2021年6月17日-19日,由中國汽車工業(yè)協(xié)會主辦的第11屆中國汽車論壇在上海嘉定舉辦。站在新五年起點上,本屆論壇以“新起點 新戰(zhàn)略 新格局——推動汽車產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展”為主題,設(shè)置“1場閉門峰會+1個大會論壇+2個中外論壇+12個主題論壇”,全面集聚政府主管領(lǐng)導(dǎo)、全球汽車企業(yè)領(lǐng)袖、汽車行業(yè)精英,共商汽車強國大計,落實國家提出的“碳達峰、碳中和”戰(zhàn)略目標(biāo)要求,助力構(gòu)建“雙循環(huán)”新發(fā)展格局。其中,在6月19日下午舉辦的主題論壇“碳達峰、碳中和目標(biāo)下的新能源汽車發(fā)展形勢”上,思安新能源股份有限公司副總裁、CTO王成發(fā)表了主題演講。以下內(nèi)容為現(xiàn)場演講實錄:
上來以后,要先表示兩個感謝:
(1)感謝汽車工業(yè)協(xié)會能給做能源服務(wù)的企業(yè)一個機會,能在汽車行業(yè)大會場做演講。
(2)感謝趙院長,我上來以后本來很糾結(jié),作為十幾年能源人,上汽車論壇該怎么介紹自己?為什么會在這個論壇上介紹自己?
剛才趙院長一直在詮釋能源行業(yè)和交通行業(yè)的協(xié)同,讓我的開場白變得很短,同時我前面的背景介紹也可以加速結(jié)束。
我的環(huán)節(jié)分三部分:
1、“雙碳”目標(biāo)下綜合能源業(yè)務(wù)發(fā)展。
2、汽車裝備產(chǎn)業(yè)碳減排解決方案及實現(xiàn)路徑。
3、思安新能源公司介紹及案例解析。
剛才很多專家介紹了,我簡單說一下,因為站在能源領(lǐng)域理解碳達峰、碳中和,更多還是考慮到能源的利用和能源的生產(chǎn)供應(yīng)問題。
目前一旦承諾要做相應(yīng)的碳中和、碳達峰,從非化石能源的利用上將會大規(guī)模提升。
同時我們可以看到,從供應(yīng)側(cè)的角度來說,現(xiàn)狀還是70%左右,火力發(fā)電為主,風(fēng)光加上核電,加上其他的能源利用能占到20-30%,但是可以看到純風(fēng)光類占到70%。
現(xiàn)在供應(yīng)側(cè)整體的碳達峰、碳中和的路徑,首先要解決能源結(jié)構(gòu)調(diào)整問題,同時在大規(guī)模的可再生能源利用過程中,原有的火電廠逐漸變成靈活性的輔助可再生能源生產(chǎn)供應(yīng)手段,來解決供應(yīng)側(cè)碳達峰的問題。
從供應(yīng)側(cè)來看,剛才幾位專家都提到,中國的能源結(jié)構(gòu)和歐美的能源結(jié)構(gòu)有些區(qū)別,中國的能源結(jié)構(gòu)是工業(yè)類能源消耗將會占到60-70%,歐美剛好是反的,建筑類占到50%以上。
中國作為發(fā)展中的國家,它的工業(yè)企業(yè)能源能耗水平,目前從總量來說,還沒達到峰值的狀態(tài),還在持續(xù)發(fā)展的階段。
交通來說,一直處于10%左右,我要多提一下汽車裝備交通類。從昨天到今天很多的會議過程中,都在提我們通過上新能源汽車來降低能源的排放,大多數(shù)都在強調(diào)交通板塊中,我們?nèi)绾文軌蚪档湍茉吹南暮突系氖褂谩?/p>
其實汽車裝備制造業(yè)還有一個板塊,那就是汽車裝備制造業(yè),無論從零部件的制造,以及整車的裝配都有大量能源的消耗,同時大多數(shù)能源來自于市政,就是化石能源為主。
剛才很多領(lǐng)導(dǎo)在提,汽車產(chǎn)業(yè)是長產(chǎn)業(yè)鏈,上游的鋼鐵,包括目前石油行業(yè)都提出提前碳達峰的訴求,這個數(shù)據(jù)的信息不一定是完全準確的,通過節(jié)能、新能源汽車的路徑圖得到這個信息,2035年排放總量較峰值下降20%以上。
