摘要:我國龐大的工業(yè)體系決定了在實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的道路上將挑戰(zhàn)重重。對企業(yè)和園區(qū)來說,如何應(yīng)對挑戰(zhàn)、抓住機(jī)遇、積極轉(zhuǎn)型至關(guān)重要。雙碳”目標(biāo)是順應(yīng)時(shí)代發(fā)展要求、基于中國國情和科學(xué)論證的目標(biāo)。從宏觀意義上來說,整個(gè)產(chǎn)品體系都會因為“雙碳”目標(biāo)的設(shè)定發(fā)生重大變革,產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)競爭力的賽道將會切換。
關(guān)鍵詞:碳中和,碳達(dá)峰,企業(yè)低碳,零碳轉(zhuǎn)型
0引言
目前,我國能源結(jié)構(gòu)以化石能源為主體,二氧化碳排放量主要來自化石能源。與其他國家二氧化碳排放情況相比,我國有著特殊的國情,我國的鋼鐵、水泥、化工、建材等工業(yè)體系排放的二氧化碳占二氧化碳排放總量的50%左右。在能源供應(yīng)端,二氧化碳排放主要以煤炭、石油為主,而在能源消費(fèi)端主要以電力與工業(yè)排放為主。是我國經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展的基石。
1碳中和背景下園區(qū)與企業(yè)的機(jī)遇與挑戰(zhàn)
在“雙碳”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)過程中,有三大類企業(yè)發(fā)揮著重要作用,分別是能源企業(yè)和基礎(chǔ)原材料企業(yè)、先進(jìn)制造業(yè)企業(yè)、科技與服務(wù)業(yè)企業(yè)。企業(yè)與園區(qū)實(shí)現(xiàn)碳中和需要多方面的配合。首先,實(shí)現(xiàn)碳中和需要公共的低碳、零碳基礎(chǔ)設(shè)施支持。其次,零碳電力系統(tǒng)是企業(yè)實(shí)現(xiàn)碳中和的關(guān)鍵,但電力系統(tǒng)的零碳化并不依賴于公司,相反,承擔(dān)責(zé)任的是政府或大型公用事業(yè)提供商。此外,零碳重載運(yùn)輸也是需要的,這取決于運(yùn)輸系統(tǒng)和車輛制造商。因此,供應(yīng)鏈中的碳中和是一個(gè)系統(tǒng)工程,既要緊密依靠國家政策,也要看到企業(yè)的努力,還需要供應(yīng)鏈體系和社會公共基礎(chǔ)設(shè)施的密切結(jié)合。針對企業(yè)和園區(qū)在實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)中面臨的困難,我國正在構(gòu)建和完善“1+N”的政策體系,逐步緩解基礎(chǔ)設(shè)施對企業(yè)的限制。
2碳中和愿景下的企業(yè)行動建議
2.1建設(shè)碳排放管理體系
企業(yè)建立碳排放管理體系可以分4個(gè)步驟進(jìn)行。一是碳底摸查,進(jìn)行碳的核算與盤查,監(jiān)測碳排放情況,以便制定減排計(jì)劃。二是戰(zhàn)略引導(dǎo),制定企業(yè)碳達(dá)峰、碳中和計(jì)劃,明確重大減排節(jié)點(diǎn),高站位推動碳轉(zhuǎn)型。三是行動支撐,落實(shí)碳減排行動,從生產(chǎn)鏈全周期分解減排要求,保障轉(zhuǎn)型效果;參與碳交易,推動碳減排落實(shí)。四是品牌建設(shè),定期向公眾披露碳排放年報(bào),打造綠色的企業(yè)形象,形成公眾監(jiān)督效應(yīng)。
2.2企業(yè)產(chǎn)品碳足跡的構(gòu)建
碳排放的管理體系主要著眼于生產(chǎn)端,但在未來面臨碳中和的情況下,企業(yè)更要注重產(chǎn)品端的碳足跡構(gòu)建。以上海一家化工廠的二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)產(chǎn)品為例,對MDI進(jìn)行產(chǎn)品碳足跡分析。通過梳理MDI產(chǎn)品生產(chǎn)過程中能源消耗、物料消耗、資源循環(huán)回用以及三廢排放等數(shù)據(jù),可以對MDI產(chǎn)品的碳足跡來源進(jìn)行分解,從而分析電力清潔化、原料低碳化、生產(chǎn)節(jié)能增效等不同的低碳路徑對MDI產(chǎn)品的碳足跡影響,然后再判斷MDI在未來的工業(yè)體系中能否成為一些傳統(tǒng)材料的替代品。
