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安科瑞为汽车制造行业工业能效提升行动计划提供能效管理解决方案

发布时间:2022-08-04 点击量:92

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前言

推进工业能效提升,是产业提质升级、实现高质量发展的内在要求,是降低工业领域碳排放、实现碳达峰碳中和目标的重要途径,是培育形成绿色低碳发展新动能、促使工业经济增长的合理举措。为深入贯彻落实党、国务院重大决策部署,进一步提高工业领域能源利用效率,推动优化能源资源配置,2022年6月23日,工业和信息化部等六部门联合印发了工业能效提升行动计划的通知。制定了工业能效管理提升行动计划。

关键词:工业能效提升行动计划、汽车制造、节能、能效、绿色低碳

一.工业能效提升行动计划的主要目标

到2025年,工业行业能效提升,数据中心等领域能效明显提升,绿色低碳能源利用比例显著提高,节能提效工艺技术装备广泛应用,标准、服务和监管体系逐步完善,钢铁、石化化工、有色金属、建材等行业产品能效达到国际水平,规模以上工业单位增加值能耗比2020年下降13.5%。能尽其用、效率至上成为市场主体和公众的共同理念和普遍要求,节能提效进一步成为绿色低碳的降耗减碳的举措。

二.大力提升行业领域能效

工业能效提升行动计划中指出:聚焦用能行业和用能领域,分业施策,分类推进,加速技术推广,强化对标达标,系统提升能效水平。

推进行业节能提效改造升级。深入挖掘钢铁、石化化工、有色金属、建材等行业节能潜力,有序推进技术工艺升级,推动能效水平应提尽提,实现行业能效稳步提升。针对机械、造纸、纺织、电子等行业主要用能环节和设备,推广一批关键共性节能提效技术装备,加速提升行业能效。鼓励企业加强能量系统优化、余热余压利用、可再生能源利用、公辅设施改造等。此类行业均为汽车制造业的上游产业,如钢铁、化工、机械、电子、纺织等,也为供应链中的一环,上游产业合理实施节能提效改造升级措施将有利于降低产业链整体成本。

三.持续提升用能设备系统能效

工业能效提升行动计划中指出:围绕电机、变压器、锅炉等通用用能设备,持续开展能效提升专项行动,加大用能设备应用力度,开展存量用能设备节能改造。汽车制造行业也配备有大量电机、变压器和锅炉等通用用能设备,主要集中在动力站房内。

实施电机能效提升行动。鼓励电机生产企业开展性能优化、机壳轻量化等系统化创新设计,优化电机控制算法与控制性能,加速高性能电磁线、稀土永磁、高磁感低损耗冷轧硅钢片等关键材料创新升级。推行电机节能认证,推进电机再制造。推动使用企业开展设备能效水平和运行维护情况评估,科学细分负载特性及不同工况,加速电机更新升级。2025年新增节能电机占比达到70%以上。

实施变压器能效提升行动。引导变压器关键材料生产、零部件供应、整机制造企业协同开展绿色设计,加强立体卷铁芯等结构设计与加工工艺技术创新。针对可再生能源电站、轨道交通、数据中心、船用岸电、电动汽车充电等新兴应用场景,推广应用节能变压器。鼓励电网企业、工业企业开展在网运行变压器普查,制定能效提升计划并组织实施。2025年新增节能变压器占比达到80%以上。

实施锅炉能效提升行动。推动开展锅炉系统能效在线监控、在线诊断、协同优化、主辅机匹配调控等技术改造。加速推进锅炉产业集群高质量发展,促使节能锅炉产业化。鼓励生产企业提供节能锅炉及配套降碳、环保等设施的设计、生产、安装、运行等整体化服务。实施用能系统能效提升行动。开展用能设备系统匹配性节能改造和运行控制优化。加速应用离心式风机、低速大转矩直驱、高速直驱、伺服驱动等技术,提高风机、泵、压缩机等电机系统效率和质量。推动节能炉排、配套辅机、热网泵阀、储热器、能量计量系统等锅炉配套系统规模化应用。加强能效标识符合性审查,禁止企业生产、销售不符合能效强制性国家标准要求的用能设备及其系统。