回過來看一下,汽車行業(yè)現(xiàn)在的發(fā)展情況。從總體來說,整個汽車裝備制造業(yè)還是持續(xù)地產(chǎn)量增長,但是有一個信息希望大家都能看到,隨著國內(nèi)的汽車生產(chǎn)產(chǎn)量逐漸增大,國內(nèi)國產(chǎn)品牌的日益增多,國內(nèi)的汽車行業(yè)競爭環(huán)境日趨激烈,每臺車的利潤成本逐漸下降。
我得到重卡、輕卡整車廠的信息,他自己的整車廠將單臺重卡車、輕卡車賣給自己的銷售部門,單臺車的利潤才很薄。
雖然說對外大家都認為汽車利潤很高,其實真正整車在內(nèi)部來說,它的利潤空間非常小。
我們可以看到很多人說能源成本占到汽車裝備單車成本的比例,大概在3-5%左右,但是如果說利潤較薄,能源節(jié)約對于整個車廠的行業(yè)競爭力將會帶來很大的提升。
伴隨著從前期大氣污染防治開始的煤改氣、煤改電,原油整車廠從外部能拿到市政的蒸汽、供熱、電力成本都在逐漸上升。同時隨著“雙碳”目標(biāo)的下達,伴隨著以后碳控制的要求,原來靠煤、火電廠所提供的熱力和蒸汽需求成本會大幅上升。
對他們來說,成本控制也成為極大的挑戰(zhàn)。
拿整車裝備制造的整車廠的情況進行一個能源利用分享,這是重卡型的汽車廠,從外部市政的來源,以電力、燃氣、水、集中供熱為主,目前的傳統(tǒng)燃油類汽車整個工藝以沖壓、焊接、涂裝、總裝為主,未來會在這四個工藝之上加入電控工藝,成為目前電動汽車的整車廠情況。
每個車廠能源消耗的品類是多種多樣,我們就拿涂裝工藝能源的利用情況來看,可以看得很清楚,從它的前處理到電用、烘干、后期中途面漆的烘干,對能源需求的量和品質(zhì)都是有很多的差異性。
現(xiàn)在可以看到傳統(tǒng)的能源供給形勢來看,都是以單一能源的方式來解決單一的能源需求,為什么?原有傳統(tǒng)的工藝上來說,目前的方式持續(xù)了十幾年,十幾年內(nèi)為了保證自己的工藝生產(chǎn)可靠性,不愿意改變原有的傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)供應(yīng)方式,甚至不愿意改良現(xiàn)有的工藝用能方式,導(dǎo)致經(jīng)過十幾年的發(fā)展以后,能源消耗情況和供給情況還存在著大量的能源浪費問題。
回來看看整體的碳足跡,剛才很多人提到了,交通裝備制造業(yè)里,對能源消耗的碳足跡里,60-70%都是因為電力消耗。
剛才很多人說汽車裝備制造業(yè)的耗能大多屬于清潔能源,但是隨著“雙碳”目標(biāo)的落地,現(xiàn)在整個市政用電里60-70%是以火力發(fā)電為主,未來做碳核算,這部分要從供應(yīng)側(cè)將碳排放轉(zhuǎn)移到用能側(cè)。
從普通轎車,到高級轎車,到中重型的貨車來說,單車生產(chǎn)的二氧化碳排放量相對處在居高不下的水平。
談?wù)勀壳罢噺S能源系統(tǒng)的運行管理和控制存在的一些問題。整車廠我也提到很多,這種車廠大多數(shù)從2000-2010逐漸投產(chǎn)的車廠。經(jīng)過十幾年,很多設(shè)施設(shè)備存在老舊,同時原有的管理方式,無論是鍋爐、空壓、冷水機組、換熱器都屬于獨立設(shè)施設(shè)備管理方式,同時設(shè)施設(shè)備每個裝機規(guī)模都是遠大于實際的使用功能,就是大馬拉小車的問題。
電系統(tǒng)、熱系統(tǒng)、供冷系統(tǒng)、空壓系統(tǒng)、給排水系統(tǒng),在整個管理體系和運行模式下都是絕對獨立的,各自管各自的,甚至于整個控制管理模式和控制平臺都是電有一套、熱有一套、氣有一套、壓縮空氣有一套。
