电能系统能源管理方案

---激发电能系统活力发掘节能潜力---

不断上涨的电价和越来越严苛的环境保护法规使得能源需求成为工业界各行业现在最紧迫的话题。

挑战

为了发掘节能潜力，我们需要找到并且识别电能系统中最耗电的设备和工艺，基于此，我们首先需要测量和采集电能系统的相关用能数据来为下一步节能提供依据。

解决方案

智能电表SME723通过配合智能数据管理型网关工作便可以提供所有相关的电能系统用能数据。通过设计正确有效的KPI值，我们可以更好地评估以下情形：

• 电机效率

• 电能能效

• 系统负载和相位负载

• 无功功率补偿

正确的KPI是能源管理和成本降低的前提条件。我们的能源和数据管理设备(无纸记录仪）采集、储存并且显示计算KPI所需的所有相关能源数据。

1. 电机效率

据统计工业界三分之二的电能是被电机消耗的。

在一个电机的生命周期开支里面，电能开支绝对是超越其他开支名列第一的部分。因此，采购高能效的电机或者是变频电机一定能获得较短的投资回报期。

但是，如何来量化和验证电机的节能量呢？只有实时监测并且记录电机的用能数据才能做到。

2. 电能效率

虽然一般的改造和升级可以为电力驱动系统节能25%-30%，很多企业还是无法优化系统内的各个设备组建的联合工作。通过电能能效，我们可以更好地发掘电能系统的节能空间。电能能效，直观地说就是电能系统有用输出功率和总输入功率的关系。

除了能源上的原因以外，电能效率还可以：

• 评估设备状况和剩余生命周期时间

• 找到最佳操作实践

• 持续的监测来避免设备的故障损坏

30%的电能都被用在泵里面，要计算泵的电能效率，很显然需要测量泵的流量和压力。另外，泵输入的电能也需要精确的测量。

通过电能效率的计算，我们就可以发现泵可以优化节能的潜力：

• 评估设备状况和剩余生命周期时间

• 某些泵的功率大于实际的需求

• 安装高能效的电机

• 将有不同流量需求的一条管路分开成几条，并且由不同功率的泵来驱动。

3. 系统负载和相位负载

目前来说，工厂的生产车间大部分都会安装各种改造和升级的设备或系统。这直接导致了很多单相位用电终端连接到电路回路中形成相位负载差。

为了识别和补偿非对称相位负载，工厂和企业有必要对电力回路进行监测，这样有助于：

• 评估和运行非对称相位负载电路系统

• 提醒系统出现非对称相位负载

• 对何处以及是否还能安装额外的用电设备做出决策

• 避免系统故障和无法预料的停机

4. 无功功率补偿

一个用电回路假如无功功率过高，那么通常就需要进行无功功率补偿。监视无功功率补偿设备有助于：

• 避免故障和不可预知的失控相位异载导致的设备停机

• 防止由于违反供电公司有关无功功率的条款规定导致的额外支出

数据管理设备

能源和数据管理设备(无纸记录仪）采集、储存并且可视化监视电能系统所需的所有相关能源数据。另外，我们的能源管理软件(Energo)可以非常直观地将能源数据处理成非常有意义的格式，甚至简单的报表。

系统性能和趋势:

• 负载峰值

• 功率因数

• 系统负荷

• 负载因数

• 电机效率（泵、压缩机、风扇等）

获益

监测和分析电力系统可以带来以下帮助：

• 在系统达到极限前提前干预

• 提前订立供电合同条款和条件以防额外的开支

• 识别负载峰值

• 量化系统升级改造带来的收益

投资回收期

计算示例:

为通风系统更换一个电机:

工况：

现有电机：

• 额定功率：7.5kW

• 能效等级IE 1(η=87.6%)

• 运行时间：7000小时/年

• 电价：0.8元/kWh

• 能耗等级IE 1:59914 kWh/年

新的高能效电机：

• 能效等级IE2(η=90%)

• 能耗等级IE 2: 58333kWh/年

• 高能效电机的投资额：1000元

节能量：59914kWh/年 - 58333kWh/年= 1581kWh/年

节省开支：1581 kWh * 0.8元= 1264元/年

投资回收期：1000元/1264元= 0.8年

投资回收期

小于10个月！