摘要
我國是全球規(guī)模最大的鋁生產(chǎn)國和消費國，按照產(chǎn)業(yè)鏈，我國鋁產(chǎn)業(yè)主要包括鋁土礦、氧化鋁、電解鋁、鋁加工、再生鋁五大主要模塊。
鋁土礦經(jīng)過提取得到氧化鋁，氧化鋁經(jīng)過電解得到電解鋁，電解鋁再經(jīng)過熔鑄、軋制、擠壓、拉伸和鍛造等手段加工成鋁材，在各領域中進行應用。
對于鋁加工行業(yè)企業(yè)而言，踐行雙碳戰(zhàn)略的關鍵首先是節(jié)能提效。建設能碳管理平臺，是鋁加工行業(yè)企業(yè)打造綠色工廠，實現(xiàn)節(jié)能提效的必由之路。
公司概況
某鋁加工企業(yè)成立20余年，是一家集科技領先、智能集成、綜合服務為一體的中國500強民營企業(yè)，業(yè)務遍及鋁精深加工、軌道交通、電力熱力、金融服務、進出口貿(mào)易等領域。
公司主要生產(chǎn)鋁板帶箔、鋁型材，具備先進的熱軋生產(chǎn)線、鋁灰處理生產(chǎn)線和再生鋁工藝技術裝備。產(chǎn)品廣泛應用于軌道車體、汽車制造、新能源電池、動力電池托盤、水冷板、逆變器、5G通訊、特高壓輸電、醫(yī)藥食品包裝等領域。
項目背景
基于國家對節(jié)能減排、綠色能源等方面的重視以及能源生產(chǎn)過程中存在的諸多問題（如能源浪費、能源損耗、環(huán)境污染等），為了滿足申報國家級綠色工廠的要求，該鋁加工企業(yè)計劃建設數(shù)字化能碳管理中心，提高能源利用效率，實現(xiàn)對能源使用的全面監(jiān)測和優(yōu)化控制，助力企業(yè)實現(xiàn)節(jié)能減排、降本增效的管理目標。
該平臺基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺開發(fā)，集能源采集、能源數(shù)據(jù)處理、能源監(jiān)控、能源統(tǒng)計分析、能源優(yōu)化及碳排管理等功能為一體的綜合能源管理系統(tǒng)。經(jīng)過天拓四方數(shù)字化專家調(diào)研，該企業(yè)一級、二級、三級能源計量儀表系統(tǒng)共涉及電表300余塊，燃氣表100余塊。
在應用能碳管理平臺之前，該企業(yè)面臨以下痛點：
01?能源統(tǒng)計手段落后：調(diào)度企業(yè)抄表工作大概為8小時一次，每天需要抄表三次，涉及點位較多且分散，抄表人工較多、抄表人員工作量大，抄表之后填錄報表繁雜并且易出錯；缺乏數(shù)字化、智能化的監(jiān)測與管理手段。
02?能源成本管理粗放：無法精確到部門、產(chǎn)線、設備，無法基于精準核算、優(yōu)化能源成本結(jié)構(gòu)。
03?能效分析能力缺失：該企業(yè)生產(chǎn)管理體系與能耗管理體系相對獨立，生產(chǎn)數(shù)據(jù)與能耗數(shù)據(jù)缺乏有效聯(lián)動，無法進行能效的深度分析與對標優(yōu)化。
04?節(jié)能降本需求突出：平均電價高啟，能源成本占總成本比例高，缺乏有效的能效優(yōu)化手段，從而降低整體用能成本。
項目方案
該鋁加工企業(yè)能碳數(shù)字化平臺的建設，借助天拓四方自研邊緣計算采集網(wǎng)關采集能源儀表數(shù)據(jù)并上傳至能碳管理平臺。能碳管理平臺提供能碳管理運營駕駛艙、綜合報表、可視化看板、實時監(jiān)控、用能分析、能效考核、碳排放管理、報警管理等功能。
整體項目分為三期建設，一期目標是基礎建設，包括全視角用能透視、能耗實時監(jiān)測、動態(tài)管控、多維分析、碳排放管理、搭建標準能耗體系等；二期目標是平臺擴展與對接，實現(xiàn)跨系統(tǒng)數(shù)據(jù)共享和業(yè)務流程協(xié)同；三期是智能優(yōu)化，通過大數(shù)據(jù)分析和人工智能算法，開發(fā)能效管理模塊，提供能效診斷、節(jié)能建議和優(yōu)化策略，幫助企業(yè)制定并實施節(jié)能措施。預期效果如下：
01?自動抄表，提升報表數(shù)據(jù)準確性
應用天拓四方能碳管理平臺后，通過數(shù)采網(wǎng)關采集水表、電表、燃氣表、流量計等儀表數(shù)據(jù)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動抄錄上傳，降低抄表人員工作強度，提升報表準確性。
02?精準核算，能源成本管理精細化
工廠級駕駛艙以工廠視角，看工廠整體總能耗趨勢及各車間的能耗排名情況，并支持報警、設備在線情況維度的數(shù)據(jù)展示；以工廠的視角查看用能排名情況，包括全廠范圍內(nèi)的車間用能排名情況，各車間的產(chǎn)線整體用能排名情況、各車間設備的用能排名情況，以及產(chǎn)品單耗的排名情況，便于管理者隨時查詢各種能源介質(zhì)的耗用情況，精準核算用能成本。
03?能耗監(jiān)測，實現(xiàn)工序智能告警
鋁加工企業(yè)工藝流程為熔煉—熱軋—冷軋—退火—精整。通過能碳管理平臺，企業(yè)能源消耗數(shù)據(jù)可監(jiān)測到工序級，支持查看企業(yè)一級用能消耗數(shù)據(jù)和工序消耗數(shù)據(jù)，可實現(xiàn)工序能耗對標和工序智能告警；支持自主設置用能數(shù)據(jù)報警規(guī)則，方便監(jiān)控超能情況的發(fā)生及發(fā)生后的通知及處理事件的生成。
04?可視化大屏，透明化能源管控
平臺提供集團級、企業(yè)級駕駛艙，以集團的視角，看集團整體范圍的總的能耗趨勢以及各工廠車間能耗排名情況，對用能情況進行全域了解；展示企業(yè)年度能耗、碳排放、報警及能耗趨勢走向等，為統(tǒng)一組織資源，輔助領導決策、形勢預測預控提供支撐；工廠級駕駛艙支持查看工廠整體總能耗趨勢及各車間的能耗排名情況，并支持報警、設備在線情況維度的數(shù)據(jù)展示。?
05?碳排放管理，助力企業(yè)節(jié)能提效
通過能碳管理平臺，監(jiān)控集團、工廠維度的碳排放情況，展示碳排總量、碳排額剩余情況、碳排報警總覽查看等維度數(shù)據(jù)，助力管理人員對碳排情況的整體監(jiān)控；靈活設置碳排計劃、減排計劃，可對集團級、工廠級用能單元碳排放額交易進行記錄。
預期成效
通過應用天拓四方能碳管理平臺，該鋁加工企業(yè)實現(xiàn)全廠用能數(shù)據(jù)自動抄表，能耗與碳排指標實現(xiàn)精細化管控。提高了整體管理效率，整體項目完成后預計降低能源管理成本達10%以上；實現(xiàn)能耗數(shù)據(jù)透明化、精細化，并與各工序生產(chǎn)產(chǎn)能聯(lián)動，提升能耗成本分析能力；實現(xiàn)碳排放管理，節(jié)能減排，成功打造國家級綠色工廠。