綠色低碳無源無線傳感器技術助力能源數字化高質量轉型.pdf

1、綠色低碳無源無線傳感器技術助力能源數字化高質量轉型 林新志 CTO 北京京儀北方儀器儀表有限公司雙碳背景“雙碳”戰略目標為我國的綠色發展鋪墊了新的航向，將在未來幾十年內塑造中國經濟社會的高質量發展，并被納入基本國策，將對我國的經濟、社會和環境政策產生深遠影響?！半p碳”是綠色發展的必由之路！在第75屆聯合國大會期間，中國提出將提高國家自主貢獻力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值，努力爭取2060年前實現碳中和。2020年9月政府工作報告將“扎實做好碳達峰碳中和各項工作”列為重點工作之一，并指出將制定2030年前碳排放達峰行動方案，優化產業結構和能源結構，大力發展

2、新能源。2021年3月我國碳排放趨勢習近平主席在第 75 屆聯合國大會提出“雙碳”目標，力爭二氧化碳排放量在 2030年前達到峰值，努力爭取 2060 年前實現碳中和。與此同時，中央經濟工作會議明確將做好碳達峰、碳中和工作列為今年八項重點任務之一。中國是全球最大的二氧化碳（CO2）排放國，碳排放占全球總排放量的四分之一，且排放趨勢仍在上升。這些排放主要來自電力（占48%）、工業（占36%）、交通（占8%）和建筑（占5%）等行業。為了響應全球對“碳減排”的呼聲，同時實現我國經濟、社會與環境的綠色、高質量發展，中國承諾將投入龐大的資源和人力，全力以赴實現“雙碳”目標。這既是對全球減排承諾的回應，也

3、體現了中國作為大國的責任與擔當。（按選定國家/地區劃分，單位：百萬公噸）2010年和2021年全球二氧化碳排放量數據來源：Ian Tiseo,statista國家、行業雙碳政策密集發布雙碳政策中央經濟工作會議-中央經濟會議將“做好碳達峰、碳中和工作”作為 2021年重點任務之一。我國二氧化碳排放力爭2030年前達到峰值，力爭2060年前實現碳中和。要抓緊制定2030年前碳排放達峰行動方案，支持有條件的地方率先達峰。關于加快建立健全綠色低碳循環發展經濟體系的指導意見-國務院健全綠色低碳循環發展的生產體系、流通體系、消費體系，加快基礎設施綠色升級、構建市場導向的綠色技術創新體系、完善法律法規政策體

4、系。關于推進國家生態工業示范園區碳達峰碳中和相關工作的通知-生態環境部明確了優化能源結構和產業結構、推動低碳技術創新應用轉化、構建雙碳目標管理平臺、強化綠色低碳理念宣傳教育等四項重點任務。國家能源局關于加快推進能源數字化智能化發展的若干意見-國家能源局拓展面向終端用戶的能源托管、碳排放計量、綠電交易等多樣化增值服務。重點推進在智能電廠、新能源及儲能并網、輸電線路智能巡檢及災害監測、智能變電站、自愈配網、智能微網、氫電耦合、虛擬電廠、電碳數據聯動監測、綜合能源服務、行業大數據中心及綜合服務平臺等應用場景組織示范工程承擔系統性數字化智能化試點任務。2030年前碳達峰行動方案國務院到2025年，非化

5、石能源消費比重達到20%左右，單位國內生產總值能源消耗比2020年下降13.5%，單位國內生產總值二氧化碳排放比2020年下降18%，為實現碳達峰奠定堅實基2023年能源工作指導意見-國家能源局為加快能源產業數字化智能化升級，積極開展電廠、電網、油氣田、油氣管網、終端用能等領域設備設施、工藝流程的智能化建設，提高能源系統靈活感知和高效生產運行能力，促進源網荷互動、多能協同互補?！笆奈濉爆F代能源體系規劃-國家發展改革委、國家能源局實施重點行業領域節能降碳行動。加強工業領域節能和能效 提升，深入實施節能監察、節能診斷，推廣節能低碳工藝技術裝 備，推動重點行業節能改造。2030碳達峰2060碳中和

6、碳排放路徑探索數據來源：溫室氣體核算體系（GreenHouse Gases Protocol，簡寫成“GHG Protocol”），世界可持續發展工商理事會（WBCSD）與世界資源研究所（WRI），2009溫室氣體核算體系范圍1/2/3碳減排之路的首要基礎打破信息孤島，精細、實時、便捷的電碳原生數據采集是實現“雙碳”下各行業解決方案的首要基礎數據采集摸清“碳家底”綜合能源使用數據設備健康狀況數據分析數據清洗能耗分析設備健康診斷節能策略數據采集實施運行設備更換系統、流程優化人員行為改善績效評價模型優化持續監督PDCA循環傳統電表方案問題：1、設備體積大，安裝條件要求高2、監測顆粒度粗放，無法精細

