湖北楚星化工能碳管理平台升级改造项目
建设湖北楚星化工能碳管理平台升级改造项目数字化能源管控平台，实现水电气热多维能耗在线监测、分类分项统计对标与精细化节能调度，全面提升能源管理效率。
湖北楚星化工能碳管理平台升级改造项目
制造业- 细分行业
- 化学原料和化学制品制造业
面临挑战
一、企业概况与用能体量
湖北楚星化工股份有限公司是宜化集团控股子公司，综合实力位居全国磷化工和有机化工行业前列，是国内最大的磷酸一铵生产厂家，具备年产15万吨合成氨、10万吨磷酸、45万吨硫酸、30万吨磷酸一铵、3.6万吨季戊四醇、10万吨甲醇、8万吨甲醛、2万吨乙醛的主导产品生产能力。
厂区涵盖1#硫酸、2#硫酸、3#硫酸、PVC、复合肥、合成氨、季醇、磷酸二铵、磷酸、烧碱及公用工程等十余个核心生产工段，消耗电、水、燃气等基础能源以及蒸汽、压缩空气、氮气、冷热量等二次转换能源，现场分布着19套DCS系统、7套电力监控系统及数百块高低压计量表计。
二、面临挑战与痛点
- 国家双碳政策与集团能碳核查要求升级：在国家“双碳”与能源双控政策下，宜化集团要求各分公司全面实现能源实时采集汇总、产品单耗实时计算、碳排放核查及按国家标准规范定期上报，原有能源管理系统亟待升级扩容。
- 多工段三级计量与异构系统未完全贯通：1#至3#硫酸、PVC、复合肥、合成氨、季醇、磷酸二铵、磷酸、烧碱等工段的水、电、蒸汽、压缩空气三级计量尚不健全，全厂19套DCS系统、7套电力监控系统及417个高低压电表尚未实现全面打通。
- 供水管网与蒸汽管网缺乏动态组态监控：全厂水系统管网流向及蒸汽系统的压力、温度、流量运行状态缺乏直观的动态流程图与组态监控，管网异常跑冒滴漏难以及时报警处置。
- 车间工段与产品能碳成本账目不够精细：缺乏覆盖小时、日、月、季、半年、年多时间周期的区域分厂能耗、设备能耗结构、峰平谷用电、产品单耗及碳排放核算模型，能源成本与能源库存难以协同管控。
- 海量计量器具台账与自定义报表维护困难：全厂电能表、蒸汽表、冷热量表、水流量表数量庞大，其配备率、准确度达标率及维修校准周期缺乏数字化管理；能源日报、月报、工序分析表、介质产耗表及计划平衡表难以在线灵活定义。
- 动力站房人工值守成本高且安环数据孤立：传统配电房与动力站房依赖人工巡检，尚未与视频监控、安防系统及排污环保监测（排污设备状态、排污点实时排污量）形成一体化智慧运维与无人值守闭环。
三、改造目标
在保留原系统工艺流程监测功能且不中断既有生产控制系统运行的前提下，对楚星化工能碳管理平台进行全面升级改造，完善水电气汽三级计量并完成417个高低压电表、7套电力监控系统、19套DCS系统对接，建成8个子系统、90项子功能，实现能碳精细化分析、安环一体化监控、站房无人值守与全厂综合节能降耗。
解决方案
一、总体建设方案
基于楚星化工现有能源管理系统平滑升级改造，充分兼容既有系统布局与接口方式，在保留原工艺流程及工艺参数监测功能的基础上，通过专业通讯管理机（OPC协议）、电力后台/综保接入及工业物联网技术，打造涵盖运行监测、能碳分析、设备控制、无人值守、辅助决策、智慧运维等8个子系统、90项子功能的数字化能碳管控平台，推动企业能源流向实现“可视化、综合化、精细化、标准化”综合管控。
二、实施内容
- 十余个工段三级计量完善与异构系统全量对接：完善用电、用水、蒸汽、压缩空气等计量至三级监测，接入1#硫酸、2#硫酸、3#硫酸、PVC、复合肥、合成氨、季醇、磷酸二铵、磷酸、烧碱、公用工程等工段能耗及产量数据；打通各DCS系统、配电房与现场表计通讯，实现全厂及工段346个电表实时监测、417个高低压电表数据采集、7套电力监控系统对接及19套DCS系统对接，并同步接入排污设备状态与排污点实时排污量等安环数据。
- 大屏指挥一张图六维全景展示：搭建企业数据模型，一屏集成展示本月综合能耗与参考用能成本、当天基础能源（电、水、燃气）与二次转换能源（压缩空气、蒸汽）消耗汇总、所选区域各类能源当日用量排名柱图、总厂区小时用能趋势曲线、各用能单位实时地图监控，以及高、中、低三级动态告警明细。
- 水系统与蒸汽管网动态组态监控：以动态流程图展示水系统流向、当前水量、设备参数与逻辑关系及日/月/年数据；以组态图实时展示蒸汽系统的压力、温度、流量运行状态，发生异常情况实时触发报警。
- 多周期能碳结构与峰平谷成本分析：二次开发智慧能源一张图、能源平衡分析、工序能耗分析、峰平谷分析、碳排放分析、能效指标分析、能源成本管理及能源库存管理等功能；支持按小时、日、月、季、半年、年为单位，以能耗占比图与费用占比图展示区域分厂能耗、设备能耗结构及产品能耗分析。
- 报表元方案库与多维报表在线编辑：建立报表元方案库，支持Excel报表模板导入、卡片模式元方案及在线编辑（含方案名称、报表周期、维度、生效时间、发送方式/对象、标签、样式等），高效生成和管理能源日报表、能源月报表、工序分析表、介质产耗表及计划平衡表。
- 计量器具全生命周期与网络图可视化：自动汇总统计电能表、蒸汽表、冷热量表、水流量表等所有计量器具的配备率与准确度达标率并图形化展示；数字化管理表计类型、精度等级、状态及维修、校准、更换时间，支持计量网络图可视化展示与导出。
- 动力设备节能控制与站房无人值守：根据各动力设备运行数据分析定制并下发节能控制策略；结合设备状态监测、视频监控、联动控制与安防系统，对站房及重点设备实施标准化智能巡检，实现少人值守与无人值守。
- DCS/ERP对接辅助决策与智慧运维库：打通DCS系统与ERP系统实时获取生产运行及运营数据，支撑合规定期上报与辅助决策；建立包含政策、标准、制度、计量器具、重点设备、故障原因、诊断策略等数据的厂区智慧运维库。
三、实施成效
- 实现每年13%的综合节能量：依据国家能源管理体系标准流程全面规范用能行为，结合动力设备优化控制与精细化能碳管理，系统升级应用后达到每年13%的综合节能量。
- 建成车间、设备与产品级能碳精细化台账：逐级建立厂区区域、生产线、班组、重点设备、产品的能耗与碳排放分析模型，实现能耗与碳排放结构分析、定额分析与指标对标。
- 实现站房无人值守并降低用人成本：通过设备监测、视频监控与安防联动实现智能化巡检，达到配电与动力站房少人/无人值守，显著降低企业运维人力成本。
- 实现水电气汽冷热与安环环保一体化监管：全面完成417块电表、19套DCS、7套电力系统及排污监测接入，实现电、水、压缩空气、氮气、冷热量、蒸汽及环保排污状态的集中管控。
- 全面提升计量合规率与决策响应速度：直观掌控全厂计量器具配备率与准确度达标率，依托DCS/ERP数据协同与元报表方案库，为楚星化工节能降碳管理提供实时精准的决策依据。
