能源智能化管理促进双碳时代铝加工升级研究

能源智能化管理促进双碳时代铝加工升级研究

李玉祥韩俊波曹伟华张文彬

河南中孚高精铝材有限公司 河南省巩义市 451200

摘要：随着全球对碳排放的关注日益加强，双碳时代（即碳达峰、碳中和）已成为产业转型的核心方向。铝加工业作为高能耗行业，面临着巨大的环境压力。为了降低碳排放，铝材公司积极探索将能源智能化管理引入生产中。本研究围绕能源智能化管理在铝加工业中的应用，探讨其如何推动行业升级，并实现双碳目标。结果显示，通过集成化、自动化、和数字化的能源管理，不仅可以大幅度降低铝加工业的碳足迹，还能提升生产效率和经济效益。

关键词：能源智能化管理，双碳时代，铝加工升级，碳达峰，碳中和

引言

随着全球气候变化的加剧，低碳经济已成为各国的共同目标。其中，双碳目标是当前国际社会共同关注的焦点。然而，实现这一目标对许多行业都提出了严格的要求，尤其是那些传统的高碳排放行业。铝加工业由于其生产过程中的高能耗特点，成为了实现双碳目标的关键领域。如何在确保产业持续健康发展的同时，实现碳排放的大幅度减少，是铝加工业所面临的巨大挑战。为此，本研究以铝材公司为例，深入探索能源智能化管理在促进铝加工业升级中的作用和价值。

一、能源智能化管理的理论框架及其重要性

随着工业4.0、互联网+等技术的日益普及，企业管理模式和工作方式正经历着一场深度的转型。尤其是能源管理，这一领域正迅速地向智能化、自动化和高效化方向转型。在这样的背景下，能源智能化管理应运而生，并逐渐成为现代企业管理的新常态。

大数据：大数据技术能够帮助企业实时收集和分析众多的数据信息，为能源消耗、设备效率、生产工艺等提供全面的数据支持。此外，大数据还能预测能源需求，帮助企业提前做好能源调度和优化。

物联网 (IoT)：通过在关键设备和系统上部署传感器，实时传输数据至中心系统，为决策者提供第一手的运行数据。这样可以更加精确地监控和控制能源消耗。

人工智能 (AI)：AI算法可以对大量数据进行深度学习，预测并优化能源消耗，减少浪费，提高生产效率。

铝加工业的生产过程包括熔炼、铸造、轧制等环节，这些环节都是高能耗环节。在传统的生产模式下，由于缺乏有效的数据支持，能源管理往往是经验化的，这不仅容易导致能源的浪费，还会影响生产效率，使得整体生产成本增加。而能源智能化管理的引入，正好可以解决这一问题。首先，它可以为企业提供准确和实时的能源数据，使得管理者可以更加精确地掌握每一个生产环节的能源消耗情况。其次，通过对数据的深度分析，企业可以找到能源浪费的原因，从而调整生产工艺，减少浪费。最后，智能化管理还可以提高生产效率，使得生产过程更加流畅，缩短生产周期，提高产出。例如，传统的轧制过程中，由于缺乏对能源消耗的实时监控，轧机往往运行在非最佳状态下，这不仅浪费了能源，还会影响产品质量。而在能源智能化管理下，轧机的能源消耗可以实时监控，操作者可以根据数据及时调整工艺参数，使轧机始终运行在最佳状态下。[1]

二、能源智能化管理在铝加工业的应用实践

随着全球对碳排放和资源消耗的关注度逐渐提高，铝加工业作为传统的高能耗行业，也开始探索各种方式来实现生产过程的绿色、低碳转型。在这背景下，能源智能化管理为铝加工企业带来了前所未有的机遇。

铝材公司，作为行业的佼佼者，一直在探索如何提高生产效率并减少碳足迹。近几年，该公司决定采用能源智能化管理作为其绿色转型的重要策略。

传感器的部署与数据采集：公司在关键生产环节部署了大量的传感器，如温度、压力、流量、功率等传感器。这些传感器24小时不间断地收集数据，实时反映设备和生产线的能源消耗状态。这些数据通过高速的通信网络传输到中心控制室，为管理层提供第一手的信息。

云平台与数据分析：铝材公司采用先进的云计算技术，将这些大量的数据存储在云平台上。通过使用大数据分析和人工智能算法，能够实时地找出能源浪费的原因，为生产决策提供科学依据。

