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          利用電能測量和監測發掘新的節能潛力
          (時間:2022/11/30 11:39:53)

            著眼當下,節約能源的重要性不言自明,它不僅有利于保護我們的環境,而且還有助于抵消一次能源價格大幅上漲的影響,包括每一千瓦時未消耗的能量,每一公斤未釋放的二氧化碳。鑒于此,倍福已著手在其生產過程以及現有建筑中采取節能降耗的措施,堅定不移地朝著碳中和目標努力前進。
            基于 PC 的控制技術助力實現可持續增長
            倍福已經采取了很多綠色低碳行動,包括于 2016 年成功實施了能源管理系統,并在同年通過了 TüV Süd 的 ISO 50001 標準認證。能源管理系統可以持續記錄所有相關能源消耗情況,穩步降低公司的運營成本和能耗。通過分析這些信息,可以發現更多節能降耗的措施和潛力。這也很好地說明,倍福不僅自覺遵守相關法律法規,還積極履行氣候和生態環境保護責任。畢竟,降低能耗能夠直接減少大量碳排放,而這也是未來所有公司在著力打造氣候中和經濟的過程中遇到的主要挑戰。倍福已做好準備迎接挑戰,并為自己制定了宏偉的目標:
            每年提高 0.5% 的能源績效
            通過減少碳排放和踐行碳抵消行動打造倍福的氣候中和生產基地 

            “我們一直致力于提高公司的能源利用效率!盝ohannes Beckhoff 說道。他除了擔任 XPlanar 產品經理之外,還是倍福能源團隊負責人。具體而言,這一承諾意味著倍福會不斷優化能源效率(能耗:千瓦時/1000 歐元),并著眼長遠,提升可再生能源的利用比例。2018 年倍福德國總部的這一比例為 14.32 千瓦時/1000 歐元,到 2021 年,這一關鍵數字降至了 13.35 千瓦時/1000 歐元。
            同時,倍福集團(德國境內的倍福德國總部、Smyczek、Fertig Motors)內部“灰色能源”在總能源消耗中所占比例不到 1% (截至 2021年)。而在消耗的 1100 萬千瓦時的綠色電力中,倍福通過自己的光伏系統自行發出的電量約占 10%,目前的峰值輸出為 1081 kWp,并且倍福還將進一步推廣光伏發電的應用。在今年的漢諾威工業博覽會上,Hans Beckhoff 宣布了倍福即將開展的最新項目,即在威爾生產基地安裝更多的太陽能電池板,目標是在 170 個太陽能發電車棚上安裝總輸出功率為 509 kWp 的組件。另一個在生產大樓屋頂安裝 650 kWp 光伏電站的項目也在有序進行中。一旦項目完成,倍福、Smyczek 和 Fertig Motors 的光伏裝機總容量將達到 2240 kWp。此外,倍福還通過加裝供暖板、散熱板和熱泵等方式對現有建筑的供暖系統進行部分改造和擴展,甚至完全換成使用區域供暖。盡可能地將所有燈具換成 LED 燈,并更多地采用基于戶外光源和用戶需求的照明控制。
            截止到目前,倍福采取的節能降耗措施已頗見成效:根據國際公認的“溫室氣體核算體系企業核算和報告標準”進行的評估,在 2019 年至 2020 年期間,倍福的二氧化碳排放量有明顯下降,從每百萬歐元銷售額的 23.7 噸二氧化碳(二氧化碳當量)下降至 14.9 噸,相當于降低了 37%,共計僅排放了 13763 噸二氧化碳,倍福積極參與 myclimate 基金會組織的碳補償計劃抵消了這些無法避免的排放,并拿到了碳中和證書!爱斎,重點首先是要避免碳排放,然后再尋找能夠持續減少碳排放的方法!北陡D茉垂芾韴F隊負責人 Anne Schaper 強調說道。
            透明電能數據開辟優化潛力
            電能監測在減少碳排放方面起著非常重要的作用。畢竟,了解現狀是實現任何目標的基礎。因此,倍福多年來一直采用總部位于斯圖加特的 Optenda 公司提供的軟件!暗谝徊绞橇私饽芎那闆r并依此有針對性地降低能耗,當然,我們需要在盡可能多的負載上進行能耗測量,然后集中合并測量數據!盝ohannes Beckhoff 解釋道。自 2019 年起,倍福與 Smyczek 就一直使用 Optenda 電能監測軟件確保所有流程都符合 DIN ISO 50001 標準。該工具通過基于 PC 的控制系統和豐富的測量端子模塊以及電流傳感器記錄公司所有建筑內的各種能耗(電、熱、壓縮空氣和氮氣消耗),實現數據透明化管理。系統集成的通用型電能測量技術為保持顯示主要生產數據以及直接在控制系統內比較系統和建筑的目標與實際狀態奠定了基礎。通過這種方式,可以早期發現可能出現的設施損壞或不當使用,也更容易發掘過程優化潛力。
            在公司內部推行各種節能降耗措施,如控制照明時間和房間空調的運行時間,通過數據監測量化節省的電量。例如,倍福在其生產大樓內采取的優化措施已經明顯地節省了 210 MWh/a。
            持續的生產能耗監測能夠早期發現和糾正不符合項,例如壓縮空氣管網泄漏。記錄生產過程中的能耗數據能夠量化和監測每個產品的能耗。
            完整測量鏈支持數據透明化管理 


