剛剛結束的2022年，可以說是工業轉型的關鍵一年。一方面，我國工業互聯網產業規模破萬億，并且誕生了多項行業標準，在平臺、網絡、系統架構等方面進行了統一，為行業深化發展肅清部分障礙;另一方面，隨著AI、數字孿生等(deng)技(ji)術脫(tuo)虛向實，進而與5G、智(zhi)能(neng)制造、智(zhi)慧工廠深度融(rong)合，加之“雙碳(tan)目標”所引領的綠(lv)色革命也已(yi)經(jing)席卷制造業(ye)，工業(ye)碳(tan)管理、虛擬電廠等(deng)創新應用得以實現落地(di)。
數字科技助力工業碳管理
在一眾(zhong)率先(xian)響應綠色革(ge)命的傳統行業中，工(gong)(gong)業制造作為(wei)能源資源消(xiao)耗(hao)和碳排放的重(zhong)點領域，是我(wo)國實現(xian)“雙碳目標”的重(zhong)要突破口。據統計，工(gong)(gong)業能耗(hao)占全(quan)社會總能耗(hao)的70%左右。在我(wo)國工(gong)(gong)業從(cong)高速(su)發展轉(zhuan)向高質(zhi)量(liang)發展之際，低碳化也成(cheng)為(wei)工(gong)(gong)業數字化轉(zhuan)型的主旋(xuan)律。
“雙(shuang)碳目(mu)(mu)標”確立以后，工(gong)業(ye)領域(yu)內(nei)的一眾高能(neng)耗(hao)產業(ye)也在(zai)積極響(xiang)應。包括鋼鐵(tie)、石油化工(gong)、建筑材料在(zai)內(nei)的幾個(ge)重點工(gong)業(ye)領域(yu)均發(fa)布了具(ju)體(ti)的降碳目(mu)(mu)標與計劃，而(er)且不約(yue)而(er)同地將碳達峰時間定在(zai)2025年，比國家目(mu)(mu)標提前了5年。這對(dui)于一貫的排碳大戶而(er)言(yan)，無疑將在(zai)總量供給(gei)、能(neng)源結構方(fang)面帶來新的挑戰。
在這樣背景下，越(yue)來越(yue)多的(de)工廠(chang)開始了綠色化改(gai)造(zao)。隨(sui)著(zhu)國(guo)家光(guang)伏(fu)產(chan)(chan)業(ye)的(de)發展逐步由(you)集中式(shi)電(dian)(dian)站專項BIPV、BAPV的(de)應(ying)用方式(shi)，園(yuan)區的(de)建筑集群特(te)性注(zhu)定了其(qi)在低(di)碳(tan)(tan)化升級方面可(ke)以有更(geng)多“技巧”，合理利用光(guang)伏(fu)發電(dian)(dian)等(deng)清潔能(neng)源，發展屋頂光(guang)伏(fu)、分(fen)散式(shi)風電(dian)(dian)、多元(yuan)儲(chu)能(neng)等(deng)應(ying)用，其(qi)本(ben)身(shen)就可(ke)已成為能(neng)源生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)的(de)重要平臺。此外，工廠(chang)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)、制造(zao)環節，也(ye)就是用能(neng)側，對(dui)能(neng)耗占比(bi)較大的(de)暖通設(she)備(bei)、生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)設(she)備(bei)進(jin)行綠色替代，也(ye)是在硬件側實現低(di)碳(tan)(tan)的(de)關(guan)鍵(jian)。
不過，相比一般的住宅和商業(ye)綜合體(ti)，工廠園區(qu)場景復雜，系統壁壘高(gao)，許多工廠甚至建(jian)設運(yun)營超(chao)過數十(shi)年，生產(chan)工藝早已定型，這也是(shi)工廠能(neng)(neng)源消(xiao)耗(hao)難以(yi)匯總、量化的主要癥結所在。亟待建(jian)立建(jian)筑(zhu)集群的智慧管理(li)運(yun)營體(ti)系，實時監(jian)測(ce)園區(qu)內的能(neng)(neng)耗(hao)變化，協(xie)同管理(li)生產(chan)能(neng)(neng)耗(hao)、建(jian)筑(zhu)基礎能(neng)(neng)耗(hao)、辦公能(neng)(neng)耗(hao)，并(bing)及時調整高(gao)能(neng)(neng)耗(hao)應用。