整個數(shù)字化水平來說,70-80%相關(guān)的老企業(yè)、國企、央企制造企業(yè),目前數(shù)字采集還是以人工抄表為主,平臺做輔助,形成能源的排障,做統(tǒng)籌的監(jiān)控。整車數(shù)字化的水平和管理水平都有很大的提升空間。
我們現(xiàn)在看整車廠的能源系統(tǒng),從綜合來看,存在著很多的協(xié)同優(yōu)化可能和空間。
1、能源協(xié)同。整個車廠里,冷熱的品類多種多樣,包括水、熱、壓縮空氣以外是綜合管理系統(tǒng),其實有很多現(xiàn)有技術(shù)能實現(xiàn)多能源之間的轉(zhuǎn)換和提效的空間。在這里面,能夠為整個車廠帶來很大的節(jié)能和協(xié)同收益。
2、車廠有相應(yīng)的生產(chǎn)環(huán)節(jié)、應(yīng)用環(huán)節(jié)、儲能環(huán)節(jié)等。
各個環(huán)節(jié)的割裂式管理,通過協(xié)同優(yōu)化整合以后,也能夠降低供需不匹配存在的能源浪費和需求能耗的問題。
3、利用大數(shù)據(jù)和數(shù)字化平臺手段,能夠?qū)⒛茉醇夹g(shù)和平臺數(shù)字化技術(shù)有機結(jié)合在一起,能夠為整個車廠通過數(shù)字化手段提高管理水平,降低能源的浪費。
3、目前作為工業(yè)來說,汽車廠有相關(guān)的汽車設(shè)計院,設(shè)計院把設(shè)計圖紙做完以后,讓車廠自己公開招投標(biāo),做相應(yīng)的工程建設(shè),然后自己招一個團隊做運營。
業(yè)務(wù)割裂的狀態(tài),通過一體化從前期的咨詢設(shè)計到工程建設(shè)、到運營管理,能形成全生命周期的閉環(huán),用我們自己的話是所見即所得,來保證未來整個車廠無論是新建,還是改建,帶來整體管理效果的提升。
能源系統(tǒng)來說,現(xiàn)在很多環(huán)節(jié),常規(guī)來說都是只有能源的生產(chǎn)供應(yīng),有相應(yīng)的能源輸配,也有相應(yīng)的能源應(yīng)用設(shè)施。
我們經(jīng)過大量汽車廠的研究和相應(yīng)方案落地之后,我們找到了很多可以利用儲能來進行協(xié)調(diào)優(yōu)化的空間。
舉個例子來說,整個涂裝工藝從40多度的熱水,到120度的低溫蒸汽,在整個涂裝工藝里有不同品質(zhì)的熱需求和熱排放。
利用一些高性能的儲能技術(shù),通過儲能調(diào)節(jié)數(shù)量和品質(zhì),保證終端用能大量能夠利用余能和廢能保證工藝的需求。
現(xiàn)在很多人說車廠要做碳達峰、碳中和,肯定要上相應(yīng)的光伏系統(tǒng)在屋頂,或者上大量車棚屋光伏系統(tǒng),或者是小型微風(fēng)發(fā)電。但是由于汽車工業(yè)里能源消耗的波動性和光伏發(fā)電曲線的不匹配,會導(dǎo)致大量的電量和余電上網(wǎng)。
大家都知道工業(yè)電價和余電上網(wǎng)的電價中間有很大的差異,為了保證效果,儲能的環(huán)節(jié)在里面,結(jié)合著用能需求也有著相應(yīng)的儲能利用空間。
儲氣就是壓縮空氣系統(tǒng)。大家知道汽車裝備過程中,無論是人工操作,還是自動化操作的車間,大量分散式、零散式的壓縮空氣利用,是分布在整車廠制造各個環(huán)節(jié),包括零部件的安裝、流水線上的設(shè)施,都需要大量的壓縮空氣利用。
但是由于分散式、離散式的利用,以及分布的不均衡性,壓縮空氣的浪費也是極大,很多車廠會上大量的空壓機,如何利用空壓機的儲氣和運行,也能帶來很多的節(jié)能和效果。
