2023年,中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)入疫后修復(fù)階段,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級(jí)的步伐加快,能源需求剛性增長(zhǎng)的同時(shí),能源利用效率穩(wěn)步提升,能源利用結(jié)構(gòu)更為清潔。研究機(jī)構(gòu)表明,中國(guó)人口開(kāi)啟負(fù)增長(zhǎng)階段,但人口規(guī)模對(duì)能源消費(fèi)的托舉作用長(zhǎng)期存在,城鎮(zhèn)化和老齡化助推能源消費(fèi)電氣化、智能化轉(zhuǎn)變。碳排放雙控、綠電消納、油氣體制改革等政策出臺(tái)完善,著力在保障能源安全的基礎(chǔ)上,加快實(shí)現(xiàn)可再生能源增長(zhǎng)與替代。我國(guó)風(fēng)電、光伏等可再生能源發(fā)電裝機(jī)歷史性超越煤電,碳捕捉等化石能源清潔利用技術(shù)進(jìn)入示范發(fā)展階段,技術(shù)的不斷進(jìn)步為能源轉(zhuǎn)型提供堅(jiān)實(shí)支撐。
努力實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的橫河電機(jī)為能源、化工、材料、制藥和食品等多個(gè)行業(yè)的客戶(hù)提供測(cè)量、控制和信息領(lǐng)域的先進(jìn)解決方案。其通過(guò)數(shù)字化技術(shù)的有效應(yīng)用,幫助客戶(hù)解決日益復(fù)雜的生產(chǎn)、資產(chǎn)和供應(yīng)鏈優(yōu)化等問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)向自主運(yùn)營(yíng)的過(guò)渡。通過(guò)遍布61個(gè)國(guó)家的122家公司的全球網(wǎng)絡(luò),橫河電機(jī)致力于實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的社會(huì)。橫河電機(jī)集團(tuán)高級(jí)副總裁、能源及可持續(xù)發(fā)展事業(yè)部總裁中岡興志在采訪中詳細(xì)介紹了橫河電機(jī)在能源和可持續(xù)發(fā)展領(lǐng)域的情況。
橫河電機(jī)集團(tuán)高級(jí)副總裁、能源及可持續(xù)發(fā)展事業(yè)部總裁中岡興志
制造有利于地球環(huán)境的能源
橫河電機(jī)在中國(guó)的能源和可持續(xù)發(fā)展領(lǐng)域的業(yè)績(jī)正穩(wěn)步增長(zhǎng)。從油氣的開(kāi)采到城市煤氣的配送,再到電力、可再生能源發(fā)電和輸配電網(wǎng)的最佳控制,橫河電機(jī)將整個(gè)能源供應(yīng)鏈以及上下水、工業(yè)用水等全部水業(yè)務(wù)都納入業(yè)務(wù)范圍。憑借橫河電機(jī)“作業(yè)改善咨詢(xún)能力和實(shí)現(xiàn)提案的集成能力”的優(yōu)勢(shì),不僅幫助用戶(hù)改進(jìn)工廠的生產(chǎn)工序,其還計(jì)劃使用戶(hù)價(jià)值鏈整體的現(xiàn)代化投資及工廠收益得到提高。
“能源和可持續(xù)發(fā)展事業(yè)部提出了‘用我們的技術(shù)創(chuàng)造出的清潔能源以實(shí)現(xiàn)全世界人們的富裕生活’的企業(yè)精神,我們希望成為致力于制造有利于地球環(huán)境的能源的合作伙伴。”中岡興志說(shuō),“在全球價(jià)值鏈中,中國(guó)用戶(hù)所發(fā)揮的作用很大,中國(guó)市場(chǎng)無(wú)疑是非常重要的市場(chǎng)。我們?cè)概c中國(guó)用戶(hù)一起,‘通過(guò)在整個(gè)價(jià)值鏈上實(shí)現(xiàn)安全且優(yōu)質(zhì)的運(yùn)營(yíng),為實(shí)現(xiàn)一個(gè)包容且可持續(xù)發(fā)展的社會(huì)做出貢獻(xiàn)’。”