其(qi)次，減碳如瘦身，科學合理(li)的(de)目(mu)標(biao)與路徑(jing)同樣重要，過于激進的(de)目(mu)標(biao)容易(yi)擾(rao)亂生(sheng)產節奏，得不償失，而過于保(bao)守的(de)目(mu)標(biao)又很(hen)難實(shi)現碳中和目(mu)標(biao)，同時，制造企業往往缺乏能源管(guan)理(li)、規劃的(de)相關經驗。
所以，在工業企業實現零碳的過程中，數字科技至關重要。一方面，數字科技可以實現能效可視化，實時監控工廠運行狀況便于及時調整，對整個工廠、整個企業的能源結構有一個清晰的認知。另一方面也能夠在長期的數據積累中找到更加貼合企業實際情況的減碳路徑，而這往往需要企業基于對自身業務的深刻理解來進行，可視化分析可謂是事半功倍的好工具。當然，還有通過物聯網、5G技(ji)術的智(zhi)慧運營(ying)，甚至碳匯交易。
在(zai)今年2月23日舉(ju)辦(ban)的(de)“數智樓(lou)宇·TRUE手可及”第二屆(jie)樓(lou)宇科(ke)技(ji)TRUE大會上，美的(de)集團副總(zong)(zong)裁(cai)兼樓(lou)宇科(ke)技(ji)事業(ye)部總(zong)(zong)裁(cai)管(guan)金(jin)偉重(zhong)磅發布(bu)“GREEN FOR ONE”雙碳戰略，提供建筑全鏈路綠色低碳產(chan)品&服務，積極投身全場景低碳行業(ye)解決方案(an)，以iBUILDING全面(mian)數字化底層能力支撐，助力各界應對低碳產(chan)業(ye)轉(zhuan)型(xing)挑(tiao)戰。
在“硬件設備(bei)+數字(zi)科(ke)技(ji)(ji)”的(de)(de)“軟(ruan)硬”組合拳下，越來(lai)越多(duo)的(de)(de)工(gong)(gong)廠(chang)，打破了(le)“碳中和”的(de)(de)最后一(yi)公(gong)里。以美的(de)(de)樓宇(yu)科(ke)技(ji)(ji)打造的(de)(de)“零(ling)碳工(gong)(gong)廠(chang)”荊(jing)州(zhou)工(gong)(gong)廠(chang)為例，就采用了(le)“新(xin)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)+數字(zi)化平臺+綠(lv)色(se)暖通”的(de)(de)組合型解(jie)決方案(an)(an)。在最初的(de)(de)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)結(jie)構(gou)認(ren)知階段(duan)，iBUILDING零(ling)碳咨(zi)詢服(fu)務，從工(gong)(gong)廠(chang)頂層進(jin)行零(ling)碳路徑規劃，覆蓋規劃設計、施工(gong)(gong)、運營(ying)(ying)、改造四(si)個階段(duan)，提出零(ling)碳解(jie)決方案(an)(an)的(de)(de)設備(bei)提效(xiao)(LED照(zhao)明、變(bian)頻(pin)技(ji)(ji)術應用)、系統提效(xiao)(高效(xiao)機房(fang)、高效(xiao)空壓(ya)機房(fang)、工(gong)(gong)藝循環(huan)冷卻水、生產流線優化、智能(neng)(neng)照(zhao)明、智慧運營(ying)(ying)IOC)、能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)提效(xiao)(太陽(yang)能(neng)(neng)光伏發電(dian)、高效(xiao)儲能(neng)(neng))三(san)大(da)舉(ju)措。
