低碳洞察：從“智慧工廠”到“碳中和工廠”的賦能之道

前幾年，“碳中和工廠"這個(gè)概念對(duì)于大多數(shù)人來(lái)說(shuō)還很陌生。相對(duì)而言，很多人更加熟悉的是“智能工廠"、“智慧工廠"甚至“無(wú)人工廠"，節(jié)能、降耗、低排放等可持續(xù)發(fā)展方向的指標(biāo)則更多是一種“錦上添花"般的存在。然而，真正的“碳中和工廠"不僅離我們并不遙遠(yuǎn)，一些行業(yè)更是已經(jīng)把它變?yōu)榱爽F(xiàn)實(shí)。

近日，施耐德（北京）中低壓電器有限公司（以下簡(jiǎn)稱北京工廠）經(jīng)中國(guó)船級(jí)社質(zhì)量公司對(duì)其2020年度溫室氣體排放量核查，獲頒碳中和證書(shū)，成為施耐德電氣在中國(guó)弟一家“碳中和"工廠。這家工廠不僅是施耐德電氣“智慧工廠"項(xiàng)目中的樣板工廠，也是工信部的“綠色工廠"，此次再獲，成為了北京工廠綠色發(fā)展之路上的新里程碑。當(dāng)前，結(jié)合豐富的減排措施與碳交易，北京工廠已成功實(shí)現(xiàn)碳中和，為施耐德電氣2025年實(shí)現(xiàn)公司運(yùn)營(yíng)層面碳中和目標(biāo)奠定了基礎(chǔ)。

事實(shí)上，作為能源管理與自動(dòng)化領(lǐng)域數(shù)字化轉(zhuǎn)型專家，施耐德電氣一向重視綠色供應(yīng)鏈戰(zhàn)略，利用數(shù)字化技術(shù)提高能效，推動(dòng)綠色工廠建設(shè)。除了作為行動(dòng)者，施耐德電氣還以豐富的綠色經(jīng)驗(yàn)賦能上下游供應(yīng)鏈伙伴，推動(dòng)構(gòu)建更可持續(xù)的生態(tài)系統(tǒng)。

那么，在實(shí)際行動(dòng)上，究竟有哪些因素使得施耐德電氣北京工廠能夠*完成從“智慧工廠"到“碳中和工廠"的蛻變？要探究這一“奧秘"，就不得不提施耐德電氣提出的綠色能源管理理念。

基于綠色能源管理理念，施耐德電氣可以為各類型的企業(yè)、園區(qū)提供從專業(yè)頂層設(shè)計(jì)咨詢，硬件產(chǎn)品到軟件系統(tǒng)，再到全生命周期的服務(wù)，提供從能源生產(chǎn)、輸送、儲(chǔ)存和使用全過(guò)程的端到端解決方案，憑借中低壓、強(qiáng)弱電、軟硬件和源網(wǎng)儲(chǔ)荷四個(gè)一體化的*優(yōu)勢(shì)，全面滿足供給側(cè)清潔能源優(yōu)化配置與消納，需求側(cè)電能替代和多能互補(bǔ)，及雙端數(shù)字化及能效水平提升等多重需求。事實(shí)上，在北京工廠實(shí)現(xiàn)“碳中和"蛻變的過(guò)程中，在各個(gè)層面、各個(gè)細(xì)節(jié)中都將綠色能源管理的理念體現(xiàn)得盡致淋漓。

首先，北京工廠注重從源頭上減排，著力提升分布式能源在工廠用能中的占比。為此，北京工廠部署了施耐德電氣在中國(guó)的光伏項(xiàng)目基地，實(shí)現(xiàn)綠色能源占全廠能源使用的30%，每年可減少約2026噸碳排放。值得一提的是，新能源盡管有著節(jié)省碳足跡的優(yōu)勢(shì)，但其本身存在著波動(dòng)性、難預(yù)測(cè)性等特點(diǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)如此高比例的新能源使用量占比，還要保障生產(chǎn)用能供應(yīng)充足穩(wěn)定，光有積極的決心是不夠的，這實(shí)際上是一件很精細(xì)的“技術(shù)活"，需要一雙精準(zhǔn)靈活的“巧手"來(lái)協(xié)調(diào)把控。

