智慧點亮民航：首都機場能源管理系統

最新 05-22

4月底，隨著氣溫逐步上升，首都機場夏季供冷序幕隨之拉開。為了確保航站樓內各區域溫度符合夏季運行標準，同時合理使用能源，首都機場動力能源公司航站樓空調站作為供冷一線單位，需要提前制訂空調運行方案。劉躍是航站樓空調站的負責人，為了獲取往年同期室內、各重點區域逐時溫度與航站樓內空調機組開、關機時間及耗電量的數據，他打開電腦中保存的一個網頁，輸入賬號密碼，隨著滑鼠的點擊、拖動，不到3分鐘，一張張清晰直觀的圖表呈現在屏幕上。而在2年多前，同樣的工作需要10餘個小時甚至數天才能完成。

這種改變得益於北京首都機場節能服務技術公司自主研發的機場能源管理系統（AEMS）。然而，AEMS給機場能源管理工作帶來的改變遠不止工作效率的提升，還為機場節能減排工作提供了新理念、新思路。

節能服務公司技術骨幹在大連北站進行前期調研。

從零開始

填補機場能源管理系統空白

2013年7月，首都機場動力能源公司將節能業務重組，正式註冊成立了「北京首都機場節能技術服務有限公司」（以下簡稱「節能服務公司」）。早在節能服務公司成立之初，一顆「種子」便在公司領導班子的心中萌芽——研發一個屬於中國民航自己的機場能源管理系統。

長期以來，西方和日本的軟體系統佔據著我國民航機場航站樓樓宇自控、能源監控等市場。然而，現有國內外大多數品牌的樓宇能源管理系統僅僅是樓宇自控系統的功能延伸，具有一定的局限性，不能滿足機場能源管理者的需求。能夠適用於機場的，在保證機場安全運行和旅客舒適健康的前提下，對機場能源系統進行節能控制指導及優化管理的機場能源管理系統在國內一直沒有成功應用的先例。

2014年，節能服務公司歷時3個月，對北京、長春、哈爾濱、呼和浩特、天津、重慶、南昌、武漢8家幹線機場進行能源審計調研，涵蓋了北方、南方、東北、西南等不同地理區域、不同旅客吞吐量的機場，參與人次上百人。調研總結出目前各機場能源運行存在分析方法不深入，節能策略簡單粗放等諸多問題。

「作為中國民航機場能源人，我們最熟悉中國民航機場的能源使用特點、能源的內涵、節能的潛力。我們有責任努力為全國民航機場能效管理水平的整體提高貢獻自己的力量，我們也有能力研發出符合機場能源運行特點的軟體系統。」節能服務公司總經理汪濤句句帶著充分的自信。站在他身旁的支部副書記王崢說：「在我們公司黨政班子心中，AEMS的研發是我們必須要打贏的一場「戰役」，我們的科研團隊有著所向披靡的『群膽』，更有著攻堅克難的『孤膽』。」

對於一個剛成立的小企業來說，這是一項神聖的任務，也是極其艱巨的挑戰。AEMS不僅肩負著首都機場集團節能減排的重任，也是節能服務公司開拓市場的利器。副總經理塗思東時任產品研發中心主任，是AEMS研發團隊的牽頭人。「初期部門只有我一個人，沒有可遵循的經驗，沒有可用的資源，真可謂是『一窮二白』。」塗思東說。接下來的日子，他開始邊學習邊調研，內外籌劃，一個多月的時間與十幾家開發公司和各類專家接觸溝通，逐步捋清了軟體產品開發的流程，完成了AEMS項目開發的可研報告和項目立項報告。隨著「新鮮血液」不斷加入研發團隊，AEMS的雛形逐漸顯現：機場區域或航站樓內能源使用狀況可視化，能耗可計量、可分析、可評價，專家決策系統對運行做輔助指導等。

在公司領導的大力支持和研發團隊的齊心協力、攻堅克難下，經過一年的時間，2015年底，彌補國內機場節能行業空白的、擁有自主知識產權的機場能源管理系統（AEMS）正式研發成功，其契合了「互聯網+」背景下兩化融合暨信息化促進工業化的要求，將互聯網、大數據技術與能源管理相結合，從而成為機場能源管理和節能減排有力的管理工具。

節能服務公司技術人員通過遠程訪問實時分析首都機場全鏈條能源運行狀況。

功能強大

開啟機場能源運行新模式

北京首都國際機場是中國「第一國門」，在27平方公里的區域範圍內，水、電、熱、冷、氣等多個能源系統支撐著其正常、安全、平穩運行。然而，各個能源系統卻如同「信息孤島」一般，能源數據不共享、能源運行不精細、能源管理不集中。對於企業來說，這無疑是對能耗的浪費和經營成本的增加。

AEMS作為一個智能化的系統，只需在一台電腦上，就能整合散落的數據碎片，將機場各種能源進行集中管理，再利用先進的扁平化操作方式，在同一個頁面上就能完成能耗的計量、分析、評價，還嵌入實時的節能策略，指導日常能源運行，並提供遠程訪問服務。

面對散落在機場各系統的能源數據碎片，AEMS打破各系統孤島的現狀，與樓宇、電力、航班等各類運行和管理信息系統進行通信，實現全機場各種能源從源頭側到用能側的綜合一體化管理。同時，通過進一步建立能源數據中心，對跨地域機場的能源數據進行整合、處理、統計、分析並形成報告，為機場能源大數據奠定基礎。

打開AEMS的區域平台頁面，一張首都機場航站樓各個樓層的區域平面圖呈現在眼前，並且清晰標註著不同區域的實時溫度。「AEMS可以根據不同航站樓的特點，進行個性化區域定製，繪製並劃定區域範圍，然後將設備、運行、環境等信息關聯展示分析，為能源運行者和管理者提供一個可視化的交互平台。」研發團隊成員曲虹一邊演示一邊向記者介紹。