從我們的感受來說,可以利用儲能作為優(yōu)化調(diào)節(jié)的環(huán)節(jié),來解決生產(chǎn)利用的全價值鏈問題。
經(jīng)過很多項目上的歷練以后,我們也是對整個車廠的很多用能方式做了相應(yīng)的分析和解讀。
從外部的能源供應(yīng),不單是市政能源的供給,也會利用當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境勢能和可再生能源,作為主要的能源供給來源。
進入到內(nèi)部生產(chǎn)轉(zhuǎn)供環(huán)節(jié),除了對于現(xiàn)有的單點直供做改造,我們會上大量的多能聯(lián)供和多能聯(lián)產(chǎn)和儲能配合的系統(tǒng),保證冷熱天氣的多種匹配。
對于終端用能設(shè)施設(shè)備企業(yè)余能的排放和利用,我們也通過相應(yīng)的儲能和余能回收裝置充分最大化使用,最終保證整體能源的需求,很多項目上都能達到15-20%的節(jié)能空間,實現(xiàn)整體車廠能源費用的降低。
現(xiàn)在整體的能源物聯(lián)和能源管理平臺,當(dāng)時我們也提到了,常規(guī)來說,現(xiàn)在國內(nèi)最先進的能源管理平臺大多數(shù)配電系統(tǒng)搭建出來,從地下設(shè)施設(shè)備到管理平臺,整體的物聯(lián)日趨成熟,目前各系統(tǒng)之間的管理相對獨立,同時對天然氣、熱力都屬于粗放式的管理模式。
我們從底層設(shè)施設(shè)備的各種傳感計量、換熱計量,到整體的管理管控,再到單一能源系統(tǒng)和源網(wǎng)儲整體的調(diào)控和優(yōu)化,再到廠區(qū)的管理,我們會搭建完整的平臺物聯(lián)及自動化管理體系。
在這之上,集團層會有整體的管理賦能平臺,保證整個企業(yè)的能源管理一體化和統(tǒng)籌。
有了這樣一套體系之后,我們可以看到單一設(shè)施設(shè)備的調(diào)整、調(diào)控,會變成多源配電、多源空壓系統(tǒng)、單一系統(tǒng)的調(diào)整,同時在之上會形成多能源系統(tǒng)的用工配儲整體協(xié)同優(yōu)化,保證整個系統(tǒng)實現(xiàn)真正對外能源需求最大化的降低,同時也能將所有可再生能源最大化消納,實現(xiàn)整體節(jié)能空間最大化的實現(xiàn)。
有了這些東西以后,我們現(xiàn)在也有了一套完整的體系理論,希望搭建一個以儲能為支撐,以能源管理平臺為軸線,通過對能源生產(chǎn)、能源輸配、能源應(yīng)用的多能源流、信息流、物質(zhì)流整體動態(tài)的平衡和優(yōu)化,來實現(xiàn)整個車廠所有能源利用、生產(chǎn)供應(yīng)的集成化最優(yōu),保證汽車制造相關(guān)能源消耗的最大化降低。
回來說一下,通過什么樣的方式,我們能夠有途徑、有路徑地實現(xiàn)汽車裝備制造業(yè)的減碳過程。
首先從源頭脫碳,目前大多數(shù)的方式以發(fā)展清潔電力替代,除了引入相應(yīng)的綠色電力,上可再生能源、上地源熱能,再上一些對系統(tǒng)統(tǒng)籌的能源利用,并且對相應(yīng)設(shè)備設(shè)施電氣化改造,來實現(xiàn)源頭能源的脫碳。
第二個是過程,我們對整體設(shè)備和系統(tǒng)工況調(diào)優(yōu),通過熱轉(zhuǎn)冷、熱轉(zhuǎn)電等相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用,實現(xiàn)整體能源消耗的降低。
