什么是智慧能源解决方案？
当社会每一个环节的能源管理体系都得到完善，才会自下而上的形成一套国家的综合能源管控体系，进而完善国家的能源管理。以充分的力量来应对来自世界能源市场的压力。从小层面来讲，综合能源管控可视化系统实现了企业或者机构的降本增效的发展目标。从大方向来讲，综合能源管理是国家能源管理的重要部分。
据电力行业2020年度发展报告指出，2019年我国能源互联网建设速度加快，终端能源电气化水平有所提升。电力体制持续改革，电力科技创新逐步加快，标准化建设取得成效。同时构建全球能源互联网成为了全球共识，电力国际合作进一步加深。
由此可见，我国能源市场在转型的过程中也开始接轨国际。但是我国能源结构在长期发展中存在：各能源不能按比例协调发展、统计数据跟不上形势发展、难以进行准确的生产和消费统计、信息失真等问题。严重影响能源宏观决策与之后接入国际能源市场的安全性。
在江苏工业园区，运用天然气分布式热电冷三联供，完成资源阶梯级利用，能源综合率达到70%左右；在北京大学，通过监控平台管理，每年可节约2.25万吨用水量和116万千瓦的用电量；在上海，浦东供电公司利用云平台开展负荷填谷，使全域电力负荷下降约4%。诸多数据表明了，综合能源管理改变了能源使用节奏，也为该区域带来了新的发展活力。
借此选用基于 hightopo 帮助南京工业大学建立的综合能源管控可视化系统为案例。最初，学校对于节能要求比较简单。仅落实国家节能要求，完善能源管理体系，降低运营成本即可。但是随着物联网和5G技术的成熟，简单的节能管理已经难以满足需求。要真正做到综合能源管理，不光要实时收集数据，还要利用数据进行分析总结规律，对异常状况进行报警。实际降低能耗的同时还要与学校自身系统相连接。
可视化系统不光展示出整个园区，还密切对建筑物用能、能源管网进行监测。同时根据获取的数据对该建筑、该区域的能耗进行评价、审计、分析并生成具体的数据统计以便管理者查看并做出调整。还兼顾对设备全生命周期的管理，由被动维修变为主动保养，减少由于设备停摆所带来的损失。并且在 hightopo 的轻量架构的基础上可以与园区自身系统相接形成数据互通告别数据分离。学校通过节能降低了运行成本，减轻管理压力，同时学生的节能意识也在管理模式变化中得到了增强。
同样在工业生产活动中使用的高精度设备对电压稳定性要求极高，即便是出现极短时间的极小电压波动，也会导致生产偏差，对企业造成损失。而综合能源管控系统能做到精准调配资源，可以规避这种情况发生。
区域能源管理也为智慧城市增添了新思路，使得综合能源服务拥有更多展现方式。从完善区域的能源结构再到完善整个城市的能源分配管控，降低能耗成本，符合低碳绿色的时代发展需求。
Hightopo 是基于HTML5标准技术的Web前端2D和3D图形界面开发框架。
非常适用于实时监控系统的界面呈现，广泛应用于电信网络拓扑和设备管理，以及电力、燃气等工业自动化 (HMI/SCADA) 领域。Hightopo 提供了一套独特的 WebGL 层抽象，将 Model–View–Presenter (MVP) 的设计模型延伸应用到了 3D 图形领域。
参考资料：
官网——Web组态
百度百科——图扑软件
互联网、电力、能源专业。
打造清洁低碳、安全可靠、智能开放的能源互联网，构建现代智慧能源体系，是“双碳”目标下我国能源电力行业实现低碳转型发展的重要抓手。强调要构建以新能源为主体的新型电力系统，明确了“双碳”背景下我国能源电力转型发展的方向。是能源结构转型的路径。这是一条最基本、最重要、最普适的路径，要坚持能源脱碳的大方向，大力发展非碳基能源。
