浅谈智慧能源管理系统SEMS

1 时代背景及意义

在企业生产成本中，能耗是可控的重要组成部分，降低能耗是企业降低生产成本的重要途径。伴随着社会的不断进步和科技的不断发展，节能技术与设备在企业生产过程的每一个环节中得到广泛应用。智慧能源管理系统可实现对各种能源(供配电、供水、蒸汽、天然气等)的集中监控，统一调度，对能耗进行分类计量，就会发现高能耗点和不必要的能耗消耗，通过科学、及时、合理地调度能源，提高能源利用率，达到提高能源综合利用率的目标。 

2 定义

 2.1智慧能源管理系统Smart Energy Management System（SEMS）SEMS，一般包含对水、电、气冷热能源使用状况管理，及现场压力、温湿度、视觉影像、生物识别等参数实行集中监测、管理和分散控制。以区域数据为基础,结合“AI+大数据”，通过数据分析、挖掘，针对各种能源需求及实际用能情况、产品能源单耗、工序能耗、重点设备用能等进行能耗统计、同环比分析、能源成本分析、用能预测、碳排分析等，为企业加强能源管理，提高能源利用效率、挖掘节能潜力、为节能评估、能源审计提供基础数据。

2.2这几年，她又融合了微电子技术、嵌入式系统、现场总线技术、物联网技术、数据库、Web技术、大数据处理、分布式计算等一体化的数据采集、监控、管理方案。实现对太阳能、风能、电力储能等新能源与传统能源的接入、路由、调度、控制等智能化管理功能等，并不断升级优化。

3 应用范围

适用于新建或者改建的能源供给企业、高耗能企业（钢厂酒店）和离散制造企业厂房、工业园区、集团公司等不同行业的能耗监测与管理的系统前期设计、中期施工和后期运行维护。在具体工程中可结合当地政府部门要求和企业管理需求以及各类能源综合性价比分析等，在系统软硬件配置上优化调整，满足各类工程能耗监测与管理的要求。

智慧能源管理系统应贯穿于企业的全过程寿命周期中。

4 组织架构

 一般的分为能效管理应用层、服务器层、网络通讯层、现场设备层4层 

4.1 能效管理应用层

以能源数据为基础和数据中心为支撑，建设智慧能源综合管理平台。实现实时监测、告警查收、报表输出、运维运检、资产管理、能耗分析、专家评估等功能。

4.2 服务器层

通过本地化或云平台的部署方式，建设一套分布式、多冗余的数据存储中心，基于“互联网+大数据”的有效利用，完成企业数据Al分析。

4.3 网络通讯层

基于现代化的数据传输网络，有线传输可以使用光纤、双绞线、VPN等方式，无线传输可以使用4/5G、WiFi、Lora、ZigBee、NB-IoT等方式。

4.4 现场设备层

改造或新增计量表计，实现对电能、水、汽等耗用情况的采集。也可以企业现有的MES、SCADA、DCS、ERP等进行多种方式的对接，实现能耗数据对接与共享。

5 作用及效果

5.1 完善能源信息的采集、存储、管理和利用

完善的能源信息采集系统，便于获得第一手运行工艺数据，实时掌握系统运行情况、及时采取调度措施，使系统尽可能运行在最佳状态，并将事故的影响降到最低。在企业能源管理部门的指导下，对能源系统采用分散控制和集中管理，是企业的能源管理水平适应企业的战略发展需要。

5.2 减少能源管理环节，优化能源管理流程，建立客观能源消耗评价体系

能源管理系统的建设，可实现在信息分析基础上的能源监控和能源管理的流程优化再造，实现能源设备管理、运行管理。有效实施客观的以数据为依据的能源消耗评价体系，绩效考核，减少能源管理的成本，提高能源管理的效率，及时了解真实的能耗情况和提出节能降耗的技术和管理措施，向能源管理要效益。

5.3 减少能源系统运行管理成本，提高劳动生产率

大型企业的能源系统规模大，结构复杂。传统的现场管理、运行值班和检修及其管理的工作量大，成本高。能源中心的建设，将为企业的管理体制改革中发挥重要示范作用。系统的最终目标之一可以实现远程抄表统一监控，简化能源运行管理，减少日常管理的人力投入，节约人力资源成本，提高劳动生产率。

SEMS：Smart Energy Management System,智慧能源管理系统，是一套集成连接层、数据层、关系层和展示层等多层业务架构的综合能源管理系统; ;预留了接入其他能源如供气、供热、供水等监控和管理的接口。

作者简介：

高武，河北石家庄人，本科，学士学位，电气工程师，国家注册二级机电工程师，研究方向工业电气设计和智能机器人，已发表多篇文章。

崔冉，河北石家庄人，本科，学士学位，电气工程师，研究方向工业电气设计和机器自动化。

2023年7月