生物制藥廠(chǎng)家如何落實(shí)雙碳政策

前言

    能源是推動(dòng)人類(lèi)經(jīng)濟發(fā)展的重要物質(zhì)資料，生物制藥工廠(chǎng)的水電氣等能耗比較高，對這些能源進(jìn)行科學(xué)合理的測量和監控對于企業(yè)的生產(chǎn)效益的提升有重要的作用。該類(lèi)型企業(yè)要求設備不間斷工作，基于此提升能源數據的實(shí)時(shí)監控能力、優(yōu)化能源分配、能源異常報警，降低能源消耗，提升企業(yè)的經(jīng)濟效益。

關(guān)鍵字：生物制藥、能源計量、碳排放、雙碳

1.耗能情況

    目前，碳達峰、碳中和是國家發(fā)展戰略，綠色發(fā)展是我國經(jīng)濟建設新時(shí)期的重大理念。制藥化工廠(chǎng)是高能耗、高污染企業(yè)，積極開(kāi)展節能降耗，是制藥工程技術(shù)人員自覺(jué)踐行綠色發(fā)展理念，推動(dòng)制藥企業(yè)綠色轉型的使命擔當。

生物制藥產(chǎn)業(yè)是一個(gè)技術(shù)含量高、投資高、收入高、風(fēng)險高的高科技產(chǎn)業(yè)。其高科技不僅體現在產(chǎn)品質(zhì)量的高標準和嚴格要求上，還體現在對生產(chǎn)設備和生產(chǎn)環(huán)境的高要求上。較長(cháng)的研發(fā)周期，高昂的前期成本使其須投入大量資金建造符介GMP要求和生物產(chǎn)品安全標準的清潔工廠(chǎng)和其他公共能源系統設施。根據調查、分析，能源系統全年帶負荷運行，能源消耗量隨季節、時(shí)間出現周期性變化，夏季、冬季電能消耗大，春季、秋季電能消耗量較??；自天能源消耗大，夜晚能源消耗較小，能源運行存在小平衡的特點(diǎn)。

    該類(lèi)型的企業(yè)水、電、氣、汽等能耗比較高，需要進(jìn)行優(yōu)化能源的管理及監控，以減少能源的浪費，達到精益生產(chǎn)的目標。通過(guò)對能耗及能源成本等大數據進(jìn)行分析，自動(dòng)進(jìn)行負荷預測，調節負荷開(kāi)關(guān)，達到整體能耗的較低化。能源監控系統與智能化機房相結合，并具備看板管理和多重終端查看功能。

2.AcrelEMS-BP能效管理云平臺助力企業(yè)節能降耗

    安科瑞企業(yè)能效管理云平臺采用自動(dòng)化、信息化技術(shù)和集中管理模式，對生物制藥的生產(chǎn)、輸配和消耗環(huán)節實(shí)行集中扁平化的動(dòng)態(tài)監控和數據化管理，監測企業(yè)電、水、燃氣、蒸汽及壓縮空氣等各類(lèi)能源的消耗情況，通過(guò)數據分析、挖掘和趨勢分析，幫助企業(yè)針對各種能源需求及用能情況、能源質(zhì)量、產(chǎn)品能源單耗、各工序能耗、工藝、車(chē)間、產(chǎn)線(xiàn)、班組、重大能耗設備等的能源利用情況等進(jìn)行能耗統計、同環(huán)比分析、能源成本分析、碳排分析，為企業(yè)加強能源管理，提高能源利用效率、挖掘節能潛力、節能評估提供基礎數據和支持。

（1）系統組織架構

該云平臺系統采用現場(chǎng)設備層、網(wǎng)絡(luò )通訊層和平臺管理層的三層組織架構，系統實(shí)時(shí)采集各分區能耗、分項能耗、各重要用能設備能耗。

現場(chǎng)設備層：主要是連接于網(wǎng)絡(luò )中用于水、電、氣等參量采集測量的各類(lèi)型的儀表等，也是構建該配電、耗水、耗氣系統必要的基本組成元素。肩負著(zhù)采集數據的重任，這些設備可為本公司各系列帶通訊網(wǎng)絡(luò )電力儀表、溫濕度控制器、開(kāi)關(guān)量監測模塊以及合格供應商的水表、氣表、冷熱量表等。

網(wǎng)絡(luò )通訊層：包含現場(chǎng)智能網(wǎng)關(guān)、網(wǎng)絡(luò )交換機等設備。智能網(wǎng)關(guān)主動(dòng)采集現場(chǎng)設備層設備的數據，并可進(jìn)行規約轉換，數據存儲，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò )把數據上傳至搭建好的數據庫服務(wù)器，智能網(wǎng)關(guān)可在網(wǎng)絡(luò )故障時(shí)將數據存儲在本地，待網(wǎng)絡(luò )恢復時(shí)從中斷的位置繼續上傳數據，保證服務(wù)器端數據不丟失。

