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2023年，中國經(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)化升級的步伐加快，能源需求剛性增長的同時，能源利用效率穩(wěn)步提升，能源利用結(jié)構(gòu)更為清潔。研究機構(gòu)表明，中國人口開啟負(fù)增長階段，但人口規(guī)模對能源消費的托舉作用長期存在，城鎮(zhèn)化和老齡化助推能源消費電氣化、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完善，著力在保障能源安全的基礎(chǔ)上，加快實現(xiàn)可再生能源增長與替代。我國風(fēng)電、光伏等可再生能源發(fā)電裝機歷史性超越煤電，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)型提供堅實支撐。

努力實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的橫河電機為能源、化工、材料、制藥和食品等多個行業(yè)的客戶提供測量、控制和信息領(lǐng)域的先進(jìn)解決方案。其通過數(shù)字化技術(shù)的有效應(yīng)用，幫助客戶解決日益復(fù)雜的生產(chǎn)、資產(chǎn)和供應(yīng)鏈優(yōu)化等問題，實現(xiàn)向自主運營的過渡。通過遍布61個國家的122家公司的全球網(wǎng)絡(luò)，橫河電機致力于實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的社會。橫河電機集團(tuán)高級副總裁、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)介紹了橫河電機在能源和可持續(xù)發(fā)展領(lǐng)域的情況。

橫河電機集團(tuán)高級副總裁、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

橫河電機在中國的能源和可持續(xù)發(fā)展領(lǐng)域的業(yè)績正穩(wěn)步增長。從油氣的開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，橫河電機將整個能源供應(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“作業(yè)改善咨詢能力和實現(xiàn)提案的集成能力”的優(yōu)勢，不僅幫助用戶改進(jìn)工廠的生產(chǎn)工序，其還計劃使用戶價值鏈整體的現(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，“在全球價值鏈中，中國用戶所發(fā)揮的作用很大，中國市場無疑是非常重要的市場。我們愿與中國用戶一起，‘通過在整個價值鏈上實現(xiàn)安全且優(yōu)質(zhì)的運營，為實現(xiàn)一個包容且可持續(xù)發(fā)展的社會做出貢獻(xiàn)’。”

此外，橫河電機預(yù)計未來用戶自身的能源過渡將轉(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，橫河電機通過過去的實際業(yè)績獲得業(yè)內(nèi)信賴，還被殼牌公司選定為主要自動化承包商（MAC），在荷蘭鹿特丹港建設(shè)荷蘭氫能1號工廠。作為MAC，橫河電機通過集成其系統(tǒng)和設(shè)備來優(yōu)化工廠的運營。荷蘭氫能1號工廠擁有一個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)的綠色氫氣通過管道運輸?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)過程中產(chǎn)生的二氧化碳。

解決能源行業(yè)客戶的痛點問題

近年來，中國能源消費增速反彈，存在能源消費總量高位達(dá)峰的趨勢。從需求側(cè)看，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化節(jié)奏短時被新冠疫情和國際局勢擾亂，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。

在橫河電機看來，能源行業(yè)用戶可以通過改善正在運轉(zhuǎn)設(shè)備的收益以及進(jìn)一步節(jié)省人力來減少事故的發(fā)生，也有助于減輕環(huán)境負(fù)荷。比如針對石化行業(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、減輕環(huán)境負(fù)荷等問題，橫河電機長期開展研究與實踐，與客戶合作進(jìn)行AI導(dǎo)入效果實證實驗，從而實現(xiàn)質(zhì)量穩(wěn)定、高產(chǎn)、節(jié)能。

中岡興志介紹，階乘內(nèi)核動態(tài)策略編程（FKDPP）——基于強化學(xué)習(xí)的人工智能算法已應(yīng)用于ENEOS Materials的化工廠。現(xiàn)場測試中，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。這是世界上首個正式采用強化學(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，實現(xiàn)了高產(chǎn)并節(jié)約了能源。“今后，我們將通過與客戶的‘共創(chuàng)’，進(jìn)行豐富多彩的實證實驗，盡快為市場提供解決客戶痛點問題的解決方案。”中岡興志胸有成竹地說。

橫河電機面向2050年的社會提出可持續(xù)發(fā)展的三個目標(biāo)：實現(xiàn)凈零排放；確保幸福安康；過渡到循環(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、再利用的價值鏈整體安全且最佳的運用”作為任務(wù)，以可再生能源為重點方針。例如收購及獲得了今后有望在全球?qū)崿F(xiàn)需求增長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案例。