此外,橫河電機(jī)預(yù)計(jì)未來(lái)用戶(hù)自身的能源過(guò)渡將轉(zhuǎn)向氫、氨等環(huán)境負(fù)荷較低的新能源。在這樣的新領(lǐng)域中,橫河電機(jī)通過(guò)過(guò)去的實(shí)際業(yè)績(jī)獲得業(yè)內(nèi)信賴(lài),還被殼牌公司選定為主要自動(dòng)化承包商(MAC),在荷蘭鹿特丹港建設(shè)荷蘭氫能1號(hào)工廠。作為MAC,橫河電機(jī)通過(guò)集成其系統(tǒng)和設(shè)備來(lái)優(yōu)化工廠的運(yùn)營(yíng)。荷蘭氫能1號(hào)工廠擁有一個(gè)200兆瓦(MW)的電解槽,每天生產(chǎn)多達(dá)60,000千克的綠色氫氣。該工廠生產(chǎn)的綠色氫氣通過(guò)管道運(yùn)輸?shù)铰固氐づ频哪茉春突@區(qū),取代煉油廠中使用的一些灰氫,以消減該工廠汽油、柴油和航空煤油等能源產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的二氧化碳。
解決能源行業(yè)客戶(hù)的痛點(diǎn)問(wèn)題
近年來(lái),中國(guó)能源消費(fèi)增速反彈,存在能源消費(fèi)總量高位達(dá)峰的趨勢(shì)。從需求側(cè)看,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化節(jié)奏短時(shí)被新冠疫情和國(guó)際局勢(shì)擾亂,能源利用效率提升不及預(yù)期;從供給側(cè)看,能源體系新舊接替仍缺少成熟可靠技術(shù)支撐,為保供應(yīng)安全,傳統(tǒng)化石能源和新興可再生能源雙增長(zhǎng)。
在橫河電機(jī)看來(lái),能源行業(yè)用戶(hù)可以通過(guò)改善正在運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備的收益以及進(jìn)一步節(jié)省人力來(lái)減少事故的發(fā)生,也有助于減輕環(huán)境負(fù)荷。比如針對(duì)石化行業(yè)人才老齡化、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、高效生產(chǎn)創(chuàng)造利潤(rùn)、減輕環(huán)境負(fù)荷等問(wèn)題,橫河電機(jī)長(zhǎng)期開(kāi)展研究與實(shí)踐,與客戶(hù)合作進(jìn)行AI導(dǎo)入效果實(shí)證實(shí)驗(yàn),從而實(shí)現(xiàn)質(zhì)量穩(wěn)定、高產(chǎn)、節(jié)能。
中岡興志介紹,階乘內(nèi)核動(dòng)態(tài)策略編程(FKDPP)——基于強(qiáng)化學(xué)習(xí)的人工智能算法已應(yīng)用于ENEOS Materials的化工廠。現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試中,這種自主控制人工智能在控制該工廠蒸餾塔幾乎一整年內(nèi),表現(xiàn)出高水平的性能。這是世界上首個(gè)正式采用強(qiáng)化學(xué)習(xí)人工智能直接控制工廠的范例,這種方法穩(wěn)定了質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)了高產(chǎn)并節(jié)約了能源。“今后,我們將通過(guò)與客戶(hù)的‘共創(chuàng)’,進(jìn)行豐富多彩的實(shí)證實(shí)驗(yàn),盡快為市場(chǎng)提供解決客戶(hù)痛點(diǎn)問(wèn)題的解決方案。”中岡興志胸有成竹地說(shuō)。
橫河電機(jī)面向2050年的社會(huì)提出可持續(xù)發(fā)展的三個(gè)目標(biāo):實(shí)現(xiàn)凈零排放;確保幸福安康;過(guò)渡到循環(huán)經(jīng)濟(jì)。為了達(dá)成這些目標(biāo),能源和可持續(xù)發(fā)展事業(yè)部將“支援多樣化能源生產(chǎn)、供給、利用、廢棄、再利用的價(jià)值鏈整體安全且最佳的運(yùn)用”作為任務(wù),以可再生能源為重點(diǎn)方針。例如收購(gòu)及獲得了今后有望在全球?qū)崿F(xiàn)需求增長(zhǎng)的家庭垃圾燃燒控制優(yōu)化技術(shù)解決方案。中岡興志分析了這樣一個(gè)案例。