平臺管理層：包含應用服務(wù)器、WEB服務(wù)器和數據服務(wù)器，一般應用服務(wù)器和WEB服務(wù)器可以合一配置。

（2）三級能源計量

能源計量是企業(yè)節能降耗，降低成本的關(guān)鍵。該平臺能源測量的對象為一次能源（外購）、二次能源（自產(chǎn)）和載能工質(zhì)。能源計量是節能減排量化數據的體現，起著(zhù)舉足輕重的作用。生物制藥企業(yè)在生產(chǎn)管理過(guò)程中，需消耗很多的一次、二次能源，如何做好這些能源的監視及管理，對企業(yè)提高能效、降低成本、減少碳排放起到關(guān)鍵性作用。能源計量的結構如下圖所示：

三級能源計量體系：

第一級：廠(chǎng)級總表計量，主要計量企業(yè)的外購能源；

第二級：車(chē)間級計量，計量各車(chē)間及區域的公用能源（水、電、氣、汽）使用情況；

第三級：針對各著(zhù)重用能設備的能耗監測，采集各生產(chǎn)車(chē)間和其它區域的外外購能源和自產(chǎn)能源的使用情況，包括產(chǎn)線(xiàn)、特殊工藝段、關(guān)重設備的能源介質(zhì)消耗數據及質(zhì)量數據。

（3）平臺功能

? 大圖顯示

平臺實(shí)時(shí)展示企業(yè)及各區域的能耗折標、產(chǎn)值、異常、排名、占比、通訊情況，點(diǎn)擊區域展示該區域的分類(lèi)能耗、產(chǎn)值等相關(guān)信息。 

? 用能統計

能源實(shí)時(shí)監控：對于水、電、氣等能源消耗進(jìn)行實(shí)時(shí)監測，確保用能環(huán)節的安全持續穩定運行，顯示配電圖、能流圖、能源平衡網(wǎng)絡(luò )圖、能源計量網(wǎng)絡(luò )圖等功能。

? 能源平衡分析

根據節點(diǎn)、能源分類(lèi)，查詢(xún)各個(gè)節點(diǎn)線(xiàn)路上的能源損耗數據，及時(shí)發(fā)現能量在使用過(guò)程中的“跑冒滴漏"和異常用能等浪費的問(wèn)題，提醒用戶(hù)及時(shí)進(jìn)行干預。

? 閥值預警

區域內或車(chē)間各個(gè)能源分區和重要設備的計量，設置報警閥值，超出范圍報警，及時(shí)排查分析能源超標的原因；

? 同比環(huán)比分析

能源實(shí)時(shí)監控：對于水、電、氣等能源消耗進(jìn)行實(shí)時(shí)監測，確保用能環(huán)節的安全持續穩定運行，顯示配電圖、能流圖、能源平衡網(wǎng)絡(luò )圖、能源計量網(wǎng)絡(luò )圖等功能。

? 主要設備能耗計量

采集廠(chǎng)內冷卻塔系統、熱水系統、PCW 系統（冷卻水）、MAU 系統（空調）、空壓機系統、FFU 系統（風(fēng)機過(guò)濾）、純水系統、廢水系統、照明辦公系統、工藝機臺等，展示畫(huà)面形式包括餅圖、折線(xiàn)圖、柱狀圖等，可對歷史數據、實(shí)時(shí)數據、累計電量、功率、分時(shí)段（年、月、周、日）電量及功率進(jìn)行展示對比分析。

1）MAU 系統

空調監測

2）空壓機系統 

空壓機運行監測

3）PCW冷卻水系統

工藝冷卻水系統監測

3.結語(yǔ)

    通過(guò)各節點(diǎn)設置計量表計，搭建完整的計量體系，AcrelEMS-BP能效管理云平臺對各用能單位進(jìn)行實(shí)時(shí)的監控，減少“跑、冒、滴、漏"和計量誤差。

    平臺實(shí)時(shí)監視現場(chǎng)儀表的回傳數據，對能耗進(jìn)行合理的管控和預警，及時(shí)發(fā)現并改正運行中存在的能耗異常，隨時(shí)處理。按需設置重要設備的超標預警值，超標時(shí)醒目提醒并主動(dòng)記錄。對各項用能數據進(jìn)行數據分析，形成可視化的趨勢圖；同比、環(huán)比發(fā)現異常高耗能設備及區域，形成用能診斷分析報告，為企業(yè)節能管理、減排提效提供數據支撐。

編輯：安科瑞 孫斌

公司：江蘇安科瑞電器制造有限公司