能源需求侧系统的应用

摘 要 随着国民经济的持续增长，工业化进程的加速，对能源的需求量也越来越大，能源供应已经满足不了快速增长的能源需求，越来越突出的问题是在高速发展的经济中所面临的能源问题与大量能源消耗。在“十三五”规划中，党中央提出了重点建设资源节约型和环境友好型社会的倡议，要大力发展绿色循环经济，积极应对全球气候变化，节约能源、加大环境保护力度，减少碳排放量。达到节约能源和保护环境目的亟需建立一套有效的能源需求侧管理系统来最大程度地解决能源供需矛盾，提高社会整体能源使用效率，降低碳排放量，降低终端用户的用能成本。

【关键词】物联网 能源需求侧 电力需求侧 DSM

本系统是在“苏州智电节能科技有限公司电力需求侧系统”的研发与应用实践的基础上通过对当前工业企业的用能特点的调查与分析，摒弃了传统通过人工抄表的方式统计用能手段，充分利用无线网络、嵌入式技术、传感器技术、云计算、分布式、大数据、移动互联网技术与物联网相结合的现代信息技术设计了相匹配的能源需求侧系统，满足了终端用户通过能源需求侧系统科学管理和使用能源，实现能源数据管理的“网络化、可视化、精细化、智能化”，真正的像管理人、财、物一样管理能源消耗，从传统的单项节能向系统型的管理节能，变要我节能为我要节能。通过平台不仅能掌握全厂的电力经济运行、设备运行和节能减排等情况，还能实时了解自己的电力生产情况和发电设备的工况，实现“安全、可靠、经济、高效、洁净”用电与发电；满足了政府部门通过平台掌握所管理辖区的能源经济运行情况；同时，还可以通过“平台”实时掌控辖区内能源供应与能源消耗情况，动态的了解重点用户的用能情况、生产情况以及用能需求。

1 能源需求侧系统平台架构

能源需求侧系统构建了一个模块化的、开放性的管理控制平台，具有互操作性和兼容性；平台各子系统均使用标准的数据访问技术，同时充分考虑系统管理维护的层次化、可视化并做到系统的所有资源清晰可视；实现数据的网上安全共享。

能源需求侧系统的设计理论以“适用、先进”为基础，同时结合项目特点，坚持“打牢基础、全面规划、分布应用”为原则；

能源需求侧系统的体系架构分为三层，分別是感知层、网络层、应用层，感知层通过在企业设备上安装传感器来采集设备能耗数据，网络层用于能源数据的传输，应用层主要分析能源数据在前端页面的可视化。

1.1 平台基本构成

能源需求侧系统主要由数据实时采集、数据实时传输、数据分析汇总三部分组成。与物联网的感知层、传输层和应用层三层架构相对应。系统的感知层主要通过各种传感器采集企业设备的能耗数据，传输层是通过使用TCP/IP协议在网络上将能源数据上传到数据中心，应用层对能耗数据进行横向和纵向大数据挖掘分析，实现能源数据的“可视化”应用。

1.2 能源需求侧系统的功能

能源需求侧系统主要分为宏观经济分析、供需形势分析、有序用电、需求响应、在线监测、报表汇总、诊断与告警、参数管理、系统管理、门户网站等功能模块。

1.2.1 宏观经济分析模块

由经济综合分析、景气指数分析、地区用电分析、行业用电分析、园区用电分析、居民用电分析、骨干企业分析等功能构成。

1.2.2 供需形势分析模块

由负荷特性分析、供需形势分析、发电分析、气候与负荷分析等功能构成。

1.2.3 需求侧应用目标责任考核模块

由需求侧系统节能项目的月报、责任分析评价、节能项目的管理以及节能服务公司的信息管理、指标管理以及第三方评测机构的信息管理等模块构成。

1.2.4 有序用电模块

由有序用电方案管理、有序用电执行情况、有序用电资源统计分析、有序用电预警等模块构成。

1.2.5 需求响应模块

由需求响应执行监测、需求响应执行统计、需求相应资源。

1.2.6 在线监测模块

由用能在线监测、能效标准构成。

1.2.7 参数管理模块

由电缆参数、公式参数、监控线参数、变压器参数等功能构成。

1.2.8 系统管理

由系统管理维护、系统安全监控等功能构成。

1.2.9 门户网站

由信息发布、节能常识、政策法规、案例中心、信息检索等功能构成。

3 能源需求侧系统的应用优势

3.1 全面的能源供需形势分析

多维度的对能源供应企业区域内的用能情况进行统计分析，掌握能源生产、供给和使用情况，分析用能市场走势，为决策提供数据。

3.2 实时有效的用能管理

经过需求侧管理系统全面、直观的把握各单位的用能使用状况，对用户的用能进行实时监控。

3.3 行业经济运行趋势

需求侧管理平台实现分产业、行业用能量数据的统计，自动计算出同比、环比、累计等统计分析，结合宏观经济数据，进行电（能）耗对比分析，分析研究经济发展相关指数与行业用能的关联特性，及时反映行业经济运行走势，并形成分析报告。

3.4 信息及时、平等开放的门户网站

用户通过需求侧管理平台的能源门户网站及时了解能源政策法规和相关资讯，更有效率的使用能源，降低能源使用成本，提高产品竞争力。

4 总结

本项目充分利用传感器技术、嵌入式技术、移动网络技术等物联网技术与分布式、云计算、移动互联网技术相结合，针对政府以及企业对能耗监控与节能管理系统的需求，全面的对政府、电网公司、企业能耗监控与节能管理系统的业务调查和分析，设计出了一套基于物联网技术的需求侧管理系统，通过需求侧管理系统，提高客户终端用能效率，减少不合理的能源消耗，在满足同样能源服务的同时节约了能源；降低用户的电力最大需求，提高用电负荷率；通过需求侧管理系统引导能源用户采用高效能设备，改进用能消费行为，改善用能条件和用能环境，回收利用余能，选择合理的能源消费方式，减少能源需求和污染排放，挖掘能源数据潜在价值，帮助政府职能部分分析和决策。

参考文献

[1]严义斌.应对气候变化与交通节能减排[J].求是，2012.

[2]史湘谊.基于电力需求响应的负荷管理系统[J].江苏电机工程，2013.

作者简介

金鸿伟（1980-），男，江苏省南京市人。研究生学历。

作者单位

协鑫智慧能源股份有限公司 江苏省苏州市 215000endprint