不能光是被這些數(shù)字嚇住，我們必須明白-邁向二氧化碳中和的任何一步都比原地踏步要好， 因為不積跬步無以至千里。
自動化公司也早已清楚，他們的技術(shù)目前已經(jīng)可以加速綠色轉(zhuǎn)型。例如，德國電氣電子行業(yè)協(xié)會(ZVEI)指出，在德國僅在工業(yè)部門，利用現(xiàn)有的能源效率技術(shù)，每年至少可以節(jié)省200TW·h 的能源-這大約是德國工業(yè)總能源需求的30％。
這是否也適用于流程工業(yè)？畢竟，能源效率在行業(yè)中并不算什么新鮮事了。“我們一直在使用自動化和控制技術(shù)來推動流程工業(yè)接近其最佳狀態(tài)。而且能清楚地感覺到，在過去10年里，人們對相關(guān)技術(shù)的接受程度明顯提高?！壁A創(chuàng)Marl運營部數(shù)字工藝技術(shù)副總裁KaiDadhe博士說，“與此同時，由于能源價格高漲，相應(yīng)技術(shù)的經(jīng)濟使用門檻將進一步下降。”
此外，還有一些其他變化：“借助現(xiàn)代先進的控制技術(shù)，流程可以更好地運行，更接近其能量的最佳狀態(tài)，并且可以連續(xù)運行24h，這在傳統(tǒng)控制技術(shù)中是無法實現(xiàn)的。作為未來的挑戰(zhàn)，我們看到基于機器學(xué)習或人工智能的創(chuàng)新控制技術(shù)目前已成功應(yīng)用于試點項目，并支持7×24h不間斷工業(yè)運行。”Dadhe說，“應(yīng)該指出的是，在流程工業(yè)中，通過替代生產(chǎn)工藝和設(shè)備或價值鏈，可以實現(xiàn)顯著價值從而節(jié)省更多的能源。然而，如果企業(yè)已具備足夠的傳感器、執(zhí)行器和基本自動化，則投資回報時間通常會短于1年，這一事實有利于使用復(fù)雜的控制技術(shù)?！?/span>
流程工業(yè)盡管其高能源需求面臨著特殊的挑戰(zhàn)，但同時也提供了許多應(yīng)用領(lǐng)域。對于Vega能源業(yè)務(wù)發(fā)展部的RolandBonath先生來說，這些領(lǐng)域也包括了直接發(fā)電和供熱，以及耗能的鋼鐵、水泥和造紙工藝，甚至航運業(yè)“：在這些領(lǐng)域，正確的測量技術(shù)可以顯著提高流程效率，同時也更環(huán)保?！?br />
利用傳感器和自動化技術(shù)，正確并精準地處理和使用工藝過程中的信息，從而做到去碳化和零排放的循環(huán)經(jīng)濟。“當前，正確的自動化技術(shù)就已經(jīng)能為綠色轉(zhuǎn)型作出貢獻。通過有效利用流程數(shù)據(jù)和分析數(shù)據(jù)，可以節(jié)約所有資源?！盚ansTurck公司過程自動化大客戶經(jīng)理JanGubini先生對此深信不疑。這家從傳感器到云端的數(shù)據(jù)收集、傳輸和預(yù)處理專家，通過其解決方案，可以支持可持續(xù)、經(jīng)濟地使用資源。從長遠來看，Gubini先生認為利用清潔能源(如氫氣或太陽能)的綠色轉(zhuǎn)型是正確的道路。但在這之前，數(shù)字化概念有助于簡化數(shù)據(jù)的評估。Gubini先生分享了他作為裝配工參與的化工和發(fā)電設(shè)備的大修經(jīng)驗?！霸诖笮奁陂g，需要關(guān)閉一個完整的設(shè)備部件，以便更換所有的部件，這必然會消耗大量的資源和能源。通過我們的解決方案，提供了可用的數(shù)據(jù)，以便有針對性地關(guān)閉小型設(shè)備部件。這樣的話，整個系統(tǒng)不必跟著停機?！蓖ㄟ^對選定的數(shù)據(jù)庫進行有針對性的狀態(tài)監(jiān)測和預(yù)測性維護措施，甚至可以減少非計劃的系統(tǒng)停機時間。
當前市場上已有一些技術(shù)可以支持這種方法。APL、NOA、MTP和管理程序為能源效率方面的流程優(yōu)化或為監(jiān)測和優(yōu)化提供數(shù)據(jù)。在這方面，萬可(Wago)的數(shù)字工廠部門行業(yè)和大客戶管理主管LukasD?kel先生則把注意力轉(zhuǎn)向了數(shù)據(jù)的透明度和分析?！拔覀冎С止S創(chuàng)建并運營綠色轉(zhuǎn)型：在使用MTP設(shè)計工藝模塊時，重點應(yīng)放在工藝模塊的可重復(fù)使用性和可擴展性上面。而在運營方面，通過對負荷、能源和流程的監(jiān)測以及對節(jié)約潛力的分析，可以優(yōu)化能效潛力?！?/span>