            SCT 系列鉗形電流互感器可以方便地改造并將現有的設備和建筑集成到一個全面的能源 管理系統中 

            持續的數據監測耗費的成本往往會相當高,因為通常需要在后期花費很高的成本集成更多的傳感器,有時還需要借助特殊組件;但使用倍福的電力測量端子模塊、電流互感器、過電流保護端子模塊和電源模塊,可以通過標準組件以較低的成本實現,甚至適用于翻新改造。
            作為自動化專家,倍福能夠將相關的電源組件組合起來,形成一個透明、完整的系統。只有這樣的整合實施,才能總覽能源供應情況:從單臺設備到生產車間及辦公大樓。
            倍福通過 SCT 系列電流互感器完善了從測量物理值到將采集的數據傳輸到云端的電能測量鏈。用電流互感器產品系列涵蓋了電流范圍從 1 A 到 5000 A 的所有應用。用戶可以從兩種設備類型中進行選擇,每種類型都有不同的設計和性能等級,并具有高度可擴展性,因此適用于各種應用。SCT 產品系列包括針對樓宇技術的低成本三相電流互感器和針對機器設備的標準工業用互感器,以及具有極高精度要求的試驗臺解決方案。
            分布式電力測量解決方案能夠特別高效、經濟地從高度復雜的系統中采集到準確的電力測量數據:其核心元件是用于測量高達 1 A 的交流/直流電流的 6 通道 EL3446 電流輸入端子模塊。用戶可以使用它來測定精確的電力值,即使是物理上分離的電壓和電流測量。EL3446 是一個純電流測量端子模塊,它能夠測定供電網絡的所有相關電氣數據,包括所有電力測量值。計算電力數據所需的電壓值由 EL3443 三相電力測量端子模塊(每個網絡只能安裝一次)通過 EtherCAT 傳輸,并通過 EtherCAT 分布式時鐘功能進行同步。分布式電力測量方案減少了硬件以及安裝費用。
            通過 OPC UA 和基于 PC 的控制技術提升透明度 