在這方面，施耐德電氣創(chuàng)新的EcoStruxure Microgrid Advisor微網(wǎng)管理顧問(wèn)（以下簡(jiǎn)稱EMA微網(wǎng)管理顧問(wèn)）恰恰起到了這雙“巧手"的作用。EMA微網(wǎng)管理顧問(wèn)通過(guò)人工智能技術(shù)，幫助微電網(wǎng)成功管理復(fù)雜的能源結(jié)構(gòu)，包括可再生能源發(fā)電或快速變化的現(xiàn)貨電力市場(chǎng)實(shí)時(shí)電價(jià)價(jià)格等新變量考慮。EMA微網(wǎng)管理顧問(wèn)由一個(gè)基于云的平臺(tái)組成，該平臺(tái)通過(guò)運(yùn)行模型預(yù)測(cè)控制算法來(lái)定義微電網(wǎng)的優(yōu)化策略。例如，這些算法結(jié)合了價(jià)格信號(hào)、歷史數(shù)據(jù)、天氣預(yù)報(bào)和運(yùn)行時(shí)間表，以更好地預(yù)測(cè)微電網(wǎng)邊界內(nèi)的能源供需變化。同時(shí)，通過(guò)本地邊緣控制器與現(xiàn)場(chǎng) DER 接口進(jìn)行監(jiān)控和控制，使 DER 以優(yōu)化的方式交互。目前，先進(jìn)的微電網(wǎng)有能力運(yùn)行實(shí)時(shí)優(yōu)化，支持頻率或需求響應(yīng)等輔助服務(wù)，通常要實(shí)現(xiàn)比 1 秒更快的優(yōu)化操作。

EMA微網(wǎng)管理顧問(wèn)廣泛應(yīng)用于企業(yè)或園區(qū)自發(fā)自用的分布式光伏領(lǐng)域，從而提高新能源電力的滲透率和經(jīng)濟(jì)效益，讓企業(yè)成為分布式新能源的“產(chǎn)消者"。這一次，北京工廠成為了自家這套“微網(wǎng)巧手"的嘗鮮者，其可觀的應(yīng)用效果十分具有說(shuō)服力。

其次，施耐德電氣還積極通過(guò)節(jié)能改造和能源系統(tǒng)的優(yōu)化等途徑，意在抓住每一點(diǎn)滴的節(jié)能和增效潛力，“多管齊下"地降低碳足跡。

得益于“智慧工廠"數(shù)字化轉(zhuǎn)型的良好基礎(chǔ)，施耐德電氣對(duì)北京工廠的能效數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)了廣泛采集和互聯(lián)互通，并通過(guò)大數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)和分析，實(shí)現(xiàn)了各項(xiàng)能效指標(biāo)的可視化和持續(xù)改善。在提高能源利用效率方面，通過(guò)節(jié)能改造和能源系統(tǒng)的優(yōu)化，在過(guò)去三年內(nèi)能源消耗降低了10%，單位產(chǎn)值能耗亦逐年降低。與此同時(shí)，北京工廠持續(xù)改進(jìn)包裝的循環(huán)利用，減少了約1606噸碳排放。正是有了扎實(shí)的數(shù)字化基礎(chǔ)，使得這些來(lái)自北京工廠各處、各環(huán)節(jié)的涓涓細(xì)流，最終融匯成了可觀的降碳成果。

最后，施耐德電氣北京工廠在行動(dòng)上積極踐行CCER（Certified Emission Reduction，國(guó)家核證自愿減排量）模式，依據(jù)《溫室氣體自愿減排交易管理暫行辦法》的規(guī)定，通過(guò)購(gòu)買3347噸經(jīng)核證的二氧化碳減排量的方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)2020年度3346.57噸二氧化碳當(dāng)量的溫室氣體排放的碳中和。這一舉措，既為北京工廠最終實(shí)現(xiàn)“碳中和"起到“保底"的堅(jiān)實(shí)保障，也為眾多企業(yè)打造“碳中和"工廠提供了模式上的良好借鑒。

不難發(fā)現(xiàn)，從“智慧工廠"到“碳中和工廠"的蛻變，既得益于施耐德電氣綠色能源管理理念的指導(dǎo)，又以良好的數(shù)字化基礎(chǔ)作為支撐，以創(chuàng)新的微網(wǎng)管理顧問(wèn)、能效管理平臺(tái)等解決方案作為賦能路徑，同時(shí)還綜合了碳匯交易等新模式而最終得以實(shí)現(xiàn)。在實(shí)現(xiàn)“雙碳"目標(biāo)的路徑上，施耐德電氣不僅僅滿足于獨(dú)善其身，更希望為更多的業(yè)界伙伴積極賦能，一同打造共創(chuàng)共贏的低碳新生態(tài)。