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首都机场能源管理系统:科技创新点亮能源之光(图)

归档日期:12-03       文本归类:发射控制室      文章编辑:爱尚语录

  4月底,随着气温逐步上升,首都机场夏季供冷序幕随之拉开。为了确保航站楼内各区域温度符合夏季运行标准,同时合理使用能源,首都机场动力能源公司航站楼空调站作为供冷一线单位,需要提前制订空调运行方案。刘跃是航站楼空调站的负责人,为了获取往年同期室内、各重点区域逐时温度与航站楼内空调机组开、关机时间及耗电量的数据,他打开电脑中保存的一个网页,输入账号密码,随着鼠标的点击、拖动,不到3分钟,一张张清晰直观的图表呈现在屏幕上。而在2年多前,同样的工作需要10余个小时甚至数天才能完成。

  这种改变得益于北京首都机场节能服务技术公司自主研发的机场能源管理系统(AEMS)。然而,AEMS给机场能源管理工作带来的改变远不止工作效率的提升,还为机场节能减排工作提供了新理念、新思路。

  2013年7月,首都机场动力能源公司将节能业务重组,正式注册成立了“北京首都机场节能技术服务有限公司”(以下简称“节能服务公司”)。早在节能服务公司成立之初,一颗“种子”便在公司领导班子的心中萌芽——研发一个属于中国民航自己的机场能源管理系统。

  长期以来,西方和日本的软件系统占据着我国民航机场航站楼楼宇自控、能源监控等市场。然而,现有国内外大多数品牌的楼宇能源管理系统仅仅是楼宇自控系统的功能延伸,具有一定的局限性,不能满足机场能源管理者的需求。能够适用于机场的,在保证机场安全运行和旅客舒适健康的前提下,对机场能源系统进行节能控制指导及优化管理的机场能源管理系统在国内一直没有成功应用的先例。

  2014年,节能服务公司历时3个月,对北京、长春、哈尔滨、呼和浩特、天津、重庆、南昌、武汉8家干线机场进行能源审计调研,涵盖了北方、南方、东北、西南等不同地理区域、不同旅客吞吐量的机场,参与人次上百人。调研总结出目前各机场能源运行存在分析方法不深入,节能策略简单粗放等诸多问题。

  “作为中国民航机场能源人,我们最熟悉中国民航机场的能源使用特点、能源的内涵、节能的潜力。我们有责任努力为全国民航机场能效管理水平的整体提高贡献自己的力量,我们也有能力研发出符合机场能源运行特点的软件系统。”节能服务公司总经理汪涛句句带着充分的自信。站在他身旁的支部副书记王峥说:“在我们公司党政班子心中,AEMS的研发是我们必须要打赢的一场“战役”,我们的科研团队有着所向披靡的‘群胆’,更有着攻坚克难的‘孤胆’。”

  对于一个刚成立的小企业来说,这是一项神圣的任务,也是极其艰巨的挑战。AEMS不仅肩负着首都机场集团节能减排的重任,也是节能服务公司开拓市场的利器。副总经理涂思东时任产品研发中心主任,是AEMS研发团队的牵头人。“初期部门只有我一个人,没有可遵循的经验,没有可用的资源,真可谓是‘一穷二白’。”涂思东说。接下来的日子,他开始边学习边调研,内外筹划,一个多月的时间与十几家开发公司和各类专家接触沟通,逐步捋清了软件产品开发的流程,完成了AEMS项目开发的可研报告和项目立项报告。随着“新鲜血液”不断加入研发团队,AEMS的雏形逐渐显现:机场区域或航站楼内能源使用状况可视化,能耗可计量、可分析、可评价,专家决策系统对运行做辅助指导等。

  在公司领导的大力支持和研发团队的齐心协力、攻坚克难下,经过一年的时间,2015年底,弥补国内机场节能行业空白的、拥有自主知识产权的机场能源管理系统(AEMS)正式研发成功,其契合了“互联网+”背景下两化融合暨信息化促进工业化的要求,将互联网、大数据技术与能源管理相结合,从而成为机场能源管理和节能减排有力的管理工具。

  北京首都国际机场是中国“第一国门”,在27平方公里的区域范围内,水、电、热、冷、气等多个能源系统支撑着其正常、安全、平稳运行。然而,各个能源系统却如同“信息孤岛”一般,能源数据不共享、能源运行不精细、能源管理不集中。对于企业来说,这无疑是对能耗的浪费和经营成本的增加。

  AEMS作为一个智能化的系统,只需在一台电脑上,就能整合散落的数据碎片,将机场各种能源进行集中管理,再利用先进的扁平化操作方式,在同一个页面上就能完成能耗的计量、分析、评价,还嵌入实时的节能策略,指导日常能源运行,并提供远程访问服务。

  面对散落在机场各系统的能源数据碎片,AEMS打破各系统孤岛的现状,与楼宇、电力、航班等各类运行和管理信息系统进行通信,实现全机场各种能源从源头侧到用能侧的综合一体化管理。同时,通过进一步建立能源数据中心,对跨地域机场的能源数据进行整合、处理、统计、分析并形成报告,为机场能源大数据奠定基础。

  打开AEMS的区域平台页面,一张首都机场航站楼各个楼层的区域平面图呈现在眼前,并且清晰标注着不同区域的实时温度。“AEMS可以根据不同航站楼的特点,进行个性化区域定制,绘制并划定区域范围,然后将设备、运行、环境等信息关联展示分析,为能源运行者和管理者提供一个可视化的交互平台。”研发团队成员曲虹一边演示一边向记者介绍。

