低碳洞察：从"智慧工厂"到"碳中和工厂"的赋能之道

2021-08-17 15:55:14 中国能源网

前几年，"碳中和工厂"这个概念对于大多数人来说还很陌生。相对而言，很多人更加熟悉的是"智能工厂"、"智慧工厂"甚至"无人工厂"，节能、降耗、低排放等可持续发展方向的指标则更多是一种"锦上添花"般的存在。然而，真正的"碳中和工厂"不仅离我们并不遥远，一些行业佼佼者更是已经把它变为了现实。
 近日，施耐德（北京）中低压电器有限公司（以下简称北京工厂）经中国船级社质量认证公司对其2020年度温室气体排放量核查，获颁碳中和证书，成为施耐德电气在中国第一家"碳中和"工厂。这家工厂不仅是施耐德电气全球"智慧工厂"项目中的样板工厂，也是工信部认证的国家级"绿色工厂"，此次再获认证，成为了北京工厂绿色发展之路上的新里程碑。当前，结合丰富的减排措施与碳交易，北京工厂已成功实现碳中和，为施耐德电气2025年实现公司运营层面碳中和目标奠定了基础。
 事实上，作为全球能源管理与自动化领域数字化转型专家，施耐德电气一向重视绿色供应链战略，利用数字化技术提高能效，推动绿色工厂建设。除了作为行动者，施耐德电气还以丰富的绿色经验赋能上下游供应链伙伴，推动构建更可持续的生态系统。那么，在实际行动上，究竟有哪些因素使得施耐德电气北京工厂能够率先完成从"智慧工厂"到"碳中和工厂"的蜕变？要探究这一"奥秘"，就不得不提施耐德电气提出的绿色能源管理理念。
  基于绿色能源管理理念，施耐德电气可以为各类型的企业、园区提供从专业顶层设计咨询，硬件产品到软件系统，再到全生命周期的服务，提供从能源生产、输送、储存和使用全过程的端到端解决方案，凭借中低压、强弱电、软硬件和源网储荷四个一体化的独特优势，全面满足供给侧清洁能源优化配置与消纳，需求侧电能替代和多能互补，及双端数字化及能效水平提升等多重需求。事实上，在北京工厂实现"碳中和"蜕变的过程中，在各个层面、各个细节中都将绿色能源管理的理念体现得淋漓尽致。
 首先，北京工厂注重从源头上减排，着力提升分布式能源在工厂用能中的占比。为此，北京工厂部署了施耐德电气在中国最大的光伏项目基地，实现绿色能源占全厂能源使用的30%，每年可减少约2026吨碳排放。值得一提的是，新能源尽管有着节省碳足迹的优势，但其本身存在着波动性、难预测性等特点，能够实现如此高比例的新能源使用量占比，还要保障生产用能供应充足稳定，光有积极的决心是不够的，这实际上是一件很精细的"技术活"，需要一双精准灵活的"巧手"来协调把控。
 在这方面，施耐德电气创新的EcoStruxure Microgrid Advisor微网管理顾问（以下简称EMA微网管理顾问）恰恰起到了这双"巧手"的作用。EMA微网管理顾问通过人工智能技术，帮助微电网成功管理复杂的能源结构，包括可再生能源发电或快速变化的现货电力市场实时电价价格等新变量考虑。EMA微网管理顾问由一个基于云的平台组成，该平台通过运行模型预测控制算法来定义微电网的优化策略。例如，这些算法结合了价格信号、历史数据、天气预报和运行时间表，以更好地预测微电网边界内的能源供需变化。同时，通过本地边缘控制器与现场 DER 接口进行监控和控制，使 DER 以优化的方式交互。目前，先进的微电网有能力运行实时优化，支持频率或需求响应等辅助服务，通常要实现比 1 秒更快的优化操作。
 EMA微网管理顾问广泛应用于企业或园区自发自用的分布式光伏领域，从而提高新能源电力的渗透率和经济效益，让企业成为分布式新能源的"产消者"。这一次，北京工厂成为了自家这套"微网巧手"的尝鲜者，其可观的应用效果十分具有说服力。
 其次，施耐德电气还积极通过节能改造和能源系统的优化等途径，意在抓住每一点滴的节能和增效潜力，"多管齐下"地降低碳足迹。
 得益于"智慧工厂"数字化转型的良好基础，施耐德电气对北京工厂的能效数据实现了广泛采集和互联互通，并通过大数据的监测和分析，实现了各项能效指标的可视化和持续改善。在提高能源利用效率方面，通过节能改造和能源系统的优化，在过去三年内能源消耗降低了10%，单位产值能耗亦逐年降低。与此同时，北京工厂持续改进包装的循环利用，减少了约1606吨碳排放。正是有了扎实的数字化基础，使得这些来自北京工厂各处、各环节的涓涓细流，最终融汇成了可观的降碳成果。
 最后，施耐德电气北京工厂在行动上积极践行CCER（Certified Emission Reduction，国家核证自愿减排量）模式，依据《温室气体自愿减排交易管理暂行办法》的规定，通过购买3347吨经核证的二氧化碳减排量的方式，实现对2020年度3346.57吨二氧化碳当量的温室气体排放的碳中和。这一举措，既为北京工厂最终实现"碳中和"起到"保底"的坚实保障，也为众多企业打造"碳中和"工厂提供了模式上的良好借鉴。
 不难发现，从"智慧工厂"到"碳中和工厂"的蜕变，既得益于施耐德电气绿色能源管理理念的指导，又以良好的数字化基础作为支撑，以创新的微网管理顾问、能效管理平台等解决方案作为赋能路径，同时还综合了碳汇交易等新模式而最终得以实现。在实现"双碳"目标的路径上，施耐德电气不仅仅满足于独善其身，更希望为更多的业界伙伴积极赋能，一同打造共创共赢的低碳新生态。