一、前言
推進工業(yè)能效提升，是產(chǎn)業(yè)提質(zhì)升級、實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展的內(nèi)在要求，是降低工業(yè)領域碳排放、實現(xiàn)碳達峰碳中和目標的重要途徑，是培育形成綠色低碳發(fā)展新動能、促使工業(yè)經(jīng)濟增長的合理舉措。為深入貫徹落實黨國、國務院重大決策部署，進一步提高工業(yè)領域能源利用效率，推動優(yōu)化能源資源配置，2022年6月23日，工業(yè)和信息化部等六部門聯(lián)合印發(fā)了工業(yè)能效提升行動計劃的通知。制定了工業(yè)能效管理提升行動計劃。
二、工業(yè)能效提升行動計劃的主要目標
到2025 年，著重工業(yè)行業(yè)能效全方面提升，數(shù)據(jù)中心等著重領域能效明顯提升，綠色低碳能源利用比例顯著提高，節(jié)能提效工藝技術裝備廣泛應用，標準、服務和監(jiān)管體系逐步完善，規(guī)模以上工業(yè)單位增加值能耗比2020 年下降13.5%。能盡其用、效率至上成為市場主體和公眾的共同理念和普遍要求，節(jié)能提效進一步成為綠色低碳的能源和降耗減碳的首要舉措。
三、需推進著重領域能效提升綠色升級
工業(yè)能效提升行動計劃中指出：需持續(xù)開展國家綠色數(shù)據(jù)中心建設，發(fā)布名單及典型案例，加強綠色設計、運維和能源計量審查。引導數(shù)據(jù)中心擴大綠色能源利用比例，推動老舊數(shù)據(jù)中心實施系統(tǒng)節(jié)能改造。支持制造企業(yè)加強綠色設計，提高網(wǎng)絡設備等信息處理設備能效。推動低功耗芯片等產(chǎn)品和技術在移動通信網(wǎng)絡中的應用，推動電源、空調(diào)等配套設施綠色化改造。到2025 年，新建大型、超大型數(shù)據(jù)中心電能利用效率(PUE，指數(shù)據(jù)中心總耗電量與信息設備耗電量的比值)優(yōu)于1.3。
四、需有序推進工業(yè)用能低碳轉型
工業(yè)能效提升行動計劃中指出：需加強用能供需雙向互動，統(tǒng)籌用好化石能源、可再生能源等不同能源品種，積極構建電、熱、冷、氣等多能合理互補的工業(yè)用能結構。
加速推進煤炭利用合理化、清潔化。有序推動煤炭減量替代，推進煤炭向清潔燃料、優(yōu)良原料和高質(zhì)材料轉變。加速應用煤炭清潔合理燃燒、資源化利用等技術。按照“以氣定改”原則有序推進工業(yè)燃煤天然氣替代。引導企業(yè)有序開展煤炭清潔合理利用改造，依法依規(guī)淘汰落后產(chǎn)能、落后工藝。
加速推進工業(yè)用能多元化、綠色化。支持具備條件的工業(yè)企業(yè)、工業(yè)園區(qū)建設工業(yè)綠色微電網(wǎng)，加速分布式光伏、分散式風電、合理熱泵、余熱余壓利用、智慧能源管控等整體化系統(tǒng)開發(fā)運行，推進多能合理互補利用。鼓勵通過電力市場購買綠色電力，就近大規(guī)模高比例利用可再生能源。推動智能光伏創(chuàng)新升級和行業(yè)特色應用，創(chuàng)新“光伏+”模式，推進光伏發(fā)電多元布局。
加速推進終端用能電氣化、低碳化。在鋼鐵、石化化工、有色金屬、建材等著重行業(yè)及其他行業(yè)加熱、烘干、蒸汽供應等環(huán)節(jié)，推廣電爐鋼、電鍋爐、電窯爐、電加熱、高溫熱泵、大功率電熱儲能鍋爐等替代工藝技術裝備，擴大電氣化終端用能設備使用比例。穩(wěn)妥有序對工業(yè)生產(chǎn)過程中低溫熱源進行電氣化改造。鼓勵優(yōu)先使用可再生能源滿足電能替代項目的用電需求。到2025 年，電能占工業(yè)終端能源消費比重達到30%左右。
五、需積極推動數(shù)字能效提檔升級
