前言
推進工業(yè)能效提升,是產業(yè)提質升級、實現高質量發(fā)展的內在要求,是降低工業(yè)領域碳排放、實現碳達峰碳中和目標的重要途徑,是培育形成綠色低碳發(fā)展新動能、促進工業(yè)經濟增長的有效舉措。為深入貫徹落實黨、國務院重大決策部署,進一步提高工業(yè)領域能源利用效率,推動優(yōu)化能源資源配置,2022年6月23日,工業(yè)和信息化部等六部門聯合印發(fā)了工業(yè)能效提升行動計劃的通知。制定了工業(yè)能效管理提升行動計劃。
一.工業(yè)能效提升行動計劃的主要目標
到2025年,工業(yè)行業(yè)能效提升,數據中心等領域能效明顯提升,綠色低碳能源利用比例顯著提高,節(jié)能提效工藝技術裝備廣泛應用,標準、服務和監(jiān)管體系逐步完善,鋼鐵、石化化工、有色金屬、建材等行業(yè)產品能效達到國際水平,規(guī)模以上工業(yè)單位增加值能耗比2020年下降13.5%。能盡其用、效率至上成為市場主體和公眾的共同理念和普遍要求,節(jié)能提效進一步成為綠色低碳的降耗減碳的舉措。
二.大力提升行業(yè)領域能效
工業(yè)能效提升行動計劃中指出:聚焦用能行業(yè)和用能領域,分業(yè)施策,分類推進,加快技術推廣,強化對標達標,系統(tǒng)提升能效水平。
推進行業(yè)節(jié)能提效改造升級。深入挖掘鋼鐵、石化化工、有色金屬、建材等行業(yè)節(jié)能潛力,有序推進技術工藝升級,推動能效水平應提盡提,實現行業(yè)能效穩(wěn)步提升。針對機械、造紙、紡織、電子等行業(yè)主要用能環(huán)節(jié)和設備,推廣一批關鍵共性節(jié)能提效技術裝備,加快提升行業(yè)能效。鼓勵企業(yè)加強能量系統(tǒng)優(yōu)化、余熱余壓利用、可再生能源利用、公輔設施改造等。此類行業(yè)均為汽車制造業(yè)的上游產業(yè),如鋼鐵、化工、機械、電子、紡織等,也為供應鏈中的一環(huán),上游產業(yè)有效實施節(jié)能提效改造升級措施將有利于降低產業(yè)鏈整體成本。
三.持續(xù)提升用能設備系統(tǒng)能效
工業(yè)能效提升行動計劃中指出:圍繞電機、變壓器、鍋爐等通用用能設備,持續(xù)開展能效提升專項行動,加大用能設備應用力度,開展存量用能設備節(jié)能改造。汽車制造行業(yè)也配備有大量電機、變壓器和鍋爐等通用用能設備,主要集中在動力站房內。
實施電機能效提升行動。鼓勵電機生產企業(yè)開展性能優(yōu)化、機殼輕量化等系統(tǒng)化創(chuàng)新設計,優(yōu)化電機控制算法與控制性能,加快高性能電磁線、稀土永磁、高磁感低損耗冷軋硅鋼片等關鍵材料創(chuàng)新升級。推行電機節(jié)能認證,推進電機再制造。推動使用企業(yè)開展設備能效水平和運行維護情況評估,科學細分負載特性及不同工況,加快電機更新升級。2025年新增節(jié)能電機占比達到70%以上。
實施變壓器能效提升行動。引導變壓器關鍵材料生產、零部件供應、整機制造企業(yè)協同開展綠色設計,加強立體卷鐵芯等結構設計與加工工藝技術創(chuàng)新。針對可再生能源電站、軌道交通、數據中心、船用岸電、電動汽車充電等新興應用場景,推廣應用節(jié)能變壓器。鼓勵電網企業(yè)、工業(yè)企業(yè)開展在網運行變壓器普查,制定能效提升計劃并組織實施。2025年新增節(jié)能變壓器占比達到80%以上。
實施鍋爐能效提升行動。推動開展鍋爐系統(tǒng)能效在線監(jiān)控、在線診斷、協同優(yōu)化、主輔機匹配調控等技術改造。加快推進鍋爐產業(yè)集群高質量發(fā)展,促進節(jié)能鍋爐產業(yè)化。鼓勵生產企業(yè)提供節(jié)能鍋爐及配套降碳、環(huán)保等設施的設計、生產、安裝、運行等一體化服務。實施用能系統(tǒng)能效提升行動。開展用能設備系統(tǒng)匹配性節(jié)能改造和運行控制優(yōu)化。加快應用離心式風機、低速大轉矩直驅、高速直驅、伺服驅動等技術,提高風機、泵、壓縮機等電機系統(tǒng)效率和質量。推動節(jié)能爐排、配套輔機、熱網泵閥、儲熱器、能量計量系統(tǒng)等鍋爐配套系統(tǒng)規(guī)?;瘧谩<訌娔苄俗R符合性審查,禁止企業(yè)生產、銷售不符合能效強制性國家標準要求的用能設備及其系統(tǒng)。
