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1    方案背景與目標(biāo)

1.1  國家政策背景

我國已明確提出“碳達(dá)峰”與“碳中和”的雙碳目標(biāo)，即力爭在2030年前實現(xiàn)碳排放達(dá)峰，2060年前實現(xiàn)碳中和。國家能源局提出加快推進(jìn)能源數(shù)字化智能化發(fā)展，強調(diào)了數(shù)字化技術(shù)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(shè)對于實現(xiàn)重點區(qū)域、重點行業(yè)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(qū)與企業(yè)面臨更新更高的碳排放管理要求，急需數(shù)字化智能化平臺支撐碳管理體系建設(shè)，提升管理能力，確保能碳數(shù)據(jù)的及時性和有效性。在運營上，企業(yè)和園區(qū)追求綠色節(jié)能發(fā)展，智慧能碳管理平臺能夠幫助用戶直觀了解能源系統(tǒng)運行態(tài)勢，科學(xué)進(jìn)行節(jié)能改造和減排項目規(guī)劃，能碳平臺可契合用戶的管理需求和使用習(xí)慣，提供可量化的價值。

1.3  方案目標(biāo)

構(gòu)建一個集團(tuán)化的能源管理平臺，通過統(tǒng)一系統(tǒng)實現(xiàn)能源數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化，統(tǒng)一統(tǒng)計口徑和管理規(guī)范，以優(yōu)化成本和提升效率。該平臺將實現(xiàn)跨站點的能源數(shù)據(jù)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(jiān)測和專業(yè)的能碳管理，覆蓋工廠和園區(qū)的水電氣熱油等超過10種能源介質(zhì)，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(jié)合生產(chǎn)和工藝環(huán)節(jié)信息，開發(fā)多維數(shù)據(jù)圖表分析模塊，如能源費用、能源指標(biāo)、能源質(zhì)量分析等，幫助用戶識別異常并挖掘節(jié)能潛力。此外，平臺將全方位保障安全，提供基于ABB網(wǎng)絡(luò)安全管理體系的全生命周期網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)，并為用戶提供信息系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全等級保護(hù)認(rèn)證服務(wù)，確保項目的穩(wěn)定運行。

2 方案詳細(xì)介紹

ABB iCE600智慧能碳管理平臺是多站點的能碳監(jiān)控、分析、優(yōu)化的先進(jìn)解決方案。

2.1 系統(tǒng)架構(gòu)

2.1.1基于ABB集團(tuán)技術(shù)架構(gòu)，中國本土團(tuán)隊自主研發(fā)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(fā)平臺層和應(yīng)用層服務(wù)，不依賴于任何第三方云服務(wù)，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(shù)據(jù)中心。此外，平臺支持分布式部署，以滿足企業(yè)級數(shù)字化轉(zhuǎn)型的需求。

–       海量數(shù)據(jù)處理：

平臺具備高可靠性，多重優(yōu)化容器集群多節(jié)點部署和負(fù)載均衡策略，實現(xiàn)容器的自動化部署、擴展和故障轉(zhuǎn)移，提高集群的可用性。同時全面的資源監(jiān)控功能，多種交叉告警規(guī)則，實現(xiàn)資源不足或運行異常的提前預(yù)警，提高系統(tǒng)的運行可靠性。

–       全棧開放：

平臺開放性允許生態(tài)系統(tǒng)開發(fā)者或用戶通過API或其他開放接口，對平臺的數(shù)據(jù)、功能、服務(wù)進(jìn)行自由訪問和定制化開發(fā)。API接口開放，提供開放API接口，包括鑒權(quán)API、主數(shù)據(jù)API和設(shè)備監(jiān)測數(shù)據(jù)API，以支持生態(tài)系統(tǒng)的集成與開發(fā)。消息訂閱與轉(zhuǎn)發(fā)，實現(xiàn)消息訂閱服務(wù)，允許生態(tài)系統(tǒng)根據(jù)規(guī)則訂閱并接收設(shè)備監(jiān)測數(shù)據(jù)，以促進(jìn)應(yīng)用開發(fā)。數(shù)據(jù)庫訪問，在安全框架內(nèi)，開放數(shù)據(jù)庫訪問權(quán)限，以便生態(tài)系統(tǒng)直接獲取數(shù)據(jù)。算法部署與定制，支持算法的插件式部署和定制化開發(fā)，以滿足特定客戶需求，并實現(xiàn)算法結(jié)果的集成展示。

