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施耐德電氣尹正：減碳第一步在于能源融合自動化
近日，聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會（IPCC）發(fā)布第六次評估綜合報告《氣候變化2023》。該報告指出，全球氣候正經(jīng)歷著前所未有的變化，工業(yè)化以來全球地表平均增溫中約1.07℃是由人類活動所導(dǎo)致。由于溫室氣體排放持續(xù)增加，迄今為止全球減碳工作的速度和規(guī)模，都不足以應(yīng)對氣候變化。
2023-04-27 14:52:20茂寰機電
近日，聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會（IPCC）發(fā)布第六次評估綜合報告《氣候變化2023》。該報告指出，全球氣候正經(jīng)歷著前所未有的變化，工業(yè)化以來全球地表平均增溫中約1.07℃是由人類活動所導(dǎo)致。
由于溫室氣體排放持續(xù)增加，迄今為止全球減碳工作的速度和規(guī)模，都不足以應(yīng)對氣候變化。如果要將升溫限制在1.5°C，溫室氣體排放量到2030年需要減少近一半。人類只有立即采取行動，加快減碳的速度和力度，才有可能構(gòu)建一個可持續(xù)的未來。
面對環(huán)境和市場日益緊迫的低碳要求，企業(yè)減碳已刻不容緩。施耐德電氣商業(yè)價值研究院《奔向長青——碳中和及可持續(xù)發(fā)展高管洞察》報告顯示，與2021年相比，2022年明確制定碳中和時間表的被訪企業(yè)，已經(jīng)從39%大幅增長到54%。
既然動力和目標(biāo)兼?zhèn)洌敲雌髽I(yè)減碳的第一步，要從哪里開始？
能源與自動化融合
撬動減碳第一步
眾所周知，能源的使用是碳排放的主要來源。減碳首先要“看清”家底，這不僅包括企業(yè)的能源管理，也包括其自動化系統(tǒng)。由于各種實際原因，一直以來，電力管理和過程自動化在工廠的整個生命周期中是獨立存在的。
例如，大量水泥企業(yè)的能源電力系統(tǒng)和自動化系統(tǒng)長期以來獨立設(shè)計、平行運行，并未產(chǎn)生交互，以致于數(shù)據(jù)無法流通，各系統(tǒng)互為信息孤島。類似的場景還包括，煉化工廠配電系統(tǒng)和過程自動化系統(tǒng)、醫(yī)院電力監(jiān)控系統(tǒng)和醫(yī)療環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)、商業(yè)建筑配電系統(tǒng)和樓宇自動化系統(tǒng)等等，這些能源電力系統(tǒng)與自動化系統(tǒng)之間相互脫節(jié)、互相孤立，嚴(yán)重影響生產(chǎn)運營和減碳效率。
企業(yè)在追求自動化系統(tǒng)高效、高質(zhì)量的同時，有沒有做到能效的最優(yōu)化？
而企業(yè)的節(jié)能減排措施，會否影響到自動化系統(tǒng)過程的效率和質(zhì)量？
在過去，我們不得而知。由于這些盲區(qū)的存在，很多投資和轉(zhuǎn)型手段仿佛擺在了翹翹板上，而不是平穩(wěn)的天平上。
特別是近年來，受到能源成本上漲、低碳發(fā)展要求等因素的影響，過去企業(yè)的能源電力系統(tǒng)與自動化控制系統(tǒng)各自為政的方式，已經(jīng)無法滿足最大化利用能源與資源的需求。降低資本支出和運營支出的壓力正在促進過程自動化和電力管理之間的集成，且能夠創(chuàng)造巨大的收益。因此，將“能源”和“自動化”深度融合，正是產(chǎn)業(yè)減碳的起點。
這就意味著，減碳第一步：
