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                元宇宙 碳中和 区块链 快讯 正文
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                2030碳达峰战略(2030年碳达峰)

                引入双碳目标顶层设计后,节能降耗市场正在发生一些变化。

                10月24日,双碳目标顶层设计方案--《中共中央国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》释放两天后(10月26日),它由国务院发布《2030年前碳达峰行动方案》(以下简称《方案》)释放


                “这对我们来说确实是一个非常重要的战略机遇。我们应该考虑如何更好、更紧密地与中国的双重碳目标相结合。”艺康集团高级副总裁、工贸集团大中华区总经理潘世昆表示,这也将推动社会各界每天思考如何降低能耗、优化单位产值能耗,从而刺激更多智能化生产和先进生产设备的创新。“包括水处理行业在内,如何优化热交换效率和降低设备能耗将成为一个大话题。”

                对于工业企业来说,节能并不是一个新话题。然而,在双碳目标下,投入产出的计算公式正在发生变化,这也为更多突破性的新技术和优化方案提供了更大的空间。

                艺康集团(纽约证券交易所代码:ECL)成立于1923年,是水、卫生和感染控制等服务领域的全球领导者。2020财年的年度报告显示,收入达到118亿美元。Nalco于2011年并入艺康集团,是水处理和工艺技术领域的全球领导者。

                水处理的节能减碳潜力

                关注碳达峰2030年前的目标,《方案》统筹安排中国推进碳达峰工作:到2030年,非化石能源消费比重将达到25%左右,单位GDP二氧化碳排放量将比2005年减少65%以上,从而成功实现碳达峰2030年前的目标。

                为了实现上述目标,,《方案》拟重点实施“碳达峰十大行动”,其中之一是“碳达峰产业领域行动”。

                产业是碳排放的主要领域之一,对碳达峰的整体实现有着重要影响。《方案》建议产业领域加快绿色、低碳转型和高质量发展,力争率先实现碳达峰。特别是碳达峰提出要推进钢铁、有色金属、建材、石化、化工等行业。

                以钢铁行业为例,钢铁行业作为高能耗密集型行业,在31类工业制造业中碳排放量较大,约占全国碳排放总量的15%。

                冶金工业规划研究院党委书记、总工程师李新创曾表示,碳达峰钢铁工业的目标已初步确定:到2025年,钢铁工业将达到碳排放高峰;到2030年,钢铁行业碳排放量将比峰值减少30%,预计实现碳减排4.2亿吨。但他也表示,目前,中国大部分钢铁企业仍处于低碳发展的初级阶段,实现这一目标仍面临巨大挑战。

                为了促进钢铁工业的发展,碳达峰,,《方案》推广先进适用技术,深入挖掘节能减排潜力。

                水处理能在里面做什么?

                潘世昆解释说,原则上,高耗水行业与能效管理的关系主要体现在三个方面。首先,企业需要大量的能源来取水、供水和排水。例如,取水后,应通过冷却塔等复杂管道输送至所需位置,然后输送至废水处理。

                “还有优化的余地。如果原厂用水量为10000吨,现在减少到7000吨,则可节省3000吨水的运输和处理能耗。”潘世昆说。

                第二,在工业领域,水的最大用途是作为热交换介质。一般通过锅炉和冷却循环水或制冰机来实现。在这个过程中,如何通过良好的水管理来提高换热效率,减少无效换热,从而实现节能,还有很大的空间。

                第三,越来越多的行业有了总量控制指标。一旦总量指标超标,企业将加强废水回用。然而,目前最常用的回用技术路线“双膜法”是一个非常耗电的过程,即用电换水。

                潘世昆说,在废水再利用项目的成本中,几乎一半的日常运营费用是能源费用。此外,在造纸等特殊行业,废水中的木质素特别容易堵塞反渗透膜,导致其无法正常运行。因此,一些造纸厂的再利用系统成本很高,但不能真正运行。

                虽然很难描述水对不同行业或企业的能源消耗和能源效率的影响,但显然还有很大的优化空间。

                目前,艺康正在某大型钢铁集团北厂部署Nalco水管理数字系统二期工程,即数字动态水平衡和能耗监测系统。该系统包括21个供水系统。通过实现远程关键水质数据监控、自动加药、试剂管理等功能,实现可视化监控、异常安全预警和水系统性能优化。

                这个整体数字化改造项目是基于艺康的3DTRASAR?智能水管理控制器等设备采集检测系统的水质参数。一期工程包括炼钢、轧钢和冷轧用洁净循环水、浊循环水和锅炉水的远程监控风险警告。通过独立的算法和模型对不同的水系统进行智能诊断,实现水运行的自动调节和控制,实现水过程的闭环管理。

                “从入口到出口,所有水的变化,包括水量和水质,都通过数字手段实时监控,以便在水和水对应的能量之间实现动态平衡。”潘世昆说。

                另一个案例是大型钢铁厂的自备电厂由于补给水水质差和水质波动大而造成的冷凝器冷却管腐蚀穿孔,换热效率低。艺康帮助自备电厂循环冷却水系统取得了很高的成绩浓度倍数在相同工况下,凝汽器吨蒸汽发电能力显著提高,每年新增工业用水14万吨;在相同工况下,每年发电810万千瓦时;每年减少总二氧化碳排放量6167吨。

                与此同时,艺康还帮助中国北方的一家造纸企业研究如何通过工艺设计和化学处理,使其废水回用系统更高效、更连续地运行。潘世昆表示,通过反渗透膜系统,60%~70%的废水可以在一般行业重复使用,甚至80%的微电子行业龙头企业都可以重复使用,但造纸行业只有50%。