四.统筹提升企业园区综合能效

工业能效提升行动计划中指出:推动工业企业、工业园区加强全链条、全维度、全过程用能管理,协同推进大中小企业节能提效,系统提升产业链供应链综合能效水平。

强化工业企业能效管理。推动用能企业制定实施节能计划,建立节能目标责任制,开展能源管理体系认证,设立专职能源管理岗位等。落实能源消费统计和能源利用状况报告制度,定期开展能源审计、节能诊断和能效对标达标,鼓励企业按照自愿原则发布能源利用状况年度报告。组织开展能源计量审查,督促企业完善能源计量体系,按要求配备能源计量器具,定期开展器具检定校准等。

强化大型企业能效带领作用。支持大型企业推行绿色制造,加速推进节能提效工艺革新和数字化、绿色化转型。鼓励通过项目合作、产业共建、搭建联盟等市场化方式,加强产业链供应链能效管理,引导能效提升。鼓励大型企业带头执行企业绿色采购指南,强化采购中的能效约束。鼓励签订节能自愿协议,实施供应链能效提升倡议,开展节能自愿声明和自我承诺等。

五.需积极推动数字能效提档升级

工业能效提升行动计划中指出:需充分发挥数字技术对工业能效提升的赋能作用,推动构建状态感知、实时分析、科学决策、执行能源管控体系,加速生产方式数字化、绿色化转型。

提高数字化节能提效技术水平。推动5G、云计算、边缘计算、物联网、大数据、人工智能等数字技术在节能提效领域的研发应用,积极构建面向能效管理的数字孪生系统。发挥5G 应用产业方阵、“绽放杯"5G 应用征集大赛等平台作用,深入挖掘5G 赋能工业领域节能提效的典型案例和场景并加以推广。推动企业深化能源管控系统建设,通过能量流、物质流等信息采集监控、智能分析和精细管理,实现以能效为约束的多目标运行决策优化等。鼓励企业基于能源管控系统探索实施数字化碳管理,协同推进用能数据与碳排放数据的收集、分析和管理。

提高能效管理公共服务能力。结合行业、企业能效提升实际需求,加大数字化绿色化协同发展解决方案供给力度。鼓励地方发挥好现有能效管理与服务平台作用,面向工业企业和产业链上下游提供用能数据采集、跟踪与核算等服务。发挥好现有能效数据认证平台作用,提供数据认证、可信交互、能效标识认定及核验服务,合理提升能效数据的应用价值。

提高“工业互联网+能效管理"创新能力。面向行业领域探索“工业互联网+能效管理"典型应用场景,加速新技术新产品的测试认证,逐步完善行业数字能效提升全景图,打造解决方案资源库。推动用能设备、工序等数字化改造和上云用云。推广以工业互联网为载体、以能效管理为对象的平台化设计、智能化制造、网络化协同、个性化定制、服务化延伸、数字化管理等融入创新模式。

六.安科瑞为汽车制造企业重要领域提供能效管理解决方案

AcrelEMS-EV汽车制造综合能效管理系统,根据汽车制造企业能源流向、信息流向及电压等级变化,可以将“源网荷储运维"这几个版块纳入系统进行集中采集、监测和控制,通过一个平台、一个APP整体的对数据中心供配电环节进行集中监控、统一运维,保障数据中心的绿色低碳稳定可靠运行。



响应国家3060双碳目标,针对建设新能源电站,利用“光伏发电"、“风力发电"等绿电资源的数据中心,平台可以将绿色电站的供配电结构进行实时的在线监控,包含太阳能电池板、逆变器、汇流箱等设备。