精確的流程控制
如果對大量參數(shù)進行精確監(jiān)測，可以促使流程工藝更接近其最佳狀態(tài)。對此，Bonath先生舉了一個例子：“在鋰礦開采中，所提取的每1克鋰都彌足珍貴。因此，在通過過濾、滲透和蒸發(fā)進行提取時，優(yōu)化控制的壓力和填充水平在實現(xiàn)最大限度的方面中發(fā)揮了重要作用?？煽康囊何缓蛪毫鞲衅鞔_保了理想的工藝條件?！敝匾饔??？煽康囊何缓蛪毫鞲衅鞔_保了理想的工藝條件?！?/span>
正如D?kel先生說的那樣，不僅要關(guān)注測量值，也要關(guān)注電價。例如，林德氣體公司(Linde Gas)在其氣體分離裝置中使用萬可(Wago)技術(shù)進行負荷和消耗控制。分離氧氣和氮氣的過程需要大量的能量。目前的做法是在能源便宜的時候運行這些流程。
為此，需要對電力市場進行分析，并包括電力交換的價格。然后，當可以廉價獲得可再生能源時，分解過程得以實現(xiàn)。D?kel先生舉了另一個例子，說明自動化和數(shù)字化技術(shù)如何為去碳化奠定基礎(chǔ)：Endress+Hauser公司主要提供的木材燃燒系統(tǒng)，該系統(tǒng)結(jié)合了Wago公司的能源數(shù)據(jù)管理，這使得工藝熱能的集成完全透明，并可以集成到現(xiàn)有系統(tǒng)中。這是資源節(jié)約型運營的基礎(chǔ)，也是為工廠提供眾多融資機會的基礎(chǔ)。
數(shù)字化提高了效率
ABB過程自動化能源部業(yè)務(wù)發(fā)展經(jīng)理BrunoTheimer先生深信，計量數(shù)字化將提高能源使用效率，并有助于同步增加分散和不穩(wěn)定的能源生產(chǎn)份額。最終，能源轉(zhuǎn)型的重點將會放在具有高度靈活性和可擴展性的解決方案上面。對于流程工業(yè)來說，這意味著，除了能源管理系統(tǒng)之外，還可以利用智能驅(qū)動解決方案的各種可能性或者利用人工智能改善流程?！蓖ㄟ^這種方式，可以減少能源消耗，從而減少二氧化碳排放和降低運營成本。這使得優(yōu)化控制一個站點的整個發(fā)電、消費和能源儲存成為可能。為此，系統(tǒng)根據(jù)預(yù)測數(shù)據(jù)計算最佳的能量流，并對能量消耗的偏差進行補償。這種模式的優(yōu)點在于：它作為一個學(xué)習的系統(tǒng)，可以從運營數(shù)據(jù)中得出結(jié)論，并且在很大程度上是自主工作的。
氫能是未來
自動化專家們也參與到替代能源的轉(zhuǎn)變中。Endress+Hauser是歐洲清潔氫聯(lián)盟的成員，并深入?yún)⑴c了去碳化和替代能源等主題的大量工作。作為一種綠色高效能源載體和存儲介質(zhì)，色氫氣是許多行業(yè)去化石化或脫碳的一個關(guān)鍵因素。“在集裝箱系統(tǒng)和大型工廠的電解槽中生成氫對測量技術(shù)提出了特殊要求，Endress+Hauser公司的產(chǎn)品、解決方案和服務(wù)完全能滿足這些要求?！眮碜缘聡鳺eilam Rhein的Endress+Hauser歐洲能源和天然氣的區(qū)域行業(yè)經(jīng)理JensHundrieser先生舉了一個例子。這些儀表包括用于所需過程安全的經(jīng)過防爆和SIL認證的測量儀表，用于通過微量水分和氧氣測量氫氣純度的氣體分析儀，以及具有最安全的基于云的解決方案Netilion的數(shù)字服務(wù)。此外，該公司還提供檢測技術(shù)，這是一個全面的診斷和設(shè)備驗證概念，有助于提高系統(tǒng)性能，同時降低運營成本。
Bonath先生說：“無論如何，測量和自動化的重要性都不應(yīng)該被低估。例如，‘綠色’氫的生產(chǎn)只有在具有經(jīng)濟意義的情況下，才顯得更有吸引力。使用正確的液位和壓力測量技術(shù)，相關(guān)電解過程的產(chǎn)量可以顯著提高。其結(jié)果是以相同或更少的資源投入的情況下，可以獲得更高的利潤。因此，這當然不僅適用于氫能技術(shù)，也適用于所有面臨綠色轉(zhuǎn)型的過程。
作者：Mühlenkamp
