AI节能、温水水冷……技术创新助推工业企业节能降碳
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。
