安科瑞為汽車制造行業(yè)工業(yè)能效提升行動計劃提供能效管理解決方案

安科瑞 陳聰

前言

推進工業(yè)能效提升，是產(chǎn)業(yè)提質(zhì)升級、實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展的內(nèi)在要求，是降低工業(yè)領(lǐng)域碳排放、實現(xiàn)碳達峰碳中和目標的重要途徑，是培育形成綠色低碳發(fā)展新動能、促使工業(yè)經(jīng)濟增長的合理舉措。為深入貫徹落實黨、國務(wù)院重大決策部署，進一步提高工業(yè)領(lǐng)域能源利用效率，推動優(yōu)化能源資源配置，2022年6月23日，工業(yè)和信息化部等六部門聯(lián)合印發(fā)了工業(yè)能效提升行動計劃的通知。制定了工業(yè)能效管理提升行動計劃。

關(guān)鍵詞：工業(yè)能效提升行動計劃、汽車制造、節(jié)能、能效、綠色低碳

一.工業(yè)能效提升行動計劃的主要目標

到2025年，工業(yè)行業(yè)能效提升，數(shù)據(jù)中心等領(lǐng)域能效明顯提升，綠色低碳能源利用比例顯著提高，節(jié)能提效工藝技術(shù)裝備廣泛應(yīng)用，標準、服務(wù)和監(jiān)管體系逐步完善，鋼鐵、石化化工、有色金屬、建材等行業(yè)產(chǎn)品能效達到國際水平，規(guī)模以上工業(yè)單位增加值能耗比2020年下降13.5%。能盡其用、效率至上成為市場主體和公眾的共同理念和普遍要求，節(jié)能提效進一步成為綠色低碳的降耗減碳的舉措。

二.大力提升行業(yè)領(lǐng)域能效

工業(yè)能效提升行動計劃中指出：聚焦用能行業(yè)和用能領(lǐng)域，分業(yè)施策，分類推進，加速技術(shù)推廣，強化對標達標，系統(tǒng)提升能效水平。

推進行業(yè)節(jié)能提效改造升級。深入挖掘鋼鐵、石化化工、有色金屬、建材等行業(yè)節(jié)能潛力，有序推進技術(shù)工藝升級，推動能效水平應(yīng)提盡提，實現(xiàn)行業(yè)能效穩(wěn)步提升。針對機械、造紙、紡織、電子等行業(yè)主要用能環(huán)節(jié)和設(shè)備，推廣一批關(guān)鍵共性節(jié)能提效技術(shù)裝備，加速提升行業(yè)能效。鼓勵企業(yè)加強能量系統(tǒng)優(yōu)化、余熱余壓利用、可再生能源利用、公輔設(shè)施改造等。此類行業(yè)均為汽車制造業(yè)的上游產(chǎn)業(yè)，如鋼鐵、化工、機械、電子、紡織等，也為供應(yīng)鏈中的一環(huán)，上游產(chǎn)業(yè)合理實施節(jié)能提效改造升級措施將有利于降低產(chǎn)業(yè)鏈整體成本。

三.持續(xù)提升用能設(shè)備系統(tǒng)能效

工業(yè)能效提升行動計劃中指出：圍繞電機、變壓器、鍋爐等通用用能設(shè)備，持續(xù)開展能效提升專項行動，加大用能設(shè)備應(yīng)用力度，開展存量用能設(shè)備節(jié)能改造。汽車制造行業(yè)也配備有大量電機、變壓器和鍋爐等通用用能設(shè)備，主要集中在動力站房內(nèi)。

實施電機能效提升行動。鼓勵電機生產(chǎn)企業(yè)開展性能優(yōu)化、機殼輕量化等系統(tǒng)化創(chuàng)新設(shè)計，優(yōu)化電機控制算法與控制性能，加速高性能電磁線、稀土永磁、高磁感低損耗冷軋硅鋼片等關(guān)鍵材料創(chuàng)新升級。推行電機節(jié)能認證，推進電機再制造。推動使用企業(yè)開展設(shè)備能效水平和運行維護情況評估，科學(xué)細分負載特性及不同工況，加速電機更新升級。2025年新增節(jié)能電機占比達到70%以上。

