绿色双碳节能管控解决方案

随着全国能源结构的调整,新能源比例的提高,面对碳达峰、碳中和、净零排放等绿色低碳发展要求和趋势,政府与企业都面临着新的机遇和挑战,各类政策、资源和市场等要素将转型步伐大幅提速。
政府监管力度加强,碳交易覆盖行业扩大,各类节能转型项目如雨后春笋,如何能够有效管控并保障数据即时性、真实性为切实需求。
高能耗行业发展受限,碳排放指标将成为企业生产发展的刚性约束。企业产能需要与碳排放指标相平衡,如不能优化产业结构,采取高效低耗的手段控制对环境的影响,企业将面临产能下降、效益受损的局面。
本解决方案立足于国家双碳规划,旨在解决政府与企业双碳转型痛点所需。通过绿色双碳节能管控平台的搭建,基于大数据、AI算法、模型分析、物联网等技术能力,面向政府为其提供有效可靠的节能监察、节能项目管控等应用能力,打通采集、分析、监管、审核全流程,切实解决政府对于双碳监管所需所求;面向高耗能企业提供对能耗数据管理、节能监测分析、生产耗能监管有关企业节能产业结构优化有关能力,解决企业双碳转型时面临的业务需求和痛点问题。

绿色双碳节能管控解决方案

1.1.1. 需求分析

政府方面全国节能监测基本实现规上企业监管,而在节能监察和项目审查等方面,目前处于起步阶段,各省市均有需求。目前监管部门和企业目前均存在数据颗粒度大、统计口径不统一、数据监测不全面等情况,无法较好地支撑碳排放情况摸底和达峰中和路线制定工作。所以对于于能够通过信息化、数字化技术,有效采集汇聚高能耗企业生产耗能数据,建立观碳、感碳、测碳全方面标准监管手段是核心。同时建设针对节能项目能够形成完善的监管体系与能力,即时管控企业对于节能项目改造进度、整改执行、投入跟踪等也是政府节能监管强需求。

而在双碳目标下企业面临绝对排放量目标的约束,迫切需要通过优化工艺、低碳技术引入、调整产业布局等方式降低自身碳排放量。目前企业对于自身节能减排相关如何监管、如何优化、如何与政府联动等未有明确思路与规划,对于如何布控区域,进行用水、用电能耗监管,能够对产区设备组、生活区域、办公区域等各类划分区域做采集、管理、优化以及碳排放换算,如何改变自身产业结构,提升产区内碳达峰、碳中和指标效益管控等是企业重点关注与痛点需求。

1.1.2. 解决方案介绍

该解决方案的整体架构如下图所示:

image.png 

绿色双碳节能管控平台直接与企业PLC设备、能耗监测设备进行连接,辅助与企业ERP、PLM、MES和PCS系统的联动,以获取企业生产排程、生产投入、设备状态、耗能情况等各类综合信息数据。

基于数据对平台以及数字化能力支撑,对获取相关数据字段,通过对获取数据的整合、归纳、分析建立企业能耗模型谱图。除此之外,对综合信息的匹配,完成对企业流程工艺的整合梳理,匹配与之耗能情况,及时发现并处理各生产环节的耗能优化。

同时打通与政府方面“双碳”报送通道,匹配当地政府能耗监管与双碳转型规划指标,及时报送政府所需数据。

1.1.3. 行业应用

1.1.3.1. 政府节能监测管理

面向节能监管部门,具备辖区内归属企业生产时产生的碳排放量进行即时汇聚与监管能力,搭配智能AI算法匹配行业进行用能模型运算,为政府管理者提供观碳、感碳、算碳等有效手段。

1)能源生产量统计:面向企业监管,针对行业企业每日、批次产能生产,横向配置比对工艺、能耗进行核查测算,形成针对企业的排放量和产能量统计分析测算结果,为政府决策管理提供基础数据依据。

2)能源库存统计:面向辖区内能源库存占比进行精细划分与统计归纳,结合绿色能源、传统能源、新能源等三个方面统计、测算、分析,形成所属辖区内的能源数据库。

3)能源效益分析:搭配以智能AI算法进行模型学习运算,依托采集汇聚能源监测、产能消耗、区域库存等基础数据,形成覆盖重点监测行业标准能源效益分析图谱,为政府提供有效测碳、算碳手段。