四.統(tǒng)籌提升企業(yè)園區(qū)綜合能效
工業(yè)能效提升行動計劃中指出:推動工業(yè)企業(yè)、工業(yè)園區(qū)加強全鏈條、全維度、全過程用能管理,協同推進大中小企業(yè)節(jié)能提效,系統(tǒng)提升產業(yè)鏈供應鏈綜合能效水平。
強化工業(yè)企業(yè)能效管理。推動用能企業(yè)制定實施節(jié)能計劃,建立節(jié)能目標責任制,開展能源管理體系認證,設立專職能源管理崗位等。落實能源消費統(tǒng)計和能源利用狀況報告制度,定期開展能源審計、節(jié)能診斷和能效對標達標,鼓勵企業(yè)按照自愿原則發(fā)布能源利用狀況年度報告。組織開展能源計量審查,督促企業(yè)完善能源計量體系,按要求配備能源計量器具,定期開展器具檢定校準等。
支持大型企業(yè)推行綠色制造,加快推進節(jié)能提效工藝革新和數字化、綠色化轉型。鼓勵通過項目合作、產業(yè)共建、搭建聯盟等市場化方式,加強產業(yè)鏈供應鏈能效管理,引導能效提升。鼓勵大型企業(yè)帶頭執(zhí)行企業(yè)綠色采購指南,強化采購中的能效約束。鼓勵簽訂節(jié)能自愿協議,實施供應鏈能效提升倡議,開展節(jié)能自愿聲明和自我承諾等。
五.需積極推動數字能效提檔升級
工業(yè)能效提升行動計劃中指出:需充分發(fā)揮數字技術對工業(yè)能效提升的賦能作用,推動構建狀態(tài)感知、實時分析、科學決策、執(zhí)行能源管控體系,加速生產方式數字化、綠色化轉型。
提高數字化節(jié)能提效技術水平。推動5G、云計算、邊緣計算、物聯網、大數據、人工智能等數字技術在節(jié)能提效領域的研發(fā)應用,積極構建面向能效管理的數字孿生系統(tǒng)。發(fā)揮5G 應用產業(yè)方陣、“綻放杯"5G 應用征集大賽等平臺作用,深入挖掘5G 賦能工業(yè)領域節(jié)能提效的典型案例和場景并加以推廣。推動企業(yè)深化能源管控系統(tǒng)建設,通過能量流、物質流等信息采集監(jiān)控、智能分析和精細管理,實現以能效為約束的多目標運行決策優(yōu)化等。鼓勵企業(yè)基于能源管控系統(tǒng)探索實施數字化碳管理,協同推進用能數據與碳排放數據的收集、分析和管理。
提高能效管理公共服務能力。結合行業(yè)、企業(yè)能效提升實際需求,加大數字化綠色化協同發(fā)展解決方案供給力度。鼓勵地方發(fā)揮好現有能效管理與服務平臺作用,面向工業(yè)企業(yè)和產業(yè)鏈上下游提供用能數據采集、跟蹤與核算等服務。發(fā)揮好現有能效數據認證平臺作用,提供數據認證、可信交互、能效標識認定及核驗服務,有效提升能效數據的應用價值。
提高“工業(yè)互聯網+能效管理"創(chuàng)新能力。面向行業(yè)領域探索“工業(yè)互聯網+能效管理"典型應用場景,加快新技術新產品的測試認證,逐步完善行業(yè)數字能效提升全景圖,打造解決方案資源庫。推動用能設備、工序等數字化改造和上云用云。推廣以工業(yè)互聯網為載體、以能效管理為對象的平臺化設計、智能化制造、網絡化協同、個性化定制、服務化延伸、數字化管理等融合創(chuàng)新模式。
六.安科瑞為汽車制造企業(yè)重要領域提供能效管理解決方案
AcrelEMS-EV汽車制造綜合能效管理系統(tǒng),根據汽車制造企業(yè)能源流向、信息流向及電壓等級變化,可以將“源網荷儲運維"這幾個版塊納入系統(tǒng)進行集中采集、監(jiān)測和控制,通過一個平臺、一個APP整體的對數據中心供配電環(huán)節(jié)進行集中監(jiān)控、統(tǒng)一運維,保障數據中心的綠色低碳穩(wěn)定可靠運行。
源
響應國家3060雙碳目標,針對建設新能源電站,利用“光伏發(fā)電"、“風力發(fā)電"等綠電資源的數據中心,平臺可以將綠色電站的供配電結構進行實時的在線監(jiān)控,包含太陽能電池板、逆變器、匯流箱等設備。
網
