德國圖林根煉鋼廠的能源管理——來自德國GMC-I的能源管理技術

現如今電力和天然氣價格上漲。盡管能源市場自由化，但近幾年來價格仍急劇上漲，而石油價格的上漲使加劇了能源上漲的勢頭。

工業企業正試圖通過智能能源管理系統來應對這一趨勢，從而降低能源成本。Thüringen 鋼鐵廠也對其現有系統進行了現代化改造，并對GMC-I Gossen Metrawatt提供的設備和能力充滿信心，GMC-I Gossen Metrawatt是一家在測量和控制技術領域享有盛譽的設備制造商。

首先，Thüringen鋼廠的目標是優化負荷管理，即平衡電力需求和降低峰值負荷?！坝捎诜逯地摵蓵﹄娏r格產生負面影響，我們能夠通過這種方式降低能源成本，”蒂林根鋼廠維修經理Jürgen Ermer說。一般來說，當涉及特殊合同客戶的電力價格時，即對于大多數工業公司，在當前消耗的能源成本和峰值功率電力成本之間進行區分。功率優化假設啟動耗電量大的耗電設備可以經常推遲幾分鐘而不會對操作產生**影響。這尤其適用于能夠在一定程度上儲存能量的用電設備。Gossen Metrawatt的U1500優化系統充分利用了這些機會，從而通過有效利用所有用電設備，**限度地降低功耗，進而降低電力成本。除此之外，集成定時器程序還可以降低能源成本并優化操作順序。

GMC-I Gossen Metrawatt的銷售工程師Detlef Splie?說：“對于Thüringen鋼廠來說，出于成本原因，遵守能源輸入的特定預算值非常重要?！?。在生產過程中的兩個決定性點，都使用了U1500能源管理設備。**點，220KV的控制回路，其中包括一個額定變壓器功率為120MVA的電熱爐（見下文）。目前，每季度220kV供電需求限制在90MW。維護經理Ermer解釋說：“GMC設備確保在本季度結束前適當地調整變壓器功率，不會超過這個**功率值?！?。

第二點，110kV供電的每季度需求也受到限制，目前為13MW。這首先適用于圖林根鋼廠的型材軋機，它是歐洲同類產品中最現代化的系統之一。在軋機上加工的鋼梁毛坯必須首先加熱到大約1200攝氏度的軋制溫度。這是通過一個帶有天然氣燃燒的推進爐來實現的。軋制線的生產能力在每小時80至180噸的范圍內，這取決于相應型材的形狀和尺寸。因此，軋鋼機連續不斷地從推鋼爐供應坯料，以充分利用產能。在軋制線上最多可以同時加工三個毛坯”，Ermer報告說。GMC-I在這個過程中的任務不僅僅是**限度的優化，而是對生產能耗進行預測計算。因此，可以確定停止從推鋼爐中取出的**時間?！澳繕耸窃谶M行中材料的軋制無任何損失且能夠順利完成時精確地停止供給新坯料，同時相應的功率限制可以精確遵守。而這是相當困難的計算，因為有許多不同的型材和不斷變化的情況，”
 
鋼廠的能源管理系統還能夠確保生產計劃在數據庫服務器上提供詳細的每季度預測表，作為消耗控制的指導。GMC-I提供的U1500優化利用這些值并控制電氣操作設備，以優化方式使用電能。一個特殊的趨勢和外推程序，以及差異化的控制策略，確保**限度的節約能源，并同時確保對生產過程的影響最小。生產過程中的各種用電設備都是單獨控制的，并遵守最小和最多開關時間。與傳統的**值監測器不同，這使得利用自由化電力市場提供的潛在節約成為可能。

每季度生產過程中，都會將新的鋼鐵生產預測表輸入服務器中。此步驟可以在任何期望的時間點執行。銷售工程師Splie?解釋說：“我們確保這些預測表被U1500立即讀取和處理，并且U1500只使用預測表內未來的限值，過去與當前限值將不再使用”。當當前測量周期的限值發生變化時，U1500設備立即考慮到這一點。這保證了在限值變化后的當前測量期間，客戶對控制性能有直接影響。經驗表明，與生產相關的預測表在煉鋼廠每月都會發生變化。
 
然而，符合圖林根鋼廠預算能耗的限制值不僅被傳輸到U1500站，而且還被歸檔到U1600匯總器中。單個功率和能耗值的存儲和預處理在這些站點進行。季度的預測值，以及實際消耗的功率/能量，都會被獲取并保存到內存中。因此，可以每隔15分鐘創建一次目標值和實際值的比較。Splie?說：“我們提供了一個公共接口，允許兩個站點之間實現理想的交互?！?br />

U1600匯總器可處理多達24個脈沖形信號和數字狀態。這使得所有電氣和非電氣介質的記錄、可視化、優化和成本中心相關計費成為可能。24個輸入信號有32個處理通道。儀表脈沖以可編程的間隔在預先定義的時間段內記錄并求和。為每個通道確定功（能量）和功率，并將其作為負載曲線以及相關的**值計算并保存到內存中。U1500和U1600在LCD和按鍵的幫助下直接在設備上配置和操作，或通過可選MS Windows軟件的串行接口進行配置和操作。

當然，圖林根鋼廠也利用負荷管理系統作為生產計劃和生產控制的信息系統。Ermer：“電能量記錄過程中獲得的數據非常重要。我們想知道高消耗能源的時間和地點。這是我們影響限值的**途徑，并確保公司在未來與能源供應商的談判中獲得有利的合同條件?！?br />