4)节能监测管控:为政府提供便捷高效的节能监管手段,针对企业碳排放、碳减排即时监测管理,横向对标国家、行业节能标准与趋势预测研判。

1.1.3.2. 政府节能项目审查

对辖区内企业的新增项目能源消费结构、生产工艺、耗能工序、耗能设备等进行综合评估,为政府主管部门提供在线节能审查全流程管理能力,并根据项目审批结果与项目评估情况综合出具企项目整改需求报告。

1)固定投资节能项目申报:为政府侧职能部门提供面向辖区内企业,关于固定投资节能项目申报统一入口与服务能力,针对项目能源消费结构、生产工艺、耗能工序、耗能设备等多个维度进行项目数据的采集填报。

2)项目合规标准管理:以省、市、区县三级区域划分,按照国家节约能源法与节能项目合规准则,自主配置项目合规管理标准值,用以智能辨别技术手段,优先对已收集企业节能项目申报数据比对分析。

3)固定投资节能项目库:系统将调用项目合规标准运算能力,对标企业申报项目内各项条件是否匹配,对未合规申报项目予以退回,并出具回退报告返送至企业。对合规通过项目进行归纳、分类,形成辖区企业申报固定投资节能项目基础库,服务政府管理者对项目的后续审查、管控相关流程细节的统一管理。

4)节能项目审查管理:政府管理者可查阅项目库中汇聚项目,系统将为管理者提供在线节能审查全流程管理能力,并根据项目审批结果与项目评估情况综合出具企项目整改需求报告。直至项目按照要求整改完成,审批通过并提交开工信息,对此项目归档留存。

1.1.3.3. 企业双碳节能监管

通过能耗计划,能耗监控,能耗统计,能耗消费分析,重点能耗设备管理,能耗计量设备管理等多种手段,使管理者对厂区的能源成本比重,发展趋势有准确的掌握,并将企业的能源消费计划任务分解到各个生产部门车间,使节能工作责任明确,帮助企业降低生产成本,实现节能增效,促进企业健康稳定发展,提升企业综合竞争力。

1)能源信息采集:通过部署物联网感知监测设备至所需区域,采集数据将自动分组汇聚,如:办公能耗、生产能耗、厂区能耗等,形成固定分类的能耗信息源。

2)受控设备管理:通过物联管理系统,实现对数采设备的统一管理及统一监控,设备运行态势、告警信息、动态监测信息等。

3)基础能源监测与分析系统: 包括各产区、办公区域、生产线、生产设备、班组的任意时段能耗数据、能耗平均报告、能源消费构成、排放量、能耗对比分析,折标运算等。

4)能源报送系统:形成面向政府报送相关,如年度审计、包括任意时间范围内的生产线产量统计、生产线能耗统计、实时能源流动图、生产成本分析、能源平衡分析数据。

5)能源对标系统:包括内部生产线对标,同种产品线相同设备能耗对标,生产班组能耗对标,各厂间能源对标,综合能耗内外部对标,万元产值能耗内外部对标等。

6)综合管理系统:包括能源计划、节能规划、节能考核、综合报告、重点环节监测、集团管理模块等。

1.1.4. 预期实施效果

各地政府可利用绿色双碳节能管控平台,建立辖区内绿色双碳监测、监察、监管循环生态,提高对企业耗能的监测力度与真实性。以及发现双碳改造项目存在的问题予以指导,建立经验知识库,逐步推行并完善对区域双碳改造的施行推广,完成国家转型战略目标。

各类高耗能企业则可利用绿色双碳节能管控平台,提高对每个生产环节的能耗投入产出监管能力,形成精准的数据标准,有效辅助管理者决策分析,从而逐步完善对厂区生产的结构优化调整,为政府提供用碳明细,实现对双碳的升级转型。

以食品饮料行业为例,了解到生产过程中对能源消耗情况普遍无法统计管理。其中核心问题在于生产设备自动化能力较高,但对于各环节能源投入产出管控能力较差,以及生产启停过程中还是以人工方式,用以经验进行判断。通过平台联动生产设备,辅助以关键环节监测设备部署,以区域维度进行划分可深度管控其耗能与效益情况。