7、化管理3、實施、運維的人力和輔材成本高4、停電施工，造成停業/停產損失5、線損采集缺失，碳減排評估與決策偏差穿心式電流互感器方案問題：1、穿刺取電，破壞電纜絕緣層，電氣火災隱患2、不可缺少零線，無法用于三相三線場景3、有線安裝方式，部署繁瑣4、線損采集缺失，碳減排評估與決策偏差行業現狀痛點：安裝方式繁瑣、傳感器數量多，對原有電路要有高、后期維護成本高我們的創新方案及優勢如何解決上述遇到的問題？如何解決上述遇到的問題？免供電：無電池，無后期更換電池煩惱非侵入式、免停電、卡扣式便捷安裝，對正常運營零影響、零損失現場“傻瓜”式極簡配置、分鐘級快速安裝，極低人工成本低功耗、高靈敏度、廣覆蓋的無線組網通

8、訊，無需布線、橋架等支出微能量收集及自發電技術電力全量參數一機全采(電流、功率、電量、能源流向等)電氣用電安全監測（線纜溫度等）開合監測、異常實時警報云端“物模型”管理平臺，適配各類場景我們的方案非侵入式無源無線傳感器為各行業應用解決方案提供精細、實時、便捷的電力原生數據采集基礎底座傳感器綠色低碳設計理念不依賴外部電源，而是通過能量收集技術。此設計避免了傳統有源傳感器的電池消耗和更換問題，減少了廢棄電池對環境的污染。無源設計無需依賴外部電源與電池，因此具有更長的使用壽命。這降低了更換和維護的頻率，從而減少資源消耗和廢棄物產生。長壽命采用高效的能量管理策略，優化功耗，使得在較低的能量輸入下依然能

9、夠正常工作。這有助于減少整個系統的能耗，降低碳排放。低能耗采用低功率射頻技術進行數據傳輸，輻射污染相對較低。對生態環境和人體健康的影響微乎其微。輻射污染低在設計和制造過程中采用易于回收和處理的材料。這有助于在傳感器報廢后進行回收再利用，降低對環境的影響。易回收、易處理能在各種惡劣環境下穩定工作，如高溫、高濕、高磁等場景。這有助于在更多應用領域推廣綠色低碳技術，實現節能減排。適應性強傳感器在設計、使用和處理過程中，充分體現了環保、節能和可持續發展的理念國際領先關鍵技術指標參數誤差（計量科學研究院官方核準）功率因數精度：1%（PF0.5）電量精度：電流精度：1%In）電壓精度：500米（空曠）國際

10、測試認證與專利通過國際科技查新項目具有新穎性，已取得多項核心發明專利通過國際查新通過國際查新測試認證、查新與專利國際測試認證與專利測試認證、查新與專利通過國際科技查新項目具有新穎性，已取得多項核心發明專利應用案例：綜合能源服務場景：基于現場測控設備+數據采集器、交換機+管理終端系統，完成了延慶賽區的綜合能源服務和智能化工程改造。2022冬奧會延慶賽區 改造后能源浪費大大降低，契合“綠色冬奧”理念，向世界展示中國智慧。價值/貢獻：實現了對建筑設備運行進行統一管理，包括能源供應、能源服務、設備運行管理、設備維保等。對機電系統進行節能調適，如風、水量平衡、自控系統運行調適等。對老化、能效比低的設備進

11、行改造以提升節能效果。通過節能診斷，可以使用能單位掌握本單位能源管理水平及用能狀況，排查問題和薄弱環節，挖掘節能潛力，尋找節能方向。應用案例：綜合能源服務北京市大興區產促中心示范項目用能管理的基礎數據全掌握高能耗設備全管理大樓能源精細化管理能源優化方案建議我司智慧能源解決方案，為大興區“綠色發展”邁出了堅實的一步場景：基于現場測控設備+管理終端系統，完成了大興區產促中心綜合能源解決方案的完整實施。價值/貢獻：應用案例：綜合能源服務內蒙古鄂爾多斯市碳中和研究院、中燃集團、中建生態場景：基于GW系列傳感器和GW系列網關的能耗監測系統，組建能碳管理解決方案，可以實現能耗管理的基礎數據全掌握、高能耗設

12、備全管理、能耗精細化管理、能耗優化建議。價值/貢獻：最終助力鄂爾多斯碳中和研究院實現了全鏈路能碳管理，在國家綠色建筑認證的路上邁出了堅實的一步。鄂爾多斯碳中和研究院 為中建生態成為全中建集團內的零碳標桿建筑提供了堅實的保障，并且最終碳排數據經與專業碳排模型測算精度誤差小于 1%。中建生態 應用該方案后，中燃集團通過前期項目匡算，使用該創新硬件，比起傳統電表的方案，預計實施成本降低40%；后期運營中，通過平臺的算法模型給出用能優化建議方案，預計將實現35%的節能量。中燃集團目前已接入用能企業9個，累計接入傳感設備348臺，已累計檢測270天，每日上報數據約63萬條。為企業減碳決策提供方向和數據支