橫河電機(jī)波蘭公司(Dublix)已在一家垃圾焚燒發(fā)電(WtE)廠完成了FuzEvent?燃燒控制解決方案的安裝。Dublix專(zhuān)門(mén)致力于提高工廠效率的解決方案,這類(lèi)工廠通過(guò)燃燒城市垃圾和生物質(zhì)發(fā)電,并為集中供暖提供蒸汽。該解決方案在克拉科夫垃圾焚燒發(fā)電廠的性能測(cè)試表明,它將垃圾焚燒量提高了2.5%(如果工廠滿負(fù)荷運(yùn)行,相當(dāng)于每年5,500噸)。同時(shí),它將有害廢氣的排放量保持在政府設(shè)定的范圍內(nèi),并確保穩(wěn)定的蒸汽流,以實(shí)現(xiàn)蒸汽輪機(jī)的優(yōu)化運(yùn)行,從而盡可能地提高國(guó)家電網(wǎng)的發(fā)電量,并向克拉科夫市提供集中供暖。
讓脫碳戰(zhàn)略成為現(xiàn)實(shí)
全球各行各業(yè)都在加倍努力,以實(shí)現(xiàn)2060年碳中和的目標(biāo)。歐洲在碳中和相關(guān)活動(dòng)中處于領(lǐng)先地位。它實(shí)施了產(chǎn)品碳足跡解決方案,利用測(cè)量數(shù)據(jù)和其他原始信息評(píng)估氣候變化對(duì)整個(gè)產(chǎn)品生命周期的影響。隨著碳邊境調(diào)節(jié)機(jī)制CBAM(碳關(guān)稅)等法規(guī)的通過(guò)以及數(shù)字產(chǎn)品護(hù)照(DPP)工具的引入,滿足這些政策的需求尤為迫切。為了讓流程制造商能夠計(jì)算單個(gè)產(chǎn)品的CO2排放量,橫河電機(jī)的子公司橫河電機(jī)數(shù)字公司利用豐富的信息和運(yùn)營(yíng)技術(shù)(IT和OT),開(kāi)發(fā)了OpreX碳足跡追蹤器。
2024年2月,橫河電機(jī)發(fā)布OpreX碳足跡追蹤器,這是OpreX?轉(zhuǎn)型系列中的一種解決方案,它既包含云服務(wù),根據(jù)從儀表系統(tǒng)、功率監(jiān)測(cè)器以及其他系統(tǒng)收集的測(cè)量數(shù)據(jù)和其他類(lèi)型的原始信息計(jì)算CO2排放量,又包含咨詢(xún)服務(wù),幫助客戶(hù)制定計(jì)算和減少CO2排放量的策略。它可實(shí)現(xiàn)CO2排放的可視化以及減排。為了計(jì)算CO2排放量,該服務(wù)實(shí)現(xiàn)了與SAP?提供的SAP可持續(xù)發(fā)展足跡管理服務(wù)和ERP解決方案的無(wú)縫集成,實(shí)現(xiàn)了基于歐洲標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品碳足跡(PCF)的可視化和管理。對(duì)歐洲標(biāo)準(zhǔn)的支持以及與SAP可持續(xù)發(fā)展足跡管理服務(wù)的聯(lián)動(dòng)是世界首創(chuàng),使流程制造業(yè)的公司能夠可視化和管理產(chǎn)品碳足跡。
中岡興志談道:“除了碳足跡追蹤器外,我們同時(shí)認(rèn)為為客戶(hù)的氫項(xiàng)目提供解決方案也是脫碳的根本對(duì)策,并且已向澳大利亞的商用綠色氫工廠交付了能源管理系統(tǒng)。”
橫河電機(jī)澳大利亞公司收到Monford Group公司的訂單,為Yuri綠氫項(xiàng)目的初始階段(“第0階段”)提供能源管理系統(tǒng)(EMS),該項(xiàng)目在澳大利亞建設(shè)工業(yè)規(guī)模的可再生氫氣生產(chǎn)綜合體。橫河電機(jī)所提供的能源管理系統(tǒng)(EMS),用于控制太陽(yáng)能發(fā)電廠、電池儲(chǔ)能系統(tǒng)(BESS)和電解槽。該能源管理系統(tǒng)由橫河電機(jī)集團(tuán)公司PXiSE Energy Solutions公司開(kāi)發(fā)。它將與綜合控制系統(tǒng)(ICS)相結(jié)合,后者專(zhuān)注于協(xié)同信息服務(wù)器解決方案。橫河電機(jī)還將根據(jù)另一合同為該項(xiàng)目的第0階段提供協(xié)同信息服務(wù)器解決方案。一旦安裝并集成這些系統(tǒng),Yuri設(shè)施的可再生能源生產(chǎn)將根據(jù)附近氨廠的運(yùn)營(yíng)需求、天氣及其他因素,實(shí)現(xiàn)自主管理,確保連續(xù)的穩(wěn)定性和發(fā)電質(zhì)量。
