能耗、碳足跡、環(huán)境指標(biāo)、生產(chǎn)指數(shù)……8月16日，記者在山東首個(gè)零碳智慧工廠——洛克美森(濟(jì)南)零碳智慧工廠看到，多個(gè)智慧管理系統(tǒng)將園區(qū)所有指標(biāo)全部量化、可視化。

通俗來(lái)講，“零碳工廠”是指工廠通過(guò)生產(chǎn)制造過(guò)程中的技術(shù)性碳減排與碳抵消等措施，達(dá)到碳排放綜合為零的狀態(tài)。洛克美森(濟(jì)南)零碳智慧工廠項(xiàng)目由西門子(中國(guó))有限公司(下稱“西門子中國(guó)”)和洛克美森智能電氣有限公司(下稱“洛克美森”)合力打造，占地14000平方米，投資2億元，建成后主要生產(chǎn)一二次融合環(huán)保氣體柜、環(huán)保型數(shù)智化配電網(wǎng)裝備等產(chǎn)品。該項(xiàng)目通過(guò)新能源建設(shè)和數(shù)字化場(chǎng)景應(yīng)用，年發(fā)電量90萬(wàn)度，預(yù)計(jì)每年將減少二氧化碳排放近600噸，顯著降低園區(qū)45%的耗能和65%的碳排放。

對(duì)于企業(yè)而言，零碳工廠的創(chuàng)建只是短期目標(biāo)，持續(xù)保持碳減排及“零碳”，則是個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程。

現(xiàn)代工廠如何減碳？

“節(jié)流”與“開(kāi)源”并重

炎炎夏日，即便當(dāng)日濟(jì)南室外溫度超過(guò)33℃，在洛克美森(濟(jì)南)零碳智慧工廠生產(chǎn)車間內(nèi)，仍能保持27℃左右的溫度，“秘密武器”便是空氣源熱泵系統(tǒng)。

“我們廠房高14米，無(wú)論是空調(diào)還是風(fēng)扇，都很難解決工作環(huán)境舒適度問(wèn)題。”洛克美森技術(shù)總監(jiān)曹貴寶介紹，經(jīng)多方論證后，公司決定利用空氣源熱泵系統(tǒng)解決這一問(wèn)題。

在廠房?jī)?nèi)，記者看到2個(gè)銀白色的儲(chǔ)能罐，這是整個(gè)空氣源熱泵系統(tǒng)的核心，連通著車間四周散布的17臺(tái)終端設(shè)備。“2個(gè)儲(chǔ)能罐里可以儲(chǔ)存30立方米的水。”曹貴寶說(shuō)，夏季電價(jià)低谷時(shí)段，將儲(chǔ)能罐里的水制冷到7℃，然后在需要的時(shí)候通過(guò)水循環(huán)將涼氣輸送到車間的各個(gè)角落。

“當(dāng)然，我們使用的都是‘綠電’。”曹貴寶補(bǔ)充道，降碳最主要是從源端用可再生能源盡可能多地去替代傳統(tǒng)能源。因此，在洛克美森(濟(jì)南)零碳智慧工廠的屋頂上，布滿了光伏板，裝機(jī)容量0.8兆瓦，年發(fā)電量能達(dá)到90萬(wàn)度。

“空氣源熱泵系統(tǒng)一定程度解決了光伏‘綠電’的消納問(wèn)題。”曹貴寶解釋，園區(qū)還建設(shè)了光儲(chǔ)充一體化充電樁以及儲(chǔ)電設(shè)備，形成了綠色能源從源端到入網(wǎng)、到儲(chǔ)存、再到使用的閉環(huán)。

據(jù)了解，智慧工廠7月18日正式啟動(dòng)，洛克美森正在通過(guò)調(diào)整光伏、儲(chǔ)電、用電等環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)“綠電”的更充分利用。

減碳的過(guò)程“節(jié)流”與“開(kāi)源”并重。通過(guò)生產(chǎn)工藝的改變和提升減少碳排放，也是重要方面。據(jù)悉，工廠內(nèi)此前有5項(xiàng)用油的設(shè)備，在改造中，全部油改電，比如車間使用的叉車如今已經(jīng)全部電動(dòng)化。“再比如，以前擰螺絲是人工扳手，現(xiàn)在全部改成氣動(dòng)了，這帶來(lái)的是效率的提升，也是碳排放的減少。”曹貴寶說(shuō)，減碳涉及工廠管理的方方面面。

去年，中國(guó)投資協(xié)會(huì)發(fā)布《零碳工廠評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》，在2023年的上海進(jìn)博會(huì)上，洛克美森(濟(jì)南)零碳智慧工廠項(xiàng)目獲得中國(guó)投資協(xié)會(huì)能投委頒發(fā)的零碳工廠標(biāo)準(zhǔn)試點(diǎn)證書(shū)，成為省內(nèi)首個(gè)“零碳工廠”標(biāo)準(zhǔn)試點(diǎn)項(xiàng)目。

按照《零碳工廠評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》，零碳工廠的等級(jí)劃分為三個(gè)星級(jí)，對(duì)應(yīng)水平從低到高依次為低碳、近零碳以及零碳。洛克美森工廠目前為二星標(biāo)準(zhǔn)。“我們?cè)趲?dòng)供應(yīng)鏈的上下游零碳排放方面，還有更進(jìn)一步的空間。”曹貴寶說(shuō)。