–       360安全防護(hù)：

平臺實現(xiàn)了端到端的安全設(shè)計，滿足國家網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)安全要求。網(wǎng)關(guān)支持TPM芯片和安全啟動，與物聯(lián)網(wǎng)平臺證書校驗和加密協(xié)議傳輸。基于多層次網(wǎng)絡(luò)隔離、服務(wù)隔離、數(shù)據(jù)隔離的縱深防護(hù)。在方案設(shè)計之初，利用網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)、數(shù)據(jù)隔離技術(shù)，構(gòu)建縱深安全防御體系。Ability云平臺已通過公安部信息系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全等級保護(hù)三級認(rèn)證 。

–       云邊協(xié)同控制：

通過自研的Ability Edge軟件，實現(xiàn)了資產(chǎn)/設(shè)備與物聯(lián)網(wǎng)平臺之間的安全連接和管理，確保了控制閉環(huán)的高效運作，并支持在線升級管理。Ability Edge軟件不僅簡化了復(fù)雜的數(shù)據(jù)連接，而且通過管理門戶從云端進(jìn)行管理，實現(xiàn)了邊緣節(jié)點和應(yīng)用程序的輕松部署。同時，Ability Edge軟件在所有層級提供持續(xù)的安全性，包括針對網(wǎng)絡(luò)滲透和未經(jīng)授權(quán)的訪問提供強大的保護(hù)，以及通過固有的安全特性實現(xiàn)工廠完整性和保密性真正的即插即用的架構(gòu)。

2.1.2 真正的即插即用的架構(gòu)

ABB iCE600智慧能碳管理平臺可實現(xiàn)各種能源設(shè)備的數(shù)據(jù)采集，包括但不限于：光伏、儲能、配電以及 水、氣、熱相關(guān)能源設(shè)備。現(xiàn)場能源設(shè)備，通過OPC和Modbus TCP/IP等協(xié)議與 ABB 邊緣網(wǎng)關(guān)共享數(shù)據(jù)。 

ABB 邊緣網(wǎng)關(guān)共享數(shù)據(jù)。ABB邊緣網(wǎng)關(guān)采用TPM 2.0技術(shù)，提供先進(jìn)的安全存儲和控制功能，確保數(shù)據(jù)的完整性和安全性。結(jié)合自主開發(fā)的網(wǎng)關(guān)程序，實現(xiàn)了高效的數(shù)據(jù)清洗過程，進(jìn)一步提升了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。這一創(chuàng)新的邊緣計算解決方案，不僅優(yōu)化了數(shù)據(jù)處理流程，還強化了整個系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。

2.1.3 基于行業(yè)專家經(jīng)驗，提供直觀的能碳分析結(jié)論

ABB iCE600智慧能碳管理平臺使用戶能夠遠(yuǎn)程獲取和深入理解全面的能源系統(tǒng)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(fēng)險，并最大限度地提高績效和安全性。

通過監(jiān)控能源設(shè)施的狀態(tài)和能量流動情況，結(jié)合ABB百年的能源行業(yè)認(rèn)知，開發(fā)多種針對性的能源分析模型和算法，以站點為整體，進(jìn)行大量不同設(shè)備數(shù)據(jù)的價值挖掘，以圖形方式直觀呈現(xiàn)分析結(jié)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(tǒng)一的統(tǒng)計標(biāo)準(zhǔn)，實現(xiàn)企業(yè)能源使用的基準(zhǔn)對標(biāo)和關(guān)鍵指標(biāo)的精確管控，從而推動企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。

2.2 能源管理解決方案，用數(shù)據(jù)強化能效管理

每個站點都有不同的能源需求和目標(biāo)。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(yè)的需求。用戶還可以高效率地定義、比較和訪問相關(guān)結(jié)果。

能源使用詳情：以站點為基礎(chǔ)，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(shè)備、區(qū)域、部門的使用情況的排名等。

能源績效指標(biāo)（EnPI）：通通過精細(xì)配置參數(shù)、靈活分組、以及定義時間段，平臺能夠深入追蹤并分析關(guān)鍵績效指標(biāo)的趨勢。助力企業(yè)執(zhí)行更為細(xì)致的分析，例如單品能耗分析、班組能耗分析等，從而精準(zhǔn)識別能源使用模式，優(yōu)化運營效率，并推動持續(xù)改進(jìn)。

