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这份研华科技的课件式材料,围绕“节能减排、双效升级”主题,系统展示了iEMS智慧能源方案如何支撑零碳园区建设。材料从园区管理痛点切入,给出“数字化转型—能源转型—零碳转型”的路径,并落到碳资产管理、能效管理和多个落地案例。对正在规划园区能源管控平台、或寻找碳管理数字化工具的企业用户来说,其中哪些痛点与自己吻合、哪条路径可借鉴,值得带着问题往下看。
核心判断
- 材料提出零碳智慧园区四步路径:数据可视化、能源可视化、能源管理、碳资产管理。
- 园区痛点集中在设备智能化低、信息孤岛、能源监管薄弱和用能成本高四类。
- iEMS方案按Level1设备能效管理和Level2碳资产与ESG两层架构搭建。
- 碳资产管理覆盖碳盘查、碳计量、碳减排、碳抵消、碳报告五个环节。
- 天津港零碳码头案例实现100%电力驱动、100%绿电、100%自给自足。
脱水解读
为什么此时提零碳园区
材料把碳达峰、碳中和定位为我国基于当前环境问题和能源危机提出的重大战略决策,并指出“十四五”时期我国进入以降碳为重点战略方向。在这一背景下,园区被赋予了特殊角色:它是产业活动的主要载体,承担产业零碳升级重任;同时聚集先进要素,被视为零碳突破点和标杆。
材料引用国际能源署数据说明部门排放结构:发电和供热占51%,工业占28%,交通占10%,住宅占4%。工业与发电合计接近八成,正是园区能源管理要面对的主体。
低碳试点体系已有一定基础。材料列出低碳省(区)6个、低碳城市81个、低碳工业园区51个、低碳社区8个、低碳城(镇)400个,认为这些绿色实践经验为后续建设零碳智慧园区奠定了基础。
园区管理的五类现实痛点
材料把园区管理现状归纳为五个方面。一是设备智能化程度低:设备品类多、品牌杂,基础设备没有实现数字化改造,运维管理困难。二是缺乏顶层设计:智慧化建设以碎片化功能为主,系统性考虑不足,各子系统封闭孤立。
三是信息化管理水平低:管理粗放,大量依靠人工,人力资源浪费严重,信息滞后、效率低、成本高。四是能源数据监管薄弱:数据不能有效共享和互通,获取困难,信息孤岛现象严重,系统之间无法联动。
五是用能成本高:缺乏对数据的有效挖掘,数据应用少,没有对能源数据的有效监管和利用,各个环节之间没有科学的能源监管手段,经营成本巨大。这五类痛点实际上指向同一个根源:数据没有打通、设备没有联网、管理没有抓手。
从数字化到零碳的四步路径
材料给出一条逐级递进的实现路径,共四步。第一步是数据可视化,做设备互联互通、数据采集与监测,属于数字化转型;第二步是能源可视化,做能源数据呈现、能效评价与管理。
第三步是能源管理,做效益分析、故障诊断与预测调优,属于能源转型;第四步是碳资产管理,做碳盘查、碳核算、碳交易,进入零碳转型。
这条路径说明,零碳不是单独一个系统,而是建立在数据采集和能效管理之上的延伸。前两步解决“看得见”,第三步解决“管得住”,第四步才谈“算得清”。
两层应用架构如何支撑
材料展示的iEMS智慧能源方案应用架构分为两层。Level1是智能化管理,包含iEMS/ECOWatch、iEMS/HVAC、iEMS/Compressor、iEMS/Power、iEMS/FacilityMgmt.等模块,覆盖暖通空调能效管理、空压机能效管理、电力管理、设备设施管理,关注用能EUI、人均能耗、负荷分析、能效诊断、预测性保养等。
Level2是永续经营,包含iEMS/CarbonR和iEMS/ESG,覆盖碳足迹盘查、碳排放分析、碳配额管理、碳中和策略管理、绿能战略、集团效益驾驶舱、分区用能KPI等。
架构底层由边缘智能控制器、嵌入式无风扇工业电脑、WISE-EdgeLink等边缘方案,接入电表、水表、气表、冷热量表以及HVAC、空压机、配电柜等设备,向上经公有云或私有云承载。
碳资产管理的五个环节
材料把碳资产管理拆成五个环节。碳盘查(Collect)依循国际ISO14064-1标准,量化碳配额与减碳差距,设定组织边界及运营设施排放量以避免遗漏或重复计算。碳计量(Measure)自动化收集与比较碳排放资料来源,鉴别组织及价值链热点,逐步累积排放因数以供品质稽核。
