自动化巨头ABB推出新一代数字技术智慧能源管理系统

随着城镇化进程的不断加快，中国建筑物能耗占全社会能源消费的比重达到32%，而且目前建筑物由公共电网供电，能源成本高，碳排放居高不下。在“双碳”目标的驱动下，建筑必将面临能源结构的调整和能源系统数字化、网络化和智能化的升级。

作为全球领先的电力和自动化集团，ABB在深入分析当今建筑能源现状及挑战的基础上，利用“云大物移智”等新一代数字技术，结合电力行业的经验和能力，打造了ABB Ability™智慧能源管理系统，克服目前建筑能源结构革命和能源系统数字化遇到的种种挑战，助力打造绿色低碳、安全可靠、智能高效的智慧建筑能源系统，期待为能源管理技术的应用提供可借鉴的方案。

系统功能

ABB Ability™智慧能源管理系统设备接入层支持300多种专业电力行业通信协议，灵活接入各厂家、各型号的设备；在部署上，采用分布式架构，可实现分布式控制，集中式管理；在应用层上，系统具备软PLC能力，可提供可靠的控制能力，通用的软件平台可快速部署针对性的算法及应用，实现多维度的统一管理，代替工人分析，对建筑物用电管控起到辅助决策的作用。

智慧能源管理系统除了实现传统能源管理系统能耗数据的收集、分析、显示和优化的基本功能，其创新的高级功能模块如下：

*智慧能源调度模块。对新能源的接入调控、消纳能力以及储能单元的柔性调配，实现“削峰填谷”。

*配网安全运行模块。在配网上实现安全可靠供电、快速识别定位故障，采用IEC 61850的技术实现中压和低压保护装置的联动配合以及微网保护设备间的配合。

*负荷精准预测模块。对负荷分析和预测，建立能耗轨迹跟踪，识别新能源接入到用电端，对什么时间、什么电源的出力能力和流向进行精确跟踪。

*能耗优化策略模块。在全面能耗监视的基础上，针对不同用能对象及用能特点，分别从控制策略、运行策略及用能大数据分析角度进行不断的用能优化。

*设备健康管理模块。资产健康管理模块将设备端集成数字传感器，时时采集运行状态，通过网关上传到资产管理中心云平台，并通过云端的智能算法模型实时分析并预测设备的健康水平，给出设备健康状态评估和运维建议，再根据运维策略进行智能运维，从而实现从被动运维到主动预测。

*平台互联及大数据分析。能源管理系统与楼宇控制系统可进行对接，优化计算及碳减排预测，给出节能量及碳减排实时显示。同时进行数据挖掘，利用大数据分析实现精准的超短期负荷预测，指导“风光储”协同工作以及生产生活用电，实现智慧用能。

系统优势

相比于市面上常见的能效管理系统，智慧能源系统拥有如下优势：

*全面监视、就地治理、多能互补、动态优化，打造绿色低碳建筑。

*打造安全可靠的电力能源系统。

*数字传感、智能诊断、移动运维，实现智能高效建筑。

根据项目经验，通过智慧建筑智慧能源解决方案，供电可靠性可达99.9999%，年均停电时间小于30s，且电能质量100%达标，智慧能耗降低2%-6%，减少碳排放30%以上，同时减少设备维护成本20%，减少20%非计划停机，减少20%计划检修时间。

应用示例

北京ABB低压电器有限公司是ABB全球低压产品制造基地之一，占地达1.84万㎡。ABB低压电器有限公司光伏发电及系统集成项目是ABB积极践行“零排放”愿景的典型示范，于2021年3月完成项目验收。

项目在原有厂房设备上增加光伏装机容量400kW，共计1194片光伏组件，占用屋顶面积6000㎡，年发电量42万kWh，300 kW/1MWh储能及3台7kW交流充电桩和2台60kW直流充电桩等设施，通过ABB智慧能源管理系统在园区管理层面统筹协调，实现工厂级、车间级、重点能耗设备级三级能源管理，并上传到合作伙伴的云端交易管理平台进行电网调度及电力交易。

项目架构分为能源层、运行管理层和云端交易层。实现能源管理系统与楼宇控制系统对接，优化计算及碳减排预测，给出节能量及碳减排实时显示。通过这些环节，旨在将ABB北京低压电器有限公司打造成绿色低碳的智慧能源示范基地。

在能源管理方面，优化使用新能源发电，并通过储能，新能源100%自发自用；通过储能实现削峰填谷，降低峰值度电；暖通空调及充电桩作为可调负载的一部分，作为第二优先级调节。

北京ABB低压电器有限公司获得了工信部认证的“国家级绿色工厂”。在建立“绿色工厂”期间，该公司运用领先技术降低废弃物和碳排放对环境的影响，实现用水量下降10%，耗电量下降3.2%，包装材料可回收率达到100%，废气净化效率提升至94%。每年减少月400吨的温室气体排放，加快推进工厂能源供给清洁化、低碳化。

注：本文作者为ABB（中国）有限公司戴天鹰&王永芳。