通過多能源協(xié)同,再通過柔性儲能調(diào)節(jié)和中樞作用,通過經(jīng)濟杠桿和施控優(yōu)化的方式,整體降低廠區(qū)內(nèi)的能源費用,最后以需求側(cè)為主導(dǎo)的供應(yīng)側(cè)能源應(yīng)用優(yōu)化,解決系統(tǒng)的整體利用效率。
第三個是終端,相關(guān)的企業(yè)和研發(fā)機構(gòu)建立合作,一方面貼近工藝,以工藝實際真正用能的需求作為導(dǎo)向,解決能源供給問題。
我之前去過幾個車廠和發(fā)動機廠,他只是需要四五十度的熱水做發(fā)動機杠桿的清洗,但是從外部市政拿到120、150度的蒸汽,把蒸汽統(tǒng)到熱氣里做直接換熱,把熱水供給終端用戶,整體能源的費用足足提高了400-500%。
我們當(dāng)時跟他一塊合作的一家廠,整體的能源費用可以打20%的保底,我來幫你做總體的托管和節(jié)能,它的經(jīng)濟回收性能達到4年可以收回來,終端來說能源浪費很嚴重。
這個事情是整車廠對于現(xiàn)有的工藝生產(chǎn)上最大的問題,為了保證工廠生產(chǎn)的可靠性,對于先進的新工藝技術(shù)應(yīng)用,他們都存在保守的態(tài)度。
從涂裝工藝過程中,熱風(fēng)烘干的工藝和漆的工藝有大量的節(jié)能空間,甚至研發(fā)出了一種油漆,上了漆之后,熱烘干只需要用常溫烘干,已經(jīng)把電加熱的烘干系統(tǒng)的大量費熱和用熱需求全部歸零。
還有電泳池的加熱,現(xiàn)在有陶瓷的技術(shù),也可以大幅降低電泳池?zé)o論是供能保溫,還是供熱保溫相關(guān)的能源消耗。這些東西能夠?qū)⒔K端的能源消耗和浪費,從根本上進行減少。
最后一個是管碳,以客戶終端實際的用能需求為導(dǎo)向,調(diào)整優(yōu)化所有的生產(chǎn)供給方式,減少整體的能源消耗和能源需求。
目前在很多項目上做完應(yīng)用,能夠給客戶提供的價值主張在幾方面,提供整體的能源智慧化水平,同時保障供能的安全性、可靠性。
同時使所有整車裝備車廠的能源消耗量降低5-15%,能源費用降低10-25%,對于整體能源系統(tǒng)運維人員的數(shù)量,通過運行優(yōu)化成本降低30-50%,實現(xiàn)整個廠區(qū)碳排放量降低15-30%。
汽車裝備制造業(yè)的碳中和、碳達峰路徑上,我們也做了相應(yīng)的預(yù)測和判斷,經(jīng)過調(diào)研以后,我們發(fā)現(xiàn)如何能夠?qū)崿F(xiàn)汽車裝備制造企業(yè)的碳達峰、碳中和?只要通過可再生能源大幅利用,并且貼近工藝做相應(yīng)的技術(shù)改造和優(yōu)化,并且做相應(yīng)能源的管理,能夠?qū)崿F(xiàn)整車裝備制造廠的碳達峰。
就像剛才幾位專家說到的,從碳中和到碳達峰的過程比較困難,怎么說裝備廠還是需要能源的消耗和能源需求,我們也做了相應(yīng)的思考。
第一個,通過置換的管理實現(xiàn)多能協(xié)同和按需優(yōu)化和工藝,能夠?qū)崿F(xiàn)從碳達峰的峰值上進行能源拐點的下移。
第二個,改變整車裝備制造業(yè)相關(guān)的工藝用途方式和工藝生產(chǎn)方式,這塊能夠?qū)崿F(xiàn)碳排放15%的降低。
最后,借助相關(guān)的碳交易、碳匯實現(xiàn)等量的碳中和,現(xiàn)在我們和碳交易公司做了合作。雖然汽車裝備制造企業(yè)在近五年內(nèi)不會逐漸開放碳匯開放的交易機會,但是伴隨著臨近碳達峰,汽車裝備制造企業(yè)肯定要參與到相關(guān)的碳匯交易過程中。
如果將來一旦出現(xiàn)了碳配額,每一個廠子產(chǎn)哪一輛車,有明確的碳匯指標(biāo)之后,如果不能有效地控制能源消耗和浪費,它的碳中和基本上不可能實現(xiàn)。
