點開臺達集團的網站,“節能環保愛地球”這句話盡入眼簾。
從1971年臺達集團創立至今,面對日益嚴重的氣候變化,其長期關注環境議題,“環保節能愛地球”早已不是簡單的一句口號,而是滲入臺達人血液中的經營使命。其持續開發創新節能產品及解決方案、不斷戮力提升產品的能源轉換效率,以減輕全球暖化對人類生存的沖擊。近年來,臺達集團已逐步從關鍵元器件制造商邁入整體節能解決方案提供者,深耕“電源及元器件”“自動化”與“基礎設施”三大業務范疇。
2020年9月22日,我國在75屆聯合國大會上提出二氧化碳排放力爭在2030年前達到峰值,努力爭取在2060年前實現碳中和。實現碳達峰、碳中和,是中國向世界的莊嚴承諾,也是一場廣泛而深刻的經濟社會系統性變革。“雙碳”目標成為指引經濟社會發展的重要指示牌。這恰與臺達的理念不謀而合。臺達-中達電通機電事業部總經理陳敏仁表示,伴隨著全球工業的發展,企業對能源的消耗越來越大,為避免到2050年出現顯著的氣候變化,我國政府制定了“30·60”雙碳目標,目的是減少二氧化碳排放,鼓勵企業使用綠色能源。
為綠色低碳提供解決方案
據統計,近十年來,中國二氧化碳排放量始終居于全球首位,2020年,中國排放二氧化碳近99億噸,占全球排放比重高達30.66%,到2030年中國碳排放總量預計將進一步上升至104~110億噸之間的峰值水平。從碳排放結構來看,中國電力與熱力部門和工業部門的碳排放占比遠超全球整體水平。減小排放絕對量和調整用能結構是中國實現“雙碳”目標所面臨的一項重大挑戰。
陳敏仁談道:“能源需求越來越大,但是碳排放又不能增加,這就要求未來的工廠和樓宇建筑需要變得更智能,系統之間信息可以更好的共享,實現跨系統的控制;能源使用效率更高效,減少碳排放,節省運營成本。這將帶來更多涉及節能改造、廠務監控智能化、光伏發電及儲能、能源管理平臺建置和能源數據分析等方面的市場需求。”
陳敏仁具體介紹了臺達在綠色低碳領域的產品和解決方案:
臺達依托自有的能源管理平臺、廠務監控平臺、高能效電機,以及PLC控制器、溫度控制器、智能電表、變頻器等全系列工控產品,開發相應的節能應用解決方案;主要應用在工廠的公用系統,如空調、空壓、排氣、供水、照明及環境監控等環節;從2010到2020年,臺達高效產品與解決方案已協助全球客戶節省約335億度電,相當于同時減少1,780萬噸以上的二氧化碳排放。
依托臺達工業能源管理系統DIAEnergie,與多功能智能電表、以太網交換機以及各種控制設備,構建能源監控解決方案,對用電系統各環節特別是高能耗設備進行數據采集、對數據作系統性分析、發現異常能耗及節能空間。通過持續優化設備運轉效率、改善生產流程及制定能源管理策略,達到提高能源使用效率的目的。能源管理軟件以系統化的方法,為企業對能源消耗結構的分析提供依據,最終提高能源管理效率和利用率。
工廠另外可節能的部分是各種運行設備,其中最重要的是各種電機,通過提升電機效率,即可達到節能的目的。低轉速時,永磁式同步電機效率遠高于傳統感應式電機,為此,臺達開發具備高效率、輕量化及高功率密度特性的永磁同步磁阻電機MSI系列,電機效率全部優于IE4標準,部分型號甚至高達IE5標準,綜合節能達到5%~10%,不同額定負載下效率差低至0.1%;尺寸更小,節省安裝空間;噪音相對感應馬達噪音降低5~10dB。
臺達廠務監控平臺則可對廠務系統及安全系統進行集中監控,實時了解系統運行狀況,排除設備隱患;監視設備的運轉狀態、根據生產環境要求智能調整系統參數,以確保生產正常;智能提醒,依設備故障的狀況提供解決方法。從而節約人力,提升廠務人員工作效率;進行故障統計及異常分析減少設備停機時間;對無塵環境進行精準控制,確保產品良率等效益。