能源成本及指標(biāo)情況：綜合考量不同能源介質(zhì)的收費標(biāo)準(zhǔn)，精確計算每個站點的能源成本。進(jìn)一步地，平臺根據(jù)企業(yè)設(shè)定的績效指標(biāo)，對各站點的能源使用效率和成本控制進(jìn)行深入分析，評估其指標(biāo)完成率，并據(jù)此進(jìn)行排名。這一過程不僅幫助企業(yè)洞察能源使用和成本控制的現(xiàn)狀，還促進(jìn)了各站點之間的良性競爭，激勵它們持續(xù)優(yōu)化能源管理，推動整體能源效率的提升。

電能質(zhì)量：訪問與每項資產(chǎn)關(guān)聯(lián)的電能質(zhì)量實時數(shù)據(jù)。分析并評估系統(tǒng)和設(shè)備層級的電能質(zhì)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(jiān)測分析：分析每項資產(chǎn)的有功功率、無功功率、功率因數(shù)等數(shù)據(jù)，并進(jìn)行最大功率分析，確保您的現(xiàn)場總有功功率不超過合同規(guī)定的功率。 

功率因數(shù)：監(jiān)測并分析每項可用資產(chǎn)的功率因數(shù)，并提供相關(guān)增減比，量化功率因數(shù)的影響。

報告：獲取包含相關(guān)現(xiàn)場信息的計劃報告。 可根據(jù)您的需要全面定制，按設(shè)備分組和時間接收報告，并能夠比較您的 數(shù)據(jù)。

提醒：通過電子郵件或短信自動發(fā)送提醒， 并立即獲取有關(guān)現(xiàn)場狀態(tài)的反饋。

AI智能預(yù)警：基于AI算法，實現(xiàn)能耗智能告警，及時發(fā)現(xiàn)異常能耗，及時干預(yù)。

2.3設(shè)備管理解決方案，數(shù)字賦能設(shè)備全生命周期管理 

通過精細(xì)化數(shù)據(jù)分析，我們?nèi)婀芾碓O(shè)備的生命周期，確保其運行的安全性。此外，我們對設(shè)備的能效性能進(jìn)行深入評估，以識別低效運行狀態(tài)，從而優(yōu)化運行效率并延長設(shè)備的使用壽命。

狀態(tài)監(jiān)測：實時查看各能源設(shè)備的詳細(xì)的資產(chǎn)性能信息

設(shè)備模型分析：通過深入分析資產(chǎn)的多維度數(shù)據(jù)，及時識別并預(yù)警異常運行狀況。有助于預(yù)防不必要的資源浪費，并確保資產(chǎn)價值的最大化保護(hù)。

運行工況分析：利用設(shè)備模型，平臺對每臺設(shè)備的使用率和功率效率進(jìn)行綜合評估。以便進(jìn)行精準(zhǔn)的擴容分析，并制定出針對性的維護(hù)計劃，以優(yōu)化資源配置并確保設(shè)備的持續(xù)高效運行。

數(shù)字孿生：訪問資產(chǎn)數(shù)據(jù)、實時信息、數(shù)據(jù)分析、事件記錄、運維規(guī)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(shè)備監(jiān)控需求。在檢測到關(guān)鍵情況時，系統(tǒng)能夠自動遠(yuǎn)程通知相關(guān)人員，確保及時采取措施，維護(hù)設(shè)備的正常運行和安全。

報告：獲取各種報告，更好地了解資產(chǎn)績效 情況并識別任何關(guān)鍵趨勢 

2.4碳管理解決方案，精準(zhǔn)核算，高效減碳   

嚴(yán)格遵循國際和國內(nèi)碳排放管理標(biāo)準(zhǔn)，包括ISO 14064:2018組織型碳核查量化與報告標(biāo)準(zhǔn)，以及行業(yè)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(yè)帶來更精細(xì)的碳排放數(shù)據(jù)洞察。這不僅幫助企業(yè)確保碳排放的合規(guī)性，還促進(jìn)了其環(huán)境影響的持續(xù)優(yōu)化和管理效率的提升。

碳排放源和系數(shù)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(hù)符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的系數(shù)來確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和有效性，為企業(yè)提供了可靠的碳排放管理基礎(chǔ)。

碳排放數(shù)據(jù)校驗和追溯：支持對內(nèi)部采集數(shù)據(jù)及第三方數(shù)據(jù)源進(jìn)行綜合分析，確保數(shù)據(jù)來源的一致性和可靠性。同時，可存檔所有相關(guān)記錄，為碳排放核查提供了完整的數(shù)據(jù)支持和追溯性。

