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工業(yè)不生產(chǎn)、汽車不運(yùn)行、全民開啟『家里蹲』模式······全社會(huì)都停擺了，但疫情期間為什么還是有霧霾？
最近幾個(gè)月的疫情防控，可以說相當(dāng)于一次控制變量的大氣污染試驗(yàn)，然而，在我國的京津冀及周邊區(qū)域仍然出現(xiàn)了好幾次的重度霧霾。
據(jù)生態(tài)環(huán)境部14日通報(bào)的環(huán)境空氣質(zhì)量狀況顯示，今年1至3月，全國120個(gè)城市環(huán)境空氣質(zhì)量達(dá)標(biāo)，同比增加24個(gè)；PM2.5濃度為46微克/立方米，同比下降了14.8%。
造成大氣污染的原因，清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院院長賀克斌其中有提到，工廠停工歇業(yè)主要集中在加工業(yè)和輕工業(yè)，而高污染、高能耗的資源型行業(yè)，比如火力發(fā)電、鋼鐵等工廠則依然常年運(yùn)轉(zhuǎn)。
戰(zhàn)“疫”過程中，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在助力應(yīng)急醫(yī)院建設(shè)，以及幫助企業(yè)復(fù)工復(fù)產(chǎn)起到至關(guān)重要的作用，可以賦能很多垂直領(lǐng)域和場景。那么，它能為治理大氣污染做些什么？
全應(yīng)科技是一家聚焦熱電生產(chǎn)過程智能化的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新型企業(yè)，全應(yīng)科技CEO夏建濤表示：
“其自主研發(fā)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)——全應(yīng)熱電云能夠?yàn)闊犭娚a(chǎn)企業(yè)提供實(shí)時(shí)在線的端到端生產(chǎn)工藝的優(yōu)化與控制，并能夠有效提升熱電企業(yè)生產(chǎn)效率，減少污染排放。”
相比眾多工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)企業(yè)專注于3C、家電、石油化工、服裝制造等領(lǐng)域的賦能，全應(yīng)科技獨(dú)辟蹊徑地選擇了熱電生產(chǎn)過程智能化，這與眾多工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)企業(yè)是很不同的。
談到熱電生產(chǎn)過程智能化，就不得不提到熱電廠。熱電廠由于既發(fā)電又供熱，鍋爐容量大于同規(guī)模火電廠，必須比一般火電廠多增設(shè)鍋爐容量以備用，水處理量也大。
據(jù)公開信息，今年一季度，大唐延安熱電廠緊盯年度任務(wù)目標(biāo)，發(fā)電量完成全年計(jì)劃的32%，完成供熱21萬吉焦，實(shí)現(xiàn)了自2017年投產(chǎn)以來生產(chǎn)經(jīng)營最優(yōu)成績。
疫情期間，他們一手抓疫情防控，一手抓生產(chǎn)經(jīng)營，全力做好疫情期間燃煤和生產(chǎn)防疫物資保障。
然而，熱電廠作為人們保供電、保供熱的核心，也不可避免地帶來了一定程度的大氣污染。
“假設(shè)我們中國每年燒40億噸標(biāo)煤，其中若能提升1%的整體能效，每年我們就能節(jié)省4000萬噸標(biāo)煤，而4000萬噸標(biāo)煤可以釋放的二氧化碳含量大約是1億多噸。”
雷鋒網(wǎng)了解到，燃煤熱電的體系構(gòu)成十分復(fù)雜，包括鍋爐系統(tǒng)、汽機(jī)系統(tǒng)、管網(wǎng)系統(tǒng)及用戶用能系統(tǒng)在內(nèi)涉及上百套設(shè)備。但不可否認(rèn)的是，如此龐大的系統(tǒng)更多的是依靠有經(jīng)驗(yàn)的工程技術(shù)人員來進(jìn)行動(dòng)態(tài)控制，在這種情況下，響應(yīng)反饋慢、控制不精確等問題幾乎是不可避免的，也造成了我國熱電廠能效低、污染大的現(xiàn)狀。