除了電機產品本身的高能效特點外,臺達也充分利用自身在變頻領域的優勢,專研高能效永磁同步磁阻電機和控制方式,并把二者整合成為“高能效傳動系統”,其具有的現實意義是通過“整合”以降低系統能耗。即言之,同步磁阻電機與臺達變頻器M300系列、C2000Plus系列結合,驅動系統的能效提升效果更為顯著,對空壓機、水泵、風機等、擠出機等有能效需求的場合中,有非常強大的節能效果。
解決客戶痛點問題
“十四五”期間,我國產業結構和能源結構調整優化取得明顯進展,重點行業能源利用效率大幅提升,煤炭消費增長得到嚴格控制,新型電力系統加快構建,綠色低碳技術研發和推廣應用取得新進展,綠色生產生活方式得到普遍推行,有利于綠色低碳循環發展的政策體系進一步完善。預計到2025年,非化石能源消費比重達到20%左右,單位國內生產總值能源消耗比2020年下降13.5%,單位國內生產總值二氧化碳排放比2020年下降18%,為實現碳達峰奠定堅實基礎。
在此過程中,中國工業用戶在實現“雙碳”目標方面仍然存在諸多問題。“當前,很多國內工業企業缺乏完善的能源信息分析工具,難以有效監測和評估主要能耗設備的使用效率;缺少決策支持數據庫,對于節能評估無法提供參考依據;缺乏有效的企業能效評估指標體系,導致節能管理措施難以落地,從而使企業的能源成本變得不可控。”陳敏仁說道,“除此之外,傳統工廠在OT與IT系統結合上出現斷層,能源數據無法可視化,導致決策者就算想要優化能源效率也無從判斷。例如工廠的管理者一般只能看到一個生產車間的整體用電量,而無法掌握單一設備的用電數據,故采用的節能措施也往往效果有限。”
臺達可針對不同企業的行業應用特點,提供不同的診斷對象和評價標準,并通過診斷模型將企業的問題進行精細化分析,找出關鍵能耗系統及問題點,結合臺達在能源管理及廠務節能可視化方面的經驗,為客戶量身定做解決方案,做到對癥下藥,快速解決客戶痛點。
正如陳敏仁所言,工業企業實現“雙碳”目標不只是采用能源管理,它與綠色制造和智能工廠更是密不可分。針對綠色智能工廠的需求,臺達擁有豐富且完整的工業自動化產品,更有可以滿足設備智能化、設備聯網、設備物聯網智能管理、生產制造可視化管理、智能廠務監控、能源管理等需求的各種產品、系統、平臺等解決方案。他舉例說明:對工廠內的生產設備、產線的能源使用情況臺達能進行監控,讓能源使用可視化,發現節能機會點;采用智能電表直觀體現出設備的能源消耗狀況;將臺達的PLC及智能傳感器應用于空調送風機的控制,可以做到實時運算,再通過變頻器對室內正壓穩定控制,實現系統層的節能;使用臺達設備聯網平臺,則可統一制造現場的各種通訊標準,無縫串聯OT與IT兩大系統;使用臺達工業組態軟件VTScada,可有效監控工廠內各種水、氣等能源消耗;制造可視化管理系統DIAMMP則按照不同的需求,讓設備的運作數據以不同的內容方式呈現。
面對經濟社會百年未有之變局和新時代的機遇與挑戰,推動低碳和零碳能源技術與數智技術不斷實現雙重突破并進一步緊密結合成為實現“雙碳”目標的關鍵點,臺達正在依托實踐和創新使得數字化技術在各個領域成為碳達峰、碳中和的助推器。其為此提供了OT層+IT層的完整解決方案,并透過AI數據分析與優化,實現能源的智能化管理,通過控制算法以及雲平臺DIACloud云數據分析實現系統節能優化。
踐行“雙碳”實現綠色智能制造
近年來,大數據、人工智能等新一代信息技術與實體經濟加速融合,正驅動生產方式和生活方式發生深刻改變,在推進經濟社會向低碳化、綠色化方向轉型中的作用也日益凸顯。數字化技術和人工智能與傳