会议指出，适当降低社会保险费率，是为企业减负的定向调控重要举措，有利于稳增长、促就业。会议决定，在已降低失业保险费率的基础上，从10月1日起，将工伤保险平均费率由1%降至0.75%，并根据行业风险程度细化基准费率档次，根据工伤发生率对单位（企业）适当上浮或下浮费率；将生育保险费率从不超过1%降到不超过0.5%；工伤保险和生育保险基金超过合理结存量的地区应调低费率。实施上述政策，预计每年将减轻企业负担约270亿元。
会议认为，改革商业保险资金运用方式，对接国家重大战略和市场需求，有利于保险业创新增效，也可以带动社会有效投资，支持实体经济发展。会议确定，按照市场化专业化运作和商业可持续原则，设立中国保险投资基金。基金采取有限合伙制，规模为3000亿元，主要向保险机构募集，并以股权、债权方式开展直接投资或作为母基金投入国内外各类投资基金，主要投向棚户区改造、城市基础设施、重大水利工程、中西部交通设施等建设，以及“一带一路”和国际产能合作重大项目等。用长期稳定的资金支持打造公共产品和服务的经济新引擎。
会议通过《中华人民共和国商业银行法修正案（草案）》。草案借鉴国际经验，删除了贷款余额与存款余额比例不得超过75%的规定，将存贷比由法定监管指标转为流动性监测指标。这有利于完善金融传导机制，增强金融机构扩大“三农”、小微企业等贷款的能力。会议决定将草案提请全国人大常委会审议。
通过计量仪表、工控系统等采集、汇总本单位能耗数据，将能原消费数据准确、完整、及时接入到市级平台。接入端系统要通过网闸、防火墙、隔离等安全措施，确保内部系统安全和数据安全，要具备远程升级维保、一端多传、接收市级平台推送信息和用能单位自身能源管理所需的功能，将接入端系统的日常维护和设备更换等计入企业成本，确保系统数据上传的连续性、真实性，保障系统安全稳定运行。
目前有不少企业开始响应政府号召，开展能源管理系统建设。但是所采用的传统能耗管理系统仍存在许多缺点，主要表现为：
(1) 企业号召员工节约用电，但是员工的习惯一时难以改变，在管理上容易出现效率低下，单单靠提高员工的节能意识，见效缓慢。
(2) 对于用能设备无法做到实时感知，设备的运行状态不能实时掌握，仅仅依靠维护人员进行巡视，不仅需要投入大量的人力物力，还存在信息更新不及时，效率低下等问题。
(3) 多种种类的能源无法做到统一集中的监管，各类能管系统之间数据不互通，无法检测到厂区整体的用能全貌。
(4) 仅仅有数据的收集，不能够合理的对数据进行分析，处理。不能及时发现用能异常情况，也无法挖掘用能潜力，无法做到帮助企业及时调整用能措施。
充分融合互联网思维，广泛应用大云物移智新技术，推进企业内部完善能源计量体系，强化互联网与节能工作深度融合，提高企业内部各能源管理精细化信息水平。
整个能源管理系统，分为上层用于监控、管理的系统以及下层用于现场采集、监控的系统。具体包括：
1）集成分散至其他系统的能耗数据，细化设备的能耗计量；
2）建立能源数据自动采集网络，实现能耗数据（电、气、热）实时监测，减少人工投入、提高数据的准确性和实时性；
3）监测能源质量和利用效率，对能耗和能效异常自动预警和溯源；
4）监测重点耗能设备工艺参数，运行状态，实现对设备运行的精细化管理；
5）分析能效水平，为挖掘节能潜力指明方向和提供数据支撑；
6）对比工序能耗，实现工序的能耗精细化管理和绩效管理；
7）分类汇总能耗数据、自动生成能耗报表、财务报表,实现能耗精确统计与高效报表。
8）企业能耗在线监测数据传送到天津市重点用能单位能耗在线监测平台上。