首先要在物理層面采集到數(shù)據(jù)，打通能源管理與自動化系統(tǒng)，做到數(shù)據(jù)互聯(lián)互通；在此基礎(chǔ)上，不僅對能源管理，也對自動化工藝和設(shè)備提升效率，從而進一步提升能效。
事實上，業(yè)界也已經(jīng)意識到，能源和自動化的效率中蘊含著巨大的減碳空間。在施耐德電氣2022年發(fā)起的一項關(guān)于全球企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的調(diào)研中，大多數(shù)受訪高管表示“升級電氣基礎(chǔ)設(shè)施”和“提升工業(yè)自動化”將是未來三年可持續(xù)發(fā)展的重點。
數(shù)字化成“融合點”
連接兩大領(lǐng)域
那么，如何將兩者融合，實現(xiàn)運營效率和能源效率的提升？技術(shù)的發(fā)展提供了答案。國際能源署的數(shù)據(jù)表明，現(xiàn)有技術(shù)可以解決全球70%的碳排放問題。其中，最經(jīng)濟、安全且有效的技術(shù)便是數(shù)字化技術(shù)。
1.首先，數(shù)字化在連接能源和自動化兩大領(lǐng)域的基礎(chǔ)上，讓數(shù)據(jù)顯形，為兩者融合提供支點。互聯(lián)互通的智能硬件和全面覆蓋的軟件系統(tǒng)能實時、全面匯集自動化和能源數(shù)據(jù)，覆蓋原料采購、自動化產(chǎn)線、機器設(shè)備、照明通風(fēng)、空調(diào)系統(tǒng)、倉儲物流等各大流程，為企業(yè)搭建統(tǒng)一的“數(shù)據(jù)集成中心”。
2.其次，基于統(tǒng)一的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，進行減碳痛點的分析和診斷。借助數(shù)字化工具，企業(yè)能夠以精密算法進行數(shù)據(jù)的觀察、測量、診斷、分析，全面挖掘數(shù)據(jù)價值，優(yōu)化生產(chǎn)效率和能源效率，發(fā)掘減碳機會。
3.最后，數(shù)字化可以輔助決策，持續(xù)迭代和優(yōu)化減碳。通過整合“數(shù)據(jù)集成中心”、開放平臺架構(gòu)、工業(yè)數(shù)字孿生和能源數(shù)字孿生、豐富的通用軟件、持續(xù)迭代的算法，以及5G和AI等領(lǐng)先技術(shù)，匯聚來自各個層面的反饋和數(shù)據(jù)，幫助管理者做出最優(yōu)決策，不斷提升企業(yè)整體運營水平。
例如，施耐德電氣北京工廠對空壓機系統(tǒng)進行智能化升級改造，利用智能AI控制空壓機有序工作，僅這一項在2021年底就實現(xiàn)能源效率提升12%。
當(dāng)然，“能源與自動化融合”也僅僅是減碳的起點，減碳更要覆蓋全生命周期乃至整個產(chǎn)業(yè)鏈，因此施耐德電氣提出了“五維融合”的理念，即在數(shù)字化的助力下，實現(xiàn)“能源與自動化融合、終端到云的融合、全生命周期的融合、從分散管理到統(tǒng)一運營，以及可持續(xù)的綜合能源管理”?；诖耍拍芡七M企業(yè)全場景、全產(chǎn)業(yè)鏈、全生命周期的減碳。
雙料專家賦能產(chǎn)業(yè)
釋放指數(shù)級減碳潛力
事實上，能源和自動化的融合并非簡單的系統(tǒng)對接，而是要深度耦合、互相作用。這個過程不能一蹴而就，必須同時在兩個領(lǐng)域具備持續(xù)的技術(shù)和實踐積累，才能在數(shù)字化助力下，激發(fā)出1+1>2的減碳價值。
施耐德電氣正是“能源和自動化的雙料專家”，具備深厚的歷史和技術(shù)底蘊。187年的發(fā)展中，施耐德電氣從最初的鋼鐵行業(yè)轉(zhuǎn)型到電力，70年代進入能源管理和自動化兩大領(lǐng)域，又在第四次工業(yè)革命的大潮中駛?cè)霐?shù)字化的航道。
