中國工業領域正在迎來一場深刻的綠色蝶變。賽迪顧問數據顯示,工業碳排放占比高達70%。“工業能耗是全社會總能耗占比最高的組成部分,因此工業節能意味著更少的能源需求。”賽迪顧問軟件與信息服務業研究中心副總經理王云侯表示,“造成工業企業能源浪費和低效的成因十分復雜,大部分企業因數據缺失、流程缺陷、設備效率低、設備故障導致能源耗損和浪費。”業內專家普遍認為,工業節能是我國實現碳達峰與碳中和目標之前必須要翻越的一座“大山”,而工業互聯網則是實現工業節能的一把“金鑰匙”。
工業低碳發展的三大“攔路虎”:認識、技術、成本
實際上,工業領域的節能減碳面臨很大壓力。卡奧斯COSMOPlat智慧能源綜合項目總監董晨對《中國電子報》記者介紹道,從主觀因素來看,制造企業普遍存在對節能減排重視程度不夠的現象,比如能源管理粗放式的思維定式制約了能源精細化、系統化、數字化的推進。客觀方面,成本問題是節能減排的關鍵難點,當節能減排投入的成本占據了收益的大部分,甚至超越收益的時候,企業的主動性與積極性就會大幅減弱。此外,節能減排技術在工業場景的落地還有一系列待解決問題。諸如在工業生產過程中,碳核算的計量手段和標準化的測算方法如何制定,低碳技術、零碳技術如何與工業互聯網深度結合等。
解決問題的關鍵在于技術可行與成本可控。大力發展可復制、可推廣的低碳技術是實現工業節能減排的根本路徑。樹根互聯聯合創始人、CEO賀東東在接受《中國電子報》記者采訪時指出:“碳中和目標的實現需考慮低碳與市場發展的平衡,在技術可行的前提下做到成本可控,這樣才能實現可持續發展。”
工業互聯網是實現工業節能的“金鑰匙”
工業綠色發展既是能源消費的問題,也是生產方式的問題。作為新一代通信網絡技術與工業經濟深度融合的關鍵基礎設施,工業互聯網是產業效率提升的倍增器,同時也在綠色發展過程中扮演著“金鑰匙”的重要角色。
“雙碳目標會倒逼工業互聯網的模式創新和數字化效率提升,推動新一代信息技術和降碳技術深度融合,加速賦能模式落地;而與此同時,利用工業互聯網的優勢,可實現生產數據與碳排放數據的統一匯聚,為綠色生產提供參考。” 董晨指出,“如何用數據建立起綠色制造生產的低碳體系是關鍵。”
工業互聯網平臺是下聯萬物,上接應用,實現數據貫通、要素匯聚、價值創造等的關鍵載體,自然也是低碳生產的重要環節。
明略科技創始合伙人兼總裁姜平向《中國電子報》記者舉了一個例子,針對燃煤熱電廠,工業互聯網平臺可以通過收集主要調節變量、鍋爐關鍵指標、主要經濟性能指標、影響鍋爐運行的其它變量這四大類數據,得出較為準確的鍋爐生產控制模型,部署到線上后,可根據實時采集的鍋爐指標,給出給煤量和風量的建議。在保障安全穩定燃燒的同時,降低煤炭燃料耗量和一、二次風機的電耗量,進而降低碳排放。
再比如卡奧斯COSMOPlat智慧能源定制平臺,它不是一個簡單的信息化系統,而是一個動態開放的平臺,構建了一個開放共享的智慧能源管理體系、能源生態系統,所有的內、外部資源、攸關方都可以參與進來,共同輸出、迭代能源解決方案。在全球首個碳中和“燈塔基地”——海爾中德生態園碳中和示范園區,卡奧斯COSMOPlat智慧能源總控平臺結合能源互聯網、大數據、云計算、5G網絡等技術,實現了能源流、數據流、碳追溯流的“三流合一”,大幅提升整體效率、降低碳排放。
工業互聯網技術與工業機理的結合,有助于建立最優能效模型及評價指標,實現能源精細化管理,最終達到節能減碳的效果。簡而言之,就是從源頭上‘踩穩油門’,再在細節中‘精打細算’,從而實現總體脫碳。
在這方面,樹根互聯賦能的三一樁機燈塔工廠的做法值得借鑒。運用5G和工業互聯網技術,三一樁機燈塔工廠將上千臺的水電油氣儀表和生產制造設備全部連接起來,覆蓋焊接、涂裝等全部工藝,進行實時數據采集和監測。同時首創能源拓撲圖數字化看板將能源消耗情況可視化,讓每一分能源消耗、每一克碳排放都有跡可循,讓能耗黑洞無處可藏。據了解,三一樁機燈塔工廠現已開發手機實時告警功能,每小時用能超限及每天用能差異率過大都將進行告警推送,真正做到“踩穩油門”。
“工業互聯網的強項就是通過采集數據、實時監控,借此可以實現對于碳排放信息的采集處理。而借助工業互聯網改善機器運行效率、降低能源消費側的消耗等,也就更容易實現。” 賀東東表示,“目前來看,通過增加相應軟件能力定向加強針對碳排放的傳感器等都是必要手段。后續的碳交易則可能需要結合區塊鏈的可信分布式計算能力,匹配現有物聯網的能力形成工業區塊鏈,進而讓整個碳交易的過程更加可信。”
工業互聯網是“雙碳”目標落地的必經之路
近日,工信部印發的《“十四五”工業綠色發展規劃》(以下簡稱“規劃”)中指出,到2025年,碳排放強度持續下降,單位工業增加值二氧化碳排放降18%。同時,工信部聯合有關部門編制的鋼鐵、有色金屬、石化化工、建材等工業領域重點行業的碳達峰實施方案也將陸續發布。整體來看,工業綠色發展的路線圖正在逐步明確。而作為生產力提升與環境友好之間的新平衡點,工業互聯網將在其中發揮重要作用。
但需要關注的是,從目前整體情況來看,我國工業互聯網的發展水平還處于起步階段,關鍵基礎支撐能力不足,核心技術和高端產品尚不能滿足全行業的應用需求,因此對工業領域節能減碳的支撐力也相對有限。多位專家認為,工業互聯網推動“雙碳“目標落地是沒辦法一蹴而就的,需要充足的耐心與時間,還需要來自社會各界的共同努力。
中國工業互聯網研究院院長魯春叢指出,下一步,需按照《規劃》工作部署,加快工業互聯網創新發展,推動數字技術與實體經濟深度融合,助力經濟高質量發展。一是要加強基礎設施建設;二是要夯實技術產業支撐;三是要深化融合創新應用;四是要構建跨界融通生態。
總而言之,“工業互聯網是一條必須要走的路,無論如何,我們要往這個方向走,”中國工程院院士鄔賀銓表示,“這不僅僅是高質量發展的必要,也是中國實現碳達峰、碳中和的需要,是中國在新時期必須要突破、必須要走的路。”
文章來源:中國傳動網