從提出“雙碳”目標到構建從中央頂層設計到地方創新實踐的“雙碳”“1+N”政策體系,我國綠色低碳轉型的步伐明顯加快。2023政府工作報告再次強調“科學有序推進碳達峰碳中和”,這是自2020年來“雙碳”目標提出后,“雙碳”第三次被寫入政府工作報告。乘著政策的東風,我國綠色低碳產業發展迅速,傳統產業綠色低碳改造升級全面推行,能源資源利用效率和清潔生產水平不斷提高。
在數字化和綠色化的“雙化”協同背景下,綠色制造成為工業領域“雙碳”工作的重要著力點和制造業綠色化發展的重要抓手。工業互聯網作為新一代信息技術與制造業深度融合的產物,成為制造業節能降碳增效的新驅動力。2022年《工業領域碳達峰實施方案》指出要推進工業領域數字化轉型,建立數字化碳管理體系,推廣“工業互聯網+綠色低碳”解決方案和工業APP。卡奧斯COSMOPlat 作為工業互聯網領域引領者,創新建設綠色制造技術體系,促進制造業綠色低碳轉型,為推動經濟高質量發展提供新動力。
賦能工業雙碳場景
卡奧斯COSMOPlat 構建綠色制造體系
從工廠到園區,領跑雙碳新賽道
卡奧斯COSMOPlat 面向工業綠色低碳場景需求,深挖數字技術在節能減排方面的潛力,從賦能數字化轉型進一步拓展到賦能全面綠色化轉型,以創建綠色工廠和綠色工業園區為牽引,收獲了大量可復制的“雙化”成功實踐和轉型經驗。
海爾天津洗衣機互聯工廠作為國內首個“可持續燈塔工廠”,基于卡奧斯“產業+智慧能源“方案,建立設備用電負荷模型和基于單臺生產能耗模型的排產優化方法,實現節電35%、減碳36%。立足窯爐產業痛點,卡奧斯COSMOPlat打造窯爐解決方案,鏈接窯爐工廠、政府管理部門、設備改造和服務商,提供窯爐關鍵運行參數狀態監測、運行工況優化、故障診斷及預測性維護等服務,實現魯中耐材改造后能耗成本降低15%。
從工廠端到工業園區,海爾中德智慧園區依托卡奧斯能源總控平臺,對園區綜合能源進行了管控調度優化,實現能源綜合利用效率提升80%以上,成為國際先進的工業4.0示范基地。天津八里臺鎮5G+智慧安全雙碳園區采用卡奧斯“源網荷儲“全方位能源管理模式,實現能耗降低10%,碳減排15%,同時通過融入碳資產管理平臺量化碳排放、追溯碳排放軌跡,助力園區對碳排放實時掌控、合理分配,為碳資產全面市場化交易做好準備。
在卡奧斯COSMOPlat 的賦能下,海爾已完成了國內43家整機工廠的碳盤查行動,同時將低碳節能融入產品全生命周期,實現2022年單位產值能耗降低16%、碳減排4.76%,為制造企業“雙化”轉型開啟可持續未來提供了有益經驗,助力我國“雙碳”目標加速落地。
卡奧斯COSMOPlat 綠色制造體系價值
兩大技術維度
卡奧斯COSMOPlat 增強綠色制造技術發展內生動力
時域分解、空域集成,2大技術厚植雙碳底色
綠色制造是綜合考慮環境影響和資源消耗的現代化制造模式,涉及制造、環境、資源三大領域和產品全生命周期,屬于廣義的“大制造”范疇。卡奧斯COSMOPlat 面向綠色制造的時域分解、空域集成特性,不斷優化技術研發方向,構建工業雙碳綜合解決方案的能力。
(1)時域分解維度
綠色制造的目標是使產品從設計、制造、包裝、運輸、使用到回收處理的整個產品生產周期中,對環境負面影響極小,資源利用率極高,并使企業經濟效益、社會效益和生產效益得到協調優化。因而,產品生命周期主線成為綠色制造技術體系的核心技術主線,生命周期評價法也成為支撐產品全生命周期綠色制造的核心工具。
建立健全重點產品碳排放核算方法是我國“十四五”期間建立完善碳排放統計核算體系的重點任務。由于碳足跡覆蓋了從生產到消費的端到端供應鏈各環節,因而需要對產品、工藝或活動從原料開采到回收利用的整個生命周期各個時間階段的碳排放進行量化。而如何快速、可靠地量化和評價產品全生命周期的資源消耗和環境影響,則成為綠色制造面臨的重要挑戰。
卡奧斯COSMOPlat 以家電產品的碳足跡標準為落腳點,通過對重點產品的碳足跡進行全生命周期量化和評價,建立產品碳標簽、碳足跡數據庫,開發面向復雜單元過程的產品碳足跡核心模塊,打造創新引領的標準、行業示范和綠色供應鏈。隨著企業PDM/PLM平臺的普及和產品全生命周期高質量大數據的接入,產品全生命周期在線量化評價,必然在促進綠色制造特別是綠色供應鏈建設方面發揮更大的作用。
綠色制造時域分解特性
(2)空域集成維度
產品在全生命周期的各個過程均對應著相應的制造系統,都存在著資源消耗包括各種能源和物料的消耗。對于不同的產品,這種資源消耗呈現出不同的特點:流程制造業(如煤炭、發電)主要集中在原材料獲取和產品制造環節,離散制造業(如汽車、家電)則有差異地分布在產品生命周期的各個階段。從整體上看,制造系統具有顯著的高能耗和高排放特點,是我國碳排放的主要來源,需要深入開展相關碳排放量化研究。我國的“雙碳”政策體系也明確提出要推動各行業、企業開展碳排放核算方法學研究,構建碳排放動態核算體系。
要實現制造系統全面、真實和準確的碳排放量化,需要研究制造系統之間的碳排放流動方式,確定制造系統內的園區、企業、工廠、車間、單元和設備的碳排放界面,構建相應的碳排放量化模型。與此同時,在產業層面推動互聯網、大數據、人工智能等新興技術與綠色制造技術的深度融合。
在已有工業互聯網技術的基礎上,卡奧斯COSMOPlat 面向工業園區碳排放場景,開發碳資產管理平臺,實現園區企業碳排放數據的近實時量化、溯源分析、預測預警和報告生成,支撐企業對排放源、碳配額的有效管理,以及對碳市場的趨勢預測和交易輔助決策。
踏著產業變革的浪潮,卡奧斯COSMOPlat 未來將發揮行業引領示范作用,攜手生態方加強核心技術攻關,持續完善綠色制造體系,促進更多應用場景落地,加快制造業綠色化、低碳化轉型,走深走實我國綠色低碳、可持續發展之路。