目前，施耐德電氣不僅擁有涵蓋從離散、混合到過程工業(yè)的全面自動化解決方案，正在引領(lǐng)下一代開放自動化的未來；還通過覆蓋源網(wǎng)荷儲的全生命周期解決方案，為產(chǎn)業(yè)提供“可持續(xù)、高效、韌性、靈活”端到端能源解決方案。
施耐德電氣的工廠集成了互聯(lián)互通的硬件、邊緣控制系統(tǒng)和通用的軟件應(yīng)用，將生產(chǎn)數(shù)據(jù)、能源數(shù)據(jù)、運營數(shù)據(jù)匯集在統(tǒng)一的數(shù)字化管理平臺，同步進行自動化管理和能源管理，提升系統(tǒng)性能和整體效率。目前，在中國已有17家零碳工廠、15家工信部認(rèn)證的“綠色工廠”。
同時，作為能源管理和自動化領(lǐng)域的專家，施耐德電氣依托領(lǐng)先的數(shù)字化技術(shù)，賦能產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)高效和可持續(xù)。
例如，施耐德電氣為白銀有色集團股份有限公司提供了從咨詢到落地的軟硬件一體化解決方案，包括企業(yè)級的數(shù)字化轉(zhuǎn)型咨詢、AVEVA軟件解決方案、智能配電系統(tǒng)，能源管理解決方案EMS+，以及預(yù)測性維護顧問解決方案等。
這不僅助推了白銀有色打造數(shù)字化管理、生產(chǎn)管控決策與一體的銅冶煉示范基地目標(biāo)，也成為了傳統(tǒng)有色行業(yè)利用新技術(shù)提升企業(yè)綜合能力的典范。
為進一步推動對產(chǎn)業(yè)的賦能，在數(shù)字化技術(shù)和可持續(xù)經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，2022年施耐德電氣發(fā)布“減碳大師”計劃，旨在集結(jié)各行業(yè)通過可持續(xù)發(fā)展咨詢和數(shù)字化手段實現(xiàn)減碳的先行者，打造更廣泛的綠色生態(tài)圈，影響和助力更多企業(yè)和個人在減碳之路上“有技可施”，并且該計劃還將進一步迭代和拓展。未來，施耐德電氣將持續(xù)借力數(shù)字化，發(fā)揮能源和自動化融合的專長，賦能企業(yè)夯實減碳第一步。
由于溫室氣體排放持續(xù)增加，迄今為止全球減碳工作的速度和規(guī)模，都不足以應(yīng)對氣候變化。如果要將升溫限制在1.5°C，溫室氣體排放量到2030年需要減少近一半。人類只有立即采取行動，加快減碳的速度和力度，才有可能構(gòu)建一個可持續(xù)的未來。
面對環(huán)境和市場日益緊迫的低碳要求，企業(yè)減碳已刻不容緩。施耐德電氣商業(yè)價值研究院《奔向長青——碳中和及可持續(xù)發(fā)展高管洞察》報告顯示，與2021年相比，2022年明確制定碳中和時間表的被訪企業(yè)，已經(jīng)從39%大幅增長到54%。
既然動力和目標(biāo)兼?zhèn)洌敲雌髽I(yè)減碳的第一步，要從哪里開始？
能源與自動化融合
撬動減碳第一步
眾所周知，能源的使用是碳排放的主要來源。減碳首先要“看清”家底，這不僅包括企業(yè)的能源管理，也包括其自動化系統(tǒng)。由于各種實際原因，一直以來，電力管理和過程自動化在工廠的整個生命周期中是獨立存在的。