工業(yè)能效提升行動計劃中指出：需充分發(fā)揮數(shù)字技術對工業(yè)能效提升的賦能作用，推動構建狀態(tài)感知、實時分析、科學決策、準確執(zhí)行的能源管控體系，加速生產(chǎn)方式數(shù)字化、綠色化轉型。
提高數(shù)字化節(jié)能提效技術水平。推動5G、云計算、邊緣計算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等數(shù)字技術在節(jié)能提效領域的研發(fā)應用，積極構建面向能效管理的數(shù)字孿生系統(tǒng)。發(fā)揮5G 應用產(chǎn)業(yè)方陣、“綻放杯”5G 應用征集大賽等平臺作用，深入挖掘5G 賦能工業(yè)領域節(jié)能提效的典型案例和場景并加以推廣。推動企業(yè)深化能源管控系統(tǒng)建設，通過能量流、物質(zhì)流等信息采集監(jiān)控、智能分析和精細管理，實現(xiàn)以能效為約束的多目標運行決策優(yōu)化等。鼓勵企業(yè)基于能源管控系統(tǒng)探索實施數(shù)字化碳管理，協(xié)同推進用能數(shù)據(jù)與碳排放數(shù)據(jù)的收集、分析和管理。
提高能效管理公共服務能力。結合行業(yè)、企業(yè)能效提升實際需求，加大數(shù)字化綠色化協(xié)同發(fā)展解決方案供給力度。鼓勵地方發(fā)揮好現(xiàn)有能效管理與服務平臺作用，面向工業(yè)企業(yè)和產(chǎn)業(yè)鏈上下游提供用能數(shù)據(jù)采集、跟蹤與核算等服務。發(fā)揮好現(xiàn)有能效數(shù)據(jù)認證平臺作用，提供數(shù)據(jù)認證、可信交互、能效標識認定及核驗服務，合理提升能效數(shù)據(jù)的應用價值。
提高“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)+能效管理”創(chuàng)新能力。面向著重行業(yè)領域探索“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)+能效管理”典型應用場景，加速新技術新產(chǎn)品的測試認證，逐步完善著重行業(yè)數(shù)字能效提升全景圖，打造解決方案資源庫。推動著重用能設備、工序等數(shù)字化改造和上云用云。推廣以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)為載體、以能效管理為對象的平臺化設計、智能化制造、網(wǎng)絡化協(xié)同、個性化定制、服務化延伸、數(shù)字化管理等融入創(chuàng)新模式。
六、安科瑞為數(shù)據(jù)中心重要領域提供能效管理解決方案
AcrelEMS-IDC數(shù)據(jù)中心綜合能效管理系統(tǒng)，根據(jù)數(shù)據(jù)中心能源流向、信息流向及電壓等級變化，可以將“源網(wǎng)荷儲運維”這幾個版塊納入系統(tǒng)進行集中采集、監(jiān)測和控制，通過一個平臺、一個APP整體的對數(shù)據(jù)中心供配電環(huán)節(jié)進行集中監(jiān)控、統(tǒng)一運維，保障數(shù)據(jù)中心的綠色低碳穩(wěn)定可靠運行。
6.1 源
響應國家3060雙碳目標，針對建設新能源電站，利用“光伏發(fā)電”、“風力發(fā)電”等綠電資源的數(shù)據(jù)中心，平臺可以將綠色電站的供配電結構進行實時的在線監(jiān)控，包含太陽能電池板、逆變器、匯流箱等設備。
6.2 網(wǎng)
供電網(wǎng)絡包含四個子功能：“變電站綜合自動化”、“電力監(jiān)控”、“電能質(zhì)量”和“電氣安全”。
“變電站綜合自動化”通過對變電站進出線的開關柜、變壓器、直流屏等設備進行全方面的監(jiān)測，保證變壓器的溫度和運行正常。
