“智慧能源管理的重點(diǎn)應該是以人為本，生態(tài)化持續推進(jìn)，一是數崗匹配支撐業(yè)務(wù)提升，二是數能結合提升自身能力，構建與業(yè)務(wù)同步演進(jìn)的智能能源管控系統?！苯?， 南京鋼鐵股份有限公司能源動(dòng)力事業(yè)部副總經(jīng)理兼設備處長(cháng)樊星星向《中國冶金報》記者分享了南鋼智慧能源一體化的經(jīng)驗。

　　自從“雙碳”目標提出后，相關(guān)政策接連發(fā)布。政府、協(xié)會(huì )、企業(yè)共同開(kāi)始了降碳行動(dòng)。針對國家推進(jìn)的能效標桿、能效約束、極致能效工程，中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會(huì )于2022年發(fā)布“鋼鐵行業(yè)能效標桿三年行動(dòng)方案（2022～2025年）”?！案鶕撹F行業(yè)能效標桿三年行動(dòng)方案，結合能源診斷提出的方案，我們編制了南鋼極致能效三年行動(dòng)規劃，挖掘能源轉換潛力，創(chuàng )新優(yōu)化能源結構，實(shí)現極致能效提升，促進(jìn)南鋼綠色低碳高質(zhì)量發(fā)展?！狈切钦f(shuō)道。

　　南鋼提出了“綠色南鋼，雙碳行動(dòng)”的目標：到2030年實(shí)現碳達峰，到2035年具備減碳30%的工藝技術(shù)能力，到2050年實(shí)現碳中和。

　　在此背景下，南鋼啟動(dòng)了智慧能源管控一體化建設。南鋼的智慧能源建設也不是一蹴而就的，從2002年開(kāi)始就啟動(dòng)了EMS1.0項目建設，2003年組建了能源中心，2014年迭代至EMS2.0，在2023年啟動(dòng)了智慧能源管控一體化建設。

　　凡事謀定而后動(dòng)，可以少走彎路。南鋼前期為該項目進(jìn)行了精心地謀篇布局。樊星星介紹，南鋼以“一切業(yè)務(wù)數字化，一切數字業(yè)務(wù)化”為整體戰略，加快實(shí)現“產(chǎn)業(yè)智慧化，智慧產(chǎn)業(yè)化”轉型目標。一切業(yè)務(wù)數字化，意味著(zhù)業(yè)務(wù)模式升級，在這個(gè)總體戰略目標上，南鋼進(jìn)行了數字化轉型十四五規劃設計。對標主場(chǎng)景轉型深度要求，南鋼構建了“一腦三中心”（智慧運營(yíng)工業(yè)大腦、鐵區集控中心、鋼軋集控中心、能源集控中心）的整體架構以及覆蓋云邊端的實(shí)時(shí)湖倉，同時(shí)充分利用目前在生產(chǎn)、質(zhì)量、設備、物流、銷(xiāo)售、市場(chǎng)、財務(wù)等融合工業(yè)現場(chǎng)IOT數據和生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)交易數據，設計了鐵鋼軋全鏈路物料跟蹤及多種動(dòng)態(tài)尋優(yōu)模型。

　　南鋼智慧能源一體化項目分為兩期，一期項目分為動(dòng)力集控、能源管控與智能決策部分，動(dòng)力集控更多的關(guān)注執行層面的工作，實(shí)現能源生產(chǎn)自動(dòng)化。能源管控實(shí)現能源管控數字化。智能決策實(shí)現能源決策智能化。有了頂層設計之后，根據需要再完善基礎。二期項目規劃通過(guò)自動(dòng)化系統的改造提升及智能裝備的部署應用，提升系統操作的安全性、便捷性及穩定性。

　　在確定了系統整體框架思路后，南鋼進(jìn)一步聚焦了系統建設目標：通過(guò)智慧能源的建設，實(shí)現能源管理由定性管理、粗放管理轉向精細量化管理，由生產(chǎn)實(shí)物管理轉向實(shí)物與價(jià)值同步管理，由事后管理轉向事前、中、后全過(guò)程管理，支撐能源管控全流程的狀態(tài)感知、實(shí)時(shí)分析、科學(xué)決策、精確執行。

　　該項目設計的主要的應用功能有8個(gè)部分，分別為計劃管理、實(shí)績(jì)管理、成本管理、生產(chǎn)管理、運行支持、質(zhì)量管理、綜合分析、設備管理。

