Анкори Лю Цюся

Выбросы углерода от автомобилей являются основным источником выбросов углерода в транспортном секторе и одной из областей социального контроля за выбросами углерода. Сокращение выбросов углерода на этапе производства автомобилей очень важно для сокращения выбросов углерода в автомобильной промышленности. Строительство низкоуглеродных заводов является ключевой мерой для сокращения выбросов углерода от автомобилей на этапе производства. В этой статье анализируются ключевые факторы, влияющие на выбросы углерода на этапе производства автомобилей, из четырех аспектов проектирования верхнего уровня, строительства инфраструктуры, применения ресурсов и энергии, а также управления производством и эксплуатацией, предлагаются шесть основных мер по строительству низкоуглеродных заводов, чтобы дать ссылку на строительство низкоуглеродных заводов в автомобильной промышленности.

Ключевые слова: Производство автомобилей; Низкоуглеродные заводы; Путь осуществления

1. Справочная информация

Начиная с 22 сентября 2020 года, на 75 - й сессии Генеральной Ассамблеи торжественно объявил, что Китай « стремится к достижению пика выбросов углекислого газа к 2030 году, стремится к достижению углеродной нейтральности к 2060 году», придает большое значение работе по достижению углеродного пика, углеродной нейтральности, четко требует твердой работы по достижению углеродного пика, углеродной нейтральности и уделяет пристальное внимание разработке плана действий по достижению пика выбросов углерода к 2030 году, в том числе в промышленности в качестве важного узла для содействия оптимизации и модернизации промышленной структуры, проведения различных работ по энергосбережению и сокращению выбросов углерода, содействия инновациям и цифровой трансформации низкоуглеродных процессов в промышленности и повышения уровня низкоуглеродного развития сферы услуг.

Транспорт является ключевой областью потребления ископаемой энергии и выбросов парниковых газов, и в последние годы он стал одной из областей, где выбросы парниковых газов в нашей стране растут быстрее. В контексте цели « двойной углерод», транспорт сталкивается с серьезным давлением по сокращению выбросов, содействие достижению пика и глубокого сокращения выбросов углерода в области транспорта имеет большое значение для всего общества для достижения углеродного пика, углеродной нейтральности. Выбросы углерода от автомобилей являются основным источником выбросов углерода в области транспорта и одной из областей социального контроля за выбросами углерода. Согласно открытым данным, выбросы углерода от автомобилей составляют более 80% выбросов углерода в области транспорта в Китае и около 7,5% выбросов углерода в обществе в целом, низкоуглеродное развитие автомобильной промышленности оказывает значительное влияние на достижение цели « двойного углерода» в области транспорта.

Согласно соответствующим исследованиям и стандартным нормам как внутри страны, так и за рубежом, выбросы углерода от автомобилей обычно относятся к выбросам углерода на этапе приобретения автомобильного сырья в этом году, выбросам углерода на этапе производства и выбросам углерода на этапе использования автомобилей, удерживаемых обществом в этом году. Среди них этап приобретения сырья относится к этапу приобретения ресурсов и производства материалов, включая выбросы углерода в процессе добычи ресурсов, предложения по обработке, производства и производства, например, выбросы углерода в процессе производства стали, используемой в автомобилях, должны быть включены в этап приобретения сырья; Этап производства относится к выбросам углерода в процессе производства автомобиля на автомобильном заводе, для сокращения выбросов углерода необходимо оптимизировать производственный процесс; Выбросы углерода на этапе эксплуатации автомобилей составляют около 90% выбросов углерода в автомобилях, и их можно эффективно сократить за счет развития экологически чистых транспортных средств. Учитывая сложность методов расчета выбросов углерода от автомобилей и разнообразие мер по сокращению выбросов углерода от автомобилей, в настоящем документе основное внимание уделяется выбросам углерода на этапе производства.