洛克美森(濟(jì)南)零碳智慧工廠車間通過(guò)空氣源熱泵系統(tǒng)制冷制熱，兩個(gè)銀白色的儲(chǔ)能罐是系統(tǒng)的核心。

如何追蹤碳的來(lái)去？

智能算法助力減碳

“數(shù)據(jù)顯示，中國(guó)工業(yè)領(lǐng)域的碳排放占整體碳排放的70%，綠色轉(zhuǎn)型的最基本單位就是工廠。”曹貴寶介紹，此前，國(guó)內(nèi)外一批制造領(lǐng)軍企業(yè)已經(jīng)開(kāi)始布局“零碳工廠”建設(shè)，因此洛克美森也瞄準(zhǔn)了這一方向，以在建新工廠作為合作試點(diǎn)，引入西門子的數(shù)字化及低碳化整體解決方案，建設(shè)一座零碳智慧工廠。

要實(shí)現(xiàn)廠區(qū)零碳，首先要知道碳從哪里來(lái)、到哪里去。那么，園區(qū)管理中，如何監(jiān)測(cè)各項(xiàng)數(shù)據(jù)，并且通過(guò)智能算法達(dá)到減碳的目的？在洛克美森(濟(jì)南)零碳智慧工廠，這些都通過(guò)智能系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。

在工廠西門子能碳管理平臺(tái)上，單位面積碳排、人均碳排、日均碳排等數(shù)據(jù)一應(yīng)俱全。企業(yè)通過(guò)對(duì)生產(chǎn)元器件及成品設(shè)備的全生命周期碳追溯，進(jìn)行碳足跡管理，做到每一項(xiàng)數(shù)據(jù)心中有數(shù)。通過(guò)智能控制系統(tǒng)，可以更好地監(jiān)控和控制能源供應(yīng)、使用和儲(chǔ)存。這些系統(tǒng)可以通過(guò)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)和優(yōu)化算法，提高能源利用效率，降低能源消耗和碳排放。

節(jié)能減碳也為企業(yè)帶來(lái)成本的下降。“園區(qū)運(yùn)行24小時(shí)，初始成本為1480元，節(jié)約成本118.4元。”8月16日，在西門子數(shù)字化綜合能源管控平臺(tái)上，記錄著工廠儲(chǔ)能、光伏、充電樁等各個(gè)環(huán)節(jié)的運(yùn)行情況。經(jīng)過(guò)系統(tǒng)測(cè)算，初始成本、節(jié)約成本，以及初始碳排放、節(jié)約碳排放等情況一目了然。

“我們目前還在調(diào)試，后續(xù)節(jié)約的成本會(huì)越來(lái)越多。”曹貴寶說(shuō)，從發(fā)電到儲(chǔ)電再到用電，整個(gè)系統(tǒng)涉及的環(huán)節(jié)很多，且每個(gè)環(huán)節(jié)都存在不穩(wěn)定因素。因此為了讓整個(gè)系統(tǒng)能夠達(dá)到最優(yōu)運(yùn)行狀態(tài)，系統(tǒng)引進(jìn)了AI大模型。目前正通過(guò)不斷調(diào)試，訓(xùn)練大模型達(dá)到更優(yōu)狀態(tài)。

工廠西門子能碳管理平臺(tái)顯示著單位面積碳排、人均碳排、日均碳排等數(shù)據(jù)。

新發(fā)展路徑如何拓展？

向綜合能源服務(wù)領(lǐng)域轉(zhuǎn)型

對(duì)零碳智慧工廠的探索，正在幫助洛克美森完成業(yè)務(wù)方向上的拓展。“我們將從設(shè)備的生產(chǎn)制造方變成零碳的建設(shè)方和零碳解決方案的提供方，包括未來(lái)能源管理的托管方。”公司董事長(zhǎng)張淼表示，借助零碳工廠打造經(jīng)驗(yàn)，洛克美森正在加快向綜合能源服務(wù)領(lǐng)域轉(zhuǎn)型。

曹貴寶表示，洛克美森能夠建設(shè)配電系統(tǒng)和生產(chǎn)用于電力系統(tǒng)的環(huán)保氣體開(kāi)關(guān)柜，而西門子中國(guó)提供了數(shù)字化平臺(tái)等技術(shù)，多方聯(lián)合形成了較為完善的綜合能源服務(wù)解決方案。

“不同于傳統(tǒng)的解決方案，洛克美森的零碳工廠建設(shè)解決方案從整體著手，由企業(yè)用戶提出需求點(diǎn)，洛克美森帶著建設(shè)資金、先進(jìn)設(shè)備一體化解決。”曹貴寶透露，洛克美森和中國(guó)算谷產(chǎn)業(yè)園中正在建設(shè)的濟(jì)鋼防務(wù)技術(shù)有限公司的新廠區(qū)項(xiàng)目已達(dá)成了建設(shè)零碳工廠的合作意向。

2023年4月出臺(tái)的《山東省工業(yè)領(lǐng)域碳達(dá)峰工作方案》提出，鼓勵(lì)綠色工廠編制綠色低碳發(fā)展年度報(bào)告，引導(dǎo)綠色工廠進(jìn)一步提標(biāo)改造，對(duì)標(biāo)國(guó)際先進(jìn)水平，建設(shè)一批“超級(jí)能效”和“零碳”工廠。

綠色低碳高質(zhì)量發(fā)展的大趨勢(shì)，吸引著越來(lái)越多企業(yè)投身能源管理領(lǐng)域，這也將助推濟(jì)南市乃至全省企業(yè)的綠色轉(zhuǎn)型。

濟(jì)南高新區(qū)黨工委委員、管委會(huì)副主任李濤表示，濟(jì)南高新區(qū)將以智能裝備等園區(qū)為主體，以數(shù)字化手段整合節(jié)能、減排、固碳、碳匯等碳中和措施，以智慧化管理實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)低碳化發(fā)展、能源綠色化轉(zhuǎn)型、資源循環(huán)化使用，實(shí)現(xiàn)園區(qū)碳排放與吸收的自我平衡。