　　計劃管理是按照企業(yè)生產(chǎn)計劃、設備檢修計劃和能源介質(zhì)預測單耗情況編制能源供需計劃，指導能源系統組織生產(chǎn)。實(shí)績(jì)管理是按照用能屬性進(jìn)行分類(lèi)統計和平衡，用于反映各種能源介質(zhì)生產(chǎn)、分配和使用情況，編制各類(lèi)報表，并對相關(guān)能源消耗指標進(jìn)行管理和分析。成本管理是運用科學(xué)方法，將能耗管理反映為成本管控、及時(shí)揭示、客觀(guān)反映成本差異，服務(wù)于經(jīng)營(yíng)決策的成本管理體系。生產(chǎn)管理是通過(guò)準點(diǎn)數據分析、采集日志分析、調度日報、計量平衡網(wǎng)絡(luò )等手段，為能源生產(chǎn)、輸配、供給提供決策。運行支持是能源管控中心進(jìn)行的日常管理，如調度能源運行方式管理、停復役管理、調度值班日志管理、能源資料管理等，保證各種能源介質(zhì)的安全、穩定、優(yōu)質(zhì)、持續供應，為生產(chǎn)提供保證。質(zhì)量管理是通過(guò)收集各類(lèi)能源介質(zhì)質(zhì)量信息，分析掌握能源介質(zhì)質(zhì)量實(shí)際情況，為分析質(zhì)量偏差提供數據基礎。綜合分析是對能耗、成本、指標、質(zhì)量進(jìn)行多維度的分析對比，便于管理者了解差異，分析原因。設備管理是利用重點(diǎn)用能設備的數據，跟蹤分析設備的運行狀態(tài)、故障情況、用能情況，通過(guò)工藝改進(jìn)，降低重點(diǎn)用能設備能耗，減少能源成本。

　　該項目中的5項關(guān)鍵技術(shù)包含智能平衡計劃、產(chǎn)品標準能耗設計、影響因素分析、系統健康度評價(jià)、消息推送系統設計等。

　　樊星星解釋道，智能平衡計劃是以能源管控需求為目標的驅動(dòng)平衡計劃，關(guān)鍵指標先行驗證，計劃方案動(dòng)態(tài)調整。產(chǎn)品標準能耗設計是指為及時(shí)發(fā)現生產(chǎn)過(guò)程中的能耗異常提供指導，為不同產(chǎn)品定價(jià)提供數據基礎。影響因素分析是通過(guò)識別能耗影響因子，配置因子影響公式，定量分析能耗影響。系統健康度評價(jià)是指對能介質(zhì)量和穩定供應能力建立健康度評價(jià)體系。消息推送系統設計是指實(shí)時(shí)數據跟蹤，建立預測預警機制，及時(shí)推送預警信息。

　　為了更加精準分析能源消耗和指導生產(chǎn)，南鋼設計了四級能源指標體系，分別為系統指標、工序指標、子工序/機組指標、重點(diǎn)用能設施指標，可全面反映能源加工轉換、輸配、回收、使用的效率水平。結合制訂目標和超標限值，南鋼將各工序的能源成本納入考核指標，通過(guò)能源指標制訂下發(fā)對標評價(jià)，實(shí)現能源消耗運行日常預警，使管理人員可以快速地進(jìn)行數據的分析和處理工作，優(yōu)化能源配置，提高企業(yè)能效，降低能源成本。

　　在該項目設計時(shí)，南鋼將能源的日管控也納入其中，通過(guò)每日管控，清晰掌握工序能源結構，對標消耗水平，及時(shí)發(fā)現并分析生產(chǎn)中的能耗異常，為工序降本、該公司能源管理體系變革夯實(shí)基礎。

　　在碳排管理上南鋼也進(jìn)行了精細化的設計。南鋼實(shí)現組織碳、工序碳的精細、便捷、可視化的碳核算計量，一圖可看盡南鋼各工序碳排放情況，對碳排放異常工序實(shí)時(shí)預警，反饋異常原因，挖掘減碳潛力空間，并支持各分廠(chǎng)的組織層級查詢(xún)，涵蓋年、月、周、日等不同時(shí)間維度，全面提升碳排放內部管理水平，將來(lái)為碳交易及LCA、EPD提供內部碳排放數據支撐。

　　為了讓能源生產(chǎn)管理更智能，該項目設計了智能決策部分，總體目標是圍繞“全局尋優(yōu)，異常糾偏” 的大前提，依托專(zhuān)業(yè)人員的實(shí)操經(jīng)驗，融合智能算法推演，最終實(shí)現南鋼能源的安全生產(chǎn)、協(xié)同降本、能效最優(yōu)。

　　“智能決策可以結合工藝生產(chǎn)特性及生產(chǎn)計劃，對全廠(chǎng)煤氣產(chǎn)耗動(dòng)態(tài)預測+煤氣調控動(dòng)態(tài)優(yōu)化，在煤氣平衡保供的基礎上，優(yōu)化富余煤氣資源的調配，實(shí)現煤氣零放散/零拒收，進(jìn)一步降低煤氣管網(wǎng)壓力波動(dòng)，提升煤氣有效利用率?！狈切且悦簹馄胶馀c調度模型為例，介紹智能決策帶來(lái)的效益。