實施變壓器能效提升行動。引導(dǎo)變壓器關(guān)鍵材料生產(chǎn)、零部件供應(yīng)、整機制造企業(yè)協(xié)同開展綠色設(shè)計，加強立體卷鐵芯等結(jié)構(gòu)設(shè)計與加工工藝技術(shù)創(chuàng)新。針對可再生能源電站、軌道交通、數(shù)據(jù)中心、船用岸電、電動汽車充電等新興應(yīng)用場景，推廣應(yīng)用節(jié)能變壓器。鼓勵電網(wǎng)企業(yè)、工業(yè)企業(yè)開展在網(wǎng)運行變壓器普查，制定能效提升計劃并組織實施。2025年新增節(jié)能變壓器占比達到80%以上。

實施鍋爐能效提升行動。推動開展鍋爐系統(tǒng)能效在線監(jiān)控、在線診斷、協(xié)同優(yōu)化、主輔機匹配調(diào)控等技術(shù)改造。加速推進鍋爐產(chǎn)業(yè)集群高質(zhì)量發(fā)展，促使節(jié)能鍋爐產(chǎn)業(yè)化。鼓勵生產(chǎn)企業(yè)提供節(jié)能鍋爐及配套降碳、環(huán)保等設(shè)施的設(shè)計、生產(chǎn)、安裝、運行等整體化服務(wù)。實施用能系統(tǒng)能效提升行動。開展用能設(shè)備系統(tǒng)匹配性節(jié)能改造和運行控制優(yōu)化。加速應(yīng)用離心式風(fēng)機、低速大轉(zhuǎn)矩直驅(qū)、高速直驅(qū)、伺服驅(qū)動等技術(shù)，提高風(fēng)機、泵、壓縮機等電機系統(tǒng)效率和質(zhì)量。推動節(jié)能爐排、配套輔機、熱網(wǎng)泵閥、儲熱器、能量計量系統(tǒng)等鍋爐配套系統(tǒng)規(guī)模化應(yīng)用。加強能效標識符合性審查，禁止企業(yè)生產(chǎn)、銷售不符合能效強制性國家標準要求的用能設(shè)備及其系統(tǒng)。

四.統(tǒng)籌提升企業(yè)園區(qū)綜合能效

工業(yè)能效提升行動計劃中指出：推動工業(yè)企業(yè)、工業(yè)園區(qū)加強全鏈條、全維度、全過程用能管理，協(xié)同推進大中小企業(yè)節(jié)能提效，系統(tǒng)提升產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈綜合能效水平。

強化工業(yè)企業(yè)能效管理。推動用能企業(yè)制定實施節(jié)能計劃，建立節(jié)能目標責(zé)任制，開展能源管理體系認證，設(shè)立專職能源管理崗位等。落實能源消費統(tǒng)計和能源利用狀況報告制度，定期開展能源審計、節(jié)能診斷和能效對標達標，鼓勵企業(yè)按照自愿原則發(fā)布能源利用狀況年度報告。組織開展能源計量審查，督促企業(yè)完善能源計量體系，按要求配備能源計量器具，定期開展器具檢定校準等。

強化大型企業(yè)能效帶領(lǐng)作用。支持大型企業(yè)推行綠色制造，加速推進節(jié)能提效工藝革新和數(shù)字化、綠色化轉(zhuǎn)型。鼓勵通過項目合作、產(chǎn)業(yè)共建、搭建聯(lián)盟等市場化方式，加強產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈能效管理，引導(dǎo)能效提升。鼓勵大型企業(yè)帶頭執(zhí)行企業(yè)綠色采購指南，強化采購中的能效約束。鼓勵簽訂節(jié)能自愿協(xié)議，實施供應(yīng)鏈能效提升倡議，開展節(jié)能自愿聲明和自我承諾等。

五.需積極推動數(shù)字能效提檔升級

工業(yè)能效提升行動計劃中指出：需充分發(fā)揮數(shù)字技術(shù)對工業(yè)能效提升的賦能作用，推動構(gòu)建狀態(tài)感知、實時分析、科學(xué)決策、執(zhí)行能源管控體系，加速生產(chǎn)方式數(shù)字化、綠色化轉(zhuǎn)型。

