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綠色工業破局:企業碳中和戰略框架與零碳工廠實踐路徑

 更新日期:2025-08-04 點擊量:543

摘要:我國龐大的工業體系決定了在實現“雙碳”目標的道路上將挑戰重重。對企業和園區來說,如何應對挑戰、抓住機遇、積極轉型至關重要。雙碳”目標是順應時代發展要求、基于中國國情和科學論證的目標。從宏觀意義上來說,整個產品體系都會因為“雙碳”目標的設定發生重大變革,產品經濟競爭力的賽道將會切換。

關鍵詞:碳中和,碳達峰,企業低碳,零碳轉型

0引言

 

目前,我國能源結構以化石能源為主體,二氧化碳排放量主要來自化石能源。與其他國家二氧化碳排放情況相比,我國有著特殊的國情,我國的鋼鐵、水泥、化工、建材等工業體系排放的二氧化碳占二氧化碳排放總量的50%左右。在能源供應端,二氧化碳排放主要以煤炭、石油為主,而在能源消費端主要以電力與工業排放為主。工業對我國經濟的快速、高質量發展是我國經濟社會可持續發展的基石。

1碳中和背景下園區與企業的機遇與挑戰

在“雙碳”目標的實現過程中,有三大類企業發揮著重要作用,分別是能源企業和基礎原材料企業、先進制造業企業、科技與服務業企業。企業與園區實現碳中和需要多方面的配合。首先,實現碳中和需要公共的低碳、零碳基礎設施支持。其次,零碳電力系統是企業實現碳中和的關鍵,但電力系統的零碳化并不依賴于公司,相反,承擔責任的是政府或大型公用事業提供商。此外,零碳重載運輸也是需要的,這取決于運輸系統和車輛制造商。因此,供應鏈中的碳中和是一個系統工程,既要緊密依靠國家政策,也要看到企業的努力,還需要供應鏈體系和社會公共基礎設施的密切結合。針對企業和園區在實現“雙碳”目標中面臨的困難,我國正在構建和完善“1+N”的政策體系,逐步緩解基礎設施對企業的限制。

2碳中和愿景下的企業行動建議

2.1建設碳排放管理體系

企業建立碳排放管理體系可以分4個步驟進行。一是碳底摸查,進行碳的核算與盤查,監測碳排放情況,以便制定減排計劃。二是戰略引導,制定企業碳達峰、碳中和計劃,明確重大減排節點,高站位推動碳轉型。三是行動支撐,落實碳減排行動,從生產鏈全周期分解減排要求,保障轉型效果;參與碳交易,推動碳減排落實。四是品牌建設,定期向公眾披露碳排放年報,打造綠色的企業形象,形成公眾監督效應。

2.2企業產品碳足跡的構建

碳排放的管理體系主要著眼于生產端,但在未來面臨碳中和的情況下,企業更要注重產品端的碳足跡構建。以上海一家化工廠的二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)產品為例,對MDI進行產品碳足跡分析。通過梳理MDI產品生產過程中能源消耗、物料消耗、資源循環回用以及三廢排放等數據,可以對MDI產品的碳足跡來源進行分解,從而分析電力清潔化、原料低碳化、生產節能增效等不同的低碳路徑對MDI產品的碳足跡影響,然后再判斷MDI在未來的工業體系中能否成為一些傳統材料的替代品。

2.3低碳/零碳技術優先序

從目前到2060年接近40年的時間里,如何一步步實現工業體系及企業的長足發展?我們建立了一種評價技術優先序的方法,從技術的可行性、減排潛力等幾個維度進行評價。我們將包括煤電、可再生能源、核能、電網、儲能、氫能、鋼鐵、水泥、化工、有色、建筑、交通、碳捕集利用與封存(CCUS)技術、非二氧化碳溫室氣體減排在內的14個領域的相關技術放入這個評價體系中,提出分別面向2030年、2040年、2060年的低碳技術發展方向。

3安科瑞EMS-NT企業微電網能碳管理平臺

 

安科瑞EMS-NT企業微電網能碳管理平臺,以能源管理為碳管理的基礎,精細化管控,建立能耗三級計量,建立能耗強度管理體系,進行能效對標及策略管理。碳盤查以能源消耗排放為主,擴展統計直接和間接碳排放源,實施碳計劃管理,碳追蹤,實施碳減排措施,提升企業和園區節能降碳能力。工信部發布指南要求構建數字化能碳管理體系。安科瑞響應政策,打造覆蓋能源監測、碳排放管理、智能減排的全鏈條解決方案,助力企業綠色轉型。

3.1系統架構介紹

《指南》明確了數字化能碳管理的系統架構,包括數據采集、數據架構、業務應用等。安科瑞遵循要求,構建了完整的能碳管理體系:

數據采集:借助物聯網技術,實時采集電、水、氣、熱等能源及碳排放活動數據,實現能耗和碳排放監測。

智能分析:運用AI算法挖掘數據價值,提供能耗/碳排規律分析及節能減排策略,為企業和園區提供決策支持。

駕駛艙

優化應用:支持能源管理、碳排放管理、節能減排三大應用場景,滿足不同企業和園區個性化需求。

3.2系統功能

3.2.1精細化能源管理

全域能源數據采集與監測:區域類型能源接入匯總、區域能源消耗總量統計與趨勢、企業能源消耗排名及橫向對比。區域企業能源精細化管理:實時監測電、水、氣等能源消耗及流向,接入光伏等清潔能源,精細化管理各區域能耗。用能趨勢及同環比分析、企業能效指標診斷及分析、用能設備能效分析及節能建議。

