水泥企业的主要能源是煤与电,能源成本是水泥企业成本的重要组成部分,一般会占到总体成本的60%以上。能效管理,最基础的功能是采集能耗数据,让企业能够及时了解能源的使用状况,掌握能源的成本,提高设备的能源使用效率,其核心目标是要通过能效管理帮助企业降低生产过程中的单耗,降低生产成本。同时能效管理也给企业生产管理者提供了另外一个了解生产状况的途径,即通过能耗的变化,及时了解生产过程的异常,从而及时调整生产,让生产恢复到正常状态。
当前水泥智能工厂建设正处于初级阶段,许多工厂正在进行各种试点应用或尝试性建设。水泥智能工厂建设的典型路径是自动化、信息化、智能化。能效管理是智能工厂信息化建设的重要管理内容,也是智能化建设的基础。随着智能工厂的推进,能效管理也应打上智能化的标签,一方面要实现能效管理的本质功能,如摸底数、降成本、指导生产;另一方面,也需要充分利用能耗数据,形成能源消耗的标准、设备最佳能效运行标准、设备启停机的最佳流程、峰谷平的优化调度、挖掘最佳工艺运行参数,给智能工厂提供低能耗优化运行的条件,并与自动化系统、专家系统结合,实现最优能效模式运行。
相比于传统的能效管理数据采集、自动抄表、生产实时监控及能耗监测与统计等功能,智能制造背景下的能效管理要充分利用能源消耗的数据,基于互联网及大数据的智能制造体系,更广泛地将人的智力因素与制造技术的智能因素紧密融合在一起,通过一定的方法论找到设备能源消耗标准或模型,并形成最优的操作规范,这些规范不但要给操作人员指导,同时也给智能控制系统提供控制依据。
智能制造背景下的能效管理目标如下:
(1)实时能耗监测,变事后管理为事中管理;
(2)以大数据分析为手段,形成能源消耗标准及相应的操作指导;
(3)通过能耗分析,实时指导设备运行维护;
(4)制定能耗绩效基准及相关的能耗预测模型;
(5)与专家控制系统结合,形成节能模式的生产控制;
(6)利用大数据优化新能源的使用。