通過(guò)數(shù)字化轉(zhuǎn)型實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展
數(shù)字化轉(zhuǎn)型是目前所有產(chǎn)業(yè)進(jìn)行商業(yè)模式變革的必經(jīng)之路,“橫河電機(jī)將提供‘現(xiàn)有業(yè)務(wù)的數(shù)字化’解決方案,向客戶(hù)提供更大的價(jià)值,未來(lái)將是對(duì)‘整個(gè)供應(yīng)鏈的數(shù)字化’的支持”,中岡興志說(shuō)。
在安裝橫河電機(jī)的IoT系統(tǒng)之前,肯尼亞發(fā)電有限公司(KenGen)對(duì)于地理上比較分散的發(fā)電站都是單獨(dú)管理,在運(yùn)營(yíng)中進(jìn)行統(tǒng)一管理是一項(xiàng)挑戰(zhàn)。根據(jù)聯(lián)合國(guó)工業(yè)發(fā)展組織的要求,橫河電機(jī)開(kāi)發(fā)并部署了一個(gè)IoT系統(tǒng),該系統(tǒng)可以從綜合設(shè)施的管理辦公室訪問(wèn)IAU、II、IV和V號(hào)電站的數(shù)據(jù),從而能夠?qū)@些設(shè)施的發(fā)電性能進(jìn)行綜合遠(yuǎn)程管理。該系統(tǒng)利用了Exapilot運(yùn)營(yíng)效率改進(jìn)包和Exaquantum工廠信息管理系統(tǒng)。橫河電機(jī)還為KenGen的人員提供了該系統(tǒng)操作方面的培訓(xùn)。IoT系統(tǒng)可以集中管理每個(gè)發(fā)電站的發(fā)電機(jī)組的性能,幫助確定檢測(cè)到的問(wèn)題的原因,并提供相關(guān)設(shè)備維護(hù)狀態(tài)的信息。通過(guò)集成遠(yuǎn)程監(jiān)控、自動(dòng)化的根本原因分析和集中式歷史管理,確保及時(shí)執(zhí)行維護(hù),從而大幅提高了發(fā)電效率,并確保電力的穩(wěn)定供應(yīng)。總?cè)萘考s為575MW。
橫河電機(jī)通過(guò)數(shù)字化轉(zhuǎn)型和其他手段為客戶(hù)提供優(yōu)化運(yùn)營(yíng)和確保供應(yīng)鏈安全所需的支持,包括如地?zé)峒捌渌问降目稍偕茉吹纳a(chǎn)、供應(yīng)和利用等,以實(shí)現(xiàn)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。
橫河電機(jī)的能源與可持續(xù)發(fā)展業(yè)務(wù)部門(mén)致力于通過(guò)支持能源的有效利用和為實(shí)現(xiàn)可持續(xù)社會(huì)做出貢獻(xiàn)來(lái)保護(hù)環(huán)境。該業(yè)務(wù)部門(mén)以“利用我們的技術(shù)產(chǎn)生的清潔能源,為人們的福祉和生活質(zhì)量做出貢獻(xiàn)。”為2030年愿景,利用其在石油和天然氣、石化、可再生能源、電力、能源管理和儲(chǔ)能領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)知識(shí)和牢固的客戶(hù)關(guān)系,在從生產(chǎn)和供應(yīng)到使用、處置和回收的逐步多樣化的能源價(jià)值鏈中支持安全并優(yōu)化運(yùn)營(yíng)。正如中岡興志所言,通過(guò)參與幫助客戶(hù)實(shí)現(xiàn)脫碳戰(zhàn)略并為企業(yè)增值的項(xiàng)目,橫河電機(jī)將不斷為實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的社會(huì)貢獻(xiàn)力量。
摘自《自動(dòng)化博覽》2024年3月刊