去年7月，位于山東省聊城市的兩座熱電企業(yè)——聊城藍(lán)天熱電和山東泉林集團(tuán)熱電，因大氣污染物超標(biāo)問題，向全市人民公開道歉。
首先是聊城藍(lán)天熱電，他們表示：
“因生產(chǎn)需要，2#爐于7月22日點(diǎn)火啟動(dòng)。在鍋爐啟動(dòng)初期，鍋爐負(fù)荷較低，煙塵排放數(shù)據(jù)不穩(wěn)定，造成了8時(shí)、9時(shí)煙塵排放數(shù)據(jù)超標(biāo)，經(jīng)過生產(chǎn)負(fù)荷調(diào)整后運(yùn)行穩(wěn)定，監(jiān)測數(shù)據(jù)已恢復(fù)正常。今后盡最大努力控制污染物排放指標(biāo)，為改善環(huán)境空氣質(zhì)量做出積極貢獻(xiàn)。”
再者，山東泉林集團(tuán)熱電則聲稱：
“公司因生產(chǎn)需要，將備用鍋爐啟動(dòng)運(yùn)行，因存煤量較少，煤炭濕度大，造成鍋爐“堵管”運(yùn)行狀態(tài)不穩(wěn)定，致使污染物監(jiān)測數(shù)據(jù)波動(dòng)較大，出現(xiàn)幾次小時(shí)均值超標(biāo)現(xiàn)象。經(jīng)過生產(chǎn)負(fù)荷調(diào)整后已經(jīng)運(yùn)行穩(wěn)定，監(jiān)測數(shù)據(jù)已恢復(fù)正常。今后將加強(qiáng)環(huán)保與生產(chǎn)部門協(xié)調(diào)，確保各項(xiàng)污染物穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。”
疫情期間，因?yàn)榇蠹业募依镆秒姟⒁脽幔约肮I(yè)生產(chǎn)用熱等，所以熱電產(chǎn)業(yè)需要不停地保障供應(yīng)。因此，由此帶來的大氣污染是不可避免的。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)作為工業(yè)數(shù)字化、智能化的支撐底座，在節(jié)能降耗、提質(zhì)增效方面有著至關(guān)重要的作用，它在治理大氣污染時(shí)，如何優(yōu)化熱電生產(chǎn)過程？
早期，全應(yīng)科技的產(chǎn)品線包括ALLSMART、ALLVISION、ALLSAFE等，而從2017年開始，他們的產(chǎn)品更聚焦在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)——全應(yīng)熱電云，致力于熱電生產(chǎn)過程智能化這樣的非常單一的功能，非常標(biāo)準(zhǔn)化和深度垂直的工作。
夏建濤表示：“熱電生產(chǎn)過程智能化，是采用人工智能技術(shù)去實(shí)現(xiàn)在線生產(chǎn)過程智能優(yōu)化，最終實(shí)現(xiàn)提質(zhì)增效、節(jié)能降耗。由于產(chǎn)品是非常標(biāo)準(zhǔn)化的，對(duì)所有的熱電生產(chǎn)過程都能夠全面覆蓋，以標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品、標(biāo)準(zhǔn)化服務(wù)，去給客戶提供價(jià)值。”
全應(yīng)熱電云的結(jié)構(gòu)上是云加端的體系，通過在工業(yè)現(xiàn)場安裝的智能控制器，實(shí)現(xiàn)對(duì)邊緣端的數(shù)據(jù)采集和智能計(jì)算、模型實(shí)時(shí)計(jì)算；而在云端做的是大數(shù)據(jù)、人工智能引擎的模型構(gòu)建。
全應(yīng)熱電云的云端，其PaaS層是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)數(shù)據(jù)的高速處理，里面封裝了很多標(biāo)準(zhǔn)化的算法和標(biāo)準(zhǔn)化的計(jì)算引擎；在PaaS層之上，全應(yīng)科技構(gòu)建了面向熱電應(yīng)用的專業(yè)SaaS應(yīng)用，比如包括智能監(jiān)盤、智能告警、經(jīng)營分析等熱電廠智能化管理APP，以及智能調(diào)度機(jī)器人、智能司機(jī)機(jī)器人和智能司爐機(jī)器人等一系列面向生產(chǎn)過程的智能控制機(jī)器人。此外，他們還有智能熱網(wǎng)控制、管網(wǎng)平衡、智能邊緣控制器等產(chǎn)品。