2. Факторы, влияющие на выбросы углерода на этапе производства автомобилей

В технических спецификациях по учету выбросов углерода в течение жизненного цикла легковых автомобилей, выпущенных CMC в 2021 году, описывается метод расчета выбросов углерода на этапе производства автомобилей, то есть выбросы углерода на этапе производства представляют собой сумму выбросов углерода в результате потребления энергии или топлива и утечки CO2 в процессе сварки. Формула расчета выглядит следующим образом:

CProduction=Σ(Er×CEFr+Er×NCVr×CEFr’) +Mco2(1)

В формуле: Cproduction - выбросы углерода на этапе производства всего транспортного средства в кг CO2e (кг эквивалента CO2);

ER - количество энергии или топлива r, приобретаемого за рубежом, в кВт, м3 или кг и т.д.;

CEFR - факторы выбросов углерода при производстве энергии или топлива r в единицах kgCO2e / kWh, kgCO2e / m3 или kgCO2e / kg;

CEFR '- Факторы выбросов углерода, используемые в энергетике или топливе r, в единицах tCO2e / GJ (тонны эквивалента CO2 на ГДж)

NCVR - средняя низкая выработка тепла для энергии или топлива r. Единицы: GJ / t, GJ / 104m3;

Mco2 - количество рассеяния CO2, образующегося в процессе сварки, в кг CO2e (кг эквивалента диоксида углерода), расчеты обычно основаны на стандартных значениях.

Из приведенной выше формулы видно, что на выбросы углерода на этапе производства автомобилей влияют два ключевых фактора: использование энергии или топлива в производственных процессах и факторы выбросов углерода. Для сокращения выбросов углерода в производственных процессах следует свести к минимуму использование энергии и топлива в производственных процессах и отдавать предпочтение экологически чистым источникам энергии с меньшими коэффициентами выбросов углерода.

Анализ четырех основных технологических процессов производства штамповки, сварки, окраски, сборки автомобиля, Основные виды потребляемой энергии включают: электрическую энергию, газ, сжатый газ, пар, воду, в то время как потребление сжатого газа и пара в нем может быть статистически проанализировано потреблением энергии компрессора, потреблением энергии электрического котла или потреблением газового котла, поэтому снижение выбросов углерода в производственном процессе должно начинаться с сокращения потребления электроэнергии и газа, сокращения потребления воды и увеличения доли зеленой энергии.

3. Пути внедрения низкоуглеродных установок

Завод является пространством и носителем для автомобильного производства, а строительство низкоуглеродного завода является ключевой мерой для снижения выбросов углерода в автомобилях на этапе производства. Рассмотрим весь процесс проектирования, строительства и эксплуатации завода, в основном из четырех аспектов: проектирование верхнего уровня, строительство инфраструктуры, применение ресурсов и энергии и управление производством и эксплуатацией.

Дизайн верхнего уровня в основном относится к общей концепции дизайна автомобильного завода и цели сокращения выбросов углерода, благодаря низкоуглеродной концепции строительства и эксплуатации всего завода; Инфраструктурное строительство включает в себя строительство аппаратных и программных средств, таких как здания, сооружения и сопутствующее оборудование для автомобильных заводов, а низкоуглеродная инфраструктура является конкретной поддержкой для реализации низкоуглеродных заводов; Использование ресурсов и энергии относится к различным видам ресурсов и энергии, таким как вода, электричество и газ, которые конкретно используются в производственных процессах для достижения цели сокращения выбросов углерода путем ограничения доступа к чистой энергии; Управление производственными операциями включает в себя разработку стратегий управления и создание систем управления, а низкоуглеродные заводы должны использовать интеллектуальные методы управления для повышения эффективности производства и уровня эксплуатации. Конкретные пути осуществления заключаются в следующем:

3.1 Текущее состояние углеродной проверки и установление низкоуглеродных целевых показателей

Определение границ расчета выбросов углерода, на основе фактических данных мониторинга (новые заводы ссылаются на данные испытаний аналогичных заводов), формирование отчета о проверке выбросов углерода, чтобы понять текущее состояние выбросов углерода на заводе. Сравните отраслевые стандарты, данные аналогичных заводов и свои собственные требования к сокращению выбросов, чтобы определить цели низкоуглеродных заводов, как правило, на единицу выбросов углерода продукта в качестве цели. Разработка моделей прогнозирования выбросов углерода, определение циклов прогнозирования и сценариев, моделирование и прогнозирование выбросов углерода.

Рисунок 1 Границы учета выбросов углерода на этапе производства автомобилей

3.2 Строительство зеленых промышленных зданий

В соответствии с требованиями соответствующих стандартов и норм, таких как « Стандарты оценки зеленых промышленных зданий» Китая GB / T50878 и « Общие правила оценки зеленых фабрик», реализуются соответствующие технические меры для строительства зеленых низкоуглеродных заводов. Завод использует технологию BIM на протяжении всего процесса планирования, проектирования, строительства и эксплуатации, чтобы сформировать надежную информационную модель основных данных здания.