　　基于前期的規劃設計，南鋼努力將夢(mèng)想變?yōu)楝F實(shí)。樊星星表示，在系統功能設計上，南鋼按照實(shí)時(shí)精準、精細管控、標準化3個(gè)維度設計了能源監屏、智能決策、運行管理、工序精管、能源分析、碳排管理、節能技術(shù)、法規制度8大功能模塊，能源監屏、智能決策側重能源管網(wǎng)運行的實(shí)時(shí)準確優(yōu)化決策，運行管理、工序精管、能源分析、碳排管理模塊更多是從準確、精細的角度實(shí)現能源管理的精細化，同時(shí)加強與生產(chǎn)的結合，形成閉環(huán)管理，加強靜態(tài)能源的動(dòng)態(tài)管理，節能技術(shù)、法規制度模塊實(shí)現線(xiàn)上化操作，以及能源管理體系的標準化。

　　為了全方位展示生產(chǎn)、輸配、存儲、耗用的運營(yíng)情況，南鋼建立了6橫6縱監屏管理模式，橫向6條專(zhuān)業(yè)條線(xiàn)（綜合、燃氣、制氧、發(fā)電、供電、水）和縱向6項業(yè)務(wù)維度（全局、管網(wǎng)、場(chǎng)景、數據、分析、應急）。

　　每項業(yè)務(wù)也都確定業(yè)務(wù)負責人、數據負責人、軟件負責人，業(yè)務(wù)負責人提供需求，數據負責人保證精準的數據，軟件負責人實(shí)現需求。到目前為止，南鋼8大功能模塊包含60多個(gè)子模塊，開(kāi)發(fā)的界面650多個(gè)，涉及到業(yè)務(wù)需求數據量超過(guò)53000點(diǎn)，還在不斷迭代完善。

　　樊星星介紹，能源綜合監屏板塊一改原有的調度操作員監屏模式，通過(guò)數字可視化的方式，以南鋼地圖為基調，展示南鋼源網(wǎng)荷儲的可視化和平衡現狀，當安全預警發(fā)生時(shí)，及時(shí)做出分析和采取措施，避免安全事故的發(fā)生，確保整個(gè)能確保整個(gè)能源系統長(cháng)期、連續、安全地運行。

　　在運行管理模塊，南鋼全面制訂全廠(chǎng)能源消耗/回收指標計劃，結合各生產(chǎn)工序產(chǎn)量，預算鋼鐵生產(chǎn)工序的各能源介質(zhì)（水、電、氣）的發(fā)生量和消耗量，按能源介質(zhì)供需平衡原則，確定水、電、氣各能介的生產(chǎn)量，從而“一鍵生成”全公司能源總體平衡計劃、工序能源消耗計劃、單介質(zhì)能源平衡計劃。南鋼通過(guò)實(shí)時(shí)儀表數據采集，獲取各生產(chǎn)層級計量?jì)x表的實(shí)時(shí)數據，按照時(shí)間維度，反映各個(gè)單位、工序、設備的能源產(chǎn)生、消耗實(shí)績(jì)情況。該功能上線(xiàn)后減少人工計算，在保供、保證熱值前提下，不斷優(yōu)化能源配置。

　　在智慧決策模塊，南鋼建立能源輸配與生產(chǎn)計劃的動(dòng)態(tài)匹配優(yōu)化，基于動(dòng)態(tài)預測及調度規則，實(shí)現各類(lèi)工況下的能源調度決策建議、異常狀況下的快速處置預案，最終實(shí)現在能源生產(chǎn)、耗用、運行等環(huán)節安全生產(chǎn)、平衡保供、能源最優(yōu)的管控目標。

　　工序精管模塊主要對鋼鐵冶煉過(guò)程中的關(guān)鍵鋼鐵生產(chǎn)工序及動(dòng)力供應工序的能源消耗、發(fā)生情況進(jìn)行精細化管理與分析，通過(guò)時(shí)間、工序能耗、噸鋼耗用等維度對各工序管理及評價(jià)，使能源管理更加精細、準確。

　　能源分析模塊主要按照公司級能源成本、介質(zhì)能源消耗、重點(diǎn)設備能效進(jìn)行跟蹤分析，深挖關(guān)鍵指標的主要影響因素，為提高用能效率提供決策依據。

　　在碳排管理模塊，南鋼的“公司級”碳排放管理是根據當期化石燃料、溶劑、電極、原料的消耗量，凈購入電量、凈購入熱力，以及固碳產(chǎn)品的產(chǎn)量，計算出南鋼當期碳排放總量；“工序級”碳排放管理是全面摸清南鋼碳排放底數，根據各工序的產(chǎn)量，以及一次能源、二次能源的消耗量計算該工序當期的碳排放總量和碳排放強度。

　　節能技術(shù)模塊主要通過(guò)系統進(jìn)行分享行業(yè)內各類(lèi)節能新技術(shù)，并將節能項目、能源評價(jià)項目進(jìn)行紅綠燈管控，實(shí)時(shí)了解項目的執行進(jìn)度，并實(shí)現能源評價(jià)管控。

　　展望未來(lái)，樊星星表示“南鋼未來(lái)要建成鋼鐵全流程的‘百景千?！?、一體化AI生成式大模型工程樣板，以數字化賦能綠色化、高端化、自主化、融合化，走新型工業(yè)化道路，打造新質(zhì)生產(chǎn)力?！保ㄍ踔荆?/div>