碳减排(Reduce)全面分析碳排基准值,设定减排组合以达成科学碳目标(SBTI),帮助企业实现低碳转型。碳抵消(Remove)由企业根据财务与商业策略管理碳抵消项目。碳报告(Report)披露企业碳履约资讯,向客户和利益相关者传达可持续发展价值。
这一闭环从盘查起步、以报告收口,五个环节前后衔接,缺一环碳数据就难以形成可披露的完整链条。
能效管理的技术抓手
在能效管理部分,材料强调多维度能效KPIs对标分析和主动优化运行策略,支持同一对象多个时段的纵向对比以评估改善结果,并以日历形式呈现能效对标结构。系统运行评估借助“流程图”构建根因分析模型,分析影响六大关键能效比的上下游因子,包括冷机效率、水泵效率、冷塔效率等。
能耗诊断分析(EMPA)依托WISE-PaaS/AIFS平台,采用多参数协同调节的算法模型,多点捕捉工况变化,结合工况及能耗情况自主调优。材料称该系统整理运行效率可提高20%以上。边缘计算技术则让应用程序在边缘侧发起,产生更快的网络服务响应。
数字孪生可视化支持仪表板组件、2D/3D组态配置建模,可导入GIS、BIM模型,并集成供配电、照明、冷热源、空调、电梯、水系统、消防、视频监控等多个子系统。
三个落地案例的量化成效
材料给出三个合作案例。天津港项目与金风科技合作,基于WISE-InsightAPM构建零碳码头智慧能源管理方案,引进3D引擎建设数字孪生系统,低代码化定制开发管控平台,实现清洁电力发电与负荷的优化配置和智能预测,保证码头“100%电力驱动、100%使用绿电、100%自给自足”。
上海航天智能合作的临港园区项目,针对光伏、风力、储能、超级电容等系统相互独立、设备分散、依赖人工巡检的问题,实现设备感知、接入、管理。材料称一栋大楼平均每月可减少约3000度用电量、3吨二氧化碳排放量,相当于增加160棵植树量;建筑运维管理效率提升20%,投诉率降低40%。
电力企业案例与清能华控合作,针对电力行业对IEC104、IEC61850等特有协议的支撑需求,以及控制中心、发电厂、变电站不同层级的数据可视化需求,提供完整解决方案。
图说解读
零碳园区四步走路径
材料把零碳智慧园区建设拆成四级台阶,从数据可视化起步,逐级走到碳资产管理。前两级属于数字化转型,解决设备互联和数据呈现;第三级进入能源转型,做效益分析和故障诊断;第四级才进入零碳转型。
这种阶梯式安排说明,碳管理不是空中楼阁。没有前面的数据采集和能效管理作底座,碳盘查和碳交易就缺少可信的数据来源。企业规划时可按这四级评估自己当前处在哪一级。
园区五类管理痛点
材料列出的五类痛点,覆盖设备、规划、管理、数据和成本五个维度。设备侧是品类杂、未改造;规划侧是碎片化、缺顶层设计;管理侧是靠人工、信息滞后;数据侧是不共享、成孤岛;成本侧是缺挖掘、监管手段不足。
这些问题彼此牵连:设备不联网导致数据采不上来,数据不共享又导致系统难联动,最终都反映为用能成本高。痛点的根源不在单点,而在于缺少一个统一的平台把设备和数据串起来。
中国部门碳排放构成
材料引用国际能源署2018年数据,发电和供热占中国碳排放的51%,工业占28%,两者合计接近八成。交通占10%,住宅占4%,其余为农业、商业及公共服务等。
这组结构说明,园区作为工业和产业活动的载体,其碳排放主要来自用电和用热。抓住电力与热力的能效管理,就抓住了园区降碳的大头。这也是材料把能源管理放在碳资产管理之前的现实依据。
iEMS两层应用架构
方案架构自下而上分三层。底层是边缘方案与设备接入,包括边缘智能控制器、嵌入式工业电脑、WISE-EdgeLink,连接电表、水表、气表、冷热量表及HVAC、空压机、配电柜等。
中层是Level1智能化管理,聚焦暖通、空压机、电力、设备设施的单体能效;顶层是Level2永续经营,承接碳足迹盘查、碳配额管理、碳中和策略和ESG。这种分层让能效数据可以自然上卷为碳数据,避免另起炉灶重复建设。
碳资产管理五环节闭环
碳资产管理被拆成盘查、计量、减排、抵消、报告五个环节,材料以环形方式呈现,说明它们不是一次性动作,而是持续循环。盘查依循ISO14064-1标准设定组织边界,计量负责自动化收集与比较排放资料,减排对接科学碳目标,报告面向客户和利益相关者披露。