            嵌入式控制器能夠通過 OPC UA 靈活實現通信,是采集能耗數據并制訂有效對策的核心組件

            TwinCAT 3 Building Automation 是一個功能全面的樓宇自動化軟件包。若要將控制系統集成到管理平臺和策略層,可以將通過 BACnet 和 OPC UA 進行的通信直接集成到模板中; PC 的控制技術具有良好的開放性,因而 Optenda 能夠通過 OPC UA 快速連接他們的 Energy Monitor 軟件與現有的倍福測量基礎組件!拔覀冊趯嵤╉椖康倪^程中,很快就注意到,200 多個相關的數據點是多么大的優勢!監ptenda 公司銷售及業務拓展部經理 Dennis Ulke 強調說道。
            基于 PC 的控制技術將照明、遮陽、窗戶控制、供暖、通風及空調等功能整合在同一個中央平臺上,智能控制所有系統。這樣能夠減少物理數據點的數量,從而降低出錯風險。此外,僅使用一個系統獲取所有數據是成功實現能耗監測的前提。自動化遮陽功能和通過日光進行照明控制的解決方案的節能降耗效果顯著。此外,TwinCAT 軟件包中還有很多 HVAC 功能模塊,如夏季夜間制冷、夏季補償、備份操作和日程安排。暖通空調軟件模塊可以根據入住情況進行控制,從而進一步挖掘系統的節能潛力。
            CX9020、CX5100 或 CX7000 系列嵌入式控制器構成了電能監測的控制中心。CX9020 嵌入式控制器搭載無風扇型 ARM CortexTM-A8 處理器(1 GHz 時鐘頻率),因此非常適合用于實現樓宇自動化領域中的中小型項目。CX9020 可與 TwinCAT 3 Lighting Solution 照明解決方案配套使用,實現控制整個大廳的照明控制任務,并與 TwinCAT 3 Building Automation 一起實現房間遮陽、照明和空調控制器等應用。功能更強大的 CX5100 嵌入式控制器構成具有多個數據點的理想樓宇自動化控制平臺。例如,通過該系列嵌入式控制器可以輕松控制和管理 2000 多個 BACnet 對象。CX70xx 系列嵌入式控制器是在樓宇中實施小型獨立解決方案的理想選擇,如小型通風系統或房間自動化系統,它集成 8 個多功能輸入和 4 個多功能輸出,是一款價格非常經濟的緊湊型控制器。
            僅三個月即發現巨大的節能潛力
            倍福在裝備完這些組件并開始進行能耗監測后,不久就在自己的大樓和設施的通風和空調系統中發現了可減少 63 噸碳排放的巨大節能潛力。Energy Monitor 的人性化界面可以清楚地顯示數據分析結果和最初的優化潛力,同時也可確保日后對結果進行相應的控制!巴度胧褂萌齻月后,可以確定的是,每年可以節省約 20,000 歐元,而且是可持續地節省,因為節能降耗是一項長期工作。另一方面,如果不采取任何措施,節省的這 20,000 歐元會是一個經常性成本。隨著能源價格的上漲,這個成本將會越來越高,因此需要找出能源利用效率低的原因并快速消除。我們很高興我們的軟件能滿足倍福的需求!盌ennis Ulke 說道。
            Energy Monitor 軟件不僅能夠采集用電數據,而且還可記錄其它形式的能源(如熱能和壓縮空氣)消耗相關數據。它同樣可以用于快速減少各種能源的碳排放量。這樣可以更快速、更輕松地實現碳中和所需的整個平衡過程,因為高效能源管理就意味著高效的碳排放管理。
            關于德國倍福(BECKHOFF)
            倍福(Beckhoff)是一家專注于自動化新技術的德資企業,創立于 1980 年,總部位于德國威爾市。作為全球自動化技術的驅動者,倍福定義了自動化領域的許多標準,是國際標準的制定者和推動者。公司所生產的工業 PC、I/O 和現場總線組件、驅動技術、自動化軟件以及無控制柜自動化系統既可作為獨立的組件使用,也可將它們集成到一個完整的控制系統中,適用于各個行業領域。經過 40 年的發展和努力,倍福已在世界各地設立 40 家分支機構,加上全球的合作伙伴,業務遍及 75 個國家和地區。
            倍福于 1997 年進入中國市場,中國區總部落戶于上海市北高新產業園區,現有員工 320 人,辦事處遍及國內 30 座大中城市。創新產品和解決方案廣泛應用于風力發電、半導體、光伏太陽能、電子制造、金屬加工、包裝機械、印刷機械、塑料加工、輪胎加工、木材加工、玻璃機械、物流輸送以及樓宇自動化等眾多領域。
            公司傾力推廣的 EtherCAT 實時工業以太網于 2014 年成為中國國家推薦性標準,并已入編工信部的《國家智能制造標準體系建設指南》。作為一家技術驅動型公司,倍福一直注重在技術上尋求突破創新,在業內享有“創新引擎”的美譽。倍; PC 的控制技術具有良好的開放性,它支持所有主流的工業通信協議,將 IT 技術、互聯網和自動化技術完美融合在一起,為實現工業 4.0 和智能制造奠定了堅實的技術基礎。
            更多新聞請瀏覽:https://www.beckhoff.com.cn/zh-cn/company/press
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