橫河電機(中國)有限公司客戶價值創新本部 本部長 長谷川崇
1.引言
目前,全球正在加快努力實現碳中和,整個產業界都需要全面大幅削減CO2排放。特別是石化、煉油、化工和鋼鐵行業,能源消耗多,CO2排放高,因此這些行業的減碳勢在必行。
石化廠、煉油廠、化工廠和鋼鐵廠等聚集的工業園區能耗高,排放大量CO2。因此,在這些領域,減少CO2排放尤為重要。然而,這類工業園區由各種類型的工廠組成,具有不同的規模和流程,需要采用統一的CO2減排方法。本案例著重研究在日本一家工業園區,橫河電機如何努力將這些工廠連接起來,并致力于減少整個地區的CO2排放。
該工業園區內的企業與政府協作,致力于在2030年前實施以下舉措:
(1)引入跨行業協同能源管理系統,盡量減少CO2排放
(2)通過產業間協作,實現CO2的回收和有效利用
(3)在現有流程中開展產業間協作,通過利用氫氣等副產品氣體,減少CO2排放
2.應用設計
優化能源供需:為了優化工業園區內設施之間的能源供需,減少能源浪費和成本,必須在每個工廠進行先進的能源管理。具體而言,通過實時監測設施間的能源供需情況,并根據需求提供優化的能源供應,實現高效的能源利用。
利用數字化轉型,實現綜合運營:為了有效地管理整個工業園區的能源和CO2排放,需要實時監測不同公司和系統之間的總能耗和CO2排放。然后,每個工廠都會根據這些數據進行高效運營,并將結果反饋給控制系統。
CO2回收和利用:引進CCUS(碳捕獲、利用與封存)等創新技術,構建用于回收和再利用排放的CO2的設施和系統。例如,回收化工廠排放的CO2,并將其再用于化學品生產和能源生產,可以顯著減少工業區的CO2排放,同時創造新的價值。
3.項目挑戰與解決方案
各種設施的協調:工業園區由石化廠、煉油廠、化工廠和鋼鐵廠等各種設施組成,每個設施都有不同的能源需求。在這些多樣化的設施之間平衡能源供需是一項重大挑戰。為了解決此問題,橫河電機提供咨詢服務,從第三方的視角提供優化的能源管理和CO2減排建議,確保業務運營商的高度接受和理解。橫河電機的顧問詳細分析每個設施的能源消耗和生產過程,并制定策略,實現整個園區的能源供需平衡,減少能源浪費,并實現整個地區的高效能源利用。
實時管理:大型工業區有多家企業在運營工廠,每家企業都使用自己的基礎設施,這使得能源和CO2的實時管理非常具有挑戰性。此外,許多工廠同時運營多個設施,使能源消耗和CO2排放監測與管理進一步復雜化。橫河電機的解決方案可以實時監測整個工業園區的能源消耗和CO2排放,有效管理設施之間的能源供需平衡,并盡可能地減少CO2排放。數據驅動的決策有助于減少能源浪費,提高運營效率。
4.橫河電機的解決方案組合
Visual MESA能源管理系統:Visual MESA是一項集能源系統的監測、調度和實時優化為一體的技術。該系統旨在降低能源生產、分配、調度和交易中的CO2排放和經濟成本。它支持實時決策,在開環或閉環中運行,從而實現快速準確的運營決策。
Visual MESA的特點:
· 綜合能源系統:Visual MESA將能源系統的數字孿生與多時段優化相結合,以較少的排放和經濟成本進行運營。這樣可以將地理位置分散的多個資產作為虛擬電站進行管理,而不僅僅是管理單個設施。
· 溫室氣體(GHG)排放管理:計算、監測并報告能源系統的溫室氣體排放,并為運營提供可行的建議。
· 實時優化:通過實時建模和優化,持續提高能源系統效率,減少排放。
· 多周期優化:提供自主的實時調度和規劃能力,優化能源系統運行。
OpreX碳足跡追蹤器(CFT):OpreX碳足跡追蹤器(CFT)是專門針對流程工業的碳足跡管理解決方案。該系統從儀表系統和電力監控器收集數據,并與合作伙伴企業的碳管理系統(CMS)協作,自動計算產品碳足跡(PCF)。
OpreX CFT的特點:
· 高精度的PCF自動計算:從儀表系統和電力監控器自動收集數據,準確計算PCF,便于驗證減排效果。
· 遵守法規:遵守當地法規和審計,幫助客戶在全球范圍內擴展業務,尤其符合碳邊境調節機制(CBAM)和電池護照。
· 能源消耗及PCF的計算與削減策略制定:利用儀表板、能源管理系統(EMS)和供應鏈優化等,支持能源消耗和PCF的計算與削減。
· 一站式解決方案:提供包括CMS協作、咨詢、集成和支持在內的一體化服務,無需多個供應商參與,實現持續的PCF和能耗的可視化與消減。
COSIRI認證顧問實施支持:COSIRI認證顧問依據公認的框架,評估企業的可持續性。這樣,企業能夠根據可靠的評估結果提高其環境績效,制定并實施具體的行動計劃,實現環境目標。
特點:
· 可持續性評估:對企業的環境響應能力進行綜合評估,為企業實現可持續增長提供具體指標。這樣,企業能夠把握自身的環境績效,制定改善的行動計劃。
· 數據驅動方法:通過詳細的數據分析,對企業的環境影響進行定量評估。這樣,企業能夠根據能源消耗和CO2排放量等具體數據,制定可持續的運營戰略。
· 實施優良實踐:為企業實現可持續運營提供優良實踐。企業能夠采用新的環境技術和管理方法,構建可持續的商業模式。
· 跨行業應用:提供適用于各行各業的框架。不同行業的企業能夠評估自身的可持續性,并采取具體的改進行動。
· 支持可持續發展:幫助企業實現長期可持續增長,提供實現環境目標的具體行動方案,幫助企業降低對環境的影響,同時提升競爭力。
5.結論
橫河電機的CO2減排解決方案全面支持能源管理和CO2減排,使企業能夠實現可持續發展。通過Visual MESA、OpreX CFT和咨詢服務,企業可以達成其環境目標,實現高效運營。通過這種方式,橫河電機將為構筑可持續發展的未來做出貢獻。