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3.2.2能源消費量和強度計算

依據《綜合能耗計算通則》(GB/T2589)等國家標準,計算一個時間周期內,工業企業和園區的能源消費量,按照不同能源種類和計算標準煤等分別展示。手工錄入或對接ERP、MES等系統,從企業、車間、產線、班組、設備等維度的單位產品能耗/單位產值能耗進行統計分析。

3.2.3能源消費分析與用能策略

基于負荷信息、設備信息、市場信息、地理信息等內容進行優化配置,提供經濟*優的容量配置方案。根據項目設置的容量單價,需量單價,結合項目總容量,需量,復費率,計算用容量計費劃算,還是需量計費劃算。

3.2.4能效平衡與優化

對標先進,識別能效水平;核算動設備能效,分析能效關聯因子,量考核依據;結合分時電價、綠電交易等政策,自動生成能源費用報表,為經濟性能源采購提供依據。基于能耗優、成本低和碳排放少的經濟優化調度;考慮電網供電力平滑與電壓穩定的安全運行調度策略;需求側響應電網互動策略。

3.2.5碳排放分析與碳資產管理

監測區域整體碳排情況,獨立展示區域企業核心碳排放數據、碳排放強度、碳排放結構、碳排放指標完成追蹤;聚合區域內多類型資源,跨地區能源互聯,分層協同控制。

3.2.6節能減排

基于能耗優、成本低和碳排放少的經濟優化調度;預測冷/熱負荷,提出空調、水泵等設備運行建議,提升節能減排能力。

3.3設備選型

序號

設備

型號

圖片

說明

1

企業微電網能碳管理平臺

AcrelEMS-NT

駕駛艙

內部設備的數據采集與監控,由通信管理機、工業平板電腦、串口服務器、遙信模塊及相關通信輔件組成。

數據采集、上傳及轉發至服務器及協同控制裝置

2

顯示器

25.1英寸液晶顯示器

系統軟件顯示載體

3

UPS電源

UPS2000-A-2-KTTS

為監控主機提供后備電源

4

打印機

HP108AA4

用以打印操作記錄,參數修改記錄、參數越限、復限,系統事故,設備故障,保護運行等記錄,以召喚打印為主要方式

5

音箱

R19U

播放報警事件信息

6

工業網絡交換機

D-LINKDES-1016A16

提供16口百兆工業網絡交換機解決了通信實時性、網絡安全性、本質安全與安全防爆技術等技術問題

7

GPS時鐘

ATS1200GB

利用gps同步衛星信號,接收1pps和串口時間信息,將本地的時鐘和gps衛星上面的時間進行同步

8

交流計量電表

AMC96L-E4/KC

電力參數測量(如單相或者三相的電流、電壓、有功功率、無功功率、視在功率,頻率、功率因數等)、復費率電能計量、

四象限電能計量、諧波分析以及電能監測和考核管理。多種外圍接口功能:帶有RS485/MODBUS-RTU協議:帶開關量輸入和繼電器輸出可實現斷路器開關的"遜信“和“遙控”的功能

9

碳計量電表

AEM96

集成電力參數測量和電能計量,具備碳排放計量功能,實時顯示累計碳排放量數據。

10

協調控制器

ACCU100

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結合新能源消納策略控制光伏、儲能等設備出力,消納綠電。支持多種通信規約,具備云邊協同、OTA升級、報警等功能。

11

防孤島裝置

AM5SE-IS

防孤島保護裝置,當外部電網停電后斷開和電網連接

12

箱變測控裝置

AM6-PWC

置針對光伏、風能、儲能升壓變不同要求研發的集保護,測控,通訊一體化裝置,具備保護、通信管理機功能、環網交換機功能的測控裝置

13

通信管理機

ANet-2E8S1

能夠根據不同的采集規的進行水表、氣表、電表、微機保護等設備終端的數據果集匯總:

提供規約轉換、透明轉發、數據加密壓縮、數據轉換、邊緣計算等多項功能:實時多任務并行處理數據采集和數據轉發,可多鏈路上送平臺據:

14

串口服務器

Aport

功能:轉換“輔助系統"的狀態數據,反饋到能量管理系統中。

1)空調的開關,調溫,及斷電(二次開關實現)

2)上傳配電柜各個空開信號

3)上傳UPS內部電量信息等

4)接入電表、BSMU等設備

15

遙信模塊

ARTU100

XSX09550

1)反饋各個設備狀態,將相關數據到串口服務器:

讀消防VO信號,并轉發給到上層(關機、事件上報等)

2)采集水浸傳感器信息,并轉發3)給到上層(水浸信號事件上報)

4)讀取門禁程傳感器信息,并轉發

4結束語

 

“雙碳”涉及面廣泛,減排在能源生產與利用相關的國民經濟基礎產業,需要眾多領域的技術突破與應用,切實發揮科技創新作用。安科瑞為工業企業和園區的數字化能碳管理提供了數字化、標準化、專業化、精細化支持。為實現碳中和碳達峰提供技術支撐。讓我們攜手安科瑞,共同邁向綠色低碳的未來!

 

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