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互联网应用

碳中和专栏 : 工业互联网加速工业低碳发展

中国工业领域正在迎来一场深刻的绿色蝶变。赛迪顾问数据显示,工业碳排放占比高达70%。“工业能耗是全社会总能耗占比最高的组成部分,因此工业节能意味着更少的能源需求。”赛迪顾问软件与信息服务业研究中心副总经理王云侯表示,“造成工业企业能源浪费和低效的成因十分复杂,大部分企业因数据缺失、流程缺陷、设备效率低、设备故障导致能源耗损和浪费。”业内专家普遍认为,工业节能是我国实现碳达峰与碳中和目标之前必须要翻越的一座“大山”,而工业互联网则是实现工业节能的一把“金钥匙”。

工业低碳发展的三大“拦路虎”:认识、技术、成本

实际上,工业领域的节能减碳面临很大压力。卡奥斯COSMOPlat智慧能源综合项目总监董晨对《中国电子报》记者介绍道,从主观因素来看,制造企业普遍存在对节能减排重视程度不够的现象,比如能源管理粗放式的思维定式制约了能源精细化、系统化、数字化的推进。客观方面,成本问题是节能减排的关键难点,当节能减排投入的成本占据了收益的大部分,甚至超越收益的时候,企业的主动性与积极性就会大幅减弱。此外,节能减排技术在工业场景的落地还有一系列待解决问题。诸如在工业生产过程中,碳核算的计量手段和标准化的测算方法如何制定,低碳技术、零碳技术如何与工业互联网深度结合等。

解决问题的关键在于技术可行与成本可控。大力发展可复制、可推广的低碳技术是实现工业节能减排的根本路径。树根互联联合创始人、CEO贺东东在接受《中国电子报》记者采访时指出:“碳中和目标的实现需考虑低碳与市场发展的平衡,在技术可行的前提下做到成本可控,这样才能实现可持续发展。”

工业互联网是实现工业节能的“金钥匙”

工业绿色发展既是能源消费的问题,也是生产方式的问题。作为新一代通信网络技术与工业经济深度融合的关键基础设施,工业互联网是产业效率提升的倍增器,同时也在绿色发展过程中扮演着“金钥匙”的重要角色。

“双碳目标会倒逼工业互联网的模式创新和数字化效率提升,推动新一代信息技术和降碳技术深度融合,加速赋能模式落地;而与此同时,利用工业互联网的优势,可实现生产数据与碳排放数据的统一汇聚,为绿色生产提供参考。” 董晨指出,“如何用数据建立起绿色制造生产的低碳体系是关键。”

工业互联网平台是下联万物,上接应用,实现数据贯通、要素汇聚、价值创造等的关键载体,自然也是低碳生产的重要环节。

明略科技创始合伙人兼总裁姜平向《中国电子报》记者举了一个例子,针对燃煤热电厂,工业互联网平台可以通过收集主要调节变量、锅炉关键指标、主要经济性能指标、影响锅炉运行的其它变量这四大类数据,得出较为准确的锅炉生产控制模型,部署到线上后,可根据实时采集的锅炉指标,给出给煤量和风量的建议。在保障安全稳定燃烧的同时,降低煤炭燃料耗量和一、二次风机的电耗量,进而降低碳排放。

再比如卡奥斯COSMOPlat智慧能源定制平台,它不是一个简单的信息化系统,而是一个动态开放的平台,构建了一个开放共享的智慧能源管理体系、能源生态系统,所有的内、外部资源、攸关方都可以参与进来,共同输出、迭代能源解决方案。在全球首个碳中和“灯塔基地”——海尔中德生态园碳中和示范园区,卡奥斯COSMOPlat智慧能源总控平台结合能源互联网、大数据、云计算、5G网络等技术,实现了能源流、数据流、碳追溯流的“三流合一”,大幅提升整体效率、降低碳排放。

工业互联网技术与工业机理的结合,有助于建立最优能效模型及评价指标,实现能源精细化管理,最终达到节能减碳的效果。简而言之,就是从源头上‘踩稳油门’,再在细节中‘精打细算’,从而实现总体脱碳。

在这方面,树根互联赋能的三一桩机灯塔工厂的做法值得借鉴。运用5G和工业互联网技术,三一桩机灯塔工厂将上千台的水电油气仪表和生产制造设备全部连接起来,覆盖焊接、涂装等全部工艺,进行实时数据采集和监测。同时首创能源拓扑图数字化看板将能源消耗情况可视化,让每一分能源消耗、每一克碳排放都有迹可循,让能耗黑洞无处可藏。据了解,三一桩机灯塔工厂现已开发手机实时告警功能,每小时用能超限及每天用能差异率过大都将进行告警推送,真正做到“踩稳油门”。

“工业互联网的强项就是通过采集数据、实时监控,借此可以实现对于碳排放信息的采集处理。而借助工业互联网改善机器运行效率、降低能源消费侧的消耗等,也就更容易实现。” 贺东东表示,“目前来看,通过增加相应软件能力定向加强针对碳排放的传感器等都是必要手段。后续的碳交易则可能需要结合区块链的可信分布式计算能力,匹配现有物联网的能力形成工业区块链,进而让整个碳交易的过程更加可信。”

工业互联网是“双碳”目标落地的必经之路

近日,工信部印发的《“十四五”工业绿色发展规划》(以下简称“规划”)中指出,到2025年,碳排放强度持续下降,单位工业增加值二氧化碳排放降18%。同时,工信部联合有关部门编制的钢铁、有色金属、石化化工、建材等工业领域重点行业的碳达峰实施方案也将陆续发布。整体来看,工业绿色发展的路线图正在逐步明确。而作为生产力提升与环境友好之间的新平衡点,工业互联网将在其中发挥重要作用。

但需要关注的是,从目前整体情况来看,我国工业互联网的发展水平还处于起步阶段,关键基础支撑能力不足,核心技术和高端产品尚不能满足全行业的应用需求,因此对工业领域节能减碳的支撑力也相对有限。多位专家认为,工业互联网推动“双碳“目标落地是没办法一蹴而就的,需要充足的耐心与时间,还需要来自社会各界的共同努力。

中国工业互联网研究院院长鲁春丛指出,下一步,需按照《规划》工作部署,加快工业互联网创新发展,推动数字技术与实体经济深度融合,助力经济高质量发展。一是要加强基础设施建设;二是要夯实技术产业支撑;三是要深化融合创新应用;四是要构建跨界融通生态。

总而言之,“工业互联网是一条必须要走的路,无论如何,我们要往这个方向走,”中国工程院院士邬贺铨表示,“这不仅仅是高质量发展的必要,也是中国实现碳达峰、碳中和的需要,是中国在新时期必须要突破、必须要走的路。”

责任编辑:宋婧


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