“電力監(jiān)控”圍繞10KV到400V，對整個變配電環(huán)節(jié)的進出線及相關的設備，包括UPS，柴油發(fā)電機，以及電能質(zhì)量進行監(jiān)測，實時掌控每個回路的用電情況、開關分合閘狀態(tài)，斷路器異常跳變時報警推送和提醒，對柴油發(fā)電機的狀態(tài)和柴油油位狀態(tài)進行監(jiān)測，同時通過備自投邏輯控制，確保供電自主切換;對并接的蓄電池的電壓內(nèi)阻溫度等參數(shù)進行實時不間斷監(jiān)測，提前發(fā)現(xiàn)失效異常電池并推送信息給運維人員，提醒運維人員及時更換，確保一旦市電供電中斷，蓄電池能夠給服務器持續(xù)工作。
“電能質(zhì)量”對供電局引入的市電側采用電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置監(jiān)測電網(wǎng)引入的情況，確保輸入的電能質(zhì)量可靠;0.4KV低壓配電網(wǎng)絡采用APM電力儀表以及APF和SVG治理裝置進行電能質(zhì)量治理，治理開關電源、UPS等帶來的電能質(zhì)量問題，保障末端服務器用電的可靠純凈，工作不受干擾。
“電氣安全”包括電氣火災監(jiān)控，消防設備電源監(jiān)控，防火門監(jiān)控以及應急照明和疏散指示系統(tǒng)等消防系統(tǒng)，通過以上四個子功能，24小時可全方面了解運營情況，保障數(shù)據(jù)中心供配電網(wǎng)絡的可靠穩(wěn)定安全。
6.3荷
數(shù)據(jù)中心的用能主要分為動力能耗，制冷能耗和照明能耗三大塊。平臺 “能耗分析”功能，針對每個重要節(jié)點和設備進行能耗統(tǒng)計分析，作為能耗優(yōu)化及調(diào)整的參考和數(shù)據(jù)支撐。通過分布在數(shù)據(jù)中心供配電系統(tǒng)各重要節(jié)點的采集設備監(jiān)測電量、電流和電壓等參數(shù)，對采集的參數(shù)進行分析和統(tǒng)計，以報表的形式展示數(shù)據(jù)中心各能效評估區(qū)域的能耗評估結果;
同時平臺可以實時監(jiān)測空調(diào)制冷風量和IT設備上架率，實時調(diào)整空調(diào)的制冷功率，降低能耗;并且通過智能照明控制，關閉長明燈，調(diào)整燈具發(fā)光亮度，策略控制燈具的點亮，實現(xiàn)人來燈亮、人走燈滅，終達到降低照明能耗。
6.4儲
由于數(shù)據(jù)中心本身的用電負荷穩(wěn)定，不允許供電電源產(chǎn)生異常波動，而考慮到新能源發(fā)電的非持續(xù)性，需要搭配儲能來實現(xiàn)削峰填谷，平抑新能源發(fā)電的波動性，保障綠色電站的同時合理的提升整個數(shù)據(jù)中心的運營，降低成本。平臺可以將儲能設備的相關信息采集并進行展示，了解儲能設備的運行狀態(tài)。
6.5運維
運維管理里面包含四個子功能：“用戶報告”、“設備方案”、“故障告警”、“運維管理”本功能版塊通過給運維人員制定運維計劃，充分的把控數(shù)據(jù)中心各個環(huán)節(jié)的運營情況，通過有序的事故預防管理，實現(xiàn)防患于未來，可合理的降低基礎設施的故障率，通過流程化的事件管理，使發(fā)生的故障在盡可能短的時間內(nèi)恢復。且具有故障告警功能，對需報警事件進行過濾，將重要的告警信息推送給運維人員，便于運維人員進行及時排查和檢修，實現(xiàn)全方面的運維管理。
七、結語
通過數(shù)字化能效管理，將數(shù)據(jù)中心的供配電全過程進行實時監(jiān)控和管理，能夠合理的推進數(shù)據(jù)中心著重領域的能效提升、節(jié)能減排，實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心綠色低碳合理的發(fā)展，實現(xiàn)碳達峰碳中和目標。