2.3低碳/零碳技術(shù)優(yōu)先序
從目前到2060年接近40年的時(shí)間里,如何一步步實(shí)現(xiàn)工業(yè)體系及企業(yè)的長足發(fā)展?我們建立了一種評價(jià)技術(shù)優(yōu)先序的方法,從技術(shù)的可行性、減排潛力等幾個(gè)維度進(jìn)行評價(jià)。我們將包括煤電、可再生能源、核能、電網(wǎng)、儲能、氫能、鋼鐵、水泥、化工、有色、建筑、交通、碳捕集利用與封存(CCUS)技術(shù)、非二氧化碳溫室氣體減排在內(nèi)的14個(gè)領(lǐng)域的相關(guān)技術(shù)放入這個(gè)評價(jià)體系中,提出分別面向2030年、2040年、2060年的低碳技術(shù)發(fā)展方向。
3安科瑞EMS-NT企業(yè)微電網(wǎng)能碳管理平臺
安科瑞EMS-NT企業(yè)微電網(wǎng)能碳管理平臺,以能源管理為碳管理的基礎(chǔ),精細(xì)化管控,建立能耗三級計(jì)量,建立能耗強(qiáng)度管理體系,進(jìn)行能效對標(biāo)及策略管理。碳盤查以能源消耗排放為主,擴(kuò)展統(tǒng)計(jì)直接和間接碳排放源,實(shí)施碳計(jì)劃管理,碳追蹤,實(shí)施碳減排措施,提升企業(yè)和園區(qū)節(jié)能降碳能力。工信部發(fā)布指南要求構(gòu)建數(shù)字化能碳管理體系。安科瑞響應(yīng)政策,打造覆蓋能源監(jiān)測、碳排放管理、智能減排的全鏈條解決方案,助力企業(yè)綠色轉(zhuǎn)型。
3.1系統(tǒng)架構(gòu)介紹
《指南》明確了數(shù)字化能碳管理的系統(tǒng)架構(gòu),包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)架構(gòu)、業(yè)務(wù)應(yīng)用等。安科瑞遵循要求,構(gòu)建了完整的能碳管理體系:
數(shù)據(jù)采集:借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),實(shí)時(shí)采集電、水、氣、熱等能源及碳排放活動數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)能耗和碳排放監(jiān)測。
智能分析:運(yùn)用AI算法挖掘數(shù)據(jù)價(jià)值,提供能耗/碳排規(guī)律分析及節(jié)能減排策略,為企業(yè)和園區(qū)提供決策支持。
優(yōu)化應(yīng)用:支持能源管理、碳排放管理、節(jié)能減排三大應(yīng)用場景,滿足不同企業(yè)和園區(qū)個(gè)性化需求。
3.2系統(tǒng)功能
3.2.1精細(xì)化能源管理
全域能源數(shù)據(jù)采集與監(jiān)測:區(qū)域類型能源接入?yún)R總、區(qū)域能源消耗總量統(tǒng)計(jì)與趨勢、企業(yè)能源消耗排名及橫向?qū)Ρ?。區(qū)域企業(yè)能源精細(xì)化管理:實(shí)時(shí)監(jiān)測電、水、氣等能源消耗及流向,接入光伏等清潔能源,精細(xì)化管理各區(qū)域能耗。用能趨勢及同環(huán)比分析、企業(yè)能效指標(biāo)診斷及分析、用能設(shè)備能效分析及節(jié)能建議。
3.2.2能源消費(fèi)量和強(qiáng)度計(jì)算
依據(jù)《綜合能耗計(jì)算通則》(GB/T2589)等國家標(biāo)準(zhǔn),計(jì)算一個(gè)時(shí)間周期內(nèi),工業(yè)企業(yè)和園區(qū)的能源消費(fèi)量,按照不同能源種類和計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)煤等分別展示。手工錄入或?qū)?/span>接ERP、MES等系統(tǒng),從企業(yè)、車間、產(chǎn)線、班組、設(shè)備等維度的單位產(chǎn)品能耗/單位產(chǎn)值能耗進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。
