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淺談基于企業微電網平臺的食用菌工廠的能源管理

文章更新時間:2023-06-26 點擊量:225

    摘要:從食用菌生產經營者角度指出食用菌工廠化生產的產品生鮮屬性、微生物培養的技術特點和競爭戰略難以突破決定了成本控制是經營的核心。分析食用菌生產的成本構成,指出加強能源管理是節本增效的重要途徑,從電費的分類和改善方式、滅菌的燃料選擇和改善方法、未來能源可拓展方向(太陽能和配合蒸汽使用的溴化鋰吸收式制冷機)指明食用菌工廠能源管理的具體途徑。提出能源管理的基本思路為確定改善目標、劃分區域、明確費用、改善實施和核算結果。


1.引言


2006年以來,中國食用菌工廠化生產得到迅速發展。據報道,2021年全國食用菌工廠化總產量為280.4萬噸,比2019年343.68萬噸下降了63.28萬噸,其中,產量排名qian三的品種為金針菇(123.13萬噸)、杏鮑菇(66.78萬噸)和雙孢蘑菇(27.97萬噸),金針菇和杏鮑菇兩個工廠化生產主要品種合計占年總產量的68%。


2. AcrelEMS企業微電網


企業微電網的數字化系統(EMS)包含安裝于現場的傳感器、智能網關和微電網數字化軟件。傳感器用于監測和控制建筑的負荷設備和分布式發電設備(系統),現場傳感器的數據接入邊緣計算智能網關,每個智能網關可以看做是一個區域指揮部,采集所接傳感器數據進行協議轉換后上傳EMS或轉發第三方平臺,網關可以根據預設閾值或自動學習來執行邏輯計算,并執行EMS的指令。EMS可以看做是企業微電網的指揮部,根據智能網關上傳的數據生成各類圖表、控制策略和分析結論,并響應虛擬電廠的調度指令,系統架構圖如圖所示。




AcrelEMS企業微電網數字化系統融合企業負荷側的電力監控、能耗統計、電能質量分析及治理、智能照明控制、主要用能設備監控、充電樁運營管理、分布式光伏監控、儲能管理等功能,用戶通過一個平臺即可全局、整體的對企業微電網進行進行集中監控、統一調度、統一運維,同時滿足企業用電可靠、節約、效率、有序用電要求。


2.1電力監控

對企業高低壓變配電系統的變壓器、斷路器、直流屏、母排、無功補償柜及電纜等配電相關設備的電氣參數、運行狀態、接點溫度進行實時監測和控制,監測企業微電網主要回路的電能質量并進行治理,對故障及時處理并發出告警信息,提高企業供電可靠性。


2.2能耗分析

采集企業電、水、燃氣等能源消耗,進行分類分項能耗統計,計算單位面積或單位產品的能耗數據以及趨勢,對標主要用能設備能效進行能效診斷,計算企業碳排放,為企業制定碳達峰、碳中和路線提供數據支持。


2.3照明控制

智能照明控制功能可以根據企業情況實現定時控制、光照感應控制、場景控制、調光控制等,并結合紅外傳感器、超聲波傳感器,實現人來燈亮、人走燈滅,并可以根據系統的控制策略實現集中控制,為企業節約照明用電。


2.4分布式光伏監控

監測企業分布式光伏電站運行情況,包括逆變器運行數據、光伏發電效率分析、發電量及收益統計以及光伏發電功率控制。


2.5儲能管理

監測儲能系統、電池管理系統(BMS)和儲能變流器(PCS)運行,包括運行模式、功率控制模式,功率、電壓、電流、頻率等預定值信息、儲能電池充放電電壓、電流、SOC、溫度,根據企業峰谷特點和電價波動以及上級平臺指令設置儲能系統的充放電策略,控制儲能系統充放電,實現削峰填谷,降低企業用電成本。


2.6充電樁運營管理

監測企業充電樁的運行狀態,提供充電樁收費管理和狀態監測功能,并根據企業負荷率變化和虛擬電廠的調度指令調節充電樁的充電功率,使企業微電網穩定運行。


2.7需求響應

根據企業負荷波動數據,再結合虛擬電廠的調度指令,決定以何種方式參與電網需求響應,平臺可通過給儲能系統下發控制策略,調整充發電時間。平臺在需求響應時間段調整可控負荷功率,停止給可中斷負荷供電,并且可以根據企業可控負荷數據制定需求響應控制策略,實現一鍵響應。




3.微電網數字化系統硬件設備


安科瑞針對企業微電網數字化系統除了軟件外,還具備現場傳感器、智能網關等設備,組成了完整的“云-邊-端"數字化體系,具體包括高低壓配電綜合保護和監測產品、電能質量在線監測裝置、電能質量治理、照明控制、新能源充電樁、電氣消防類解決方案等,可以為企業微電網數字化提供一站式服務能力,部分設備見表1。



參考文獻

1.谷繼永.食用菌工廠能源管理的思考[J]食藥用菌.2023,31(1):7~11

2.黃晨陽,陳強,趙夢然.中國食用菌工廠化生產現狀與問題分析[J].農業工程技術(溫室園藝),2022(4):12-14

3. 安科瑞企業微電網選型手冊2023.02版