中日合作 | 引入能源管理系统的节能实证项目圆满结束

本文1835字，阅读约需5分钟

摘   要：2021年3月，日本新能源产业技术综合开发机构与横河电机株式会社等在广东省开展的节能实证项目圆满结束，在该项目中，通过引入能源管理系统（EMS）以及更新高效节能设备，不仅实现了节能减排，还削减了成本，大幅提高了生产效率。

关键字：能源管理系统（EMS）、节能实证项目、FEMP、高效节能设备、温室气体减排

从2017年10月至2021年3月，NEDO（日本新能源产业技术综合开发机构）和横河电机株式会社、株式会社日本综合研究所、东京电力控股株式会社在广东省进行了实证项目，旨在向日本以外推广能源技术和系统。通过引入独有的能源管理系统（EMS）并更新高效节能设备，实现了年度合计11432kl（原油换算）的节能效果，并减少了相当于30781t-CO₂的温室气体排放，超过了目标值。此外，通过改善生产工艺，还实现了每年2.064亿日元（约1290万元，1元=16日元换算）的成本削减效果。

具体来说，该项目中，不仅将中国最大纺织工厂和领先的铝制品工厂的部分现有设备更新为节能设备，还引入和验证了EMS，通过高度控制能源供需来同时实现生产效率提高和大幅节能，并确认了其有效性。今后，将基于该实证项目取得的成果，促进能源技术和系统在中国的普及，并为进一步降低能源消耗和提高生产效率作出贡献。

 图 FEMP®^※1的结构

1

 概要

中国的能源消耗量位列世界第一，在此背景下，政府提出了节约能源的重要政策。国家发展改革委员会已经对石油化学、造纸、纺织等重化学工业和金属加工、电机、汽车等制造业以及医院的商用建筑等高能耗产业提出了高节能目标，其影响正在扩大。

日本NEDO基于此动向，在得到海外政府和公共机关等的协助后，结合中国当地环境，开展实证项目，旨在将日本具有优势的能源技术及系统通过民间企业向海外传播。

作为其中一环，NEDO和横河电机株式会社、株式会社日本综合研究所、东京电力控股株式会社以广东省互太纺织印染有限公司（纺织）和广东华昌铝厂有限公司（铝制品）的两个工厂为对象，将其部分现有设备更新为节能设备，同时引入株式会社日本综合研究所开发的Factory Energy Management Platform（FEMP®）作为能源管理系统（EMS），通过高度控制工厂内电力和蒸汽等的能源供需来实现大幅节能和提高生产效率，并于2017年开始示范运行，以验证其有效性。

该实证项目取得了许多成果，例如：年度合计节约能源11432kl（原油换算）（超过目标值3.4%），温室气体减排达到30781t-CO₂（超过目标值5.4%）。

此外，为了应对今后可能进行的电力供需调整，还对通过链接多个FEMP®来优化整体生产效率的高度需求响应^※2的可能性进行了验证。

2

此次的成果

成功确认可构建FEMP®以及更新现有设备的有效性，通过改善能源供给综合实现节能以及提高产能等。此外，假定中国南方电网有限公司（送配电公司）等向工厂发出电力供需调整的要求，制定了通过2个工厂的FEMP®联动，汇总每个工厂的需求来优化整体能源效率的计划。为了最大程度防止每个工厂的预期生产效率下降，还进行了执行需求响应时的收支模拟，并确认了其有效性。

（1）将设备更新为高性能热泵等高效节能设备

2018年11月在互太纺织厂安装了螺旋式热交换器和涡轮冷冻机，2019年6月在华昌铝厂安装了高性能热泵和涡轮冷冻机。节能（原油换算）和温室气体的减排效果具体为：互太纺织的目标值为7156kl/年、17109t-CO₂/年，实际值为7178kl/年、17523t-CO₂/年；华昌铝厂的目标值为700kl/年、1634t-CO₂/年，实际值为847kl/年、2030t-CO2/年，均超过了目标值。

（2）改善能源供应，优化发电机和蒸汽发生器等的运行效率

从2020年8月1日开始，按照运行手册在互太纺织进行了最佳运行，到2020年10月20日，实现了年换算^※3减少11228t-CO₂的温室气体减排效果。如果将其换算成节能（原油换算），则达到了3407kl的节能效果。此外，在100%最佳运行期间，追随率达到了90%以上。

（3）通过分析生产过程中的能源消耗来改进生产过程，从而最大程度地提高生产效率

从2020年7月到8月，在互太纺织试行，通过充分共享工作经验和技术并预先消除机器故障等，共实现了12.9％的减排率，改善效果相当于1290万元/年=约2亿640万日元/年（1元=16日元换算）。

3

今后计划

横河电机株式会社和株式会社日本综合研究所、东京电力控股株式会社将利用该实证项目现场作为参观和讲解的场所，在中国介绍和推广能源管理系统。此外，NEDO将通过在技术展览会上展示该项目的实证技术并在成果报告会上进行发布，来支持该技术的推广活动。

【注释】

※1 FEMP®

Factory Energy Management Platform的缩写。一种稳定工厂等能源消耗变动的系统。通过稳定表示能耗状态的“动态能源数据”，来稳定设备和人员的运行，实现节能。此外，工厂等的整体运转稳定，可以减少人为失误、提高品质、减少浪费，从而达到改善生产过程的效果。并且，以动态能源数据稳定化为目标共享设备和人员的改进方案，有望使管理和生产现场整合更加容易。

※2 需求响应

当电力市场价格飞涨时，通过奖励机制来抑制用电量。

※3 年换算

根据2020年8月1日至2020年10月20日的数值，将能源供给改善的效果换算为365天运行时的数值。

---

翻译：李释云

审校：李涵、贾陆叶

统稿：李淑珊

●MHPS SOFC 宣传片

●引入100kW级燃料电池系统，助力氢能社会实现

●中国氢燃料电池汽车产业链分析研究

●东芝：提高CO2电解池的电流密度，以实现Power to Chemicals（P2C）技术

●全球制氢市场2025年预测（包含新冠肺炎的影响、推动以及抑制因素）

●日立：成功试制长寿命锂离子二次电池！使用兼具难挥发性和高耐久性的新型有机固体电解质

●日本制铁：利用人工光合作用的零排放制氢技术

●高效SOFC系统的开发