3.2.3能源消費(fèi)分析與用能策略
基于負(fù)荷信息、設(shè)備信息、市場信息、地理信息等內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化配置,提供經(jīng)濟(jì)*優(yōu)的容量配置方案。根據(jù)項(xiàng)目設(shè)置的容量單價(jià),需量單價(jià),結(jié)合項(xiàng)目總?cè)萘?,需量,?fù)費(fèi)率,計(jì)算用容量計(jì)費(fèi)劃算,還是需量計(jì)費(fèi)劃算。
3.2.4能效平衡與優(yōu)化
核算動設(shè)備能效,分析能效關(guān)聯(lián)因子,量考核依據(jù);結(jié)合分時(shí)電價(jià)、綠電交易等政策,自動生成能源費(fèi)用報(bào)表,為經(jīng)濟(jì)性能源采購提供依據(jù)?;谀芎膬?yōu)、成本低和碳排放少的經(jīng)濟(jì)優(yōu)化調(diào)度;考慮電網(wǎng)供電力平滑與電壓穩(wěn)定的安全運(yùn)行調(diào)度策略;需求側(cè)響應(yīng)電網(wǎng)互動策略。
3.2.5碳排放分析與碳資產(chǎn)管理
監(jiān)測區(qū)域整體碳排情況,獨(dú)立展示區(qū)域企業(yè)核心碳排放數(shù)據(jù)、碳排放強(qiáng)度、碳排放結(jié)構(gòu)、碳排放指標(biāo)完成追蹤;聚合區(qū)域內(nèi)多類型資源,跨地區(qū)能源互聯(lián),分層協(xié)同控制。
3.2.6節(jié)能減排
基于能耗優(yōu)、成本低和碳排放少的經(jīng)濟(jì)優(yōu)化調(diào)度;預(yù)測冷/熱負(fù)荷,提出空調(diào)、水泵等設(shè)備運(yùn)行建議,提升節(jié)能減排能力。
3.3設(shè)備選型
序號 | 設(shè)備 | 型號 | 圖片 | 說明 |
1 | 企業(yè)微電網(wǎng)能碳管理平臺 | AcrelEMS-NT |
| 內(nèi)部設(shè)備的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控,由通信管理機(jī)、工業(yè)平板電腦、串口服務(wù)器、遙信模塊及相關(guān)通信輔件組成。 數(shù)據(jù)采集、上傳及轉(zhuǎn)發(fā)至服務(wù)器及協(xié)同控制裝置 |
2 | 顯示器 | 25.1英寸液晶顯示器 |
| 系統(tǒng)軟件顯示載體 |
3 | UPS電源 | UPS2000-A-2-KTTS |
| 為監(jiān)控主機(jī)提供后備電源 |
4 | 打印機(jī) | HP108AA4 |
| 用以打印操作記錄,參數(shù)修改記錄、參數(shù)越限、復(fù)限,系統(tǒng)事故,設(shè)備故障,保護(hù)運(yùn)行等記錄,以召喚打印為主要方式 |
5 | 音箱 | R19U |
| 播放報(bào)警事件信息 |
6 | 工業(yè)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī) | D-LINKDES-1016A16 |
| 提供16口百兆工業(yè)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)解決了通信實(shí)時(shí)性、網(wǎng)絡(luò)安全性、本質(zhì)安全與安全防爆技術(shù)等技術(shù)問題 |
7 | GPS時(shí)鐘 | ATS1200GB |
| 利用gps同步衛(wèi)星信號,接收1pps和串口時(shí)間信息,將本地的時(shí)鐘和gps衛(wèi)星上面的時(shí)間進(jìn)行同步 |
8 | 交流計(jì)量電表 | AMC96L-E4/KC |