Рисунок 2 Требования к планированию и проектированию зданий для & quot; зеленой & quot; промышленности

3.3 Установки, использующие низкоуглеродное оборудование

Оптимизация производственных процессов, повышение энергоэффективности производственного оборудования и сокращение выбросов загрязняющих веществ в процессе производства. Повысить уровень энергоэффективности объектов вспомогательного производственного оборудования, оптимизировать планирование и проектирование объединенной энергетической станции, Кондиционерное оборудование, энергетическое оборудование, компрессор, осветительные сооружения и т. Д. Используются энергосберегающие продукты, конкретные меры включают: отношение энергоэффективности каждого коммунального оборудования достигает уровня 2 или выше, конструкция ограждения соответствует требованиям энергосбережения, использование энергосберегающих ламп и разумное управление освещением, форма, параметры, зонирование проектирования системы отопления и кондиционирования воздуха, рациональная энергосбережение, рекуперация отработанного тепла системы кондиционирования воздуха, технологической системы и т. Д. В то же время, сделать хорошую работу по энергосберегающей эксплуатации и адаптации соответствующего оборудования и объектов, чтобы обеспечить оборудование в состоянии, чтобы достичь заданного соотношения энергоэффективности.

3.4 Экологические требования на предприятии, связанные с использованием экологически чистых низкоуглеродных источников энергии

Автозаводы в основном работают непрерывно в течение всего года, согласно исследованию северного автомобильного производственного предприятия, его завод работает в среднем более 250 дней в год, работает 24 часа в сутки, в том числе система отопления работает около 110 дней, система кондиционирования воздуха работает около 80 дней, чтобы поддерживать внутреннюю тепловую, влажную и световую среду завода из - за потребления энергии, вызванного выбросами углерода. Поэтому необходимо увеличить долю применения чистой энергии и возобновляемых источников энергии, внедрить зеленую электроэнергию и систематически оптимизировать энергетическую структуру завода. Приоритет отдается использованию кровельных ресурсов завода, установке солнечных фотоэлектрических, солнечных и горячих источников энергии и других возобновляемых источников энергии. Увеличить долю использования нетрадиционных и рециркулированных источников воды и ограничить использование водопроводной воды. В конце кондиционера используется система рекуперации тепла, эффективное использование остаточного тепла и отработанного тепла, эта « зеленая энергия» может эффективно снизить потребление энергии для отопления кондиционера и сократить выбросы углерода.

3.5 Оптимизация производственных процессов

Оптимизируя производственные процессы, обеспечивая условия для применения низкоуглеродных производственных материалов, одновременно снижая износ всех видов материалов в процессе производства и повышая коэффициент утилизации всех видов производственных отходов, это важная мера по сокращению выбросов углерода на автомобильных заводах. Согласно исследованию, в процессе производства сырья процесс производства и использования алюминия оказывает большое влияние на потенциал глобального потепления, увеличивая долю вторичного применения алюминия, а также благодаря оптимизации процесса, снижение коэффициента отсечения металлической пластины может значительно снизить уровень выбросов углерода.

3.6 Создание интеллектуальной низкоуглеродной операционной платформы управления

Электричество для проекта, например: система кондиционирования воздуха, система освещения, технология, вентиляция и пылеулавливание, другое потребление электроэнергии; Проекты, не связанные с электричеством, включают в себя производство бытовой питьевой воды, средней воды, горячей воды для отопления, холодной воды, входов сжатого воздуха и т. Д. Для измерения и интеграции измерительных данных в единую систему управления с низким уровнем выбросов углерода. Оборудование и оборудование используют преобразование частоты, групповое управление и другие меры, в соответствии с изменением нагрузки для управления количеством открытых станций или частотой оборудования, для достижения интеллектуальной работы, сокращения потребления энергии оборудования. Провести низкоуглеродную энергосберегающую диагностику и интеллектуальное регулирование, чтобы обеспечить низкоуглеродный завод в рабочем состоянии.