碳排放結(jié)構(gòu)和強度分析：自動執(zhí)行碳排放結(jié)構(gòu)和強度分析，為碳管理提供即時的數(shù)據(jù)支持。不僅幫助企業(yè)實時監(jiān)控碳排放狀況，還能量化潛在的改進(jìn)空間，從而指導(dǎo)有效的減排策略。

報告：定期生成符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求的碳排放報告，通過提供詳盡的排放數(shù)據(jù)和分析，顯著提升了碳管理的效率和準(zhǔn)確性。 

能源機理和AI賦能，開啟專業(yè)能碳管理新篇章。基于能源機理深挖數(shù)據(jù)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(shè)計，直觀呈現(xiàn)關(guān)鍵指標(biāo)，助力用戶挖掘節(jié)能空間。人工智能技術(shù)深度結(jié)合。采用AI算法實現(xiàn)能耗智能告警，及時發(fā)現(xiàn)異常能耗，及時干預(yù)。其次，獨到的發(fā)電預(yù)測、用能預(yù)測和“源網(wǎng)荷儲”調(diào)控策略生成技術(shù)，智能優(yōu)化電力系統(tǒng)運行成本。

全生命周期的網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)。采用ABB的網(wǎng)絡(luò)安全管理體系，進(jìn)行平臺全生命周期網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)。具備網(wǎng)絡(luò)安全等級保護(hù)三級認(rèn)證服務(wù)，確保了用戶能夠享受到符合最高安全標(biāo)準(zhǔn)的服務(wù)。 

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(xiàn)從設(shè)備到用戶的無縫連接與數(shù)據(jù)流通。通過先進(jìn)的數(shù)據(jù)分析技術(shù)，平臺提供了一種簡潔而高效的能源管理模式，使企業(yè)能夠輕松實現(xiàn)能源使用的最優(yōu)化，同時確保操作的便捷性和決策的數(shù)據(jù)驅(qū)動性。

能源機理+AI賦能的一站式能碳管理應(yīng)用：利用ABB在能源行業(yè)的深厚專業(yè)知識，平臺精心打造了一系列先進(jìn)的能源分析模型和算法。這些工具通過將原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為深刻的數(shù)據(jù)分析結(jié)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(guān)鍵領(lǐng)域，還提供了極其靈活的看板定制功能。用戶可以根據(jù)自己的工作流程和個性化需求，輕松定制信息展示和監(jiān)控界面，實現(xiàn)真正意義上的個性化能源管理體驗。

自研安全穩(wěn)定開放的數(shù)字化平臺：依托先進(jìn)的ABB  Ability工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)，平臺具備強大的數(shù)據(jù)處理能力，支持高吞吐量、高并發(fā)操作，確保了系統(tǒng)的高可用性和可擴展性。此外，平臺實施了全面的網(wǎng)絡(luò)安全措施，保障了數(shù)據(jù)傳輸和存儲的安全性，為企業(yè)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(wǎng)關(guān)：定制的邊緣網(wǎng)關(guān)采用TPM 2.0技術(shù)，提供先進(jìn)的安全存儲和控制功能，確保數(shù)據(jù)的完整性和安全性。結(jié)合自主開發(fā)的網(wǎng)關(guān)程序，實現(xiàn)了高效的數(shù)據(jù)清洗過程，進(jìn)一步提升了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。這一創(chuàng)新的邊緣計算解決方案，不僅優(yōu)化了數(shù)據(jù)處理流程，還強化了整個系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。

全能源品類設(shè)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(shè)備模型的智能接入技術(shù)，我們簡化了接入流程，實現(xiàn)了與各種設(shè)備的無縫集成，為客戶提供了便捷、高效的能源數(shù)據(jù)管理和控制方式。

通過上述技術(shù)優(yōu)勢，經(jīng)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(xiàn)：

1)   能源使用效率提升：豐富的工業(yè)、建筑、典型能源系統(tǒng)用能模型和業(yè)務(wù)應(yīng)用，結(jié)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(shè)備模型，提供設(shè)備運行性能分析，高效管理。靈活的事件規(guī)則，用戶自定義配置設(shè)備關(guān)鍵指標(biāo)，實現(xiàn)基于設(shè)備狀態(tài)的運維，節(jié)省40%的設(shè)備運維費用。

3)   全面的網(wǎng)絡(luò)安全保障：專業(yè)的網(wǎng)絡(luò)安全管理團(tuán)隊和成熟的網(wǎng)絡(luò)安全管理體系，確保產(chǎn)品完全符合用戶的網(wǎng)絡(luò)安全要求，實現(xiàn)全生命周期的安全防護(hù)。