數字(zi)化平臺在整(zheng)個園區實(shi)(shi)現(xian)零碳的(de)過程中居功至偉，它(ta)不僅實(shi)(shi)現(xian)了工廠能耗可視(shi)化，推(tui)動產業鏈上(shang)下游共同(tong)協(xie)作、高效整(zheng)合，同(tong)時整(zheng)合園區安防(fang)、物流等多(duo)個系(xi)統，實(shi)(shi)現(xian)了工廠數字(zi)化升(sheng)級。
以碳(tan)(tan)管(guan)理(li)(li)為例，在目標制(zhi)定階段，iBUILDING碳(tan)(tan)管(guan)理(li)(li)系統，通(tong)過(guo)數字孿生技(ji)術(shu)，實現工廠(chang)碳(tan)(tan)盤查(cha)和(he)(he)碳(tan)(tan)核查(cha)“邊、源、算、報、查(cha)”全過(guo)程管(guan)理(li)(li)，支持可量化各(ge)類的碳(tan)(tan)排(pai)源管(guan)理(li)(li)，溯源高(gao)碳(tan)(tan)排(pai)放原因(yin)，助力運營方(fang)準(zhun)確落實碳(tan)(tan)減(jian)排(pai)工作;分析特定場景(jing)重要碳(tan)(tan)排(pai)放指(zhi)標，精細(xi)掌握碳(tan)(tan)排(pai)放分布、趨勢(shi)和(he)(he)異常，還可以輸出詳細(xi)碳(tan)(tan)盤查(cha)報告(gao)。
此外，基于iBUILDING智(zhi)慧能源管理系統，該工廠實(shi)現(xian)了能源實(shi)時(shi)監控、動態分析、優化控制，通過能源優化控制，可降低運維成本(ben)30%，節省車間(jian)耗電量(liang)5-20%。
虛擬電廠開啟工業數字化新暢想
可(ke)以說，在碳中和時代，利(li)用各(ge)種感應設備(bei)、數字孿生、云平臺、5G通訊和軟件(jian)平臺，讓制造業的零碳發(fa)展(zhan)呈現出了更(geng)多(duo)的條件(jian)，當然，在數字經濟時代，也為工業企業領(ling)域(yu)創造了更(geng)多(duo)可(ke)能(neng)。
當數字(zi)科技(ji)賦能碳管理，更多的商業模式也因此誕生。以電(dian)力(li)工業為例，電(dian)網在新型電(dian)力(li)系統(tong)中(zhong)，需要廣泛聚合與調控需求側多元(yuan)資源，虛(xu)擬電(dian)廠因此誕生。
2022年8月底，特(te)斯(si)拉發布了“虛擬(ni)電(dian)(dian)廠(chang)”項(xiang)目，召集了加州數千個安裝了公司(si)旗(qi)下(xia)家用(yong)儲能電(dian)(dian)池Powerwall的(de)用(yong)戶(hu)，共同組成(cheng)分布式虛擬(ni)發電(dian)(dian)廠(chang)。當加州電(dian)(dian)網因為(wei)某天(tian)天(tian)氣特(te)別炎熱(re)而需要額外的(de)電(dian)(dian)力(li)供應時(shi)，這些用(yong)戶(hu)可以通(tong)過(guo)將(jiang)儲存的(de)電(dian)(dian)量返回電(dian)(dian)網，獲(huo)得(de)每千瓦時(shi)2美元(yuan)的(de)報酬，有用(yong)戶(hu)近3個小時(shi)就(jiu)賺到了75美元(yuan)(約合人民幣(bi)510元(yuan)左(zuo)右)。
也是在當(dang)年8月，深圳供電(dian)局成立了國(guo)(guo)內首(shou)個虛擬(ni)(ni)(ni)電(dian)廠(chang)管理(li)中心，建成國(guo)(guo)內首(shou)家網(wang)地一體虛擬(ni)(ni)(ni)電(dian)廠(chang)運營(ying)管理(li)云平臺，在某種(zhong)程度上，這(zhe)也標志著我(wo)國(guo)(guo)虛擬(ni)(ni)(ni)電(dian)廠(chang)建設的探(tan)索(suo)進入了全新階段。
