摘要
我國是全球規模最大的鋁生產(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(guò)提取得到氧化鋁，氧化鋁經(jīng)過(guò)電解得到電解鋁，電解鋁再經(jīng)過(guò)熔鑄、軋制、擠壓、拉伸和鍛造等手段加工成鋁材，在各領(lǐng)域中進(jìn)行應用。
對于鋁加工行業(yè)企業(yè)而言，踐行雙碳戰略的關(guān)鍵首先是節能提效。建設能碳管理平臺，是鋁加工行業(yè)企業(yè)打造綠色工廠(chǎng)，實(shí)現節能提效的必由之路。
公司概況
某鋁加工企業(yè)成立20余年，是一家集科技領(lǐng)先、智能集成、綜合服務(wù)為一體的中國500強民營(yíng)企業(yè)，業(yè)務(wù)遍及鋁精深加工、軌道交通、電力熱力、金融服務(wù)、進(jìn)出口貿易等領(lǐng)域。
公司主要生產(chǎn)鋁板帶箔、鋁型材，具備先進(jìn)的熱軋生產(chǎn)線(xiàn)、鋁灰處理生產(chǎn)線(xiàn)和再生鋁工藝技術(shù)裝備。產(chǎn)品廣泛應用于軌道車(chē)體、汽車(chē)制造、新能源電池、動(dòng)力電池托盤(pán)、水冷板、逆變器、5G通訊、特高壓輸電、醫藥食品包裝等領(lǐng)域。
項目背景
基于國家對節能減排、綠色能源等方面的重視以及能源生產(chǎn)過(guò)程中存在的諸多問(wèn)題（如能源浪費、能源損耗、環(huán)境污染等），為了滿(mǎn)足申報國家級綠色工廠(chǎng)的要求，該鋁加工企業(yè)計劃建設數字化能碳管理中心，提高能源利用效率，實(shí)現對能源使用的全面監測和優(yōu)化控制，助力企業(yè)實(shí)現節能減排、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(kāi)發(fā)，集能源采集、能源數據處理、能源監控、能源統計分析、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。經(jīng)過(guò)天拓四方數字化專(zhuān)家調研，該企業(yè)一級、二級、三級能源計量?jì)x表系統共涉及電表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(diǎn)：
01?能源統計手段落后：調度企業(yè)抄表工作大概為8小時(shí)一次，每天需要抄表三次，涉及點(diǎn)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；缺乏數字化、智能化的監測與管理手段。
02?能源成本管理粗放：無(wú)法精確到部門(mén)、產(chǎn)線(xiàn)、設備，無(wú)法基于精準核算、優(yōu)化能源成本結構。
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)數據與能耗數據缺乏有效聯(lián)動(dòng)，無(wú)法進(jìn)行能效的深度分析與對標優(yōu)化。
04?節能降本需求突出：平均電價(jià)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)能碳數字化平臺的建設，借助天拓四方自研邊緣計算采集網(wǎng)關(guān)采集能源儀表數據并上傳至能碳管理平臺。能碳管理平臺提供能碳管理運營(yíng)駕駛艙、綜合報表、可視化看板、實(shí)時(shí)監控、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(shí)時(shí)監測、動(dòng)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(shí)現跨系統數據共享和業(yè)務(wù)流程協(xié)同；三期是智能優(yōu)化，通過(guò)大數據分析和人工智能算法，開(kāi)發(fā)能效管理模塊，提供能效診斷、節能建議和優(yōu)化策略，幫助企業(yè)制定并實(shí)施節能措施。預期效果如下：
01?自動(dòng)抄表，提升報表數據準確性
應用天拓四方能碳管理平臺后，通過(guò)數采網(wǎng)關(guān)采集水表、電表、燃氣表、流量計等儀表數據，實(shí)現數據的自動(dòng)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(chǎng)級駕駛艙以工廠(chǎng)視角，看工廠(chǎng)整體總能耗趨勢及各車(chē)間的能耗排名情況，并支持報警、設備在線(xiàn)情況維度的數據展示；以工廠(chǎng)的視角查看用能排名情況，包括全廠(chǎng)范圍內的車(chē)間用能排名情況，各車(chē)間的產(chǎn)線(xiàn)整體用能排名情況、各車(chē)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(shí)查詢(xún)各種能源介質(zhì)的耗用情況，精準核算用能成本。
03?能耗監測，實(shí)現工序智能告警
鋁加工企業(yè)工藝流程為熔煉—熱軋—冷軋—退火—精整。通過(guò)能碳管理平臺，企業(yè)能源消耗數據可監測到工序級，支持查看企業(yè)一級用能消耗數據和工序消耗數據，可實(shí)現工序能耗對標和工序智能告警；支持自主設置用能數據報警規則，方便監控超能情況的發(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(chǎng)車(chē)間能耗排名情況，對用能情況進(jìn)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，為統一組織資源，輔助領(lǐng)導決策、形勢預測預控提供支撐；工廠(chǎng)級駕駛艙支持查看工廠(chǎng)整體總能耗趨勢及各車(chē)間的能耗排名情況，并支持報警、設備在線(xiàn)情況維度的數據展示。?
05?碳排放管理，助力企業(yè)節能提效
通過(guò)能碳管理平臺，監控集團、工廠(chǎng)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據，助力管理人員對碳排情況的整體監控；靈活設置碳排計劃、減排計劃，可對集團級、工廠(chǎng)級用能單元碳排放額交易進(jìn)行記錄。
預期成效
通過(guò)應用天拓四方能碳管理平臺，該鋁加工企業(yè)實(shí)現全廠(chǎng)用能數據自動(dòng)抄表，能耗與碳排指標實(shí)現精細化管控。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(shí)現能耗數據透明化、精細化，并與各工序生產(chǎn)產(chǎn)能聯(lián)動(dòng)，提升能耗成本分析能力；實(shí)現碳排放管理，節能減排，成功打造國家級綠色工廠(chǎng)。