设备的性能、外型安装尺寸及技术要求均符合国家标准（GB），设备部分机械尺寸、公差符合国际标准化委员会标准（ISO）。未列标准参见相应的GB、DL、IEC标准。
Ø DL/T 621-1997 交流电气装置的接地
Ø GB 50217-2018 电力工程电缆设计规范
Ø DL 476-2012 电力系统实时数据通信应用层协议
Ø DL/T 5137-2001 电测量及电能计量装置设计技术规程
Ø ANSI/NEMA ICS4 工业控制设备和系统的端子排
Ø ANSI/NEMA ICS6 工业控制设备和系统的外壳
Ø GB 4943 信息技术设备
Ø GB 9254 信息技术设备的无线电骚扰限值和测量方法
Ø GB 12325 电能质量 供电电压偏差
Ø GB/T 19582 基于Modbus协议的工业自动化网络协议规范
Ø GB/T 20279 信息安全技术 网络和终端隔离产品安全技术要求
Ø GB/T 29871-2013 能源计量仪表通用数据接口技术协议
Ø GB/T 29872-2013 工业企业能源计量数据集中采集终端通用技术条件
Ø GB/T 30976.1 工业控制系统信息安全 第1部分 评估规范
Ø GB/T 30976.2 工业控制系统信息安全 第2部分 验收规范
Ø CJ/T 188 用计量仪表数据传输技术条件
Ø DL/T 645 多功能电能表通信协议
Ø NHJC-04 重点用能单位能耗在线监测系统端设备接口协议规范
引用标准说明：
系统采用的所有设备及备品备件的设计、制造、检查、试验及特性都遵照最新版IEC标准和中国国家标准（GB标准）及国家电力行业标准（DL标准）等。所有标准都是最新版本，如标准间出现矛盾时，则按最高标准执行或可按双方商定的标准执行。若国家标准与行业标准不一致，以要求高的标准为准；且本技术方案中未列出的，或本技术方案与相关标准有冲突的，也以要求高的标准为准。
系统平台采用云瑞科技打造的综合能源智慧管理云平台，使用专有云部署，数据采集秒级、无点数限制；系统升级便利、扩展能力强；支持PC及移动APP端访问。同时具备与ERP、MES、WMS、PLM等信息系统集成能力。
数据采集平台采用国内或国际主流品牌采集软件对现场仪表、设
备进行数据
采集，保证数据采集的稳定性、准确性。
能耗在线监测系统网络结构共由四层组成：
1）感知层
感知层以智能通讯管理机为核心，通过以太网的方式采集电站电度表、燃气表、蒸汽表环等设备能源数据以及生产车间PLC生产数据。蒸汽站以LORA无线通讯的形式将采集数据传到距离较近的燃气站内通讯管理机上。
通讯管理机为嵌入式系统，内置LINUX操作系统，工业级的设计标准，系统鲁棒性（强壮）足以保障站控层通讯的稳定运行。设备配置多串口和网口的接口模式，适合跟不同接口和总线的设备进行通讯连接。
2）传输层
传输层的数据传输有两种方式：有线或者无线。借助于光纤通道可以实现稳定可靠的有线传输，如果在不具备有线传输的情况下，可以利用LORA无线网络，实现便捷的无线数据传输。
此项目借助企业内局域网及外网的形式进行数据传输。
3）服务层
服务层汇总接收各个站点传输的各类数据，并对数据进行整理和归类分析，充分利用和发挥大数据运算和存储的优势，给用户提供强大的系统支持和丰富的功能应用。平台集成了各种监控和管理功能，并对能源消耗（用电量、用气量、用汽量等）数据做了智能分析等高级应用。
4）展示层
展示层通过工作站、手机APP等多种展现形式随时随地访问系统，对电站进行全面监控管理，实时查看生产设备的运行状况，电站各用能单位的用能情况及视频等图像信息监控，也可以通过平台进行任务派发、接收，人员调配等运维管理工作。
1．可视化看板功能