然而，盡管有產業(ye)需(xu)求與利(li)(li)好政策的雙重驅動力牽引，我國虛(xu)(xu)擬(ni)電(dian)(dian)廠建設仍然存在著(zhu)諸多挑戰，例如(ru)目前(qian)的市場化電(dian)(dian)力交易機制尚不健全(quan)，虛(xu)(xu)擬(ni)電(dian)(dian)廠的盈利(li)(li)頗受(shou)限制;地方(fang)的配(pei)電(dian)(dian)網建設尚不健全(quan)，導致我國試點的虛(xu)(xu)擬(ni)電(dian)(dian)廠多為負(fu)荷類虛(xu)(xu)擬(ni)電(dian)(dian)廠，分散式電(dian)(dian)源的上網嚴重不足;技術方(fang)面，虛(xu)(xu)擬(ni)電(dian)(dian)廠由大(da)量(liang)設備(bei)互聯構成(cheng)，存在消納(na)電(dian)(dian)量(liang)核算難度大(da)、效率低等問題。
也正因此，數字化平臺在虛擬電(dian)廠中的應(ying)用(yong)，更(geng)好(hao)的聯通(tong)了負荷側(ce)和(he)發電(dian)側(ce)，為電(dian)力交(jiao)易(yi)提供柔性支撐。
以深圳(zhen)虛擬電(dian)(dian)廠管理中心(xin)的(de)碳管理平臺(tai)為例，依托iBUILDING設(she)備管理及柔性負(fu)荷(he)(he)云(yun)(yun)平臺(tai)，發揮美的(de)樓宇科技(ji)在暖通(tong)設(she)備上的(de)技(ji)術優勢(shi)，擴大負(fu)荷(he)(he)側可(ke)調節資(zi)源接入規模，實現負(fu)荷(he)(he)側需求響應(ying)、現貨市(shi)(shi)場(chang)、輔(fu)助服務市(shi)(shi)場(chang)的(de)商業模式(shi)和產(chan)業化應(ying)用，帶動源網荷(he)(he)友(you)好(hao)互動。而這種模式(shi)也正(zheng)在被并以深圳(zhen)為試點，復(fu)制到廣東、廣西、云(yun)(yun)南(nan)、貴(gui)州和海南(nan)五省(sheng)虛擬電(dian)(dian)廠的(de)落地應(ying)用。
可以說，虛擬電(dian)廠本質也(ye)是通(tong)過數字化(hua)手(shou)段(duan)聚合(he)并(bing)協調(diao)分布(bu)式(shi)能(neng)源(yuan)參與電(dian)力(li)市場運作(zuo)的(de)(de)軟(ruan)件平臺(tai)。而通(tong)過先進信息通(tong)信技術(shu)和軟(ruan)件系統(tong)，實(shi)現分布(bu)式(shi)電(dian)源(yuan)、儲(chu)能(neng)系統(tong)、可控負(fu)荷、微網、電(dian)動汽車(che)等分布(bu)式(shi)能(neng)源(yuan)的(de)(de)聚合(he)和協同(tong)優(you)化(hua)，將為(wei)電(dian)力(li)工業帶(dai)來更多的(de)(de)想象。
寫在最后
綜上所(suo)述，目前，我國正處于從(cong)制造大國邁(mai)向制造強國的(de)(de)重(zhong)要階段，數(shu)字(zi)科技(ji)無(wu)疑是重(zhong)要的(de)(de)牽引力(li)，物聯網、AI、5G、數(shu)字(zi)孿生(sheng)等(deng)新一代信(xin)息技(ji)術與工業環節的(de)(de)深度融合催生(sheng)出了一批切中行業痛(tong)點的(de)(de)創新應(ying)用，而以美的(de)(de)樓宇科技(ji)為代表的(de)(de)企業，以低碳(tan)為切入點，將自身(shen)積累的(de)(de)數(shu)字(zi)化轉型(xing)經驗注入工業領域，深耕(geng)零碳(tan)工廠、虛擬電廠、工業園區(qu)等(deng)細分場景，助(zhu)力(li)“智造”升(sheng)級!
