讓新材料生產(chǎn)的碳排放有跡可循

工作人員坐在電腦前，逐個(gè)點(diǎn)擊大屏幕上的按鈕。公司各大生產(chǎn)基地的用電量、用氣量、光伏發(fā)電量等數(shù)據(jù)以不同圖表、模型的形式躍然屏上，讓人一覽無余。

大屏幕所呈現(xiàn)的，是中國鋼研集團(tuán)所屬安泰科技股份有限公司（以下簡稱安泰科技）的多層級分布式能源智能管控系統(tǒng)，這一系統(tǒng)落地應(yīng)用于安泰科技的能源智能管控場景。該場景日前被列入工信部等五部門聯(lián)合公布的2023年度智能制造優(yōu)秀場景名單中。

實(shí)現(xiàn)多層級能源管控

“我們公司主要做新材料的研發(fā)和生產(chǎn)。在材料合成的整個(gè)過程中，都存在能源的消耗。”安泰科技副總經(jīng)理喻曉軍說。據(jù)介紹，安泰科技目前在全國共有八大生產(chǎn)基地、下屬21家子企業(yè)。為了對各家子企業(yè)的能耗進(jìn)行精細(xì)化管控，助力公司早日實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)，2022年，公司啟動(dòng)了“多層級分布式能源智能管控系統(tǒng)應(yīng)用”場景建設(shè)。

喻曉軍介紹，多層級分布式能源智能管控系統(tǒng)是該公司獨(dú)立開發(fā)的系統(tǒng)，具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。公司的新材料生產(chǎn)場景較多，對能耗智能管控的應(yīng)用需求較大，自主研發(fā)的能源智能管控系統(tǒng)可以較快地進(jìn)行系統(tǒng)部署和落地應(yīng)用，并能更好地與公司的新材料生產(chǎn)場景深度融合。

工作人員告訴記者，多層級分布式能源智能管控系統(tǒng)運(yùn)用邊緣計(jì)算技術(shù)，結(jié)合數(shù)據(jù)采集和大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)，讓各子企業(yè)的關(guān)鍵能源數(shù)據(jù)在公司總部集成，從而實(shí)現(xiàn)對各子企業(yè)能耗指標(biāo)的動(dòng)態(tài)監(jiān)測和預(yù)警，督促其按時(shí)完成公司所下達(dá)的節(jié)能任務(wù)。

通過與新材料生產(chǎn)制造過程緊密結(jié)合，這套多層級分布式能源智能管控系統(tǒng)發(fā)揮出獨(dú)特作用。“因?yàn)橛秒娛枪灸茉聪淖畲蟮牟糠?，所以我們通過在所屬子企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場部署智能電表，首先實(shí)現(xiàn)了電表數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控和采集。”喻曉軍說，不僅如此，這套系統(tǒng)還運(yùn)用人工智能技術(shù)實(shí)現(xiàn)了天然氣、水和光伏發(fā)電量等數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集、監(jiān)控。

在此基礎(chǔ)上，該系統(tǒng)利用自建的智能模型算法技術(shù)，與各子企業(yè)現(xiàn)有的生產(chǎn)過程執(zhí)行系統(tǒng)（MES）等進(jìn)行關(guān)聯(lián)。喻曉軍告訴記者，多層級分布式能源智能管控系統(tǒng)與制造企業(yè)生產(chǎn)過程執(zhí)行系統(tǒng)對接起來后，就可以監(jiān)控新材料生產(chǎn)各個(gè)工藝環(huán)節(jié)的能耗情況。對于能耗較高的環(huán)節(jié)，能通過優(yōu)化相關(guān)工藝進(jìn)行調(diào)整。喻曉軍介紹，比如燒結(jié)工藝環(huán)節(jié)是新材料生產(chǎn)過程中耗能較高的環(huán)節(jié)。在對這一環(huán)節(jié)的能源消耗數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)采集和監(jiān)控后，工作人員可以通過調(diào)整材料的裝爐量和燒結(jié)時(shí)間，來探索更加節(jié)能降耗的燒結(jié)工藝。

場景建設(shè)制定“三步走”路線

“目前，安泰科技‘多層級分布式能源智能管控系統(tǒng)應(yīng)用’場景建設(shè)制定了‘三步走’的路線?！庇鲿攒娊榻B，第一期場景建設(shè)以兩家子企業(yè)作為試點(diǎn)，取得了突出效果。2022年，兩家子企業(yè)的單位產(chǎn)品綜合能耗同比平均下降38%，單位產(chǎn)品二氧化碳排放量同比平均下降35%，水資源綜合利用率提升10%，單位產(chǎn)品成本平均下降15%，總運(yùn)營成本下降5%。2023年底，第二期場景建設(shè)完成，使全公司用電數(shù)據(jù)采集監(jiān)控覆蓋率達(dá)到60%。預(yù)計(jì)2024年完成第三期場景建設(shè)后，公司用電數(shù)據(jù)監(jiān)控覆蓋率可達(dá)到97%。

喻曉軍表示，“多層級分布式能源智能管控系統(tǒng)應(yīng)用”場景建設(shè)，一舉多得地解決了公司在綠色低碳發(fā)展過程中的多個(gè)痛點(diǎn)問題。比如公司總部需要實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)控下屬各子企業(yè)每月的能源指標(biāo)達(dá)成情況，督促超指標(biāo)的子企業(yè)及時(shí)改進(jìn)；各子企業(yè)也可以通過系統(tǒng)數(shù)據(jù)的分析，及時(shí)發(fā)現(xiàn)超標(biāo)準(zhǔn)用電的生產(chǎn)設(shè)備或工藝環(huán)節(jié)，持續(xù)優(yōu)化提升用電效率。

“在推廣應(yīng)用過程中，我們的多層級分布式能源智能管控系統(tǒng)還會(huì)不斷完善?！庇鲿攒娫O(shè)想，未來會(huì)將公司的生產(chǎn)工藝數(shù)字模型和能源消耗數(shù)字模型進(jìn)行耦合，把多層級分布式能源智能管控系統(tǒng)升級成數(shù)字孿生模式，推動(dòng)該系統(tǒng)更加深入地與生產(chǎn)場景結(jié)合，并為生產(chǎn)工藝優(yōu)化調(diào)整提供參考。

文章摘自《科技日報(bào)》