例如，大量水泥企業(yè)的能源電力系統(tǒng)和自動化系統(tǒng)長期以來獨立設(shè)計、平行運行，并未產(chǎn)生交互，以致于數(shù)據(jù)無法流通，各系統(tǒng)互為信息孤島。類似的場景還包括，煉化工廠配電系統(tǒng)和過程自動化系統(tǒng)、醫(yī)院電力監(jiān)控系統(tǒng)和醫(yī)療環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)、商業(yè)建筑配電系統(tǒng)和樓宇自動化系統(tǒng)等等，這些能源電力系統(tǒng)與自動化系統(tǒng)之間相互脫節(jié)、互相孤立，嚴(yán)重影響生產(chǎn)運營和減碳效率。
企業(yè)在追求自動化系統(tǒng)高效、高質(zhì)量的同時，有沒有做到能效的最優(yōu)化？
而企業(yè)的節(jié)能減排措施，會否影響到自動化系統(tǒng)過程的效率和質(zhì)量？
在過去，我們不得而知。由于這些盲區(qū)的存在，很多投資和轉(zhuǎn)型手段仿佛擺在了翹翹板上，而不是平穩(wěn)的天平上。
特別是近年來，受到能源成本上漲、低碳發(fā)展要求等因素的影響，過去企業(yè)的能源電力系統(tǒng)與自動化控制系統(tǒng)各自為政的方式，已經(jīng)無法滿足最大化利用能源與資源的需求。降低資本支出和運營支出的壓力正在促進過程自動化和電力管理之間的集成，且能夠創(chuàng)造巨大的收益。因此，將“能源”和“自動化”深度融合，正是產(chǎn)業(yè)減碳的起點。
這就意味著，減碳第一步：
首先要在物理層面采集到數(shù)據(jù)，打通能源管理與自動化系統(tǒng)，做到數(shù)據(jù)互聯(lián)互通；在此基礎(chǔ)上，不僅對能源管理，也對自動化工藝和設(shè)備提升效率，從而進一步提升能效。
事實上，業(yè)界也已經(jīng)意識到，能源和自動化的效率中蘊含著巨大的減碳空間。在施耐德電氣2022年發(fā)起的一項關(guān)于全球企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的調(diào)研中，大多數(shù)受訪高管表示“升級電氣基礎(chǔ)設(shè)施”和“提升工業(yè)自動化”將是未來三年可持續(xù)發(fā)展的重點。
數(shù)字化成“融合點”
連接兩大領(lǐng)域
那么，如何將兩者融合，實現(xiàn)運營效率和能源效率的提升？技術(shù)的發(fā)展提供了答案。國際能源署的數(shù)據(jù)表明，現(xiàn)有技術(shù)可以解決全球70%的碳排放問題。其中，最經(jīng)濟、安全且有效的技術(shù)便是數(shù)字化技術(shù)。
1.首先，數(shù)字化在連接能源和自動化兩大領(lǐng)域的基礎(chǔ)上，讓數(shù)據(jù)顯形，為兩者融合提供支點。互聯(lián)互通的智能硬件和全面覆蓋的軟件系統(tǒng)能實時、全面匯集自動化和能源數(shù)據(jù)，覆蓋原料采購、自動化產(chǎn)線、機器設(shè)備、照明通風(fēng)、空調(diào)系統(tǒng)、倉儲物流等各大流程，為企業(yè)搭建統(tǒng)一的“數(shù)據(jù)集成中心”。
2.其次，基于統(tǒng)一的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，進行減碳痛點的分析和診斷。借助數(shù)字化工具，企業(yè)能夠以精密算法進行數(shù)據(jù)的觀察、測量、診斷、分析，全面挖掘數(shù)據(jù)價值，優(yōu)化生產(chǎn)效率和能源效率，發(fā)掘減碳機會。
3.最后，數(shù)字化可以輔助決策，持續(xù)迭代和優(yōu)化減碳。通過整合“數(shù)據(jù)集成中心”、開放平臺架構(gòu)、工業(yè)數(shù)字孿生和能源數(shù)字孿生、豐富的通用軟件、持續(xù)迭代的算法，以及5G和AI等領(lǐng)先技術(shù)，匯聚來自各個層面的反饋和數(shù)據(jù)，幫助管理者做出最優(yōu)決策，不斷提升企業(yè)整體運營水平。