3.7 Покупка & quot; зеленой & quot; электроэнергии или торговля углеродом

Согласно статистическим данным за период « тринадцатой пятилетки», 90% выбросов углерода в автомобильном производстве приходится на выбросы, вызванные электричеством, выбросы углерода, которые не могут быть уменьшены с помощью вышеуказанных мер, могут быть дополнительно компенсированы выбросами углерода на заводе путем покупки зеленой электроэнергии или осуществления торговли углеродом. Через зеленую электроэнергию или торговлю, чтобы удовлетворить спрос на производство чистой энергии, достичь высокой степени унификации экономических, социальных и экологических выгод.

Облачная платформа Acrel - EIOT Energy IoT

4.1 Общий обзор

Acrel - EIoT Energy IoT Open Platform - это платформа, основанная на IoT Data Center, которая устанавливает единый стандарт данных вверх и вниз для предоставления пользователям Интернета услуг данных IoT Energy. Пользователи просто покупают датчики Интернета вещей Accory, выбирают шлюзы и устанавливают собственные сканеры, чтобы получить необходимые услуги отраслевых данных с помощью мобильных телефонов и компьютеров.

Платформа предоставляет такие функции, как кабина управления данными, мониторинг электрической безопасности, анализ качества электроэнергии, управление потреблением электроэнергии, управление предоплатой, управление зарядными сваями, интеллектуальное управление освещением, сигнализация и регистрация необычных событий, управление эксплуатацией и обслуживанием, а также поддерживает многоплатформенный, многоязычный и многотерминальный доступ к данным.

4.2 Место применения

Эта платформа подходит для арендодателей квартир, сетей небольших супермаркетов, небольших заводов, интеграторов систем управления зданиями, небольших объектов недвижимости, умных городов, трансформаторных подстанций, строительных зданий, базовых станций связи, промышленного потребления энергии, интеллектуальных маяков, энергоснабжения и других областей.

4.3 Структура платформы

4.4 Функции платформы

(1) Электрический сбор

Модуль аккумуляции электроэнергии позволяет осуществлять запросы, анализ, раннее предупреждение и комплексное отображение различных данных мониторинга, чтобы обеспечить экологически безопасную распределительную комнату. В интеллектуальном аспекте для реализации телеметрии системы мониторинга снабжения и распределения «, дистанционного письма, дистанционного управления, системы комплексного тестирования и единого управления; Что касается управления ресурсами данных, то можно отображать или просматривать работу оборудования в распределительных помещениях (включая исторические параметры и параметры в режиме реального времени, а также проводить ежедневные, ежемесячные и годовые запросы или распечатку в соответствии с реальной ситуацией, что повышает эффективность работы и экономит людские ресурсы.

контрольно - распределительная схема трансформатора

(2) Анализ энергопотребления

Модуль анализа потребления энергии использует автоматизацию, информационную технологию, Для достижения цели сбора энергетических данных, мониторинга процесса, анализа потребления энергетической среды, управления потреблением энергии и других процессов автоматизации, научного управления, так что весь процесс управления энергией, производства энергии и использования органично объединен, Использование * технологии обработки и анализа данных, проведение анализа и управления автономным производством, реализация единого планирования энергетической системы завода, оптимизация баланса энергетической среды, эффективное использование энергии, повышение качества энергии, снижение энергопотребления и повышение общего уровня управления энергопотреблением.

Общие сведения о потреблении энергии

(3) Управление авансовыми платежами

Управление посадкой: управление учетной записью оператора и распределение прав, просмотр системных журналов и другие функции;

Конфигурация системы: конфигурация зданий, диспетчеров связи, приборов и параметров по умолчанию;

Управление пользователями: для пользователей магазина, чтобы выполнить открытие счета, продажи, удаленное разделение шлюзов, массовые операции и запросы записи и другие операции;

Управление продажей электроэнергии: удаленная продажа электроэнергии, снятие напряжения, коррекция и поиск записей на открытых часах;

Управление продажей воды: удаленная продажа воды, возврат воды, поиск записей и другие операции на открытых часах;

Отчет: Предоставляет запросы о продаже электроэнергии, финансовых отчетах о продаже воды, отчетах о потреблении энергии, отчетах о тревоге и т. Д., Все отчеты и запросы записи в системе поддерживают экспорт в формате excel.

Просмотр предоплаты

(4) Управление зарядными сваями

С помощью технологии IoT станции зарядных свай и отдельные зарядные сваи системы доступа непрерывно собирают и контролируют данные, а также предупреждают о различных типах неисправностей, таких как защита от перегрева зарядного устройства, избыточное давление ввода и выхода зарядного устройства, низкое напряжение, неисправность изоляции и ряд других неисправностей. Облачная платформа включает в себя все функции зарядных сборов и работы зарядных свай, в том числе большие экраны городского уровня, управление транзакциями, финансовое управление, мониторинг трансформаторов, операционный анализ, базовое управление данными и другие функции.

