政策性收費，功率因數過低將導致罰款，反之超過一定標準可以獲得獎勵。降低企業能耗成本可以通過減少能源消耗量、降低用能容量、避免罰款爭取獎勵來實現。

2、降本空間
實際能源消耗成本首先是由于設備使用的電能和熱能產生的。所有附屬設備都具有未利用的節省能耗的潛能。使用電能時，根據其節能潛力產生以下能耗構成(德國Ｆｒａｕｎｈｏｆｅｒ系統**研究所)：壓縮空氣33%；電機20%；泵20%；通風設備18%；制冷裝置15%；照明15%。在熱能供給方面同樣存在相當大的節約潛力(德國Ｆｒａｕｎｈｏｆｅｒ系統**研究所)：工藝熱能20%；室溫、熱水20%。對于能源容量費用，可以通過優化負荷結構，將高峰區間轉換到低峰區域以削峰填谷的方式實現降低。對于功率因素調整費用可通過無功補償避免繳納無功電費，爭取供電公司向企業的電費返還。

3、能源監測
通過調研、測試、安裝在線監測儀表，揭示企業各個用能環節的能源使用情況，研究分析其合理性與必要性，找出存在的問題，掌握用能情況，制定節能措施和整改規劃，通過改造舊設備，采用新產品、新技術、新材料等手段降低能耗成本，提高能源利用率。

4、峰值負荷優化
通過優化能源輸入，在保證設備正常運行和工藝質量的前提下將潛在的峰值區間轉換到低峰區域，平滑負荷曲線，降低支付成本；延長總電能使用時限，使同樣的電能更多的用于生產；限制峰值電力需求，減少電力線與變壓器投資；對緊急狀況出現的電力供應可能過載進行**保障，提升電網穩定性與可靠性。

如何通過德國GMC-I 能源管控系統
實現節能目標？
建立德國GMC-I 能源管控系統要實現以下目標：
提供能源消耗的可視化，對能源消耗數據在線采集與記錄，幫助企業**了解能源現狀及損耗所在。
找到能源管理中的薄弱環節，制定節能規劃，使企業能夠優化能源計劃。
實現單體設備的能耗數據分析，協助管理者分析決策，提供能耗預測。
通過優化能源輸入，平滑負荷曲線，降低支付成本，減少電力線路與變壓器投資。
不斷優化和改進企業對能源的管理和利用能力，降低能耗消費，減少生產成本，減少排放，在提高企業競爭力的同時, 節約資源、保護環境。

德國GMC-I 能源管控系統采用“采集層-集成層-系統管理層”的三層技術架構，系統拓撲結構如下：

采集層：
通過安裝在現場的智能數據采集儀器記錄能源使用的實時信息，智能儀表具有RS232、RS485 接口或Ethernet 接口，符合MODBUS、M-BUS、TCP等通訊協議，通過集成層實現聯網。例如：以Aplus 為代表智能數采儀可以獲取和控制實時系統狀態、監控操作運行狀態、在線電能質量分析、判斷負荷分布與能量需求、偵測系統負荷變化等功能。

集成層：
通過SMARTCONTROL 獲得所有的能量和消耗數據，儲存到中央數據庫，通過內部網或互聯網接入提供分析。SMARTCONTROL 可以獲取能量和消耗數據以及溫度、開關狀態和過程變量；可以實現錯誤信息管理，對特偵值不間斷比較，通過開關狀態輸出故障指示，以e-mail、SMS（短信）或網絡方式傳輸信息可以結合開關輸出實現尖峰負荷管理；對于發生預定義事件后，控制程序定時器及繼電器進行開關動作；對熱量和冷量計算均值與積分。

系統管理層：
通過ECS 能源管控系統滿足消費和負荷*佳化及成本中心賬單的基本需求，提供完善詳盡的計量和控制手段，使管理者及時發現能源使用問題，對能源浪費現象予以及時制止，為企業和節能服務公司**評估企業節能潛力提供了**信息和準確數字依據。支持企業實現避峰用谷和削峰填谷,使企業能源管理從節能定性分析向節能定量分析的轉變。既可節省企業的*大需量電費支出，又有利于電網的經濟運行，在用電緊張時更可以實現對負荷的分時段自動控制，削減負荷。利用綜合能源管理，根據能源使用情況實現對各機臺、車間工序、產品的**單耗考核, 提高了企業能源利用效率。可以實現對節能設備安裝點的監測, 使運行人員及時了解到現有節能設備運行狀況, 并充分發掘其潛力。另外，也徹底解決了節能服務公司通過合同能源管理機制為企業安裝節能設備后，雙方對節能量認定難的問題。能源管控系統應用場景如下圖所示：

項目實施
鑒于ECS 能源管理系統是一個與現場生產息息相關的信息系統軟件，又是一套企業管理軟件，因此需要企業領導的大力支持和業務部門的積極投入，項目實施開始前必須組建強有力的實施組織，明確職責劃分，才能有效提高實施效率，**反映業務需求，加快決策速度。同時，系統的持續應用與能耗管理優化又是一個持續改進的過程。主要實施流程如下：

調研與信息化
從能源入戶點開始，按能源路徑查清用能設備的家底，確定如變壓器、電動機、空壓機、水泵等主要用能設備的容量、型號、性能參數；在現場關鍵位置安裝測量裝置，獲取負荷曲線，實現能源流向可視化，找到用能過程中的問題和不足。

診斷分析
找出能耗問題是客觀限制還是人為原因，通過儀器監測和現場測試，結合系統日常運行狀態，鎖定費用中心成本、產品成本和性能指標，與先進企業標桿進行對比，量化分析企業節能潛力。

優化改進
針對能耗問題和節能潛力制定整改規劃，消除泄漏、停止浪費，切實落實節能措施，提高能源利用率，挖掘再生能源潛力。

節約完善
通過實施能源管理系統，不斷優化和改進企業對能源的管理和利用能力，降低能耗消費，減少生產成本，及時結算，減少排放，在提高企業競爭力的同時, 也為節約資源、保護環境作出了貢獻。

應用
德國GMC-I 集團能源管控系統在沙特利雅得智慧城市項目、奧地利鋁箔廠、德國圖林根鋼鐵廠等多個企業得到應用。從這些企業實行能源管理的效果看, 通過有效的能源管理可以實現5%~15%的節能效果。

信息化的能源管理系統能夠開發企業節能空間、發掘節能潛力、發揮技術節能的效果、降低企業能耗、節約能源成本, 在提高企業競爭力的同時, 也為節約資源、保護環境作出貢獻。此外, 企業實施信息化能源管理, 也有利于政府節能部門及時了解企業節能信息。

德國GMC-I集團遍布世界各國的電能質量解決方案
于2009年2月在天津高新區注冊成立，是德國GMC-Instruments在中國的子公司，以推廣宣傳GMC-Instruments品牌，技術和產品為己任，并提供本地化的技術支持和服務。GMC-Instruments主要產品包括：
電氣**/安規測試儀，絕緣/接地測試儀，數字模擬多用表，電能質量分析儀，高精度直流電源，多功能電量表，能源管理系統，測量傳感器/變送器，角位變送器，各種記錄儀等。
德國GMC-InstrumentsGmbH是歐洲杰出儀器儀表品牌GMC-Instruments持有者，專業研發制造測試/測量以及工業過程測量控制用儀器、儀表和器件。