統產業結合,產生智慧能源、智慧農業、智能制造、智慧交通、智慧醫療、智慧城市等新的產業業態,在創造新價值的同時有效整合各種要素資源,實現要素精準投入、生產過程精準控制、供需高效匹配,在節能降耗、提升效率和循環利用等方面都起到關鍵作用。數字化技術與傳統產業的深度融合為實現“雙碳”目標探索新的道路。以創新引領的清潔能源革命、信息技術與數字經濟將在未來10年到20年共同推動下一輪經濟繁榮,這將成為各國發展戰略的重心,也是中國邁向第二個百年目標的重要驅動力。
臺達自創立以來,始終積極踐行節能減碳目標,設定能源績效目標,成立能源管理小組。與此同時,其整合自身能力與產品方案,推行用數字化技術賦能制造業能通過提高質量、降低原材料損耗等方式降低生產成本,由智能產品為“點”出發投入智能產線發展,通過多條“線”的堆迭形成智能工廠的“面”,幫助工業企業構建完整的綠色智能制造戰略中心,減少碳排放,實現綠色智能制造的愿景。
“在‘碳達峰、碳中和’目標的大背景下,工業發展亟需從智能制造升級為綠色智能制造,‘綠色+智能’制造將是提升制造企業未來競爭力的關鍵著力點。”陳敏仁篤定地說。
據記者了解,臺達在自有工廠和建筑物中踐行“綠色低碳”的設計理念及節能方案的導入,并透過自有工廠的方案驗證,積累行業Know-how,持續優化臺達綠色低碳解決方案。自2014年達成主要廠區用電密集度下降50%目標后,其2020年用電密集度再度減少30%,2011年~2020年累計施行2,270項次節能方案,節電2.8億度,約減少21.7萬噸碳排放。此外,臺達在綠建筑領域也積極探索,至2020年,臺達已在全球范圍內自建及捐建了28棟綠色建筑,以及2座綠色數據中心,并取得LEED黃金級,白金級認證。
陳敏仁補充道:“在踐行‘雙碳’目標方面,臺達已經宣布加入全球再生能源倡議組織RE100,承諾全球所有據點,于2030年達成100%使用再生電力及碳中和的總目標。臺達營運據點遍布全球五大洲,將會以自主節能、運用太陽能自發自用以及自行投資再生電力電廠等能力為主,同時評估當地綠電市場的交易成熟度,搭配綠色購電協議(Power Purchase Agreement,簡稱PPA)或再生能源憑證(Renewable Energy Certificates,簡稱RECs),致力達到承諾目標。”
臺達不僅躬行實踐,還透過加入RE100倡議將進一步帶動供應鏈發展綠能,提供客戶核心節能減碳技術經驗,并且為整體產業實現百分百使用再生電力及碳中和做好準備。
近日,為幫助廣大企業用戶快速了解實現綠色智能制造的新技術、新方案,以“偕行雙碳智造未來”為主題的2022臺達減碳之旅全國巡展展車于8月15日正式起航。巡展從東北啟程,為期8個月,輻射華東、華南、華西、華中、華北、東北等區域,先后在全國40多個重點城市舉辦,整體規劃行程超過30,000公里。展示內容包括智能制造管理、數字可視化監控等管理節能解決方案;高效電機及調速變頻技術等設備節能解決方案;精密加工、機器人工作站、智能上下料、3C設備檢測、智能倉儲等系統節能解決方案;工廠、城區公共設施的供配電方案以及建筑節能、照明節能、空調節能等智能樓宇節能方案。相信這會是臺達又一次響應“雙碳”目標的極佳實踐。
數字化及智能化技術,作為可以在企業生產端到端過程中和資產全生命周期管理中廣泛應用的新興技術,能夠幫助企業快速提高生產制造和能源使用效率,減少二氧化碳排放,最終實現“綠色+智能”制造,這是當下企業破局“碳雙控”的最佳武器。“面對全球氣候變暖危機、能源消耗和碳排放的成倍增長,臺達將持續投入產品研發與技術創新,提供高效率且可靠的節能整合方案與服務,為人類永續生存發展盡一份力量。”陳敏仁的一席話讓我們對臺達助力制造業實現“雙碳”目標和綠色智能制造充滿期待與信心。
摘自《自動化博覽》2022年9月刊