作为重庆市两江新区“一心四带”产业总体布局中的“高新技术产业带”的蔡家组团(同兴工业园),是重庆市主城区“北上战略”的主要拓展区和近期开发建设的重点区域。由于碳排放与生产价值耦合强,碳核算难度大,碳数据验证难,碳管理增加企业成本,碳减排创新难、双碳数据汇聚和开放接口不统一等问题,园区迫切需要贴近生产实际和园区管理模式,融合物联网、边缘计算、人工智能、工业大数据等先进技术的平台式标准化双碳监测。近年来,园区聚焦“双碳”,搭建园区双碳精益智能管控平台,助力政府碳排放数字化管理。
在工业互联网体系架构下,建设园区统一化信息平台,改造现有信息化网络对接园区内各公共服务职能系统、下属生产企业信息化系统和外部监管机构,实现园区整体化双碳数据的汇聚与开放。
1)园区管理侧赋能
能源结构降碳分析:通过针对实际能源消耗数据进行建模分析的方法,提供园区主要能源的降碳潜力值进行分析,在降碳的总目标下,结合分布式能源站和综合能源效率提升,提出园区能源结构优化方向。
产业结构降碳分析:充分考虑园区产业结构中各产业所影响碳达峰趋势的静态和动态因素,采用聚类分析方法,获得各主要产业降碳潜力值,提出产业优化配比。
碳资产管理:通过对接碳交易市场价格,实时反映园区碳资产情况,了解下属企业排放、定额使用、履约量等数据,帮助工业园区成为政府双碳工作推进的得力抓手。
工业园区整体碳流动态模型:对园区公共服务和生产场景中所产生的碳排放进行动态建模,对所辖制造企业能源、物料、工艺建立场景碳模型,利用碳配额约束下的生产全流程能耗-碳排放-价值解耦分析方法,解决园区/企业碳排放精细化定额与价值表征难题,为生产全流程智能低碳优化运行及动态调控提供支撑。
园区碳排放源的智能分类与标识体系:针对园区及其所辖企业碳排放物多源异构的情况,按照IPCC分类标准提供多维度、多体系智能分类和标识体系,为后续供应链碳排放数据汇聚、低碳产品申报数据奠定基础。
碳减排精益管控优化方法:基于精益生产价值流分析方法,为园区企业提供融合能流、碳流的增值/非增值过程的碳排放效益与能源利用率精益化智能分析与诊断,扩展现有精益分析方法在能-碳方面的应用。
2)园区产业侧赋能
通过对企业的生产数据、能耗数据的综合分析,实现综合能耗数据与碳排放数据之间的转化核算。提供碳数据核算、排放趋势和来源分析,以及预警能力。同时,展示企业关键指标,如单产碳排放、单产能耗等,与企业规划目标及行业平均值进行对比,从而评估企业在碳市场的竞争力,帮助企业在数据驱动的环境下实施双碳战略,获取后续碳金融交易数据支撑。
在车间层面,对车间生产情况,车间内部设备状态进行监测分析,针对热处理这一高排放高能耗工艺环节提供能源、碳排放模型数据验证,同时进行各设备碳排放核算,帮助车间内部人员及时了解生产情况,管理高排。
针对车间内设备,提供设备运行状态监测、碳排放监测和碳源分析,在生产过程中引入碳观察视角,进行碳效率评价;扫描二维码,对于设备生产产品提供产品碳足迹诊断,分析产品在不同生命周期内碳排放量,为企业的低碳产品申报提供参考。
重庆蔡家同兴工业园区等多家园区、企业的热处理、压铸、注塑等场景推广,建立园区/集团-企业-车间-设备-产品多层次碳核算与优化数据体系,通过构建碳足迹数据库、碳排放模型,对碳排放数据进行精准分析,帮助现场工人了解各设备生产情况,实现设备利用率提升10%;通过对碳排放数据的分析,获取碳排放率等指标,帮助现场员工发现高碳排放环节及涉及设备,使得总体能耗降低8%;通过工艺仿真技术的应用,构建工艺仿真模型,为企业新产品仿真优化提供决策支撑,实现原材料回收率提升50%;通过碳足迹核算与优化,帮助园区企业实现节能减排降耗,提升产品碳效率,节约金额达5万元/月。