将生产能效水平、能耗水平、产量的波动情况可视化，同时可营造全员参与节能降耗的意识。
全厂能源看板（实时展示全厂能源消耗、能源成本、能耗区域占比、能效水平等指标）、车间看板（实时展示各车间能耗消耗、关键设备运行状态、运行效率、能耗水平等指标）、能源质量看板（实时监测用电负荷、视在功率、有功功率等质量参数曲线趋势）、生产告警看板（实时展示指标告警、工艺参数告警、通讯告警，月度告警事件统计）等。
2. 数据采集管理
2个10kV电站、2个燃气站、一套二套厂房内各配置一台通讯管理机，通过RS-485通讯线、modbus通讯规约，采集电度表、燃气表、蒸汽计量表等设备的能耗数据及PLC设备生产数据，并传输到服务器，实现电站的能耗数据集中监控与分析。
3. 能源监测
监测全厂能源流向及能源消耗情况，可按计量等级、按能源、按时间依次查看企业的能源消耗情况（能流图）。
远程实时监测：面向各类能源运维管理人员，远程实时监视各计量点监测参数的当前值，监测参数异常可提示报警提示，可关联查看监测参数的历史值，支持列表和计量网络图形式，支持分类分级管理。
远程自动抄表：向各类能源运维管理人员，自动生成远程抄表统计表，抄表周期可配置，远程抄表统计表支持单表显示和多表显示。
采集设备状态监测：面向各类能源运维管理人员或系统管理人员，以列表或采集网络图的形式实时数据采集设备的工作状态（正常、故障），有故障及时报警提示。
4. 能源视图及能耗总览
通过全厂能源视图了解整个工厂的电、气等能源消耗情况，识别从工厂到车间的层级能源消耗分布，分层级展示能源消耗情况。
通过对日/月/年的能耗数据对能耗作出客观的评价。以友好的设计界面提供给能源管理的专业人员和运行管理专业人员使用，并从整体角度向企业能源管理中心系统管理人员提供一体化的安全保障机制和完善的基础管理平台。
5. 能效分析
（1）能效分析
了解自定义时间内各类能源的使用趋势，以及能耗占比情况。
可从时间、能源类型、同比环比、成本、车间等多维度对能源情况进行统计报表及视图对比等。
（2）能源流向管理
绘制能源流向图，直观展示全厂一级、二级、三级能源的消耗负荷，可按时间、能源种类进行自定义查询。
通过能源流向图可以直观了解能源从厂区到车间具体能源流向，通过能源流向图可以直观了解工厂重点耗能系统，建设成公司用能地图，并可自由选择显示一种或多种介质。
（3）能耗峰谷平分析
将各线路用能按照尖、峰、平、谷时段进行分项计量，可以统计任意时间期间的能耗，并可进行逐日、逐周、逐月、逐季度、逐年汇总。
可按小时、日、月、年的方式查询能源消耗的环比、同比分析，以曲线图、柱图、环形图和表格等多种形式进行显示。车间能耗横纵向对比，发现存在的差异，找出潜在的节能空间；通过对比不同时段的同一或不同车间用能情况，可以统计不同时段能耗的差异。
6. 移动端APP功能
系统支持通过移动终端手机APP进行即时访问，并通过手机APP接受现场异常告警信息、能源利用状况报告等，APP登陆用户数不受限。
按照“整体设计、分步实施、效率优先、确保安全”的原则思路，以提高供能可靠性、强化设备全寿命周期管理为主线，以生产精益化为重点，以技术管理创新为支撑，建立一套能耗在线监测系统，帮助企业加强各能源日常监控管理、能效对表等，同时还可对企业及各生产设备的集中监控，实现生产设备故障预警管理，提高供能可靠性,从而保障安全生产、高效生产，为企业用能优化、节能改造提供数据支撑。具体如下：
(1)采用信息化技术，实现能源实时在线计量，计量能源种类为：电能实现三级计量采集，天然气实现二级计量采集，蒸汽实现一级计量采集，经数据处理后，将生产用能源数据上传到天津市节能中心平台，满足发改委对高耗能企业能耗在线监测系统的基本要求。