供電網絡包含四個子功能:“變電站綜合自動化"、“電力監(jiān)控"、“電能質量"和“電氣安全"。
“變電站綜合自動化"通過對變電站進出線的開關柜、變壓器、直流屏等設備進行監(jiān)測,保證變壓器的溫度和運行正常。
“電力監(jiān)控"圍繞10KV到400V,對整個變配電環(huán)節(jié)的進出線及相關的設備,包括柴油發(fā)電機,以及電能質量進行監(jiān)測,實時掌控每個回路的用電情況、開關分合閘狀態(tài),斷路器異常跳變時報警推送和提醒,對柴油發(fā)電機的狀態(tài)和柴油油位狀態(tài)進行監(jiān)測,同時通過備自投邏輯控制,確保供電自主切換;
“電能質量"對供電局引入的市電側采用電能質量在線監(jiān)測裝置監(jiān)測電網引入的情況,確保輸入的電能質量可靠;0.4KV低壓配電網絡采用APM電力儀表以及APF和SVG治理裝置進行電能質量治理,治理開關電源、電泳設備、焊接設備、變頻器等帶來的電能質量問題,保障生產用電的可靠純凈,工作不受干擾。
“電氣安全"包括電氣火災監(jiān)控,消防設備電源監(jiān)控,防火門監(jiān)控以及應急照明和疏散指示系統(tǒng)等消防系統(tǒng),通過以上四個子功能,24小時可了解運營情況,保障汽車制造企業(yè)供配電網絡的可靠穩(wěn)定安全。
荷
汽車制造企業(yè)的主要用能區(qū)域為動力站房,涂裝車間、焊接車間、沖壓車間和總裝車間。平臺 “能耗分析"功能,針對每個重要節(jié)點和設備進行能耗統(tǒng)計分析,作為能耗優(yōu)化及調整的參考和數據支撐。通過分布在汽車制造企業(yè)供配電系統(tǒng)各重要節(jié)點的采集設備監(jiān)測電量、電流和電壓等參數,對采集的參數進行分析和統(tǒng)計,以報表的形式展示數據中心各能效評估區(qū)域的能耗評估結果;
同時平臺可以實時監(jiān)測制冷系統(tǒng)、空壓機系統(tǒng)和冷卻循環(huán)水系統(tǒng)的能效水平,指出可改進空間,降低能耗;并且通過智能照明控制,關閉長明燈,調整燈具發(fā)光亮度,策略控制燈具的點亮,實現人來燈亮、人走燈滅,達到降低照明能耗。
儲
汽車制造企業(yè)的用電負荷波動相對較大,如沖壓設備、焊接設備等。使用儲能技術可以改善電能質量、提高可靠性。借助于電力電子變流技術,儲能技術可以實現有功功率調節(jié)和無功控制,快速平衡系統(tǒng)中由于各種原因產生的不平衡功率,調整頻率,補償負荷波動,減少擾動對電網的沖擊,提高系統(tǒng)運行穩(wěn)定性,改善用戶電能質量;可以削峰填谷。電力需求在白天和黑夜、不同季節(jié)間存在巨大的峰谷差。儲能可以有效地實現需求側管理,發(fā)揮削峰填谷的作用,消除晝夜峰谷差,改善電力系統(tǒng)的日負荷率,大大提高發(fā)電設備的利用率,從而提高電網整體的運行效率,降低供電成本;可以改善電網特性、滿足可再生能源需要。儲能裝置具有轉換效率高且動作快速的特點,能夠與系統(tǒng)獨立進行有功、無功的交換。將儲能設備與電能轉換和控制技術相結合,可以實現對電網的快速控制,改善電網的靜態(tài)和動態(tài)特性,滿足可再生能源系統(tǒng)的需要。平臺可以將儲能設備的相關信息采集并進行展示,了解儲能設備的運行狀態(tài)。
運維
運維管理里面包含四個子功能:“用戶報告"、“設備方案"、“故障告警"、“運維管理"本功能版塊通過給運維人員制定運維計劃,充分的把控數據中心各個環(huán)節(jié)的運營情況,通過有序的事故預防管理,實現防患于未來,可有效的降低基礎設施的故障率,通過流程化的事件管理,使發(fā)生的故障在盡可能短的時間內恢復。且具有故障告警功能,對需報警事件進行過濾,將重要的告警信息推送給運維人員,便于運維人員進行及時排查和檢修,實現運維管理。
結語
通過數字化能效管理,將汽車制造企業(yè)的供、配、用和產出全過程進行實時監(jiān)控和管理,能夠有效的推進企業(yè)用能領域的能效提升、節(jié)能減排,實現汽車制造企業(yè)綠色低碳發(fā)展,實現碳達峰碳中和目標。
【參考文獻】
1.安科瑞企業(yè)微電網設計與應用手冊 2019.11版