1 方案背景與目標
1.1 國家政策背景
我國已明確提出“碳達峰”與“碳中和”的雙碳目標,即力爭在2030年前實現碳排放達峰,2060年前實現碳中和。國家能源局提出加快推進能源數字化智能化發展,強調了數字化技術在能源管理中的重要性。在此背景下,智慧能碳管理平臺的建設對于實現重點區域、重點行業碳排放管理的可量化、可視化和智能化具有重要意義。
1.2 用戶需求角度
園區與企業面臨更新更高的碳排放管理要求,急需數字化智能化平臺支撐碳管理體系建設,提升管理能力,確保能碳數據的及時性和有效性。在運營上,企業和園區追求綠色節能發展,智慧能碳管理平臺能夠幫助用戶直觀了解能源系統運行態勢,科學進行節能改造和減排項目規劃,能碳平臺可契合用戶的管理需求和使用習慣,提供可量化的價值。
1.3 方案目標
構建一個集團化的能源管理平臺,通過統一系統實現能源數據的標準化,統一統計口徑和管理規范,以優化成本和提升效率。該平臺將實現跨站點的能源數據匯總、對比和分析,從而提高能源管理的效率。同時,平臺將提供全品類能源監測和專業的能碳管理,覆蓋工廠和園區的水電氣熱油等超過10種能源介質,平臺將提供超過150個即用的能碳分析模塊,通過模塊化的能源聚合和分析模型,結合生產和工藝環節信息,開發多維數據圖表分析模塊,如能源費用、能源指標、能源質量分析等,幫助用戶識別異常并挖掘節能潛力。此外,平臺將全方位保障安全,提供基于ABB網絡安全管理體系的全生命周期網絡安全防護,并為用戶提供信息系統網絡安全等級保護認證服務,確保項目的穩定運行。
2 方案詳細介紹
ABB iCE600智慧能碳管理平臺是多站點的能碳監控、分析、優化的先進解決方案。
2.1 系統架構
2.1.1基于ABB集團技術架構,中國本土團隊自主研發的底層平臺
平臺具備5大平臺核心能力:
– 靈活部署:
平臺自主研發平臺層和應用層服務,不依賴于任何第三方云服務,提供靈活的多種部署方案。支持在華為云和微軟云上等云平臺部署,并且能夠輕松適配私有云以及本地數據中心。此外,平臺支持分布式部署,以滿足企業級數字化轉型的需求。
– 海量數據處理:
平臺具備高可靠性,多重優化容器集群多節點部署和負載均衡策略,實現容器的自動化部署、擴展和故障轉移,提高集群的可用性。同時全面的資源監控功能,多種交叉告警規則,實現資源不足或運行異常的提前預警,提高系統的運行可靠性。
– 全棧開放:
平臺開放性允許生態系統開發者或用戶通過API或其他開放接口,對平臺的數據、功能、服務進行自由訪問和定制化開發。API接口開放,提供開放API接口,包括鑒權API、主數據API和設備監測數據API,以支持生態系統的集成與開發。消息訂閱與轉發,實現消息訂閱服務,允許生態系統根據規則訂閱并接收設備監測數據,以促進應用開發。數據庫訪問,在安全框架內,開放數據庫訪問權限,以便生態系統直接獲取數據。算法部署與定制,支持算法的插件式部署和定制化開發,以滿足特定客戶需求,并實現算法結果的集成展示。
– 360安全防護:
平臺實現了端到端的安全設計,滿足國家網絡和數據安全要求。網關支持TPM芯片和安全啟動,與物聯網平臺證書校驗和加密協議傳輸。基于多層次網絡隔離、服務隔離、數據隔離的縱深防護。在方案設計之初,利用網絡、服務、數據隔離技術,構建縱深安全防御體系。Ability云平臺已通過公安部信息系統網絡安全等級保護三級認證 。
– 云邊協同控制:
通過自研的Ability Edge軟件,實現了資產/設備與物聯網平臺之間的安全連接和管理,確保了控制閉環的高效運作,并支持在線升級管理。Ability Edge軟件不僅簡化了復雜的數據連接,而且通過管理門戶從云端進行管理,實現了邊緣節點和應用程序的輕松部署。同時,Ability Edge軟件在所有層級提供持續的安全性,包括針對網絡滲透和未經授權的訪問提供強大的保護,以及通過固有的安全特性實現工廠完整性和保密性真正的即插即用的架構。
2.1.2 真正的即插即用的架構
ABB iCE600智慧能碳管理平臺可實現各種能源設備的數據采集,包括但不限于:光伏、儲能、配電以及 水、氣、熱相關能源設備。現場能源設備,通過OPC和Modbus TCP/IP等協議與 ABB 邊緣網關共享數據。