13、撐，助力當地監管部門科學有序開展雙碳工作。應用案例：非侵入式負荷識別杭州研究院員工宿舍場景：基于GW系列網關和GW系列傳感器完成的非侵入式負荷檢測，構建智慧用電、智慧家居的系統，推動智慧城市的發展。價值/貢獻：檢 測 精 度 高 達 1%，超 出 市 場 平 均 水 平，為 用 戶 提 供 精 準 的 數 據。對非 侵 入 式 安 裝，簡 單 卡 扣 操 作，用 戶 使 用 的 學 習 成 本 和 安 裝 成 本低。完成對家庭電器、商用電器的識別，引導用戶改善用電習慣，節約用電成本，另一方面能夠幫助電網深入分析用戶用電行為，對負荷調峰及節能減排，減少能源浪費，最終降低家庭能源成本。應用案例：電

14、氣火災預警福州軍門社區、西藏布達拉宮、西藏大昭寺場景：基于新一代傳感器的智慧用電暨電氣火災預警系統，安裝監測點，發現并協助排查、整改電氣火災隱患，極大地提升電氣安全水平。價值/貢獻：西藏大昭寺 在西藏大昭寺部署基于新一代傳感器的智慧用電暨電氣火災超前預警系統，安裝的308個監測點共發現并協助排查、整改了電氣火災隱患80余處，極大地提升了大昭寺的電氣安全水平。布達拉宮 現場勘測了布達拉宮3000多間房間、260多個配電箱，設計1430多個電氣回路監測方案，以前沿科技力量守衛布達拉宮。福州軍門社區 2018年在習近平總書記曾居住過的社區福州軍門社區部署“智慧安全用電超前預警系統后，檢測發現一臺冰箱

15、有電氣安全隱患，更換冰箱后電氣火災潛在隱患即刻消除，此事件經由福州電視臺現場跟蹤報道。同 款 冰 箱 曾 2 0 1 7 年 引 起 倫 敦 特 大 火災 造 成 8 8 人 死 亡。應用案例：環保用電監管北京大興區環保企業場景：基于GW系列傳感的環保用電監控系統，該項目是全國范圍內，首次在環保用電監管領域采用非侵入式無源無線傳感器方案。價值/貢獻：首頁.png 以往的環保監管工作，受制于工程繁瑣等因素，企業配合意愿不高，引入我們的創新產品之后，監管落地的難題迎刃而解。減少監管人力成本、提高監管效率，實現遠程實時管控。與過去的監管實施方案相比，采用非侵入式無線無源傳感器的工程效率提升明顯，成本

16、大幅降低。傳統的監管方案采用電表或穿刺取電的傳感器，往往需要停電，給企業帶來的經營損失較大，而我們的方案能夠免停電安裝，企業無需蒙受停電的損失。更多應用場景能耗及碳排放管理電力運維智慧養老監護設備工況監測環保用電監管電氣火災、用電安全超前預警企業介紹北京京儀北方儀器儀表有限公司 北京京儀北方儀器儀表有限公司創建于1977年，是北京市國資委系統所屬企業。作為國家最早定點生產電能表企業之一，我們在電能計量領域專注耕耘45年，這使我們成為國內專注此領域最長的企業。公司為“國家專精特新”小巨人企業、北京市“專精特新”中小企業、中關村高新技術企業，獲評2022年度制造業質量管理數字化典型場景和解決方案優

17、秀案例、2022年中國電子信息行業用戶滿意機構及用戶滿意產品稱號。近三年，公司進行數字化、信息化、智能化升級，打造的“智能電力量感裝備數字化車間”榮獲北京市數字化車間稱號。公司通過ISO9001質量管理體系認證、環境管理體系認證、職業健康安全體系認證、知識產權管理體系認證、能源管理等體系認證，公司技術中心實驗室通過CNAS認證，全面保障產品質量和服務水平。團隊介紹CTO高級工程師，受聘中國節能協會碳中和專業委員會委員，兼任浙江省物聯網產業協會副理事長，曾任溫州大學兼職講師。在能源互聯網和物聯網領域有較高的理論知識水平和產研用經驗，取得多項發明專利。牽頭主導研發完成的“非侵入式無源無線電力傳感器和雙碳能源數字化方案”入選首批“北京市綠色低碳技術產品項目庫”。林新志總經理高級工程師，大興區新國門領軍人才，中國儀器儀表行業協會電工分會儀器儀表協會理事，中國計量協會WTO/TBT通報評議專家及WTO/TBT通報協調委員會電能表專家組專家。在智能計量、傳感器及能源管理系統領域擁有十幾年的研發、生產及管理經驗，取得4項發明專利，4項實用新型專利及多項未公開知識產權。作為子項目負責人，承擔2項國家級科技項目。李屹企業資質榮譽與合作我們的榮譽與合作榮譽與合作榮譽與合作