(2)从生产的控制系统中采集关键数据，实现单位产品能耗、能源产品的主要控制参数的实时监控，并根据需要形成报表。
同时，系统可提供第三方接口，将企业能源消耗数据上传至天津节能中心。
云瑞科技综合能源管理云平台为企业管理者提供了一个能够定量衡量不同种类能源用能状况的标尺，采用基于规范化的能耗分项计量和监测结果进行行政监管，各单位用能情况一目了然，具有“公平、公正，公开”的效力。企业可以据此实施针对各个用能单位的规范化管理。
同时，企业管理者可以通过综合能源管理云平台了解企业的整体用能情况，通过“同比、环比，多路对比”等分析工具比较各单位的用能效产出比。了解企业用能趋势，明确企业节能方向。
最后通过综合能源管理云平台来督促各个用能单位的使用者，形成节约，高效的用能意识，针对全体员工进行正面的宣传和引导，达到节能的效果。
日前发布的《中共中央 国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》提出，加快推进工业领域数字化转型，推动互联网、大数据、人工智能、5G等新兴技术与绿色低碳产业深度融合。
业内专家认为，加速发展能源工业互联网是推动能源产业绿色低碳转型的重要举措，双碳目标将进一步推动能源工业互联网发展进入加速期。
我国能源领域国家级工业互联网平台建设从2019年起步，由国务院国资委等五部委，组织22家能源央企、26个省（区、市）国资委和46家能源国有企业共同打造，着力解决能源行业工控网络信息安全问题，推动能源领域供给侧结构性改革，为保障国家能源安全提供有力支撑。
随着国家级平台的建设发展，共商、共建、共享的平台发展理念深入人心，开放包容的能源工业互联网生态正在加速形成。
能源智慧中枢在双碳进程中作用日益凸显
能源工业互联网以网络为基础、平台为中枢、数据为要素、安全为保障。其平台又被称为能源“大脑”，能够汇聚能源生产、安全、经济、消费等数据，构建可感、可知、可视、可控的数据资源体系，支撑不同能源设备、系统、场站、企业、区域间实时安全感知与协同交互的应用场景，以及常态化平台运营管理、数据共享交易和生态链协同等活动。
国家级能源工业互联网平台专项工程由国家电力投资集团等15家能源国有企业共同出资组建的中能融合智慧 科技 有限公司负责建设运营。平台的功能定位聚焦两个主要方面：通过能源工控安全态势感知和能源大数据应用服务，一方面发挥保障国家能源安全作用，为能源管理和决策提供支撑，另一方面推动能源行业转型升级和绿色发展。
“这正是碳达峰、碳中和工作赋予能源行业的主要任务。”中能融合智慧 科技 有限公司董事长王海表示，“要想统筹好能源安全、低碳转型和稳定供应之间的关系，能源工业互联网平台作为智慧中枢将扮演日益重要的角色。”
在保障能源安全方面，目前，国家级能源工业互联网平台已初步构建起全国性能源工控网络安全态势感知系统。平台累计接入3600余个国有发电场站安全数据，实现风光水火核5大类、31个省（区、市）全覆盖。平台建设以来，已累计向场站和集团侧推送分析报告97163份、咨询类回访报告1248份、取证分析类报告282份、高危告警事件通知212份，资产分析类报告20份，完成15家集团83个电厂共16061721次告警消缺，相较去年同期威胁告警下降90%，全面提升了国有发电场站的安全防护能力。