他們將熱電行業(yè)拆分成三個(gè)主要的場景，分別是工業(yè)熱電聯(lián)產(chǎn)、民用集中供暖以及火力發(fā)電。
目前，全應(yīng)科技聚焦的重點(diǎn)是工業(yè)熱電聯(lián)產(chǎn)，同時(shí)這方面的落地案例也是最多的，其次是城市供熱，最后是火力發(fā)電。這三個(gè)場景都是通過燃料燃燒產(chǎn)生熱能，然后熱能再推動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電，或者把熱能直接通過管道輸送給客戶，或者變成熱水循環(huán)輸送到每家每戶去供熱。
雷鋒網(wǎng)了解到，2019年，全應(yīng)科技針對(duì)這三大場景總共開發(fā)了6套工藝數(shù)字孿生模型體系，實(shí)現(xiàn)了對(duì)這些生產(chǎn)場景的全覆蓋。下一步，公司將繼續(xù)加強(qiáng)技術(shù)研發(fā)，進(jìn)一步提高數(shù)字孿生模型的計(jì)算精度，去為熱電生產(chǎn)提供更好的節(jié)能降耗的效果；另外，全應(yīng)熱電云平臺(tái)目前已經(jīng)很成熟了，因此2020年將在全國更大范圍內(nèi)尋求更多的業(yè)務(wù)覆蓋，讓客戶能夠應(yīng)用到全應(yīng)熱電云這樣的一個(gè)產(chǎn)品。
“2010年起，我國就是制造業(yè)第一大國，但我國制造業(yè)總體上大而不強(qiáng)，創(chuàng)新能力依然薄弱，高端供給明顯不足，產(chǎn)業(yè)總體上屬于價(jià)值鏈的中低端，發(fā)展不平衡不充分的問題突出。”在2018中國制造業(yè)創(chuàng)新大會(huì)上，工業(yè)和信息化部部長苗圩強(qiáng)調(diào)。
面對(duì)這種局面，當(dāng)前國內(nèi)制造業(yè)企業(yè)正在向智能化生產(chǎn)轉(zhuǎn)型升級(jí)。很多通用型的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)在對(duì)垂直行業(yè)賦能時(shí)，大都選擇了多個(gè)方向。比如施耐德電氣 EcoStruxure 平臺(tái)涵蓋了四大市場，包括住宅、基礎(chǔ)設(shè)施、數(shù)據(jù)中心以及工業(yè)；海爾COSMOPlat平臺(tái)對(duì)家電、電子、服裝、農(nóng)業(yè)、化工、模具、機(jī)械、房車、建陶等15個(gè)垂直行業(yè)提供全場景工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)解決方案。
而全應(yīng)科技更專注于熱電生產(chǎn)過程智能化，那么，他們大膽選擇這個(gè)單一賽道的底氣到底是什么？
“全應(yīng)科技作為目前國內(nèi)唯一一家可以對(duì)熱電產(chǎn)業(yè)智能化實(shí)施落地的企業(yè)，也會(huì)對(duì)未來其他企業(yè)形成市場壁壘。”
夏建濤表示，熱電產(chǎn)業(yè)本身具有很高的技術(shù)壁壘，需要對(duì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)工藝、熱動(dòng)機(jī)理等方面具有很深刻的了解，同時(shí)也需要從業(yè)人員對(duì)工業(yè)大數(shù)據(jù)、人工智能和智能控制技術(shù)有深度的研究才能做好熱電生產(chǎn)過程智能化升級(jí)的工作。
