通过监测能源需求实现节能降耗

在引进三菱电机的节能数据采集服务器“EcoWeb-ServerIII”后，日本Famiel公司在其总厂实施了能源管理和需求监测。此举不仅降低了合同供电水平，还通过对电力、天然气和水的消耗进行实时可视化管理，进一步实现了能源的整体节约，从而显著降低了整体公用事业成本——5年内总计约节省1,000万日元。

Famiel公司为日本各地的酒店和餐厅提供各种蛋糕。上图展示了工作人员在奶酪蛋糕上涂抹果酱的过程。

Famiel公司成立于1976年，是一家商业冷冻蛋糕制造商，总部位于日本横滨，生产和销售各种蛋糕和西式甜点。除了销售自有品牌蛋糕产品外，该公司还在其工厂制作各种冷冻蛋糕制品，供应给日本各地的酒店和餐馆。2017年，该公司的总部及工厂搬到了神奈川县的横须贺市，并将那里打造成为其业务扩张的中心。

在蛋糕生产过程中，需要使用大量电力来烘烤蛋糕。“工厂的三个烤箱大约占用了我们总电量的四分之一。当这些烤箱全部打开时，耗电量将达到峰值，我们的合同功率就是根据这个峰值确定的。”生产部总经理森田秀树（Hideyuki Moriya）说。因此，自2015年以来，该公司就在烤箱和其他关键设备上安装了三菱电机的“EcoMonitor”能源测量单元，从而实现能源消耗的可视化管理。

“当我们对能源消耗进行可视化管理后，很多事情更清晰明了。不仅是烤箱的耗电量，我们还了解到用于包裹蛋糕的薄膜设备并未如想象中耗电。当这些数据提供给工厂时，也引起了工人们的兴趣，使他们思考如何节省更多能源。”森谷说。因此，当Famiel在2017年将工厂搬到现在的位置时，他们不仅重新安装了可视化系统，还扩大了能源测量的项目数量。此外，还通过节能数据采集服务器“EcoWebServerIII”，将整个工厂引入了能源需求监测和管理的范畴。
 
“我对投资回报率很有信心”

在新工厂，Famiel将他们监控的设备数量增加了一倍多，并决定额外测量空调用电，以及工厂消耗的水和天然气。在解释这一决定时，森谷说：“除了工厂重新安装系统所需的成本外，我们还必须投资近两倍的资金来升级系统。然而，我非常有信心我们能够获得投资回报（ROI），因为根据我们之前的安装经验，已经节省了比初始投资更多的资金。”

新工厂的能源需求监测系统可以直观地显示每个项目或空调消耗的能源。该系统的主要特点是根据用电需求分为三个阶段发出警报，以避免总耗电量超过合同规定的功率水平。如果警报在第三阶段发出，这意味着需求已接近极限，现场工作人员将关闭一些机器，以保持用电量在限制范围内。

此外，为了根据能源需求自动控制空调系统，Famiel通过三菱电机集成空调管理接口“AE-200J”将空调系统与能源需求监测系统连接起来。

森谷说：“我会根据季节和天气来调整设置。如果一年四季的设置都相同，就无法获得最优的使用效果。为了节约能源，有必要充分利用我们现有的系统。”

除了有效控制新工厂的能源需求，Familiel公司还致力于长期的节能活动，烤箱是其关注的重点。在工厂，当三个烤箱在早上开始工作启动运行时，电力需求就会激增。之后，烤箱将持续运行。一旦烤箱被加热以后，其连续运行所需的电力就会减少。降低需求的关键是抑制烤箱启动后的需求峰值。

合同功率水平是根据每30分钟内测得的需求确定的，因此，如果Famiel想要降低合同功率，他们必须确保功耗不会集中在一个时段。因此，Famiel公司改变了打开三个烤箱的顺序。他们决定不再一次性打开所有烤箱，而是在第一个烤箱打开30分钟后打开第二个烤箱，然后再等30分钟打开第三个烤箱。

森谷解释道：“在我们开始加热第一个烤箱后，大约需要30分钟才能达到所需的温度。因此，烘焙过程中的变化对前、后的过程都产生了很大影响，所以我们必须调整每个阶段，包括如何制备蛋糕面团。然而，重要的事实是，每天总的工作时间没有改变。”

通过根据需求监测系统的数据优化流程，可以在不影响工作时间和产品质量的情况下平衡需求，降低合同功率。

通过测量额外的数据进一步节约能源

通过将新工厂的水和天然气消耗数据可视化，Famiel公司可以进一步降低成本。森谷解释说：“例如，在一个用开水消毒的设备装置中，水总是保持在沸腾状态。然而，在现实中，我们需要杀菌的时间是有限的，所以没必要让水一直沸腾。如果我们能有效控制装置，使水在杀菌过程中及时烧开，那么就能节约能源。通过可视化水和气的实时消耗，我们能够确定哪里还有改进的空间。”

对每一个能源消耗点及其相关需求的管理监测，带来了明显的节能效果。例如，与公司搬迁工厂时的2017财年相比，2021财年的用电量同比下降了6.3%。与此同时，需求减少了3.7%；而且由于合同功率的减少，电力的单位成本也降低了。此外，可视化耗气量和耗水量的影响更大一些，在同一时期内分别减少了38.4%和25.1%。由于这些努力，在5年期间，总费用减少了近1,000万日元，远远超过用于投资监测系统的费用。

森谷补充说：“目前，我是唯一可以作为管理员设置警报的人，但未来，如果我们的主管也能承担这一角色，我相信即使我不在，我们也能获得额外的节能效益。”Famiel公司还计划增加他们监测的项目数量，增加详细数据的可视化，从而更广泛地了解他们的能源使用情况。

来源：荣格-《国际食品加工及包装商情》

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