轧制环节：轧制是铝加工的关键环节之一。传统的轧制工艺往往缺乏对能源消耗的监控，导致能源的大量浪费。在铝材公司，轧机的每一个操作参数，如压力、速度、温度等，都与能耗数据紧密关联。当发现某一参数导致能耗过高时，可以立即调整，实现能源的最大化利用。

熔炼环节：电炉和气炉是熔炼环节的主要设备。传统的熔炼工艺往往依赖工人的经验，导致能源的不稳定消耗。而现在，通过对电炉、气炉的实时能耗监控，可以根据能耗数据实时调整炉温、风机转速、燃料投放量等参数，确保每一时刻的熔炼都是在最佳的能源消耗状态下进行。

经过一年的实践，铝材公司取得了显著的成果。首先，整体的能耗下降了约10%，直接带来了大量的成本节省。其次，碳排放也得到了明显的减少，有助于公司实现其可持续发展的目标。最后，生产效率也得到了提高，短缩了生产周期，提高了产出。[2]

三、面临的挑战与前景

能源智能化管理在铝加工业中的应用显然为产业带来了一系列明显的优势，但这并不意味着实施这一策略的道路一帆风顺。实际上，在这一领域仍存在一些难以忽视的挑战。

对于铝加工企业，尤其是中小企业，技术升级意味着巨额的投资。尽管能源智能化管理可能带来长远的经济效益，但其初期的高额投资仍然让很多企业望而却步。设备的采购、系统的集成和维护，都需要相当大的资金支持。这对资金链紧张、经营压力大的中小企业来说，无疑增加了它们的运营风险。能源数据的管理不仅仅是数据的简单收集和分析，它需要一套完整的技术体系支持。这意味着企业不仅需要购买相关的硬件和软件，还需要有专业的团队去维护和操作。人才的培养和引进也成为了一个重要问题。对于很多传统的铝加工企业，如何快速地掌握这些新技术，并培养出一批懂得如何应用这些技术的员工，是一个相当大的挑战。企业在实施能源智能化管理的过程中可能会面临数据安全和隐私问题。随着大量的生产数据和能耗数据被收集，如何确保这些数据的安全存储、传输和使用，也是企业需要认真考虑的问题。尽管存在这些挑战，能源智能化管理的前景仍然是光明的。随着全球对碳排放和环境保护的日益关注，双碳目标已经成为了企业的必然选择。铝加工业，作为传统的高能耗产业，也需要进行转型升级，以适应这一变化。能源智能化管理正好为这一转型提供了一个有效的手段。从长远看，随着技术的进一步完善和成本的逐渐降低，越来越多的铝加工企业会选择实施能源智能化管理。这不仅可以帮助企业实现能源的高效利用，还可以为企业带来经济效益，提高企业的竞争力。而对于整个铝加工产业，这也将有助于形成一个更加绿色、低碳的生产模式，为实现双碳目标提供有力支持。[3]

结论：随着全球对碳排放和资源消耗的关注度持续增强，能源智能化管理作为一个创新的管理策略，在铝加工业中展现出了显著的潜力和价值。通过实时监控、数据分析和优化措施，企业能够实现能源的高效利用，减少浪费，并降低碳排放。虽然在实际的应用过程中，技术更新换代、专业人才缺乏及数据安全等问题给企业带来了不小的挑战，但这些问题都不是不可克服的。实际上，随着技术的日益成熟和成本的逐渐降低，预计未来将有更多的铝加工企业加入到能源智能化管理的行列中，使其从一个创新尝试变为行业标准。这将不仅有助于铝加工企业提高生产效率、降低运营成本，还将有助于全球的可持续发展目标。能源智能化管理为铝加工产业带来的积极变革是明显的，它为企业及整个行业指明了一个低碳、高效、可持续的发展方向。对于铝加工企业，如何有效地利用这一工具，适应和领导这一变革，将是它们未来竞争力的关键所在。

参考文献：

[1]徐春,王玮.油漆车间能源智能化管理系统规划与应用[J].汽车实用技术,2020(14):228-230.

[2]姜玮,王雷.能源智能化管理现状及发展趋势[J].化工管理,2018(08):35.

[3]孙博华,赵翔.中国能源智能化管理现状及发展趋势[J].华北电力大学学报(社会科学版),2014(01):1-6.