雷鋒網(wǎng)了解到，國內(nèi)做工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的企業(yè)在以自身作為“試煉場”給自己賦能時(shí)，大多是來自離散制造業(yè)的賦能，比如家電、3C組裝等，其實(shí)他們是不研究具體工藝的。傳統(tǒng)流程型產(chǎn)業(yè)的智能化升級(jí)最重要工作是要做生產(chǎn)工藝的智能化在線控制優(yōu)化，這就意味著需要將工業(yè)機(jī)理、專家知識(shí)、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)模型和人工智能模型結(jié)合到一個(gè)點(diǎn)上。
“對(duì)于工業(yè)機(jī)理、專家知識(shí)的掌握情況，傳統(tǒng)工業(yè)雖然不存在問題，但是所有的流程工業(yè)都是動(dòng)態(tài)的，需要將這些動(dòng)態(tài)過程在數(shù)據(jù)上進(jìn)行體現(xiàn)，因此必須疊加數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)模型和人工智能模型，而這兩種模型是傳統(tǒng)工業(yè)的人員難以完成的。”
傳統(tǒng)工業(yè)解決的問題，是用工業(yè)機(jī)理和專業(yè)知識(shí)，也就是工業(yè)3.0的技術(shù)，但經(jīng)過40年的發(fā)展，這個(gè)方法已經(jīng)做到了極致，很難有效解決流程型工業(yè)動(dòng)態(tài)工藝的最優(yōu)控制問題。因此，只有在線用機(jī)器學(xué)習(xí)的方法，用大數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)模型的方法，才能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的數(shù)字孿生與生產(chǎn)過程的精準(zhǔn)匹配，才能實(shí)現(xiàn)端到端的整個(gè)生產(chǎn)過程控制、工藝參數(shù)的優(yōu)化計(jì)算，才能實(shí)現(xiàn)整個(gè)生產(chǎn)工藝的智能化提升。
夏建濤表示，目前國內(nèi)能做熱電生產(chǎn)過程智能化的企業(yè)極其少見，因此這是他們之所以聚焦熱電的第一個(gè)原因，此外，做任何流程工業(yè)的難點(diǎn)都不一樣，需要在生產(chǎn)工藝、專業(yè)知識(shí)基礎(chǔ)上，能把數(shù)字孿生模型真正構(gòu)建起來，也就是說，做整個(gè)流程工業(yè)的生產(chǎn)過程的智能化升級(jí)的本質(zhì)是在做高維數(shù)字空間重構(gòu)工藝過程，這會(huì)是一個(gè)難點(diǎn)。誰能重構(gòu)，誰就能做；誰重構(gòu)不了，那就做不成。
與傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)相比，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的最終作用是希望能夠用現(xiàn)代的信息技術(shù)、智能技術(shù)來服務(wù)制造業(yè)的生產(chǎn)過程，因此，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)更具有行業(yè)屬性。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)只有跟具體的生產(chǎn)過程緊密耦合，才有可能對(duì)生產(chǎn)過程產(chǎn)生某種價(jià)值。全應(yīng)科技早在2017年的時(shí)候，就初步打造出第1代的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，然后開始探索如何結(jié)合行業(yè)。
我們知道，工業(yè)行業(yè)非常多，而中國又是世界上工業(yè)行業(yè)最完備的國家。大體上，工業(yè)行業(yè)分為離散制造業(yè)和流程制造業(yè)兩大類。
離散制造業(yè)，主要有汽車加工、3C電子組裝、服裝制造等，都是一個(gè)工位做完再做下一個(gè)工位，要經(jīng)過一連串可中斷的工序進(jìn)行連接，實(shí)現(xiàn)一個(gè)產(chǎn)品的輸出。