例如，施耐德電氣北京工廠對空壓機系統(tǒng)進行智能化升級改造，利用智能AI控制空壓機有序工作，僅這一項在2021年底就實現(xiàn)能源效率提升12%。
當(dāng)然，“能源與自動化融合”也僅僅是減碳的起點，減碳更要覆蓋全生命周期乃至整個產(chǎn)業(yè)鏈，因此施耐德電氣提出了“五維融合”的理念，即在數(shù)字化的助力下，實現(xiàn)“能源與自動化融合、終端到云的融合、全生命周期的融合、從分散管理到統(tǒng)一運營，以及可持續(xù)的綜合能源管理”?；诖耍拍芡七M企業(yè)全場景、全產(chǎn)業(yè)鏈、全生命周期的減碳。
雙料專家賦能產(chǎn)業(yè)
釋放指數(shù)級減碳潛力
事實上，能源和自動化的融合并非簡單的系統(tǒng)對接，而是要深度耦合、互相作用。這個過程不能一蹴而就，必須同時在兩個領(lǐng)域具備持續(xù)的技術(shù)和實踐積累，才能在數(shù)字化助力下，激發(fā)出1+1>2的減碳價值。
施耐德電氣正是“能源和自動化的雙料專家”，具備深厚的歷史和技術(shù)底蘊。187年的發(fā)展中，施耐德電氣從最初的鋼鐵行業(yè)轉(zhuǎn)型到電力，70年代進入能源管理和自動化兩大領(lǐng)域，又在第四次工業(yè)革命的大潮中駛?cè)霐?shù)字化的航道。
目前，施耐德電氣不僅擁有涵蓋從離散、混合到過程工業(yè)的全面自動化解決方案，正在引領(lǐng)下一代開放自動化的未來；還通過覆蓋源網(wǎng)荷儲的全生命周期解決方案，為產(chǎn)業(yè)提供“可持續(xù)、高效、韌性、靈活”端到端能源解決方案。
施耐德電氣的工廠集成了互聯(lián)互通的硬件、邊緣控制系統(tǒng)和通用的軟件應(yīng)用，將生產(chǎn)數(shù)據(jù)、能源數(shù)據(jù)、運營數(shù)據(jù)匯集在統(tǒng)一的數(shù)字化管理平臺，同步進行自動化管理和能源管理，提升系統(tǒng)性能和整體效率。目前，在中國已有17家零碳工廠、15家工信部認(rèn)證的“綠色工廠”。
同時，作為能源管理和自動化領(lǐng)域的專家，施耐德電氣依托領(lǐng)先的數(shù)字化技術(shù)，賦能產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)高效和可持續(xù)。
例如，施耐德電氣為白銀有色集團股份有限公司提供了從咨詢到落地的軟硬件一體化解決方案，包括企業(yè)級的數(shù)字化轉(zhuǎn)型咨詢、AVEVA軟件解決方案、智能配電系統(tǒng)，能源管理解決方案EMS+，以及預(yù)測性維護顧問解決方案等。
這不僅助推了白銀有色打造數(shù)字化管理、生產(chǎn)管控決策與一體的銅冶煉示范基地目標(biāo)，也成為了傳統(tǒng)有色行業(yè)利用新技術(shù)提升企業(yè)綜合能力的典范。
為進一步推動對產(chǎn)業(yè)的賦能，在數(shù)字化技術(shù)和可持續(xù)經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，2022年施耐德電氣發(fā)布“減碳大師”計劃，旨在集結(jié)各行業(yè)通過可持續(xù)發(fā)展咨詢和數(shù)字化手段實現(xiàn)減碳的先行者，打造更廣泛的綠色生態(tài)圈，影響和助力更多企業(yè)和個人在減碳之路上“有技可施”，并且該計劃還將進一步迭代和拓展。未來，施耐德電氣將持續(xù)借力數(shù)字化，發(fā)揮能源和自動化融合的專長，賦能企業(yè)夯實減碳第一步。
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