橫河電機波蘭公司（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專門致力于提高工廠效率的解決方案，這類工廠通過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)電廠的性能測試表明，它將垃圾焚燒量提高了2.5%（如果工廠滿負(fù)荷運行，相當(dāng)于每年5,500噸）。同時，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，以實現(xiàn)蒸汽輪機的優(yōu)化運行，從而盡可能地提高國家電網(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

全球各行各業(yè)都在加倍努力，以實現(xiàn)2060年碳中和的目標(biāo)。歐洲在碳中和相關(guān)活動中處于領(lǐng)先地位。它實施了產(chǎn)品碳足跡解決方案，利用測量數(shù)據(jù)和其他原始信息評估氣候變化對整個產(chǎn)品生命周期的影響。隨著碳邊境調(diào)節(jié)機制CBAM（碳關(guān)稅）等法規(guī)的通過以及數(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算單個產(chǎn)品的CO2排放量，橫河電機的子公司橫河電機數(shù)字公司利用豐富的信息和運營技術(shù)（IT和OT），開發(fā)了OpreX碳足跡追蹤器。

2024年2月，橫河電機發(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)測器以及其他系統(tǒng)收集的測量數(shù)據(jù)和其他類型的原始信息計算CO2排放量，又包含咨詢服務(wù)，幫助客戶制定計算和減少CO2排放量的策略。它可實現(xiàn)CO2排放的可視化以及減排。為了計算CO2排放量，該服務(wù)實現(xiàn)了與SAP?提供的SAP可持續(xù)發(fā)展足跡管理服務(wù)和ERP解決方案的無縫集成，實現(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，我們同時認(rèn)為為客戶的氫項目提供解決方案也是脫碳的根本對策，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)。”

橫河電機澳大利亞公司收到Monford Group公司的訂單，為Yuri綠氫項目的初始階段（“第0階段”）提供能源管理系統(tǒng)（EMS），該項目在澳大利亞建設(shè)工業(yè)規(guī)模的可再生氫氣生產(chǎn)綜合體。橫河電機所提供的能源管理系統(tǒng)（EMS），用于控制太陽能發(fā)電廠、電池儲能系統(tǒng)（BESS）和電解槽。該能源管理系統(tǒng)由橫河電機集團(tuán)公司PXiSE Energy Solutions公司開發(fā)。它將與綜合控制系統(tǒng)（ICS）相結(jié)合，后者專注于協(xié)同信息服務(wù)器解決方案。橫河電機還將根據(jù)另一合同為該項目的第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)附近氨廠的運營需求、天氣及其他因素，實現(xiàn)自主管理，確保連續(xù)的穩(wěn)定性和發(fā)電質(zhì)量。

 通過數(shù)字化轉(zhuǎn)型實現(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，“橫河電機將提供‘現(xiàn)有業(yè)務(wù)的數(shù)字化’解決方案，向客戶提供更大的價值，未來將是對‘整個供應(yīng)鏈的數(shù)字化’的支持”，中岡興志說。

在安裝橫河電機的IoT系統(tǒng)之前，肯尼亞發(fā)電有限公司（KenGen）對于地理上比較分散的發(fā)電站都是單獨管理，在運營中進(jìn)行統(tǒng)一管理是一項挑戰(zhàn)。根據(jù)聯(lián)合國工業(yè)發(fā)展組織的要求，橫河電機開發(fā)并部署了一個IoT系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以從綜合設(shè)施的管理辦公室訪問IAU、II、IV和V號電站的數(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運營效率改進(jìn)包和Exaquantum工廠信息管理系統(tǒng)。橫河電機還為KenGen的人員提供了該系統(tǒng)操作方面的培訓(xùn)。IoT系統(tǒng)可以集中管理每個發(fā)電站的發(fā)電機組的性能，幫助確定檢測到的問題的原因，并提供相關(guān)設(shè)備維護(hù)狀態(tài)的信息。通過集成遠(yuǎn)程監(jiān)控、自動化的根本原因分析和集中式歷史管理，確保及時執(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。

橫河電機通過數(shù)字化轉(zhuǎn)型和其他手段為客戶提供優(yōu)化運營和確保供應(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，以實現(xiàn)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。

橫河電機的能源與可持續(xù)發(fā)展業(yè)務(wù)部門致力于通過支持能源的有效利用和為實現(xiàn)可持續(xù)社會做出貢獻(xiàn)來保護(hù)環(huán)境。該業(yè)務(wù)部門以“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、能源管理和儲能領(lǐng)域的專業(yè)知識和牢固的客戶關(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值鏈中支持安全并優(yōu)化運營。正如中岡興志所言，通過參與幫助客戶實現(xiàn)脫碳戰(zhàn)略并為企業(yè)增值的項目，橫河電機將不斷為實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的社會貢獻(xiàn)力量。

摘自《自動化博覽》2024年3月刊