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施耐德電氣尹正：減碳第一步在于能源融合自動(dòng)化
近日，聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會(huì)（IPCC）發(fā)布第六次評(píng)估綜合報(bào)告《氣候變化2023》。該報(bào)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(dòng)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(duì)氣候變化。
2023-04-27 14:52:20茂寰機(jī)電
近日，聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會(huì)（IPCC）發(fā)布第六次評(píng)估綜合報(bào)告《氣候變化2023》。該報(bào)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(dòng)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(duì)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(dòng)，加快減碳的速度和力度，才有可能構(gòu)建一個(gè)可持續(xù)的未來。
面對(duì)環(huán)境和市場(chǎng)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(jià)值研究院《奔向長青——碳中和及可持續(xù)發(fā)展高管洞察》報(bào)告顯示，與2021年相比，2022年明確制定碳中和時(shí)間表的被訪企業(yè)，已經(jīng)從39%大幅增長到54%。
既然動(dòng)力和目標(biāo)兼?zhèn)?，那么企業(yè)減碳的第一步，要從哪里開始？
能源與自動(dòng)化融合
撬動(dòng)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(dòng)化系統(tǒng)。由于各種實(shí)際原因，一直以來，電力管理和過程自動(dòng)化在工廠的整個(gè)生命周期中是獨(dú)立存在的。
例如，大量水泥企業(yè)的能源電力系統(tǒng)和自動(dòng)化系統(tǒng)長期以來獨(dú)立設(shè)計(jì)、平行運(yùn)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(chǎng)景還包括，煉化工廠配電系統(tǒng)和過程自動(dòng)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(dòng)化系統(tǒng)等等，這些能源電力系統(tǒng)與自動(dòng)化系統(tǒng)之間相互脫節(jié)、互相孤立，嚴(yán)重影響生產(chǎn)運(yùn)營和減碳效率。
企業(yè)在追求自動(dòng)化系統(tǒng)高效、高質(zhì)量的同時(shí)，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(huì)否影響到自動(dòng)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(dòng)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(yùn)營支出的壓力正在促進(jìn)過程自動(dòng)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(dòng)化”深度融合，正是產(chǎn)業(yè)減碳的起點(diǎn)。
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(dòng)化系統(tǒng)，做到數(shù)據(jù)互聯(lián)互通；在此基礎(chǔ)上，不僅對(duì)能源管理，也對(duì)自動(dòng)化工藝和設(shè)備提升效率，從而進(jìn)一步提升能效。
事實(shí)上，業(yè)界也已經(jīng)意識(shí)到，能源和自動(dòng)化的效率中蘊(yùn)含著巨大的減碳空間。在施耐德電氣2022年發(fā)起的一項(xiàng)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(jí)電氣基礎(chǔ)設(shè)施”和“提升工業(yè)自動(dòng)化”將是未來三年可持續(xù)發(fā)展的重點(diǎn)。
數(shù)字化成“融合點(diǎn)”
連接兩大領(lǐng)域
那么，如何將兩者融合，實(shí)現(xiàn)運(yùn)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(jì)、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(dòng)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(diǎn)?；ヂ?lián)互通的智能硬件和全面覆蓋的軟件系統(tǒng)能實(shí)時(shí)、全面匯集自動(dòng)化和能源數(shù)據(jù)，覆蓋原料采購、自動(dòng)化產(chǎn)線、機(jī)器設(shè)備、照明通風(fēng)、空調(diào)系統(tǒng)、倉儲(chǔ)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(jìn)行減碳痛點(diǎn)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(jìn)行數(shù)據(jù)的觀察、測(cè)量、診斷、分析，全面挖掘數(shù)據(jù)價(jià)值，優(yōu)化生產(chǎn)效率和能源效率，發(fā)掘減碳機(jī)會(huì)。
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(tái)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(gè)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(yùn)營水平。
例如，施耐德電氣北京工廠對(duì)空壓機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行智能化升級(jí)改造，利用智能AI控制空壓機(jī)有序工作，僅這一項(xiàng)在2021年底就實(shí)現(xiàn)能源效率提升12%。
當(dāng)然，“能源與自動(dòng)化融合”也僅僅是減碳的起點(diǎn)，減碳更要覆蓋全生命周期乃至整個(gè)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(shí)現(xiàn)“能源與自動(dòng)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(yùn)營，以及可持續(xù)的綜合能源管理”?；诖耍拍芡七M(jìn)企業(yè)全場(chǎng)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(jí)減碳潛力
事實(shí)上，能源和自動(dòng)化的融合并非簡單的系統(tǒng)對(duì)接，而是要深度耦合、互相作用。這個(gè)過程不能一蹴而就，必須同時(shí)在兩個(gè)領(lǐng)域具備持續(xù)的技術(shù)和實(shí)踐積累，才能在數(shù)字化助力下，激發(fā)出1+1>2的減碳價(jià)值。
施耐德電氣正是“能源和自動(dòng)化的雙料專家”，具備深厚的歷史和技術(shù)底蘊(yùn)。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(jìn)入能源管理和自動(dòng)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(dòng)化解決方案，正在引領(lǐng)下一代開放自動(dòng)化的未來；還通過覆蓋源網(wǎng)荷儲(chǔ)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(yùn)營數(shù)據(jù)匯集在統(tǒng)一的數(shù)字化管理平臺(tái)，同步進(jìn)行自動(dòng)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(shí)，作為能源管理和自動(dòng)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(shí)現(xiàn)高效和可持續(xù)。