提高數(shù)字化節(jié)能提效技術(shù)水平。推動5G、云計算、邊緣計算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等數(shù)字技術(shù)在節(jié)能提效領(lǐng)域的研發(fā)應(yīng)用，積極構(gòu)建面向能效管理的數(shù)字孿生系統(tǒng)。發(fā)揮5G 應(yīng)用產(chǎn)業(yè)方陣、“綻放杯"5G 應(yīng)用征集大賽等平臺作用，深入挖掘5G 賦能工業(yè)領(lǐng)域節(jié)能提效的典型案例和場景并加以推廣。推動企業(yè)深化能源管控系統(tǒng)建設(shè)，通過能量流、物質(zhì)流等信息采集監(jiān)控、智能分析和精細管理，實現(xiàn)以能效為約束的多目標運行決策優(yōu)化等。鼓勵企業(yè)基于能源管控系統(tǒng)探索實施數(shù)字化碳管理，協(xié)同推進用能數(shù)據(jù)與碳排放數(shù)據(jù)的收集、分析和管理。

提高能效管理公共服務(wù)能力。結(jié)合行業(yè)、企業(yè)能效提升實際需求，加大數(shù)字化綠色化協(xié)同發(fā)展解決方案供給力度。鼓勵地方發(fā)揮好現(xiàn)有能效管理與服務(wù)平臺作用，面向工業(yè)企業(yè)和產(chǎn)業(yè)鏈上下游提供用能數(shù)據(jù)采集、跟蹤與核算等服務(wù)。發(fā)揮好現(xiàn)有能效數(shù)據(jù)認證平臺作用，提供數(shù)據(jù)認證、可信交互、能效標識認定及核驗服務(wù)，合理提升能效數(shù)據(jù)的應(yīng)用價值。

提高“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)+能效管理"創(chuàng)新能力。面向行業(yè)領(lǐng)域探索“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)+能效管理"典型應(yīng)用場景，加速新技術(shù)新產(chǎn)品的測試認證，逐步完善行業(yè)數(shù)字能效提升全景圖，打造解決方案資源庫。推動用能設(shè)備、工序等數(shù)字化改造和上云用云。推廣以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)為載體、以能效管理為對象的平臺化設(shè)計、智能化制造、網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同、個性化定制、服務(wù)化延伸、數(shù)字化管理等融入創(chuàng)新模式。

六.安科瑞為汽車制造企業(yè)重要領(lǐng)域提供能效管理解決方案

AcrelEMS-EV汽車制造綜合能效管理系統(tǒng)，根據(jù)汽車制造企業(yè)能源流向、信息流向及電壓等級變化，可以將“源網(wǎng)荷儲運維"這幾個版塊納入系統(tǒng)進行集中采集、監(jiān)測和控制，通過一個平臺、一個APP整體的對數(shù)據(jù)中心供配電環(huán)節(jié)進行集中監(jiān)控、統(tǒng)一運維，保障數(shù)據(jù)中心的綠色低碳穩(wěn)定可靠運行。

源

響應(yīng)國家3060雙碳目標，針對建設(shè)新能源電站，利用“光伏發(fā)電"、“風(fēng)力發(fā)電"等綠電資源的數(shù)據(jù)中心，平臺可以將綠色電站的供配電結(jié)構(gòu)進行實時的在線監(jiān)控，包含太陽能電池板、逆變器、匯流箱等設(shè)備。

網(wǎng)

供電網(wǎng)絡(luò)包含四個子功能：“變電站綜合自動化"、“電力監(jiān)控"、“電能質(zhì)量"和“電氣安全"。

“變電站綜合自動化"通過對變電站進出線的開關(guān)柜、變壓器、直流屏等設(shè)備進行監(jiān)測，保證變壓器的溫度和運行正常。

“電力監(jiān)控"圍繞10KV到400V，對整個變配電環(huán)節(jié)的進出線及相關(guān)的設(shè)備，包括柴油發(fā)電機，以及電能質(zhì)量進行監(jiān)測，實時掌控每個回路的用電情況、開關(guān)分合閘狀態(tài)，斷路器異常跳變時報警推送和提醒，對柴油發(fā)電機的狀態(tài)和柴油油位狀態(tài)進行監(jiān)測，同時通過備自投邏輯控制，確保供電自主切換；

“電能質(zhì)量"對供電局引入的市電側(cè)采用電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置監(jiān)測電網(wǎng)引入的情況，確保輸入的電能質(zhì)量可靠；0.4KV低壓配電網(wǎng)絡(luò)采用APM電力儀表以及APF和SVG治理裝置進行電能質(zhì)量治理，治理開關(guān)電源、電泳設(shè)備、焊接設(shè)備、變頻器等帶來的電能質(zhì)量問題，保障生產(chǎn)用電的可靠純凈，工作不受干擾。