                “如果能提高到60%,相当于能源效率提高20%。”潘世昆说。

                新的基础设施也应该节约能源和减少碳排放

                它不仅是传统的高耗能产业,而且新的基础设施项目也必须加入节能降耗的行列。

                在“节能减排增效行动”中,《方案》拟在重点行业实施节能减排项目,推进电力、钢铁、有色金属、建材、石化、化工等行业节能减排改造,提高能源利用效率。此外,“节能减排效率行动”还明确提出加强新基础设施的节能减排。

                如加强新建基础设施能耗管理,将年综合能耗超过1万吨标准煤的所有数据中心纳入重点能源用户能耗在线监测系统,开展能源计量审核。

                随着5g、云计算、大数据等新一代信息技术的发展,数据中心作为数字经济发展的重要基础设施,发展迅速。然而,数据中心也是一个巨大的能源消耗者。如何加快数据中心行业的绿色发展,减少碳排放已经成为一个重要的话题。

                “为了评估数据中心的能效,我们主要关注指标pue(数据中心的总能耗/IT设备的能耗)。”潘世昆说。

                10月22日,国家发展和改革委员会、工业和信息化部、生态环境部、国家市场监督管理局和国家能源局发布《关于严格能效约束推动重点领域节能降碳的若干意见》显然,鼓励关键行业使用新的基础设施,如绿色数据中心,以实现节能降耗。新建大型、超大型数据中心pue不超过1.3。到2025年,数据中心的pue一般不超过1.5。

                7月27日,北京市发展和改革委员会发布《关于印发进一步加强数据中心项目节能审查若干规定的通知》这表明,为了加强北京数据中心项目的节能审查,从现在起,如果北京新建和扩建数据中心的pue值超过1.4,将征收差别电价。

                由于数据中心中集成CPU和内存的功耗较大,传统的水冷该解决方案难以满足1.3的要求。“我们正与业内领先企业共同进行技术创新,通过液体冷却解决方案直接冷却服务器,使数据中心能够在有限的空间内尽可能多地布置服务器,从而提高数据中心的计算效率。”

                所谓液冷解决方案,即CDU(冷液的冷却分配单元)冷却系统通过冷却背板来调节冷液,并使冷液在数据中心的IT设备中循环,以冷却和控制服务器的温度,确保数据中心的稳定运行。与传统的通过水冷空调控制整个机房的温度相比,该解决方案可将功耗降低20~30%,新的大型数据中心的pue低于1.3的要求。

                水管理应该是企业数字工厂的一部分

                双碳目标顶层设计和“碳达峰十大行动”的提出是否引发了水管理和节能降耗需求的爆发?

                潘世昆表示,在钢铁、造纸、微电子和数据中心等行业,客户发现水和能源之间存在着巨大的交叉点。加强这些行业的用水管理,不仅可以达到节水的目的,还可以达到节能的目的。因此,越来越多的客户对能够带来节能和能效提升的水管理技术表现出更大的兴趣,尤其是数字技术和创新技术。

                潘世昆表示,越来越多的企业开始深入挖掘节能降耗的可能性。原来,他们可能只做了一些简单的变频泵和节能灯。现在要做一些比较大的技改创新项目和精细化管理。

                “(需求)必须有影响,但它不是爆炸性的。”他认为,行业有预期,但市场发展仍有自己的规律。

                所谓规律,一方面是新技术的突破需要时间,另一方面是行业的龙头,企业还需要做很多事情变革管理,要把引进先进技术、智能化生产和管理模式改革结合起来。“否则,就很难做到,或者成本太高,完全没有竞争力。”

                在这个过程中,数字化尤为重要。

                潘世昆表示,工业领域的数字化比消费领域复杂得多,但如果没有数字解决方案,很难大规模复制,效率也很低。“我们需要以数字方式确定有多少节能机会,是否可以通过技术改造实现节能,以及改进后减少了多少能耗。”

                4月22日,艺康发布了面向中国市场的数字解决方案平台?。基于模块化设计,艺康通过物联网+技术进行数字智能交换?它可以实现全厂水管理的数字化和可视化展示,通过数字洞察、先进算法和分析进行前瞻性预警,提高问题的可预测性,向客户提供专业建议,并将洞察转化为可操作的结果。

                即使拥有先进的水资源管理经验数字产品,潘世昆依然认为它充满了挑战。最大的挑战之一是如何将艺康的数字产品与企业自身的产品进行整合数字化管理,节能减排机制。

                “这三个条件是必不可少的。如果不能很好地联系起来,那就毫无意义了。”潘世昆表示,水资源管理必须纳入企业的能耗管理,成为企业整体运营管理的一部分,不断增加一些新算法、新诊断工具和新解决方案,并通过数字系统交互验证效果。

                在即将举行的第四届中国国际进口博览会上,艺康将微软展示他们自己的数字解决方案,以及具体的全球和国内案例。这些都是推动行业达到碳达峰的碳中性和坚实步骤的每一步。

                根据该计划,到2030年,艺康希望帮助该行业每年节约3000亿元水加仑(11亿吨),相当于10亿人的年饮用水需求量。通过减少600万公吨的温室气体排放,我们可以帮助客户实现碳中和。最新数据显示,2020年,艺康帮助客户节约了7.8亿吨水,相当于7.12亿人的年饮用水需求;节约能源44万亿英热单位;减少350万吨二氧化碳。

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