ABB 邊緣網關共享數據。ABB邊緣網關采用TPM 2.0技術,提供先進的安全存儲和控制功能,確保數據的完整性和安全性。結合自主開發的網關程序,實現了高效的數據清洗過程,進一步提升了數據的準確性和可靠性。這一創新的邊緣計算解決方案,不僅優化了數據處理流程,還強化了整個系統的安全性和穩定性。
2.1.3 基于行業專家經驗,提供直觀的能碳分析結論
ABB iCE600智慧能碳管理平臺使用戶能夠遠程獲取和深入理解全面的能源系統性能信息,幫助用戶在整個運營過程中最大限度地降低成本和風險,并最大限度地提高績效和安全性。
通過監控能源設施的狀態和能量流動情況,結合ABB百年的能源行業認知,開發多種針對性的能源分析模型和算法,以站點為整體,進行大量不同設備數據的價值挖掘,以圖形方式直觀呈現分析結果,ABB 能源管理平臺幫助您適時做出正確的決策。
同時,基于多站點的聚合分析,ABB iCE600智慧能碳管理平臺采用統一的統計標準,實現企業能源使用的基準對標和關鍵指標的精確管控,從而推動企業的可持續發展戰略。
2.2 能源管理解決方案,用數據強化能效管理
每個站點都有不同的能源需求和目標。因此,ABB iCE600智慧能碳管理平臺的能源管理解決方案使用可配置的組件來滿足企業的需求。用戶還可以高效率地定義、比較和訪問相關結果。
能源使用詳情:以站點為基礎,計算個在選定期間的總能源使用詳情,包括:電能、用水、用氣、用熱等。以及各分項能源,各設備、區域、部門的使用情況的排名等。
能源績效指標(EnPI):通通過精細配置參數、靈活分組、以及定義時間段,平臺能夠深入追蹤并分析關鍵績效指標的趨勢。助力企業執行更為細致的分析,例如單品能耗分析、班組能耗分析等,從而精準識別能源使用模式,優化運營效率,并推動持續改進。
能源成本及指標情況:綜合考量不同能源介質的收費標準,精確計算每個站點的能源成本。進一步地,平臺根據企業設定的績效指標,對各站點的能源使用效率和成本控制進行深入分析,評估其指標完成率,并據此進行排名。這一過程不僅幫助企業洞察能源使用和成本控制的現狀,還促進了各站點之間的良性競爭,激勵它們持續優化能源管理,推動整體能源效率的提升。
電能質量:訪問與每項資產關聯的電能質量實時數據。分析并評估系統和設備層級的電能質量情況,包括頻率、三相不平衡、電壓合格率、電流諧波、電壓諧波等分析
功率監測分析:分析每項資產的有功功率、無功功率、功率因數等數據,并進行最大功率分析,確保您的現場總有功功率不超過合同規定的功率。
功率因數:監測并分析每項可用資產的功率因數,并提供相關增減比,量化功率因數的影響。
報告:獲取包含相關現場信息的計劃報告。 可根據您的需要全面定制,按設備分組和時間接收報告,并能夠比較您的 數據。
提醒:通過電子郵件或短信自動發送提醒, 并立即獲取有關現場狀態的反饋。
AI智能預警:基于AI算法,實現能耗智能告警,及時發現異常能耗,及時干預。
2.3設備管理解決方案,數字賦能設備全生命周期管理
通過精細化數據分析,我們全面管理設備的生命周期,確保其運行的安全性。此外,我們對設備的能效性能進行深入評估,以識別低效運行狀態,從而優化運行效率并延長設備的使用壽命。
狀態監測:實時查看各能源設備的詳細的資產性能信息
設備模型分析:通過深入分析資產的多維度數據,及時識別并預警異常運行狀況。有助于預防不必要的資源浪費,并確保資產價值的最大化保護。
運行工況分析:利用設備模型,平臺對每臺設備的使用率和功率效率進行綜合評估。以便進行精準的擴容分析,并制定出針對性的維護計劃,以優化資源配置并確保設備的持續高效運行。
數字孿生:訪問資產數據、實時信息、數據分析、事件記錄、運維規劃、文檔等
事件和通知:提供靈活的自定義事件配置功能,以滿足多樣化的設備監控需求。在檢測到關鍵情況時,系統能夠自動遠程通知相關人員,確保及時采取措施,維護設備的正常運行和安全。
報告:獲取各種報告,更好地了解資產績效 情況并識別任何關鍵趨勢
2.4碳管理解決方案,精準核算,高效減碳