其中碳抵消由企业根据财务与商业策略管理项目。五个环节首尾相接,报告披露后又为下一轮盘查提供基线参照。
天津港零碳码头三个百分百
天津港第二集装箱自动化码头项目与金风科技合作,基于WISE-InsightAPM构建零碳码头智慧能源管理方案,引进3D引擎建设数字孪生系统,低代码化定制开发管控平台。
项目利用码头内闲置空间建设风电、光伏,协同调度电源、储能和可调负荷,实现高比例可再生能源利用。最终保证码头“100%电力驱动、100%使用绿电、100%自给自足”。三个百分百把零碳从概念变成了可验收的运营指标。
临港园区节能成效
上海航天智能合作的临港园区案例中,材料给出两组量化结果。节能方面,一栋大楼平均每月可减少约3000度用电量、3吨二氧化碳排放量,相当于增加160棵植树量。
运维方面,通过建立数字化指标管理体系,对设备完好率、开启率、故障率、保养完成率、巡检完成率、漏检率进行管控,使建筑运维管理效率提升20%,投诉率降低40%。节能数字与运维数字并列,说明平台价值不只在省电,也在省人力。
数据解读
| 指标 | 数值 | 单位 | 出处 |
|---|---|---|---|
| 发电和供热 | 51 | % | 第2页 中国各部门碳排占比 |
| 工业 | 28 | % | 第2页 中国各部门碳排占比 |
| 交通 | 10 | % | 第2页 中国各部门碳排占比 |
| 住宅 | 4 | % | 第2页 中国各部门碳排占比 |
材料引用国际能源署2018年数据给出四个部门占比:发电和供热51%、工业28%、交通10%、住宅4%。发电供热与工业两项合计79%,是碳排放的绝对主体。 对园区而言,这一结构意味着降碳重点应放在用电和用热环节。材料随后把能源可视化和能效管理放在碳资产管理之前,与这一排放结构相匹配。占比数据也提示,园区碳盘查的边界设定必须覆盖外购电力和热力。
| 指标 | 数值 | 单位 | 出处 |
|---|---|---|---|
| 低碳省(区) | 6 | 个 | 第2页 低碳试点体系建设现状 |
| 低碳城市 | 81 | 个 | 第2页 低碳试点体系建设现状 |
| 低碳工业园区 | 51 | 个 | 第2页 低碳试点体系建设现状 |
| 低碳社区 | 8 | 个 | 第2页 低碳试点体系建设现状 |
| 低碳城(镇) | 400 | 个 | 第2页 低碳试点体系建设现状 |
材料列出五类低碳试点数量:低碳省(区)6个、低碳城市81个、低碳工业园区51个、低碳社区8个、低碳城(镇)400个。数量差异反映试点体系覆盖的层级不同,城(镇)层级铺开最广。 其中低碳工业园区51个,是园区类主体直接可对标的对象。材料认为这些绿色实践经验为广泛铺开、数字化全面赋能园区零碳进程奠定了基础。试点数量本身不是目标,可复制经验才是后续推广的关键。
| 指标 | 数值 | 单位 | 出处 |
|---|---|---|---|
| 码头电力驱动比例 | 100 | % | 第18页 天津港零碳码头案例 |
| 码头绿电使用比例 | 100 | % | 第18页 天津港零碳码头案例 |
| 大楼月节电量 | 3000 | 度 | 第20页 临港园区案例 |
| 大楼月减碳量 | 3 | 吨 | 第20页 临港园区案例 |
| 等效植树量 | 160 | 棵 | 第20页 临港园区案例 |
| 运维管理效率提升 | 20 | % | 第20页 临港园区案例 |
| 投诉率降低 | 40 | % | 第20页 临港园区案例 |
| 系统运行效率提高 | 20 | %以上 | 第14页 能耗诊断分析 |
案例数据分两类。天津港零碳码头给出三个100%:电力驱动、使用绿电、自给自足,属于结构性指标。临港园区则给出运营性指标:一栋大楼每月节电约3000度、减碳3吨、等效植树160棵,运维效率提升20%,投诉率降低40%。 此外能耗诊断分析部分提到系统整理运行效率提高20%以上。这些数字共同说明,平台价值既有一次性的节能收益,也有持续性的运维改善。企业评估方案时可把结构指标和运营指标分开看。
附件资料
崔莹莹:构建综合能源管理平台 打造零碳园区绿色引擎.pdf
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