(5) Умное освещение

Интеллектуальное освещение через технологию IoT для установки внутреннего освещения во всех районах города, городских уличных фонарей и других осветительных контуров для непрерывного мониторинга данных, а также для достижения стратегической конфигурации переключателя времени и фонового дистанционного управления и мобильного управления и т. Д., Чтобы уменьшить сложность и стоимость обслуживания уличных фонарей, повысить уровень управления и достичь определенного эффекта энергосбережения и снижения подвески.

Мониторинг страниц

(6) Безопасное использование электроэнергии

Безопасное потребление электроэнергии с использованием саморазвивающегося остаточного трансформатора тока, датчика температуры, электрического пожарного детектора, основные факторы, вызывающие электрические пожары (температура провода, ток и остаточный ток) для непрерывного отслеживания данных и статистического анализа, а также обнаруженная информация о скрытых опасностях своевременно направляется руководителям предприятий, чтобы направлять предприятия для достижения времени расследования и управления, чтобы устранить потенциальные риски безопасности электрических пожаров, для достижения цели « предотвращения стихийных бедствий».

Интеллектуальная пожарная безопасность через облачную платформу для анализа данных, раскопок и анализа тенденций, чтобы помочь достичь научных целей раннего предупреждения о пожарах, управления сеткой, осуществления многоуровневого надзора за ответственностью и других целей. Первоначально для « девяти небольших мест» и предприятий по производству опасных химических веществ не могут эффективно контролировать пробелы, адаптированы ко всем общественным и гражданским зданиям, реализованы беспилотные дежурные интеллектуальные пожаротушения, реализованы интеллектуальные пожаротушения « автоматизация», « интеллектуализация», « систематизация», управление потреблением электроэнергии « уточнение» фактических потребностей.

5. Перспективы

При непрерывном продвижении прогресса в реализации цели « двойной углерод» в Китае, требования к сокращению выбросов углерода в автомобильной промышленности будут постоянно повышаться, строительство низкоуглеродных заводов в автомобильной промышленности станет неизбежным требованием. Помимо вышеуказанных ключевых мер, строительство низкоуглеродных заводов также должно обратить внимание на следующее:

(1) В сочетании с цифровыми химическими заводами, чтобы создать надежную модель прогнозирования выбросов углерода на автомобильных заводах, с помощью модели прогнозирования, ключевые звенья контроля выбросов углерода, чтобы использовать больший потенциал сокращения выбросов углерода.

(2) Укреплять систематическое строительство низкоуглеродных заводов, еще больше оптимизировать структуру энергии и распределение энергии, повышать эффективность использования энергетических систем, продвигать низкоуглеродные заводы к почти нулевым углеродным заводам и нулевым углеродным заводам.

(3) Сосредоточьтесь на зеленом транспортном обслуживании, сформируйте совершенный механизм зеленого транспортного обслуживания автомобильного завода, продвигайте стандартизацию работы завода, низкоуглеродистость.

(4) С помощью более низкоуглеродных рыночных инструментов, таких как зеленое финансирование, расширить каналы сокращения выбросов углерода на заводах.

Список литературы

[1] Вэй Хуэйцзяо, Хань Чжао. Путь реализации низкоуглеродных заводов автомобильных производственных предприятий исследуется [J]. база данных китайских научно - технических журналов, 2023,4 (9): 6.

[2] Новые силы Чжоу, полные Хана. Методы учета выбросов углерода на протяжении всего жизненного цикла и их применение [J]. Энергосбережение, охрана окружающей среды и безопасность и гигиена на железных дорогах, 2019, 9 (4): 5.

[3] Чжоу Ялан, Гун Бенган, Чжан Сяоци. Расчет и анализ выбросов углерода при потреблении энергии в процессе производства автомобилей [J]. Журнал Чаоху Колледж, 2014 (3): 92 - 97.

[4] Китайская академия строительных наук. GB / T50878 - 2013 Стандарты оценки зеленых промышленных зданий [M]. Пекин: China Construction Industry Press, 2014.

[5] Руководство по проектированию и применению микроэлектрических сетей Ancory Enterprise Edition 2022.5