供电网络包含四个子功能:“变电站综合自动化"、“电力监控"、“电能质量"和“电气安全"。

“变电站综合自动化"通过对变电站进出线的开关柜、变压器、直流屏等设备进行监测,保证变压器的温度和运行正常。

“电力监控"围绕10KV到400V,对整个变配电环节的进出线及相关的设备,包括柴油发电机,以及电能质量进行监测,实时掌控每个回路的用电情况、开关分合闸状态,断路器异常跳变时报警推送和提醒,对柴油发电机的状态和柴油油位状态进行监测,同时通过备自投逻辑控制,确保供电自主切换;

“电能质量"对供电局引入的市电侧采用电能质量在线监测装置监测电网引入的情况,确保输入的电能质量可靠;0.4KV低压配电网络采用APM电力仪表以及APF和SVG治理装置进行电能质量治理,治理开关电源、电泳设备、焊接设备、变频器等带来的电能质量问题,保障生产用电的可靠纯净,工作不受干扰。

“电气安全"包括电气火灾监控,消防设备电源监控,防火门监控以及应急照明和疏散指示系统等消防系统,通过以上四个子功能,24小时可了解运营情况,保障汽车制造企业供配电网络的可靠稳定安全。



汽车制造企业的主要用能区域为动力站房,涂装车间、焊接车间、冲压车间和总装车间。平台 “能耗分析"功能,针对每个重要节点和设备进行能耗统计分析,作为能耗优化及调整的参考和数据支撑。通过分布在汽车制造企业供配电系统各重要节点的采集设备监测电量、电流和电压等参数,对采集的参数进行分析和统计,以报表的形式展示数据中心各能效评估区域的能耗评估结果;

同时平台可以实时监测制冷系统、空压机系统和冷却循环水系统的能效水平,指出可改进空间,降低能耗;并且通过智能照明控制,关闭长明灯,调整灯具发光亮度,策略控制灯具的点亮,实现人来灯亮、人走灯灭,达到降低照明能耗。



汽车制造企业的用电负荷波动相对较大,如冲压设备、焊接设备等。使用储能技术可以改良电能质量、提高可靠性。借助于电力电子变流技术,储能技术可以实现有功功率调节和无功控制,快速平衡系统中由于各种原因产生的不平衡功率,调整频率,补偿负荷波动,减少扰动对电网的冲击,提高系统运行稳定性,改良用户电能质量;可以削峰填谷。电力需求在白天和黑夜、不同季节间存在巨大的峰谷差。储能可以合理地实现需求侧管理,发挥削峰填谷的作用,减少昼夜峰谷差,改良电力系统的日负荷率,大大提高发电设备的利用率,从而提高电网整体的运行效率,降低供电成本;可以改良电网特性、满足可再生能源需要。储能装置具有转换效率高且动作快速的特点,能够与系统独立进行有功、无功的交换。将储能设备与电能转换和控制技术相结合,可以实现对电网的快速控制,改良电网的静态和动态特性,满足可再生能源系统的需要。平台可以将储能设备的相关信息采集并进行展示,了解储能设备的运行状态。

运维

运维管理里面包含四个子功能:“用户报告"、“设备方案"、“故障告警"、“运维管理"本功能版块通过给运维人员制定运维计划,充分的把控数据中心各个环节的运营情况,通过有序的事故预防管理,实现防患于未来,可合理的降低基础设施的故障率,通过流程化的事件管理,使发生的故障在尽可能短的时间内恢复。且具有故障告警功能,对需报警事件进行过滤,将重要的告警信息推送给运维人员,便于运维人员进行及时排查和检修,实现运维管理。



结语

通过数字化能效管理,将汽车制造企业的供、配、用和产出全过程进行实时监控和管理,能够合理的推进企业用能领域的能效提升、节能减排,实现汽车制造企业绿色低碳发展,实现碳达峰碳中和目标。

【参考文献】

1.安科瑞企业微电网设计与应用手册 2019.11版