而流程制造業(yè)，比如石油化工、煤化工、鹽化工、制藥、煉鋼、發(fā)電、水泥、造紙等，他們的生產(chǎn)過程的特色是當(dāng)把原材料投入到生產(chǎn)設(shè)備中以后，要經(jīng)過一連串的物理化學(xué)反應(yīng)，最后才能夠成為一個(gè)產(chǎn)品，生產(chǎn)過程是不可中斷的。
那么全應(yīng)科技是怎樣鎖定流程制造業(yè)的熱電生產(chǎn)過程呢？
雷鋒網(wǎng)了解到，全應(yīng)科技在用智能化技術(shù)服務(wù)生產(chǎn)過程，實(shí)現(xiàn)提質(zhì)增效、節(jié)能降耗時(shí)，主要考慮到三方面因素。而熱電產(chǎn)業(yè)不僅底層數(shù)字化基礎(chǔ)良好，體量極為龐大，同時(shí)也是一個(gè)相對(duì)比較分散的產(chǎn)業(yè)。
首先是底層的數(shù)字化技術(shù)水平。流程型制造業(yè)，因?yàn)槠淞鞒痰淖兓^程非常快，需要用到高層次的控制器，包括DCS、PLC等這些高速的計(jì)算機(jī)自動(dòng)化控制系統(tǒng)去實(shí)現(xiàn)管控，才能夠?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)品的正常生產(chǎn)，因此他們底層數(shù)字化技術(shù)基礎(chǔ)大多數(shù)原本就非常好。
其次，這個(gè)行業(yè)要夠大。因?yàn)樽鲆粋€(gè)大的行業(yè)是比較有價(jià)值的。
最后是，這種技術(shù)是否能產(chǎn)生真正的價(jià)值。工業(yè)客戶都是理性決策的客戶，他們采購任何一個(gè)產(chǎn)品，不管是軟件、硬件或者某種服務(wù)，最終都是要算投資回報(bào)比。因此，技術(shù)產(chǎn)品服務(wù)是否能夠給客戶帶來清晰的、可計(jì)算的投資回報(bào)，這對(duì)于用戶做決策很關(guān)鍵。
“這幾個(gè)方面，熱電行業(yè)都滿足，”此外，夏建濤表示，能源行業(yè)是一個(gè)國家的國民經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)，我們中國的能源生產(chǎn)和消耗在全球都是名列前茅的，包括石油石化能源、電能能源、熱能源等。
“石油石化能源企業(yè)包括中石油、中石化、中海油，這個(gè)行業(yè)客戶高度聚集，這對(duì)于我們一個(gè)創(chuàng)業(yè)公司來說是不好的，因?yàn)槿绻鲞@個(gè)領(lǐng)域就容易陷入一個(gè)項(xiàng)目型的交付過程，而我們更希望做的是用標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品去覆蓋一個(gè)產(chǎn)業(yè)，因此我們選擇了一個(gè)適度分散的產(chǎn)業(yè)——熱電。”
實(shí)際上，熱電是高溫高壓下能源的生產(chǎn)和轉(zhuǎn)化過程，對(duì)它進(jìn)行智能化控制的難度還是非常高的，因此如何實(shí)現(xiàn)熱電生產(chǎn)過程的在線優(yōu)化控制，實(shí)施熱電生產(chǎn)過程的最高效率和節(jié)能降耗，這對(duì)技術(shù)的要求和挑戰(zhàn)將是非常大的。
“在中國大氣污染中，熱電產(chǎn)業(yè)貢獻(xiàn)了34%的污染。”夏建濤表示：“疫情出來后，全社會(huì)都停擺了，我們的工業(yè)不生產(chǎn)、汽車不運(yùn)行、餐廳關(guān)閉，但為什么有霧霾？就是因?yàn)闊犭姡驗(yàn)闊犭姴荒芡Ｖ埂！?/p>
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)作為制造業(yè)進(jìn)行提質(zhì)增效、節(jié)能降耗的重要手段，能將熱電生產(chǎn)導(dǎo)致的大氣污染降低到什么程度？雷鋒網(wǎng)雷鋒網(wǎng)
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