能效管理平台助力汙水處理廠數字化升級應用案例

摘要：《“十四五”國家信息化規劃》提出，完善城市信息模型平台和運行管理服務平台，探索建設數字孿生城市。實施智能化市政基礎設施建設和改造，有效提升城市運轉和經濟運行狀態的泛在感知和智能決(jue) 策能力。推行城市‘一張圖’數字化管理模式。到2025年，數字中國建設取得決(jue) 定性進展，信息化發展水平大幅躍升。“十四五”期間，新建、改建和擴建再生水生產(chan) 能力不少於(yu) 1500 萬(wan) 立方米/日。大量汙水處理廠的建設，降低了汙染物的排放，改善了水環境，同時汙水處理是高能耗產(chan) 業(ye) ,這給能源消耗增加了壓力，汙水廠用電設備分散給運維工作帶來了壓力，需要建立一套合理的數字化能效管理平台進行能源管理達到高效運維、節能降耗的目的。

關(guan) 鍵詞：一張圖、數字化、汙水廠、高效運維、節能降耗

一、汙水廠配電結構和處理工藝

1.1.配電結構

       汙水廠設備要求供電可靠性，一般不允許停電，中斷供電將造成重大的經濟損失，因汙水廠供電負荷等級為(wei) 二級，應采用兩(liang) 路電源供電，同時為(wei) 保證電源可靠性，備用一台柴油發電機，至少滿足廠內(nei) 應急通風換氣、消防、應急照明等用電。地下式汙水廠和地上廠相比，對配電係統的安全性、可靠性要求更高。例如，地下式汙水廠采用速閉閘或速閉閥保證進水安全，若這些設備的供電出現問題，則可能突然停止進水，影響正常生產(chan) ;也可能無法停止進水，造成箱體(ti) 被淹的嚴(yan) 重後果。此外，地下式汙水廠箱體(ti) 內(nei) 配電係統設計需滿足消防切非等有別於(yu) 常規地上式汙水廠的要求。箱體(ti) 內(nei) 工作環境比外部差，影響運行人員進人箱體(ti) 的積極性。

1.2.汙水處理工藝

       國內(nei) 的汙水處理工藝大概有30種，常見的氧化溝、A/A/O、A/O、SBR，處理流程包括粗格柵及進水泵房、細格柵及曝氣沉砂池、精細格柵、AAO生物池、MBR膜池及膜設備間紫外線消毒渠、回用水池及回用水泵房、鼓風機房、儲(chu) 泥池及汙泥脫水車間等，複雜的處理工藝提升了運維和管理的難度。

1.3. 能耗分布

       汙水處理廠的能耗成本主要為(wei) 電能、藥物、燃料，其中電能消耗占有60~90%，我國汙水二級處理電能消耗為(wei) 0.19~0.36 kWh/m³，經過對城鎮汙水處理廠能耗狀況及其影響因素進行分析，結果表明目前我國城市汙水處理廠平均能耗為(wei) 0.29kWh/m³，而美國汙水處理廠平均能耗為(wei) 0.2kWh/m³，日本為(wei) 0.204~0.254kWh/m³。總體(ti) 上看,我國在汙水處理中的節能降耗、優(you) 化運營方麵起步晚，還存在很大的節能降耗空間,而電能的消耗汙水提升泵、鼓風曝氣和汙泥處理環節，較高的能耗水平在一定程度上影響了汙水處理的建設和發展,同時為(wei) 了響應雙碳戰略，需要探索一種科學的數字化能源管理措施來促進節能降耗的完成。

二、能效管理解決(jue) 方案--AcrelEMS-SW智慧水務能效管理平台

       华体会棋牌透视電氣具備從(cong) 終端感知、邊緣計算到能效管理平台的產(chan) 品生態體(ti) 係，AcrelEMS-SW智慧水務能效管理平台通過在汙水廠源、網、荷、儲(chu) 、充的各個(ge) 關(guan) 鍵節點安裝保護、監測、分析、治理裝置，用於(yu) 監測汙水廠能耗總量和能耗強度，重點監測主要用能設備能效，保護汙水廠運行安全可靠，提高汙水廠能效，為(wei) 汙水處理的能效管理提供科學、精細的解決(jue) 方案。

       AcrelEMS-SW智慧水務能效管理平台支持接入分布式光伏電站以及風力發電站，為(wei) 企業(ye) 提供分布式電站運行監測和發電日/月/年/累計收益和減排分析，支持自發自用、餘(yu) 電上網。在儲(chu) 能環節，平台接入BMS和PCS數據，支持充放電配置策略，並對電池管理係統提供實時預警，根據其負荷特點，削峰填穀，充分使用新能源，降低汙水廠碳排放。

圖8 設備運維檔案

2.8. 典型硬件