來源:日照日報
2024-09-26 10:15:09
原標題:日照市工業(yè)領(lǐng)域數(shù)字技術(shù)推進節(jié)能降碳路徑研究
來源:日照日報
原標題:日照市工業(yè)領(lǐng)域數(shù)字技術(shù)推進節(jié)能降碳路徑研究
來源:日照日報
張海亮 苑芳惠 郭金龍 高鈺涵
隨著全球氣候變化和資源環(huán)境約束日益加劇,碳達峰與碳中和已成為實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。《中共中央關(guān)于進一步全面深化改革、推進中國式現(xiàn)代化的決定》指出,要健全促進實體經(jīng)濟和數(shù)字經(jīng)濟深度融合制度,加快推進新型工業(yè)化,推動制造業(yè)高端化、智能化、綠色化發(fā)展。近年來,我市將“雙碳”戰(zhàn)略納入經(jīng)濟社會發(fā)展和生態(tài)文明建設(shè)的整體布局,持續(xù)健全完善“雙碳”政策體系,調(diào)整優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),推進數(shù)字化綠色化轉(zhuǎn)型,在節(jié)能降碳方面取得了一定成效。隨著大數(shù)據(jù)、云計算、區(qū)塊鏈、人工智能和數(shù)字孿生等數(shù)字技術(shù)加速創(chuàng)新,數(shù)字技術(shù)正日益融入我市工業(yè)領(lǐng)域發(fā)展全過程,在賦能節(jié)能降碳、加快發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力等方面發(fā)揮了重要支撐作用。我市工業(yè)領(lǐng)域鋼鐵、化工、漿紙等重點行業(yè)及工業(yè)園區(qū)與數(shù)字技術(shù)的深度融合,對提高能源資源利用效率,驅(qū)動工業(yè)綠色低碳轉(zhuǎn)型提供了重要的技術(shù)路徑。
一、數(shù)字技術(shù)推進工業(yè)節(jié)能降碳分析
1.促進工業(yè)生產(chǎn)綠色化。數(shù)字技術(shù)可為工業(yè)領(lǐng)域生產(chǎn)流通環(huán)節(jié)中的節(jié)能改造、節(jié)約用料、供需精準對接、物流線路優(yōu)化、材料回收等提供有力支撐,全方位助力工業(yè)節(jié)能減排。
2.賦能工業(yè)領(lǐng)域碳管理。基于云計算、大數(shù)據(jù)等數(shù)字技術(shù),可實現(xiàn)在線實時監(jiān)測,更加精確地進行碳排放核算。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標識解析碼解決了碳管理領(lǐng)域中數(shù)據(jù)可靠性和數(shù)據(jù)溯源的關(guān)鍵問題。衛(wèi)星遙感可以監(jiān)測不同地區(qū)乃至具體工業(yè)園區(qū)的碳源和碳匯,動態(tài)呈現(xiàn)碳源和碳匯分布。
3.助力工業(yè)碳交易、碳金融發(fā)展。通過區(qū)塊鏈技術(shù)可以對各環(huán)節(jié)碳資產(chǎn)數(shù)據(jù)、碳配額交易數(shù)據(jù)等進行實時上鏈存證,實現(xiàn)多層級穿透式核查監(jiān)管、在線跟蹤溯源等。人工智能可運用在碳價預(yù)測方面,云計算基礎(chǔ)設(shè)施可為碳管理分析提供算力和存儲等基礎(chǔ)支撐等。
二、數(shù)字技術(shù)賦能工業(yè)重點行業(yè)節(jié)能降碳路徑
目前,我國工業(yè)領(lǐng)域能源消費占總量的2/3左右,碳排放量占比70%左右,鋼鐵、化工、漿紙等重點行業(yè)碳排放量占工業(yè)領(lǐng)域碳排量一半以上,是實現(xiàn)“雙碳”目標的重中之重。數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用提高了設(shè)備利用率,降低了生產(chǎn)成本的同時提高生產(chǎn)效率,是工業(yè)行業(yè)實現(xiàn)節(jié)能降碳改造升級、保持可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。
1.生產(chǎn)工藝優(yōu)化。隨著AI大模型逐步賦能鋼鐵行業(yè),人工智能技術(shù)正支持鋼鐵行業(yè)的定制化生產(chǎn)、工藝調(diào)優(yōu)等,從而提高生產(chǎn)效率、降低成本并增強企業(yè)的競爭力。例如,AI大模型能將時序數(shù)據(jù)、表格數(shù)據(jù)、工藝參數(shù)、行業(yè)機理等Token化,通過機器學(xué)習(xí),實現(xiàn)對最優(yōu)的參數(shù)進行預(yù)測,顯著降低了熱軋生產(chǎn)線調(diào)優(yōu)時間,并提高預(yù)測精度和鋼板成材率。