嚴格遵循國際和國內碳排放管理標準,包括ISO 14064:2018組織型碳核查量化與報告標準,以及行業特定的溫室氣體排放核算方法與報告指南。通過提供深度碳排放核算和分析工具,為企業帶來更精細的碳排放數據洞察。這不僅幫助企業確保碳排放的合規性,還促進了其環境影響的持續優化和管理效率的提升。
碳排放源和系數管理:允許用戶自定義范圍1和范圍2的碳排放源項目,并通過維護符合行業標準的系數來確保數據的準確性和有效性,為企業提供了可靠的碳排放管理基礎。
碳排放數據校驗和追溯:支持對內部采集數據及第三方數據源進行綜合分析,確保數據來源的一致性和可靠性。同時,可存檔所有相關記錄,為碳排放核查提供了完整的數據支持和追溯性。
碳排放結構和強度分析:自動執行碳排放結構和強度分析,為碳管理提供即時的數據支持。不僅幫助企業實時監控碳排放狀況,還能量化潛在的改進空間,從而指導有效的減排策略。
報告:定期生成符合行業標準要求的碳排放報告,通過提供詳盡的排放數據和分析,顯著提升了碳管理的效率和準確性。
能源機理和AI賦能,開啟專業能碳管理新篇章。基于能源機理深挖數據價值。引入的超過150個能碳分析模塊,采用即插即用的模塊化設計,直觀呈現關鍵指標,助力用戶挖掘節能空間。人工智能技術深度結合。采用AI算法實現能耗智能告警,及時發現異常能耗,及時干預。其次,獨到的發電預測、用能預測和“源網荷儲”調控策略生成技術,智能優化電力系統運行成本。
全生命周期的網絡安全防護。采用ABB的網絡安全管理體系,進行平臺全生命周期網絡安全防護。具備網絡安全等級保護三級認證服務,確保了用戶能夠享受到符合最高安全標準的服務。
3 代表性及推廣價值
ABB iCE600智慧能碳管理平臺采用端到端的整體解決方案,實現從設備到用戶的無縫連接與數據流通。通過先進的數據分析技術,平臺提供了一種簡潔而高效的能源管理模式,使企業能夠輕松實現能源使用的最優化,同時確保操作的便捷性和決策的數據驅動性。
能源機理+AI賦能的一站式能碳管理應用:利用ABB在能源行業的深厚專業知識,平臺精心打造了一系列先進的能源分析模型和算法。這些工具通過將原始數據轉化為深刻的數據分析結果,極大地提升了決策的洞察力。平臺不僅功能全面,覆蓋了能源管理的每一個關鍵領域,還提供了極其靈活的看板定制功能。用戶可以根據自己的工作流程和個性化需求,輕松定制信息展示和監控界面,實現真正意義上的個性化能源管理體驗。
自研安全穩定開放的數字化平臺:依托先進的ABB Ability工業物聯網技術架構,平臺具備強大的數據處理能力,支持高吞吐量、高并發操作,確保了系統的高可用性和可擴展性。此外,平臺實施了全面的網絡安全措施,保障了數據傳輸和存儲的安全性,為企業提供了一個既高效又安全的能源管理平臺。
安全靈活的邊緣網關:定制的邊緣網關采用TPM 2.0技術,提供先進的安全存儲和控制功能,確保數據的完整性和安全性。結合自主開發的網關程序,實現了高效的數據清洗過程,進一步提升了數據的準確性和可靠性。這一創新的邊緣計算解決方案,不僅優化了數據處理流程,還強化了整個系統的安全性和穩定性。
全能源品類設備覆蓋,即插即用:平臺提供全面的能源管理解決方案,涵蓋水、電、氣、熱、油等多種能源類型,確保全方位覆蓋。利用基于設備模型的智能接入技術,我們簡化了接入流程,實現了與各種設備的無縫集成,為客戶提供了便捷、高效的能源數據管理和控制方式。
通過上述技術優勢,經過實際項目驗證,ABB iCE600智慧能碳管理平臺可以為用戶帶來可量化的價值。ABB iCE600智慧能碳管理平臺助力客戶實現:
1) 能源使用效率提升:豐富的工業、建筑、典型能源系統用能模型和業務應用,結合AI分析,幫助提高能源效率,降低能源成本10%。
2) 運維效率提升:基于設備模型,提供設備運行性能分析,高效管理。靈活的事件規則,用戶自定義配置設備關鍵指標,實現基于設備狀態的運維,節省40%的設備運維費用。
3) 全面的網絡安全保障:專業的網絡安全管理團隊和成熟的網絡安全管理體系,確保產品完全符合用戶的網絡安全要求,實現全生命周期的安全防護。