“電氣安全"包括電氣火災(zāi)監(jiān)控，消防設(shè)備電源監(jiān)控，防火門監(jiān)控以及應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)等消防系統(tǒng)，通過以上四個子功能，24小時可了解運營情況，保障汽車制造企業(yè)供配電網(wǎng)絡(luò)的可靠穩(wěn)定安全。

荷

汽車制造企業(yè)的主要用能區(qū)域為動力站房，涂裝車間、焊接車間、沖壓車間和總裝車間。平臺 “能耗分析"功能，針對每個重要節(jié)點和設(shè)備進行能耗統(tǒng)計分析，作為能耗優(yōu)化及調(diào)整的參考和數(shù)據(jù)支撐。通過分布在汽車制造企業(yè)供配電系統(tǒng)各重要節(jié)點的采集設(shè)備監(jiān)測電量、電流和電壓等參數(shù)，對采集的參數(shù)進行分析和統(tǒng)計，以報表的形式展示數(shù)據(jù)中心各能效評估區(qū)域的能耗評估結(jié)果；

同時平臺可以實時監(jiān)測制冷系統(tǒng)、空壓機系統(tǒng)和冷卻循環(huán)水系統(tǒng)的能效水平，指出可改進空間，降低能耗；并且通過智能照明控制，關(guān)閉長明燈，調(diào)整燈具發(fā)光亮度，策略控制燈具的點亮，實現(xiàn)人來燈亮、人走燈滅，達到降低照明能耗。

儲

汽車制造企業(yè)的用電負荷波動相對較大，如沖壓設(shè)備、焊接設(shè)備等。使用儲能技術(shù)可以改良電能質(zhì)量、提高可靠性。借助于電力電子變流技術(shù)，儲能技術(shù)可以實現(xiàn)有功功率調(diào)節(jié)和無功控制，快速平衡系統(tǒng)中由于各種原因產(chǎn)生的不平衡功率，調(diào)整頻率，補償負荷波動，減少擾動對電網(wǎng)的沖擊，提高系統(tǒng)運行穩(wěn)定性，改良用戶電能質(zhì)量；可以削峰填谷。電力需求在白天和黑夜、不同季節(jié)間存在巨大的峰谷差。儲能可以合理地實現(xiàn)需求側(cè)管理，發(fā)揮削峰填谷的作用，減少晝夜峰谷差，改良電力系統(tǒng)的日負荷率，大大提高發(fā)電設(shè)備的利用率，從而提高電網(wǎng)整體的運行效率，降低供電成本；可以改良電網(wǎng)特性、滿足可再生能源需要。儲能裝置具有轉(zhuǎn)換效率高且動作快速的特點，能夠與系統(tǒng)獨立進行有功、無功的交換。將儲能設(shè)備與電能轉(zhuǎn)換和控制技術(shù)相結(jié)合，可以實現(xiàn)對電網(wǎng)的快速控制，改良電網(wǎng)的靜態(tài)和動態(tài)特性，滿足可再生能源系統(tǒng)的需要。平臺可以將儲能設(shè)備的相關(guān)信息采集并進行展示，了解儲能設(shè)備的運行狀態(tài)。

運維

運維管理里面包含四個子功能：“用戶報告"、“設(shè)備方案"、“故障告警"、“運維管理"本功能版塊通過給運維人員制定運維計劃，充分的把控數(shù)據(jù)中心各個環(huán)節(jié)的運營情況，通過有序的事故預(yù)防管理，實現(xiàn)防患于未來，可合理的降低基礎(chǔ)設(shè)施的故障率，通過流程化的事件管理，使發(fā)生的故障在盡可能短的時間內(nèi)恢復(fù)。且具有故障告警功能，對需報警事件進行過濾，將重要的告警信息推送給運維人員，便于運維人員進行及時排查和檢修，實現(xiàn)運維管理。

結(jié)語

通過數(shù)字化能效管理，將汽車制造企業(yè)的供、配、用和產(chǎn)出全過程進行實時監(jiān)控和管理，能夠合理的推進企業(yè)用能領(lǐng)域的能效提升、節(jié)能減排，實現(xiàn)汽車制造企業(yè)綠色低碳發(fā)展，實現(xiàn)碳達峰碳中和目標。

【參考文獻】 

1.安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計與應(yīng)用手冊 2019.11版