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“电力大数据+环保监管”助推环保精准监测

发布时间:2021-11-10 作者: 来源:市场监管总局计量司 浏览:4194

2020年能源资源计量服务示范项目入围项目连载7


“电力大数据+环保监管”助推环保精准监测示范项目


一、国网湖南省电力有限公司株洲供电分公司简介

国网湖南省电力有限公司株洲供电人公司担负着株洲市城区及所辖四县(市)的供电任务,供电区域面积11262平方公里,供电区域人口401.63万;现有主业职工1652人,供电服务职工1406人。在株洲市委、市政府和省电力公司的正确领导下,国网株洲供电公司各项工作取得了较好的成绩:获湖南省电力公司安全工作优秀单位、技术监督优秀单位、年度安全目标奖,获评湖南省电力公司供电服务指挥体系建设优秀单位,“电力大数据+环保监管”获国网青创赛铜奖并被生态环境部《中国环境报》全国推介,首获“湖南省模范和谐劳动关系企业”称号。

图1  国网株洲供电公司全景图

二、项目实施背景

十九大提出:人与自然是生命共同体,人类必须尊重自然、顺应自然、保护自然。然而,随着工业企业的不断发展壮大,存在着一些问题:一是目前排污企业现状是点多面广,尤其是重点污染源的排污口和环境治理设施,传统的监管手段仅有定期巡检和群众举报,难以实现有效监测;二是部分企业为躲避环保部门执法,选择在夜间加班加点生产,环保设施运行处于停运状态,难以对企业实现精准锁定。

“电力大数据+环保监管”项目全国首创性地开辟了利用电力数据进行环保监管的新模式。主要以环保设备用电负荷的实时监测,通过采集现场环保设备用电情况、企业用电负荷等基础数据,再对数据进行深度关联分析,实现了企业环保设备运行情况的精确监测,解决了当前排污企业点多面广难以精准监测的难题;开创性利用企业昼夜用电负荷不平衡度判断方式,精准锁定夜间生产型企业,解决了此类企业难以锁定监测的问题。

三、具体创新措施

由于企业的生产必须使用电力,而且绝大部分的环保设施运行均需要使用电力才能正常维持运转。利用企业的生产用电、环保设施用电,加上电力企业大面积使用的远程抄表技术,完全可以实现企业环保的实时监测,全面掌握污染企业环保治理设施的运行状况;另外,企业的生产负荷随着生产量的变动而变动,生产量的大小可以较为直观反映在用电负荷中,利用企业昼夜负荷大小,基本可以锁定夜间生产型企业。再通过环保部门的现场核查、执法等方式实现企业环保的监管。

1.首创负荷对比法监控环保装置开启情况

在需要监测的排污企业的环保用电设备前电源处,增加安装相应的用电计量装置,采用智能电能表配合采集终端方式。通过电力信息采集技术实现对环保设备用电情况进行不间断的采集接收,实现对环保设备用电远程监测。截至目前,已完成株洲地区200多家重点企业227套环保电能计量装置安装工作,已经覆盖了株洲城区大型生产企业。

环保用电设备的计量表计接入到环保系统数据中台,同时将环保系统数据接入到电力公司数据中台,并结合营销档案、用电信息采系统用户负荷情况,通过环保设备运行状态与企业整体用电情况进行大数据比对分析,来判定企业整体的生产状态与环保设备运行的状态是否相一致。电力大数据环保监管原理结构图详见图2,“负荷对比法”监测原理图详见图3。 

图2  电力大数据环保监管原理结构图

 

图3  “负荷对比法”监测原理图

2.首创昼夜负荷不平衡法监控夜间偷排行为

针对环保难以精准定位环保设施开启状态的问题,以及硬件设备暂时未全部覆盖的情况下,利用昼夜不平衡度算法,对未加装环保监测设备的排污企业开展夜间异常监控。由于加装监测设备(环保设备用电电能计量装置)无法在短时间实现全部覆盖,对于这一类企业采取用电负荷昼夜不平衡度的方式进行分析。通过对电力公司用电信息采集系统采集到的企业周期内用电负荷数据进行分析,精准计算每一个企业的昼夜负荷及昼夜负荷不平衡度。对不平衡度进行排序,基本筛选出不平衡度过高的企业;一是对初步筛选的名单,根据企业的用电类别进行再次筛选,将照明类、商场类、办公类等用电类别去除;二是通过企业大工业、一般工商业及其他、居民照明、非居民照明等电价信息进行二次筛选。经过两次筛选基本能挑选出环保部门所需的偷排企业清单。原理图详见图4。

图4  “昼夜不平衡”监测原理图

四、项目取得成效

通过该项目的实施,加强了环保监管的力度,缩短了环保监管周期,使得生产企业环保秩序比之前更加规范,极大的提升了监管能力。即对排生产企业产生了震慑作用,促使其自觉遵守环保要求,及时开启环保设备,大幅度降低了废气、废水、废渣的排放量。同时,也是为环保部门提供了环境污染企业治理、饮用水源保护等快速、便捷的监察手段。在足不出户的情况下,基本可以锁定异常企业,不需要安排人员进行拉网式的排查或开展大型的突击检查活动。通过监测异常、分析派单、核查执法等过程,有目标的点点开展核查执法,大大降低了环保异常发现成本,有效提高了环保监管的效率效益。

1.取得的效益

株洲供电公司将“电力大数据”应用到“环保监管”工作,在全国属于首次应用,这是一个全新的尝试、全新的挖掘。过去企业的环保设施运行情况,需逐户现场核查,投入人力物力很多,但效果不明显。而“电力大数据+环保监管”让企业的非法行为完全暴露大数据之下,系统运行期间共发现企业环保治理设施用电量异常58次,监测能力达100%;昼夜用电不平衡度分析突击行动中,共计现场核查10家企业,其中9家存在问题,精确率达70%,环保部门责令整改2家、停产整治3家、立案处罚4家,共处罚金189万。

图5  系统监控分析图

图6  现场联合检查

2.案例实践推广情况

(1)对供电公司内部,该项目参加了湖南省电力有限公司大数据竞赛现场发布,取得了现场6个发布项目最高分;国网科技部、宁夏公司、陕西公司等单位到株洲进行项目交流活动。

(2)得到省市环保部门、株洲市政府的高度肯定。由株洲市何朝晖副市长亲自主持召开专项工作推进会并做了重要讲话,强调通过运用“电力大数据+环保监测”模式,全面构建环境监管立体网络,倒逼排污企业自觉履行环保职责。省、市环保部门等多次到株洲供电公司调研,深入了解该项目情况,对项目给予了高度评价。

(3)2021年该项目进一步推广。1月15日株洲市举办“电力大数据+环境监管”改革创新成果推介会,“电力大数据+环境监管”平台4.0版本正式上线,结合智慧株洲平台、湖南省电力公司大数据平台、株洲市环保设施监控平台等,对企业环保设施用电量进行全面监控、自动预警。省生态环境厅厅长、株洲市市长给予该项目高度的肯定,将研究推广株洲的成功经验,推动全省生态环境监管水平不断提高。

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