策略編輯器是AEMS的另一大創新。「在研發階段，我們就決定一定要研發出靈活的策略編輯器，可以讓用戶根據自己的實際需要編寫策略流程並自動執行策略邏輯，這樣的開發使系統更加靈活，可以隨時調整策略流程，也可以根據不同機場的不同需求配置不同策略和嵌入不同的能耗能效模型。」塗思東說。這一設計思路打破了傳統的將執行策略寫死在程序里而用戶無法改變的困境，大大提高了系統的實用性。以首都機場1號航站樓為例，根據現場和室外環境的變化，採取空調機組間歇運行策略，收到了平均達30%的節能效果。

作為一套實現從無到有的機場能源管理系統，AEMS更是得到了權威肯定。3月23日，在AEMS科技成果推廣評審會上，系統的創新成果獲得來自中科院、國資委、清華大學等多位專家的一致認可，專家組總結道：「AEMS具備先進性、實用性、創新性和推廣性，達到了國內行業領先水平，部分特點達到了國際先進水平，具備了在機場行業內推廣的條件。」

目前，AEMS已先後在北京首都機場1號航站樓、長春龍嘉機場、內蒙古呼和浩特白塔機場、鄂爾多斯伊金霍洛機場、南昌昌北機場成功應用。今年內將繼續完成天津濱海機場、哈爾濱太平機場、石家莊正定機場的部署，實現首都機場集團幹線機場覆蓋率100%。

走出行業

廣闊天地大有作為

最近一段時間，節能服務公司業務二部的溫建澎和同事經常往返北京和瀋陽兩地，格外忙碌。他們已經對瀋陽南站、瀋陽北站、瀋陽站進行了3次調研，為AEMS在這3座高鐵站的部署「鋪路」。

2016年下半年，為滿足提高能源管理水平、降低能耗強度、推進節能減排的需求，瀋陽鐵路局開始與節能服務公司進行合作洽談。節能服務公司作為首都機場集團的「金字招牌」，又擁有大型公共建築能源運行管理的豐富經驗，雙方一拍即合，希望在AEMS的基礎上研發出適用於高鐵站房的能源管理系統，從而打造國內首條智慧能源管控鐵路，並將試點高鐵站選在了哈大客運專線上的大連北站。

然而，在調研階段，節能服務公司的工作人員發現，大連北站的冷站控制系統均處於癱瘓狀態，控制器根本不起任何作用。這意味著冷機、空調機組等所有控制設備均需要手動操作，只有恢復自動化控制功能後，AEMS系統才能真正發揮作用。

經過前期的修漏補缺，大連北站的硬體設備設施重獲新生。而AEMS也結合鐵路客流特點、鐵路站房實際運行特點和管理情況，將中央空調系統、智慧照明系統、電力集中抄表系統、旅客服務系統（車輛信息）等所有數據進行集成，專門搭建了功能完備、高度智能化的能源系統控制與管理平台，即哈大客專大連北站站房智慧能源管控平台（GEMS），並於2017年9月開始進行施工部署。

目前，該項目已經進入尾聲。通過站房智慧能源管控平台的自動節能控制和智慧管控功能，大連北站的照明系統節能率達到40.17%，暖通空調系統節能率達到30.02%。項目的成功得到了瀋陽鐵路局的高度認可，並將在哈大客專其他站點進行複製和推廣。

在節能服務公司副總經理王睿眼中，AEMS成功應用於高鐵領域正是證明了其具有普適性和通用性，並且可以根據客戶需要針對具體應用場景進行量身定製。「AEMS不同於市場上的其他能源管理系統，節能服務公司依託於動力能源公司十幾年的能源保障、運行維護、供應等經驗，從客戶需求出發研發產品，不僅能實現能源供應（供輸配）全鏈條的自動化運行，還可以實現節能減排的目標。可以說，我們的AEMS不是產品，而是服務」。

一直在挑戰自我的節能服務公司的視野並不局限於首都機場集團、哈大客專，其更大的雄心在於對中國民航機場節能行業整個產業鏈的整體把控，以及實施長遠節能戰略路徑的規劃，甚至是跳出交通運輸行業，構建全國範圍內的區域能源互聯互通網。「在大數據和『互聯網+』蓬勃發展的時代，我們希望通過構建以民航機場、鐵路站房為骨架的全國範圍內的AEMS能源數據網，對運行數據和能耗數據進行計量、統計、分析，將需求側精細化管理和供給側結構性改革無縫連接，在各個領域部署AEMS系統，將其設備數據和能耗數據統一收集到系統上，為客戶提供包括清潔供能、智慧輸配、高效用能、互聯運維及碳資產管理的全鏈條綜合能源服務，以實現設備全生命周期的管理及能源的互聯互通。」王睿說。

「風塵三尺劍，社稷一戎衣」。節能服務公司以民航節能減排事業為己任，心懷交通領域能源互聯互通夢想，矢志一流。在實現宏偉藍圖的道路上，挑戰總是與機遇並存。當前，國有企業深化改革的大力推進，是節能服務公司實現蛻變的有利契機，也是實現從量的積累到質的飛躍的關鍵時間窗口。節能服務公司的理念、技術和服務能力已獲得行業、資本界及眾多大型央企（國企）的高度認可，而引進大型央企（國企）先進的企業管理機制及資金、技術、市場、產業鏈條進行補充，能夠滿足節能服務公司技術升級改造、開展大型工程和建設項目等對巨額資金的需求，為其迅速做強、做優、做大奠定基礎。這是節能服務公司當前和未來一段時間的思考課題及努力方向。（《中國民航報》、中國民航網記者李暄　通訊員朱思平）