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AI节能、温水水冷……技术创新助推工业企业节能降碳

来源:中国环境网 时间:2022-08-04 11:22:20

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8月1日,工信部、国家发展改革委、生态环境部联合印发《工业领域碳达峰实施方案》(下称《方案》)。《方案》明确,到2025年,规模以上工业单位增加值能耗较2020年下降13.5%,单位工业增加值二氧化碳排放下降幅度大于全社会下降幅度,重点行业二氧化碳排放强度明显下降。工业领域是我国能源消耗和二氧化碳排放的主要领域,如何实现“能耗大户”工业企业节能降碳,将成为未来降能耗和践行“双碳”目标的重要发力点之一。


在节能降碳方面,我国的工业企业面临哪些难点,有哪些创新技术可以助力工业企业降耗?带着以上问题,记者前往联想总部,采访了业内专家和相关企业负责人。


工业企业节能降碳难在哪?互联网、大数据来帮忙


在积极探索绿色低碳发展之路过程中,当前我国工业企业节能降碳虽然取得了一定成效,但仍然存在靠人工、凭经验、无数据可依等难点,导致缺少精细的能源调度等问题产生。


能源调度的精细化管理离不开互联网、大数据等技术的支撑。前不久,工信部、国家发展改革委等六部门联合发布的《工业能效提升行动计划》(以下简称《计划》)明确鼓励电信企业、信息服务企业和工业企业加强合作,利用工业互联网、大数据等技术,统筹共享低碳信息基础数据和工业大数据资源,为生产流程再造、跨行业耦合、跨区域协同、跨领域配给等提供数据支撑。


联想数据智能业务集团应用产品研发总监孔飞表示,为提高工业企业能源利用效率,联想发布了“能源管理+设备预测性维护+AI节能” 三位一体的能效提升架构和解决方案,可以做到在传统控制系统之上,通过“AI大脑”的加持,保障能源系统高效运行。


据介绍,这一方案聚焦工业领域,贯穿设备运行优化、建筑能源管理等场景,能帮助企业实现端到端全链条节能降碳。数据显示,通过融合AI算法等创新技术,可助力工厂实现年均综合用能成本下降25%、厂区办公楼宇综合节能收益15%等目标,智慧群控系统则已经实现帮助企业年节省电费数百万元。


国内一些能源企业应用了智慧节能解决方案后,取得明显成效。华电电力科学研究院综合能源研究中心副主任郑文广表示,智慧节能解决方案为华电电力精细化设备管理、生产节能提供了有效支撑,通过对发电机组进行综合改造,有效降低了机组供热、发电煤耗等问题,初步核算效益在1000万元以上。


新型配电网推动电力低碳转型


用电消耗是工业企业能源消耗的大头,促成电力系统的低碳转型也是当下工作重点之一。随着风电、光伏等新能源的大规模开发利用,可再生能源的多端接入已成为大势所趋,但这也给配电系统带来更多不确定性、随机性,加快构建新型配电网已成大势所趋。


清华大学电机工程与应用电子技术系副教授姬世奇介绍说,基于电能路由器打造的新型配电网与传统的配电网有很大的不同,传统配电网里的电源和负载都是非常单一的,而新型配电网则包含了光伏储能电动汽车、风力发电,热电联产这种分布式的可调节的新型能源和负载。


“新型配电网将以上负载先接入电能路由器,然后再通过电能路由器来接入主电网,也就是电能路由器提供了这样一个接口,通过这种方式可以实现很好的控制。”姬世奇表示,基于电能路由器打造的新型配电网在经济运行、灵活扩展、故障隔离、功能集成等方面具有明显优势,能够显著提升电网整机系统效率及灵活组网能力,从而有效推动电力系统向低碳、绿色、智能的方向建设与发展。


“温水水冷”技术助力数据中心降耗


数据显示,我国数据中心在2020年的耗电量已超过1600亿千瓦,大约占全国超过2%的耗电量,因此数据中心的节能是未来重要方向。六部门联合发布的《计划》提出,要持续开展国家绿色数据中心建设,提高网络设备等信息处理设备能效。按照《计划》,到2025年,新建大型、超大型数据中心电能利用效率(PUE)优于1.3。


“联想温水水冷技术可以帮助企业完成上述目标。”联想ISG中国区售前技术总监李富强介绍说,这一技术可实现数据中心高达90%热能的回收利用,将数据中心的PUE降到1.1以下。这一数值不仅低于国内平均PUE值1.69,也低于“东数西算”对东西部节点要求的PUE值。


据了解,在今年北京冬奥会上,联想为北京气象局搭建了绿色高性能计算系统,通过温水水冷技术的运用,系统核心算力提升近20倍,年用电减少近200万度。


图为联想温水水冷技术服务器内部结构


要实现工业企业的节能减碳,必须靠新技术进行推动。在采访中专家们普遍认为,在“双碳”目标的推动下,工业企业的节能降碳将从过去的“选做题”成为了一道“必答题”。相信新技术的推动,会让这道“必答题”的答案更加精彩。