2.產(chǎn)線柔性配置。產(chǎn)線柔性配置意味著生產(chǎn)線能夠快速適應(yīng)不同原料、產(chǎn)品規(guī)格和市場需求的變化,減少轉(zhuǎn)換生產(chǎn)時的調(diào)整時間和資源浪費。物聯(lián)網(wǎng)(IOT)和云計算在此發(fā)揮了關(guān)鍵作用。例如,漿紙企業(yè)在漿紙生產(chǎn)中,原料種類多樣,從木片到廢紙,每種原料的處理工藝和所需設(shè)備有所不同。通過IOT技術(shù)收集生產(chǎn)線各環(huán)節(jié)的實時數(shù)據(jù),結(jié)合云計算平臺的強大計算能力,企業(yè)可以實現(xiàn)智能排產(chǎn),自動優(yōu)化生產(chǎn)計劃,確保資源高效利用。同時,物料管理系統(tǒng)能精準追蹤原料庫存和流動情況,根據(jù)生產(chǎn)需求動態(tài)調(diào)整原料配比,實現(xiàn)產(chǎn)線的靈活配置,提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品多樣性。
3.能耗數(shù)據(jù)監(jiān)測。鋼鐵企業(yè)能源管理的難點在于能耗計量點多、能源介質(zhì)種類多,計量點分散在各生產(chǎn)車間,導(dǎo)致通過人工獲取的能耗計量不及時,效率低,也不能對數(shù)據(jù)進行有效分析。基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的能源管控系統(tǒng),采用“大數(shù)據(jù)+機理+算法”,對用能情況進行評價、衡預(yù)測、耦合優(yōu)化分析;通過與生產(chǎn)工藝、設(shè)備等物質(zhì)流的數(shù)據(jù)共享、信息協(xié)同,建立能源流、物質(zhì)流、碳素流的協(xié)同仿真系統(tǒng),實現(xiàn)能源與鋼鐵主體生產(chǎn)的深度協(xié)同優(yōu)化,提出能源綜合優(yōu)化方案,提高能源利用效率。
4.質(zhì)量精準追溯。化工行業(yè)對產(chǎn)品質(zhì)量有著極高的要求,任何微小的質(zhì)量波動都可能影響最終產(chǎn)品的性能和安全性。區(qū)塊鏈和大數(shù)據(jù)分析為化工產(chǎn)品的質(zhì)量精準追溯提供了可能。在化工生產(chǎn)過程中,從原材料采購、生產(chǎn)過程到成品出庫,每一步都可能影響產(chǎn)品質(zhì)量。通過區(qū)塊鏈技術(shù),可以建立一個不可篡改的產(chǎn)品生命周期記錄系統(tǒng),記錄每一批次原料的來源、生產(chǎn)過程參數(shù)、質(zhì)量檢驗報告等信息。當(dāng)產(chǎn)品出現(xiàn)問題時,企業(yè)可以迅速追溯問題源頭,無論是原料質(zhì)量問題還是生產(chǎn)過程中的偏差,都能精準定位,及時采取措施,保障產(chǎn)品質(zhì)量,同時增強消費者對品牌的信任。
三、數(shù)字技術(shù)賦能工業(yè)園區(qū)節(jié)能降碳路徑
當(dāng)前我市正以嵐山化工產(chǎn)業(yè)園、莒縣海右化工產(chǎn)業(yè)園等為重點,推動能源系統(tǒng)優(yōu)化和階梯利用,持續(xù)優(yōu)化生產(chǎn)裝置工藝,推廣節(jié)能降碳技術(shù),通過“橫向耦合、縱向延伸”構(gòu)建園區(qū)內(nèi)綠色低碳產(chǎn)業(yè)鏈條,精準識別碳排放源,搭建數(shù)字化管理平臺,加強碳排放管控。建立完善重點行業(yè)碳達峰碳中和公共服務(wù)平臺,探索建立產(chǎn)品全生命周期碳排放基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫。
綠色是高質(zhì)量發(fā)展的底色,我市工業(yè)領(lǐng)域各重點行業(yè)、工業(yè)園區(qū)正通過與數(shù)字技術(shù)的深度融合,推動優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)布局、全面提升工業(yè)能效水平、深入實施節(jié)能降碳戰(zhàn)略,為全市經(jīng)濟社會高質(zhì)量發(fā)展鋪設(shè)堅實的綠色基石。
(本文系2024年度日照市社會科學(xué)專項研究課題 課題編號 2024064 作者單位 日照市政務(wù)服務(wù)中心)
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