  策略编辑器是AEMS的另一大创新。“在研发阶段,我们就决定一定要研发出灵活的策略编辑器,可以让用户根据自己的实际需要编写策略流程并自动执行策略逻辑,这样的开发使系统更加灵活,可以随时调整策略流程,也可以根据不同机场的不同需求配置不同策略和嵌入不同的能耗能效模型。”涂思东说。这一设计思路打破了传统的将执行策略写死在程序里而用户无法改变的困境,大大提高了系统的实用性。以首都机场1号航站楼为例,根据现场和室外环境的变化,采取空调机组间歇运行策略,收到了平均达30%的节能效果。

  作为一套实现从无到有的机场能源管理系统,AEMS更是得到了权威肯定。3月23日,在AEMS科技成果推广评审会上,系统的创新成果获得来自中科院、国资委、清华大学等多位专家的一致认可,专家组总结道:“AEMS具备先进性、实用性、创新性和推广性,达到了国内行业领先水平,部分特点达到了国际先进水平,具备了在机场行业内推广的条件。”

  目前,AEMS已先后在北京首都机场1号航站楼、长春龙嘉机场、内蒙古呼和浩特白塔机场、鄂尔多斯伊金霍洛机场、南昌昌北机场成功应用。今年内将继续完成天津滨海机场、哈尔滨太平机场、石家庄正定机场的部署,实现首都机场集团干线%。

  最近一段时间,节能服务公司业务二部的温建澎和同事经常往返北京和沈阳两地,格外忙碌。他们已经对沈阳南站、沈阳北站、沈阳站进行了3次调研,为AEMS在这3座高铁站的部署“铺路”。

  2016年下半年,为满足提高能源管理水平、降低能耗强度、推进节能减排的需求,沈阳铁路局开始与节能服务公司进行合作洽谈。节能服务公司作为首都机场集团的“金字招牌”,又拥有大型公共建筑能源运行管理的丰富经验,双方一拍即合,希望在AEMS的基础上研发出适用于高铁站房的能源管理系统,从而打造国内首条智慧能源管控铁路,并将试点高铁站选在了哈大客运专线上的大连北站。

  然而,在调研阶段,节能服务公司的工作人员发现,大连北站的冷站控制系统均处于瘫痪状态,控制器根本不起任何作用。这意味着冷机、空调机组等所有控制设备均需要手动操作,只有恢复自动化控制功能后,AEMS系统才能真正发挥作用。

  经过前期的修漏补缺,大连北站的硬件设备设施重获新生。而AEMS也结合铁路客流特点、铁路站房实际运行特点和管理情况,将中央空调系统、智慧照明系统、电力集中抄表系统、旅客服务系统(车辆信息)等所有数据进行集成,专门搭建了功能完备、高度智能化的能源系统控制与管理平台,即哈大客专大连北站站房智慧能源管控平台(GEMS),并于2017年9月开始进行施工部署。

  目前,该项目已经进入尾声。通过站房智慧能源管控平台的自动节能控制和智慧管控功能,大连北站的照明系统节能率达到40.17%,暖通空调系统节能率达到30.02%。项目的成功得到了沈阳铁路局的高度认可,并将在哈大客专其他站点进行复制和推广。

  在节能服务公司副总经理王睿眼中,AEMS成功应用于高铁领域正是证明了其具有普适性和通用性,并且可以根据客户需要针对具体应用场景进行量身定制。“AEMS不同于市场上的其他能源管理系统,节能服务公司依托于动力能源公司十几年的能源保障、运行维护、供应等经验,从客户需求出发研发产品,不仅能实现能源供应(供输配)全链条的自动化运行,还可以实现节能减排的目标。可以说,我们的AEMS不是产品,而是服务”。

  一直在挑战自我的节能服务公司的视野并不局限于首都机场集团、哈大客专,其更大的雄心在于对中国民航机场节能行业整个产业链的整体把控,以及实施长远节能战略路径的规划,甚至是跳出交通运输行业,构建全国范围内的区域能源互联互通网。“在大数据和‘互联网+’蓬勃发展的时代,我们希望通过构建以民航机场、铁路站房为骨架的全国范围内的AEMS能源数据网,对运行数据和能耗数据进行计量、统计、分析,将需求侧精细化管理和供给侧结构性改革无缝连接,在各个领域部署AEMS系统,将其设备数据和能耗数据统一收集到系统上,为客户提供包括清洁供能、智慧输配、高效用能、互联运维及碳资产管理的全链条综合能源服务,以实现设备全生命周期的管理及能源的互联互通。”王睿说。

  “风尘三尺剑,社稷一戎衣”。节能服务公司以民航节能减排事业为己任,心怀交通领域能源互联互通梦想,矢志一流。在实现宏伟蓝图的道路上,挑战总是与机遇并存。当前,国有企业深化改革的大力推进,是节能服务公司实现蜕变的有利契机,也是实现从量的积累到质的飞跃的关键时间窗口。节能服务公司的理念、技术和服务能力已获得行业、资本界及众多大型央企(国企)的高度认可,而引进大型央企(国企)先进的企业管理机制及资金、技术、市场、产业链条进行补充,能够满足节能服务公司技术升级改造、开展大型工程和建设项目等对巨额资金的需求,为其迅速做强、做优、做大奠定基础。这是节能服务公司当前和未来一段时间的思考课题及努力方向。(《中国民航报》、中国民航网记者李暄通讯员朱思平)

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