在推进能源转型和提质增效方面，平台已初步实现发电类数据汇聚和分析利用，具备向煤炭、石油、天然气等领域复制推广的条件。电力经济类数据可自动采集。平台已开展与12家电力央企、约2500个场站经济类数据的试传输工作，涵盖国务院国资委会同能源局制定的风光水火核5 类场站的163个经济类数据指标。全国电力消费类数据指标体系已初步建立，目前已启动电力消费数据对接工作。另外，依托平台联合产业链上下游相关单位开发的火电智慧运行辅助系统、火电厂设备远程故障预警、风电厂风功率预测、风电场设备故障预警等智慧应用已上线试用。
“近期多地拉闸限电、有序用电，以及煤炭等一次能源价格飙升暴露出我国经济转型和能源转型中的阵痛。”谈及近期能源焦点问题，王海表示，加快能源工业互联网发展是顺应产业和技术变革趋势的客观要求，也是深化能源供给侧结构性改革、推动能源工业转型升级的重要举措。在能源供给和消费的预测、预警、预报，能源安全管理、节能提效等方面，国家级能源工业互联网平台都具备资源和功能优势，也肩负着尤为重大的责任。
共营开放包容的能源工业互联网生态
“目前，我国具有一定行业区域影响力的工业互联网平台超过100多家，服务的企业达到160万家，同时平台连接的重要的工业设备数已经超过了7600万台套。”在10月18日举办的2021全球工业互联网大会上，中国工业互联网研究院院长鲁春丛介绍。该研究院数据显示，工业互联网相关核心企业规模年均增速超过20%，呈加速发展趋势。
这一趋势亦在能源领域显现。近年来，各能源央企纷纷开展信息基础设施建设，能源工业互联网平台、智慧能源平台等信息化、数字化、智能化功能平台和应用大量涌现。数据孤岛、数据壁垒问题也在能源行业出现。
“建设国家级平台的一个重要意义就在于消除数据孤岛，打破数据壁垒。”王海认为，专项工程3年来的建设历程也是逐步凝聚行业共识的过程。“平台与各能源企业的数据平台相通，数据交互。政产学研各单位形成了一条生态链，大家并非矛盾对立，而是共商、共建、共享。能源工业互联网生态体系正在加速形成。”
早在2019年2月，平台的牵头企业国家电投就与中国电力企业联合会共同发起成立了中国智慧能源产业联盟，会员涵盖了能源央企、地方能源国企和龙头民企、知名科研院校等。联盟推动政产学研用合作，攻克发展瓶颈，打造创新链、产业链，推动各种资源的开放共享，促进专业化服务发展，形成国内外行业、学术交流机制。联盟的成立为能源工业互联网发展进一步凝聚合力。
今年9月15日，能源工业互联网建设再添生力军——中能融合智慧 科技 有限公司牵头发起的北京能源工业互联网研究院揭牌成立，股东单位覆盖能源工业互联网产业链上下游头部企业，旨在打造能源工业互联网融合发展的开放平台，布局共性技术和场景应用平台研发，在标准规范、协同创新方面全面推进行业应用落地。该研究院融入能源工业互联网行业大生态，将与生态链条各方共同实现大发展。
放眼工业互联网大赛道，相关专家和机构认为其蕴含着我国信息技术领域中长期最大的市场空间和投资机会。今年初，工信部发布《工业互联网创新发展行动计划（2021-2023年）》，指出2021至2023年是我国工业互联网的快速成长期，提出到2023年实现工业互联网新型基础设施建设量质并进，新模式、新业态大范围推广，产业综合实力显著提升的发展目标。政策利好促进能源工业互联网发展为能源行业孕育更多新机遇。
“未来的国家级能源工业互联网平台建设既要抢抓机遇，也应成为能源行业各方主体寻求新机遇的平台。”王海介绍，到今年底，平台将实现在电力、石油、天然气、煤炭等领域全覆盖， 探索 形成能源类数据共享交易模式和分级分类管理机制，并具备向其他行业复制推广的条件。到2022年，平台将向多行业、多区域中心延伸推广，基本建成协同创新生态体系，全面建成能源金融服务中心，向行业上下游产业链企业提供金融服务。
【纠错】【责任编辑:索炜】
