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        1. 行业观点 / Solution Information

          绿色机场智慧能源管理系统架构浅析

          2020-05-11

          目前全国共有235座运输机场建成通航,随着运输机场规模的不断扩大,机场能耗总量不断增加,能源管理问题日益突出。民航局十三五开始,针对民航能源管理问题,陆续发布了《关于加快推进节能减排工作的指导意见》(2011年3月2日)、《民用机场能源资源计量器具配备规范》(2016年5月1日)、《2020-2035四型机场建设纲要》(2020年1月3日)、《民用机场智慧能源管理系统建设指南》(2020年2月1日)等规范、指南,用于指导机场通过智慧化手段加快推进绿色机场建设,实现机场节能管理,并在《机场航站楼绿色性能调研测试报告》(2017年11月3日)指出,国内大部分航站楼未配备用能分项计量系统,不利于节能减排的精细化管理,国内各运输机场航站楼总体节能潜力较大。


          图 1 民航局发布一系列指导文件

          为了提高机场能源系统运行管理与控制水平,指导机场能源系统节能建设、信息化建设,促进机场节能减排和持续发展、规范机场智慧能源系统建设,2019年12月27日民航局发布了《民用机场智慧能源管理系统建设指南》(MH/T 5043-2019),并于2020年2月1日起施行。指南规范了民用机场智慧能源管理系统的总体设计、子系统划分、子系统功能设计并明确了机场规划设置能源管理系统的要求。


          图 2 民用机场智慧能源管理系统建设指南

          为了实现机场节能减排的精细化管理和绿色机场建设要求,《民用机场智慧能源管理系统建设指南》中明确了新型智慧能源管理系统的建设要求和参考架构。


          图 3 各民用机场智慧能源管理系统建设要求


          图 4 明确顶层架构、项目管理和项目建设成效评估

          能源建设体系、能源管理体系和智慧能源管控系统三部分有机构成了智慧能源管理系统。


          图 5 智慧能源管理系统的三大部分

          能源建设管理包括民用机场能源新建、能源改造的建设和管理;能源日常管理包括管理组织架构和岗位职责配套体系、能源项目一体化管理体系、能源系统建设效果评价体系的管理;智慧能源管控系统包括构成智慧能源管理系统相关的软件、硬件、网络和安全防护。

          智慧能源管控系统由智慧能源系统、智慧能源监控系统、智慧能源管控平台和信息安全体系构成。


          图 6 智慧能源管控系统四部分构成

          (一)智慧能源系统

          智慧能源系统包括供能系统和用能系统,纳入统一的能源管控系统,同步协调控制。

          供能侧在满足安全可靠、绿色环保的前提下,综合考虑经济性、节能等因素,来确定供能系统的组成形式、系统配置、设备容量等。

          用能侧采用能效高的用能设备和系统,用能系统末端的配置、测量及控制手段满足精细化管控的要求。包括机场水站对二次水泵采用变频控制、供冷或供热水路末端设置调节阀等,实现精确控制;在机房相关合适位置,设置足够的测点,能够真实准确的反应所在区域的温度、湿度等参数。

          智慧能源系统的运行方式和举例说明如下:


          图 7 智慧能源系统运行方式

          在高电价时段,供电计划中多安排光伏发电、天然气发电、储能放电等供电方式;在低电价时段,多利用市电,同时进行储能充电。在冷(热)负荷较低的时段,进行储冷(热);在冷(热)负荷较高的时段,储冷(热)设施放冷。

          通过集中登机口、控制照明等手段,引导旅客集中,减少旅客密度较低区域的供能负荷;用能控制与航班信息、旅客分布情况等联动,减少无人或少人区域的照明、供冷、供热;根据航班信息,提前对旅客经停区域的负荷进行调节,保证旅客的舒适度。

          (二)智慧能源监控系统

          能源监控系统遵从统一监控,分散控制的设计原则,各能源站(中心)BA控制系统能够对能源系统中主要保障参数进行自动控制。


          图 8 统一监控,分区控制示例


          图 9 能源监控系统

          (三)智慧能源管控平台

          智慧能源管控平台由能源调控及节能、综合管理、基础数据资源和数据接口构成。


          图 10 智慧能源管控平台-1

          机场根据实际情况,在条件允许的情况下,可以把能源监控统一接入智慧能源管控平台(也可在能源监控系统实现),实现能源运行监控一体化,通过能源调控及节能模块实现性能分析、优化调控评估和能源负荷预测,为供能计划和节能计划提供智能决策。


          图 11 智慧能源管控平台-2

          通过能源综合管理模块实现计量结算(业财一体)、故障预警、能耗管理和智能运维,为能源运行和管理提供信息化支撑和智能决策模型。


          图 12 智慧能源管控平台-3

          基于能源运行数据,包括能源设备基本信息、能源设备运行信息、能源计量数据、用能协议、能耗指标考核和机场运行数据借助大数据技术,实现数据多维统计分析和智能挖掘,为精细化能源管理和运行提供支持。

          (四)安全体系

          智慧能源管理系统需要关注安全防护、功能安全和信息安全。安全防护通过智能视频监控和出入口管控实现能源设备设施(园区)的智慧安防,通过HAZOP评估和SIL安全体系确保功能安全,通过划分安全分区,通过单向物理隔离装置,实现生产区、管理区分离,确保生产的持续安全。


          图 13 安全体系由安全防护、功能安全、信息安全构成

          同时,能源安全事件、信息安全事件和隐患排查信息需要及时上传到机场安全管理平台,把能源系统安全纳入统一机场安全管理体系。


          图表 14 与机场安全管理系统对接

          根据某民用机场能源管理系统项目规划和建设实践,接下来重点介绍智慧能源管理系统建设思路和当前上线功能。


          图表 15 智慧能源管理信息系统建设的四个坚持

          <全文完>

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