| 電力參數(shù)測量(如單相或者三相的電流、電壓、有功功率、無功功率、視在功率,頻率、功率因數(shù)等)、復(fù)費(fèi)率電能計(jì)量、 四象限電能計(jì)量、諧波分析以及電能監(jiān)測和考核管理。多種外圍接口功能:帶有RS485/MODBUS-RTU協(xié)議:帶開關(guān)量輸入和繼電器輸出可實(shí)現(xiàn)斷路器開關(guān)的"遜信“和“遙控”的功能 |
9 | 碳計(jì)量電表 | AEM96 |
| 集成電力參數(shù)測量和電能計(jì)量,具備碳排放計(jì)量功能,實(shí)時(shí)顯示累計(jì)碳排放量數(shù)據(jù)。 |
10 | 協(xié)調(diào)控制器 | ACCU100 |
| 結(jié)合新能源消納策略控制光伏、儲能等設(shè)備出力,消納綠電。支持多種通信規(guī)約,具備云邊協(xié)同、OTA升級、報(bào)警等功能。 |
11 | 防孤島裝置 | AM5SE-IS |
| 防孤島保護(hù)裝置,當(dāng)外部電網(wǎng)停電后斷開和電網(wǎng)連接 |
12 | 箱變測控裝置 | AM6-PWC |
| 置針對光伏、風(fēng)能、儲能升壓變不同要求研發(fā)的集保護(hù),測控,通訊一體化裝置,具備保護(hù)、通信管理機(jī)功能、環(huán)網(wǎng)交換機(jī)功能的測控裝置 |
13 | 通信管理機(jī) | ANet-2E8S1 |
| 能夠根據(jù)不同的采集規(guī)的進(jìn)行水表、氣表、電表、微機(jī)保護(hù)等設(shè)備終端的數(shù)據(jù)果集匯總: 提供規(guī)約轉(zhuǎn)換、透明轉(zhuǎn)發(fā)、數(shù)據(jù)加密壓縮、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、邊緣計(jì)算等多項(xiàng)功能:實(shí)時(shí)多任務(wù)并行處理數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā),可多鏈路上送平臺據(jù): |
14 | 串口服務(wù)器 | Aport |
| 功能:轉(zhuǎn)換“輔助系統(tǒng)"的狀態(tài)數(shù)據(jù),反饋到能量管理系統(tǒng)中。 1)空調(diào)的開關(guān),調(diào)溫,及斷電(二次開關(guān)實(shí)現(xiàn)) 2)上傳配電柜各個(gè)空開信號 3)上傳UPS內(nèi)部電量信息等 4)接入電表、BSMU等設(shè)備 |
15 | 遙信模塊 | ARTU100 |
| 1)反饋各個(gè)設(shè)備狀態(tài),將相關(guān)數(shù)據(jù)到串口服務(wù)器: 讀消防VO信號,并轉(zhuǎn)發(fā)給到上層(關(guān)機(jī)、事件上報(bào)等) 2)采集水浸傳感器信息,并轉(zhuǎn)發(fā)3)給到上層(水浸信號事件上報(bào)) 4)讀取門禁程傳感器信息,并轉(zhuǎn)發(fā) |
4結(jié)束語
“雙碳”涉及面廣泛,減排在能源生產(chǎn)與利用相關(guān)的國民經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè),需要眾多領(lǐng)域的技術(shù)突破與應(yīng)用,切實(shí)發(fā)揮科技創(chuàng)新作用。安科瑞為工業(yè)企業(yè)和園區(qū)的數(shù)字化能碳管理提供了數(shù)字化、標(biāo)準(zhǔn)化、專業(yè)化、精細(xì)化支持。為實(shí)現(xiàn)碳中和碳達(dá)峰提供技術(shù)支撐。讓我們攜手安科瑞,共同邁向綠色低碳的未來!
參考文獻(xiàn)
[1]魏偉.碳中和愿景下企業(yè)低碳/零碳轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略與路徑[N].張江科技評論2022.4(C1994-2023)
[2]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊.2022年05版
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