簡單給各位介紹公司現(xiàn)在的情況,我們公司是在西安的一家能源服務(wù)企業(yè),也在其他的省市地區(qū)有相應(yīng)的分支機構(gòu),主要就是以用戶為中心,為工業(yè)企業(yè)提供綜合能源解決方案的服務(wù)。
現(xiàn)在手里有一些核心的技術(shù)產(chǎn)品也跟各位介紹一下:
1、儲存技術(shù)和產(chǎn)品。
現(xiàn)在已經(jīng)獲得材料上的研發(fā)和創(chuàng)新之后,形成了儲能技術(shù)上的核心技術(shù),整體儲能成本是現(xiàn)有鋰電池的十分之一。
第二個采用以儲能為核心的產(chǎn)品輸出之后,從高密度儲能和高穩(wěn)定儲能材料,現(xiàn)在形成了一套完整的,從材料到單元、到優(yōu)化集成的產(chǎn)品體系,為相應(yīng)的企業(yè)提供相應(yīng)的服務(wù)。
2、自主開發(fā)了汽車制造工業(yè)管理平臺。
我們搭建了私人云系統(tǒng),從底層的傳感到中間的物聯(lián)平臺,到云,有相應(yīng)的技術(shù)架構(gòu)和解決方案,為園區(qū)從物聯(lián)建設(shè)到后續(xù)的運營管理優(yōu)化提供了相應(yīng)的技術(shù)和功能支撐。
從解決方案來說,目前我們的解決方案對汽車行業(yè)是以用能需求和痛點為導(dǎo)向,以電氣、冷壓縮空氣等系統(tǒng)為對象,以智慧能源管理平臺為引領(lǐng),以整體能源托管為支撐,以綜合能源節(jié)能減排為抓手,提供汽車裝備企業(yè)三位一體的智慧綜合能源系統(tǒng)服務(wù)。
同時我們會從前期的咨詢規(guī)劃到工程設(shè)計、建設(shè),到后期的實施運營提升全生命周期的服務(wù),保證前期的設(shè)計方案和預(yù)期效果能夠為客戶的承諾達成。
去年完成法士特的項目,將智慧平臺做了部署以后,逐步深挖客戶的節(jié)能痛點,并且對他的整體運營管理形成多能源集成化管控,保證整體管理的提效和節(jié)能空間的提升。
對于陜重汽項目,它是完整的解決方案形態(tài),經(jīng)過一年多的整體沉淀,通過搭建智慧能源管理平臺,加上多點的節(jié)能提效,再加上整個園區(qū)內(nèi)所有能源系統(tǒng)的整體托管運營,保證生產(chǎn)、用能、安全可靠的供應(yīng)下,全方位實現(xiàn)廠區(qū)高效、節(jié)能、降本的需求。
同時通過構(gòu)建整體的托管運營團隊,實現(xiàn)園區(qū)內(nèi)原有運營人員人效的提升,從原來將近200人的運營團隊大幅降低到110人,就能解決所有的能源運營問題。
通過統(tǒng)一規(guī)劃整體園區(qū)的規(guī)劃設(shè)施,對維保體系做統(tǒng)一的管理,杜絕過檢修帶來的人員浪費和員工,也杜絕了欠檢修,避免了相應(yīng)的故障和非計劃停機問題,全方位提升高設(shè)備設(shè)施的壽命和設(shè)備的利用效率。
第三,借助相應(yīng)的大數(shù)據(jù)分析,對園區(qū)內(nèi)的空壓、供熱、供電、可再生能源利用,做了大幅度的節(jié)能提效,實現(xiàn)整體15-20%的能源利用效率提升。
整個系統(tǒng)落實之后,又能夠?qū)φ麄€廠區(qū)內(nèi)客戶每年的能源費用降低1000萬元,節(jié)能率達到22%。
總體來說,這就是我們的方案,我們也希望通過服務(wù)能夠為整個汽車行業(yè)和汽車裝備添磚加瓦,助力汽車行業(yè)的碳達峰、碳中和,謝謝!
來源:第一電動網(wǎng)
作者:王鳴幽
本文地址:http://www.medic-health.cn/news/renwu/149757
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