例如，施耐德電氣為白銀有色集團(tuán)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(jí)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(cè)性維護(hù)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(jìn)一步推動(dòng)對(duì)產(chǎn)業(yè)的賦能，在數(shù)字化技術(shù)和可持續(xù)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，2022年施耐德電氣發(fā)布“減碳大師”計(jì)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(shí)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(gè)人在減碳之路上“有技可施”，并且該計(jì)劃還將進(jìn)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(dòng)化融合的專長，賦能企業(yè)夯實(shí)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(duì)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(dòng)，加快減碳的速度和力度，才有可能構(gòu)建一個(gè)可持續(xù)的未來。
面對(duì)環(huán)境和市場(chǎng)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(jià)值研究院《奔向長青——碳中和及可持續(xù)發(fā)展高管洞察》報(bào)告顯示，與2021年相比，2022年明確制定碳中和時(shí)間表的被訪企業(yè)，已經(jīng)從39%大幅增長到54%。
既然動(dòng)力和目標(biāo)兼?zhèn)?，那么企業(yè)減碳的第一步，要從哪里開始？
能源與自動(dòng)化融合
撬動(dòng)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(dòng)化系統(tǒng)。由于各種實(shí)際原因，一直以來，電力管理和過程自動(dòng)化在工廠的整個(gè)生命周期中是獨(dú)立存在的。
例如，大量水泥企業(yè)的能源電力系統(tǒng)和自動(dòng)化系統(tǒng)長期以來獨(dú)立設(shè)計(jì)、平行運(yùn)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(chǎng)景還包括，煉化工廠配電系統(tǒng)和過程自動(dòng)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(dòng)化系統(tǒng)等等，這些能源電力系統(tǒng)與自動(dòng)化系統(tǒng)之間相互脫節(jié)、互相孤立，嚴(yán)重影響生產(chǎn)運(yùn)營和減碳效率。
企業(yè)在追求自動(dòng)化系統(tǒng)高效、高質(zhì)量的同時(shí)，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(huì)否影響到自動(dòng)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(dòng)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(yùn)營支出的壓力正在促進(jìn)過程自動(dòng)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(dòng)化”深度融合，正是產(chǎn)業(yè)減碳的起點(diǎn)。
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(dòng)化系統(tǒng)，做到數(shù)據(jù)互聯(lián)互通；在此基礎(chǔ)上，不僅對(duì)能源管理，也對(duì)自動(dòng)化工藝和設(shè)備提升效率，從而進(jìn)一步提升能效。
事實(shí)上，業(yè)界也已經(jīng)意識(shí)到，能源和自動(dòng)化的效率中蘊(yùn)含著巨大的減碳空間。在施耐德電氣2022年發(fā)起的一項(xiàng)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(jí)電氣基礎(chǔ)設(shè)施”和“提升工業(yè)自動(dòng)化”將是未來三年可持續(xù)發(fā)展的重點(diǎn)。
數(shù)字化成“融合點(diǎn)”
連接兩大領(lǐng)域
那么，如何將兩者融合，實(shí)現(xiàn)運(yùn)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(jì)、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(dòng)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(diǎn)?；ヂ?lián)互通的智能硬件和全面覆蓋的軟件系統(tǒng)能實(shí)時(shí)、全面匯集自動(dòng)化和能源數(shù)據(jù)，覆蓋原料采購、自動(dòng)化產(chǎn)線、機(jī)器設(shè)備、照明通風(fēng)、空調(diào)系統(tǒng)、倉儲(chǔ)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(jìn)行減碳痛點(diǎn)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(jìn)行數(shù)據(jù)的觀察、測(cè)量、診斷、分析，全面挖掘數(shù)據(jù)價(jià)值，優(yōu)化生產(chǎn)效率和能源效率，發(fā)掘減碳機(jī)會(huì)。
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(tái)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(gè)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(yùn)營水平。
例如，施耐德電氣北京工廠對(duì)空壓機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行智能化升級(jí)改造，利用智能AI控制空壓機(jī)有序工作，僅這一項(xiàng)在2021年底就實(shí)現(xiàn)能源效率提升12%。
當(dāng)然，“能源與自動(dòng)化融合”也僅僅是減碳的起點(diǎn)，減碳更要覆蓋全生命周期乃至整個(gè)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(shí)現(xiàn)“能源與自動(dòng)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(yùn)營，以及可持續(xù)的綜合能源管理”?；诖耍拍芡七M(jìn)企業(yè)全場(chǎng)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(jí)減碳潛力
事實(shí)上，能源和自動(dòng)化的融合并非簡單的系統(tǒng)對(duì)接，而是要深度耦合、互相作用。這個(gè)過程不能一蹴而就，必須同時(shí)在兩個(gè)領(lǐng)域具備持續(xù)的技術(shù)和實(shí)踐積累，才能在數(shù)字化助力下，激發(fā)出1+1>2的減碳價(jià)值。
施耐德電氣正是“能源和自動(dòng)化的雙料專家”，具備深厚的歷史和技術(shù)底蘊(yùn)。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(jìn)入能源管理和自動(dòng)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(dòng)化解決方案，正在引領(lǐng)下一代開放自動(dòng)化的未來；還通過覆蓋源網(wǎng)荷儲(chǔ)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(yùn)營數(shù)據(jù)匯集在統(tǒng)一的數(shù)字化管理平臺(tái)，同步進(jìn)行自動(dòng)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(shí)，作為能源管理和自動(dòng)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(shí)現(xiàn)高效和可持續(xù)。
例如，施耐德電氣為白銀有色集團(tuán)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(jí)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(cè)性維護(hù)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(jìn)一步推動(dòng)對(duì)產(chǎn)業(yè)的賦能，在數(shù)字化技術(shù)和可持續(xù)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，2022年施耐德電氣發(fā)布“減碳大師”計(jì)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(shí)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(gè)人在減碳之路上“有技可施”，并且該計(jì)劃還將進(jìn)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(dòng)化融合的專長，賦能企業(yè)夯實(shí)減碳第一步。
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