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能源管理在石油企业中的应用
发布时间:2022-11-30

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石油企业的能耗非常大,这与两个方面有关,其一是石油企业生产制造的特点决定了能源消耗量非常大,其二是现有的能源管理系统比较滞后,难以实现精细化管理。传统的能源管理方式比较粗放,多为事后管理,缺乏事前、事中管理,信息化水平不高,难以对石油企业能源消耗情况进行及时统计、分析,无法实现现有能源的有效分配和利用。立足现代化信息技术,建设石油企业的能源管理系统,能够大幅度提升能源管理水平,提升全体职员的节能意识,对能源进行集中、系统、有效的管理。基于此,开展石油企业的能源管理和控制的分析研究就显得尤为必要。

一、石油企业建设能源管理系统的必要性

有油企业是能耗大户,能源消耗量非常大,传统粗放式的管理模式已难以满足现代化石油企业的发展需求,建设石油企业的能源管理信息化系统势在必行,其必要性主要体现在以下几个方面;

第一,通过建设石油企业的能源管理信息化系统,能够将能源的采购、供应、转换、输配、使用等汇总到一个平台上集中管理,从能源使用前期、中期、后期方面同时入手,实现全过程能源管理,从而实现能源使用前有计划、使用中有跟踪控制、使用后有评价的闭环管理系统,提升能源使用效率。

第二,有助于实现总部-企业集成一体化管理,利用先进的信息技术,可将石油企业现有的技术、生产工艺、管理制度等全部转化为节能生产力。比如将先进的节能应用模式、实时优化技术、三维立体模拟技术等和石油企业的能源管理信息系统相互结合,实现对能源的定量化管理。

第三,建设石油企业的能源管理信息系统,也是工业化和信息化相互融合的必然需求,是石油企业在现代化中持续发展的关键,能够有效降低能源消耗成本,提升能源利用率。

二、石油企业综合能源管控平台建设思路

1.整体规划,分布实施

从能耗双控、碳排放双控的角度出发,结合国家发展战略,进行总体规划和设计。通过企业能耗、碳排放数据与经济数据的结合,逐步形成“油田热力站综合能源服务平台”。

2.资源整合,信息共享

通过对企业数据的梳理,从数据、功能、应用、发布、权限上进行全面整合,达到功能的完善、数据相互共享、权限的统一分配,平台的统一应用、信息的统一发布,全面实现信息的交换共享和充分利用。

3.一数一源,一源多用

建立统一物联网平台,支持大数据采集、非法数据过滤、校验、修正等,实现源数据的统一收集、统一管理,为目标考核、总量和强度控制、能效分析等管理提供科学、准确、及时、有效的数据。

4.创新技术,兼顾使用

充分利用物联网、云计算、AI、大数据等成熟的新技术,保障平台的先进性,将科学的管理理念和先进的技术手段紧密结合起来,既能在一定时期内保证平台的先进性,又能保障平台的实用和稳定运行。

三、石油企业能源管理建设内容

1.能源计量体系

按照要求配备企业能源计量仪表,企业一 级(集团)、二级(分厂)、三级(车间)能源计量仪表配备率基本达到 100%,有条件的企业配备三级(重要耗能装置或设备)能源计量仪表,并将不具备数据采集接口的机械表更 换为智能仪表。完善能源计量体系,保证其具有完整性、冗 余性、可靠性和可集成性。实现主要能源介质(煤、电、蒸 、汽、水、燃料气、氮气等)的准确计量,对能源生产和消耗量的统计应细化到分厂和车间,实现对车间或班组考核的能 源精细化管理。

2.能源数据采集网络


根据能源管理中心的功能需求,开展能源计量仪表(含新增、改造及已有仪表)现场数据采集系统的适应性接入改造,基于已有自动化系统,完善现场数据采集网络和工业主干网络,在满足安全性和隔离性技术要求下,实现能源计量数据、能源系统操作和质量数据、关键生产数据集中统一采集到能源管理中心。

3.能源管理中心基础平台

能源管控调度指挥中心应包括控制室工程、机房工程、弱电智能化工程、大屏幕工程、视频及通信工程等基础系统。

4.能源集中监控平台

基于实时数据库和监控图组态系统,建设能源综合监控系统。实现对各级(集团、分厂、车间、重要耗能设备)多种能源介质(煤、电、蒸汽、水、燃料气、氮气等)产、存、耗全过程的实时监控,掌握其历史和实时趋势。实时记录能源系统事件,实时掌握能源使用消耗情况,实现对各类产能、供能和用能过程及设备的实时监控、异常报警和分析管理。对重点耗能设备(变压器、锅炉、加热炉、汽机、风机、空压机、泵等)进行能效实时计算与监控,实时监控与优化设备的能源利用率、设备运行与生产负荷之间的匹配度。通过综合监控系统,建设集团、分厂、车间、重要耗能设备四级能源监控系统。

5.能源闭环管理平台

基于综合集成平台和能源管理系统,建设集团、分厂、车间和班组四级能源管理体系,实现从能源计划、实绩、调度、运行到统计分析、考核的全方位闭环管理,逐级追溯到班组,实现精细化管理。能源管理系统包括能源计划与实绩管理、能源调度运行管理(调度日志、异常监察、停服役、运行方式变更、事故、应急预案管理等)、能源统计分析(同比、环比、对标、成本、关联分析等)、能源考核管理、能源计量结算管理、能源计量器具管理、能源质量管理、能源报表管理等功能模块。

6.能源平衡与优化调度平台

建立能源介质产耗预测模型,准确掌握主要能源介质(电、蒸汽、燃料气等)未来产耗平衡变化趋势,为事前调度提供预测数据;建立能源介质管网(蒸汽、燃料气管网等)模拟模型,提高对管网的监控力度,及时掌握调度指令对管网的影响程度,及时提供优化的管网调度方案,准确掌握管网内部细节信息,有效评估管网设计合理性;以能源成本低和放散少为目标,基于能源介质产耗预测数据和管网模拟结果,建立多能源介质协同优化调度模型,在线、实时提供准确的能源系统优化调度方案。

7.高耗能装置或设备的节能优化控制系统

基于多变量预测控制和先进控制技术,实现锅炉等高耗能设备的优化控制,提高设备运行平稳性和工艺参数控制精度,降低能耗。根据企业能源管理需求,对重点耗能单元、设备和相关生产工艺进行必要的节能技术改造。

四、石油企业能源管理系统功能设计

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                                                                                                                                             系统架构
五、石油企业建设能源管理系统的效益分析

1.社会效益:能源管理平台的建设,有利于生态环境建设和经济发展结合起来,处理好长远与眼前、全局与局部的关系,促进企业效益、经济效益和社会效益的协调统一,助力企业实现碳中和战略目标落地。

2.经济效益:实现企业科学化、精细化的用能管控,规范企业用能管理制度,提高能源利用效率,减少能源消耗,从而节省企业用能成本。通过对同类项目的节能平均值估算,能够实现能耗成本10%左右的节约量,为企业带来直观经济效益,实现降本增效。

石油企业的节能减排是一项长期且艰巨的任务,不仅需要一系列切实可行的技术和措施,而且更需要众多掌握节能减排技术且有着良好节能减排意识的一线工作者。企业节能减排的有效实施需要政府、企业、研究机构和人才培养单位的紧密配合。只有这样,企业才能在节能减排的同时提高经济效益、社会效益和综合竞争力。