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1、工业领域数字碳中和优秀企业实践案例集（2024年）由二氧化碳等温室气体排放引起的全球气候变暖已经成为本世纪人类面临的最大挑战之一，及早实现碳中和、保护地球家园已达成全球共识。数字技术对碳中和具有重要促进作用，中国信息通信研究院面向钢铁、建材、石化化工及其他行业公开征集数字技术赋能碳中和的案例，经过公开征集、初期筛选等环节，最终在多项案例中遴选出15个典型案例，形成数字碳中和优秀企业实践案例集工业篇（2024年）案例集，为政府部门和企业推进工业脱碳提供有力借鉴和参考。案例聚焦数字技术赋能钢铁、建材、石化化工及其他行业，遴选“减排效益好、示范效应强”的典型应用，从案例简介、技术应用、赋能效果等方面
2、介绍应用案例，形成可复制可推广的路径模式，助推数字技术在工业领域的应用场景落地，助力我国新型工也化绿色低碳高质量发展。、1二、流程制造业：钢铁2（一）攀钢5G低碳智慧矿山方案2（二）宝钢股份数字化碳管理平台5（三）智能控制冶金感应加热技术及装备7（四）冷轧产线智慧排程系统10二、流程制造业：建材14（五）冀东水泥智慧能源管理系统14（六）华新水泥数字化管控中心18四、流程制造业：石化化工20（七）东明石化一体化能源管理与过程自动化20（八）石科院氢气资源高效利用技术22五、离散制造业26（九）华为数字化低碳供应链管理26（十）联想供应链科学减碳ESG数智平台28（十一）三菱电机碳中和战略与实践
3、32（十二）施耐德电气端到端“灯塔工厂”36（十三）万帮数字星星充电移动能源网38六、数字产业41（十四）广东电信韶关数据中心AI节能调优及间接蒸发冷却技术应用.41（十五）北京市气象局数据中心数字化节能减排49图15G低智慧矿山3图2一种用于大功率分时控制的逆变模组结构10图3规则引擎应用12图4多工序联动的一体化排程技术13图5智慧能源管理系统17图6华新水泥数字化管控中心19图7石科院氢气资源高效利用技术路线24图8以绿色低碳目标为牵引的供应链数字化26图9纸件标签信息上云27图10供应链ESG数智化平台功能框架29图11智能化绿色制造理念33图12生产管理与能源管理互联的智能化能源管理
4、系统34图13面向工厂等需求侧的电动汽车充放电及分布式能源的智能管理系统.35图14AI节能平台架构示意图42图15液冷AI节能算法原理示意图44图16AI节能算法拓扑示意图45图17AI在线推理原理图45图18推理步骤图46图19推理决策的过程图46图20干模式运行示意图47图21湿模式运行示意图48图22混合模式运行示意图48图2345温水水冷技术50一、背景概述近年来，我国工业发展迅速，工业体系不断健全，总体规模不断扩大，工业领域节能提效工作取得积极进展，工业企业节能降耗成效显著。然而，工业依然是我国能源消费和碳排放的重点领域，其能源消费总量占全国能源消费总量超过60%o因此，工业绿色低
5、碳转型成为我国实现碳达峰碳中和目标和新型工业化的必经之路。当前，我国聚焦高端化、智能化、绿色化，深入推进数字化与绿色化融合创新，重点部署数字技术赋能全社会降碳。信息通信行业绿色低碳发展行动计划(2022-2025)将“赋能全社会降碳促达峰”作为重点任务之一，提出以各行业数字化、智能化、绿色化转型需求为导向，以产业绿色低碳转型、居民低碳环保生活和城乡绿色智慧发展等领域为重点，加快提升数字技术与垂直行业应用深度融合的服务供给能力，助力经济社会数字化绿色化转型。工业领域碳达峰实施方案指出要推动数字赋能工业绿色低碳转型，强化企业需求和信息服务供给对接，加快数字化低碳解决方案应用推广。随着数字技术的逐渐
6、成熟，数字技术与能源、工业、交通、建筑、农业、城市等各行业的应用场景也日渐丰富，虚拟电厂、数字工厂、智慧出行、智慧医疗、智慧教育等应用场景层出不穷。在工业领域，通过数字技术优化生产工艺，模拟生产工序，自主完成最优物料配比、质量检测、入库出库等一系列工序，避免能源资源浪费，提高能源资源利用效率，达到环保设备效率最优化、生产制造效率最佳化的生产效果。从本次征集的应用案例来看，主要聚焦数字技术赋能钢铁、建材、石化化工及其他行业中的优秀企业降碳，选取的案例其成果已落地并具备代表性，其中包含案例简介、技术应用、赋能效果等方面。形成的数字碳中和优秀企业实践案例集工业篇（2024年），以期为政府部门和企业推
7、进工业脱碳提供有力借鉴和参考，助力我国工业绿色低碳高质量发展。二、流程制造业：钢铁（一）攀钢5G低碳智慧矿山方案1 .案例简介攀钢集团矿业有限公司，始建于上世纪60年代中期的三线建设时期。作为攀钢高炉冶炼的主要原料供应基地，公司拥有帆钛磁铁矿、白云石矿等矿山。2022年生产铁精矿1336.28万吨、钛精矿150.56万吨、冶金辅料矿83万吨，铁精矿产量位居全国前列，钛精矿产量持续保持全国第一。在“双碳”的推动下，传统矿山如何在加快数智化转型步伐的同时,进一步体现“绿色”与“可持续发展”是当前矿山发展面临的重要问题。攀钢联合华为打造5G智慧矿山项目，在实现钻机、电铲、矿用卡车单点智能化作业基础上
8、，打通穿、采、运全流程的智能化，聚焦智能化生产、无人化物流、数字化运维、Al质检、网络化协同及工业互联网平台建设等，提升安全生产效率，降低能源资源消耗，推进产业智能化、绿色化融合发展。来源：攀钢集团矿业有限公司图15G低碳智慧矿山2 .技术应用在网络规划优化阶段，针对矿山办公网、控制网、视频网等多张矿山生产经营所需网络，对业务进行精准画像，按照整体架构进行网络规划，构建架构最优、传输资源利用率最高，机房空间资源最省、能源动力配套极简的ICT基础设施建设与网络演进方案。网络优化与业务演进阶段，针对业务需求变化对矿山专网进行持续调优，让矿山网络网随业动、精准高效。以多网合一为目标，最终打造出可实现
9、无障碍覆盖的精准、极简、智能运作的目标网络。ICT基础设施建设部分，将绿色锂电、自然风空调与云化资源等绿色技术运用到矿山边缘数据中心和网络基础设施建设中，推出了绿色低碳的网络与边缘基础设施，通过“源（绿色电力）、蓄（绿色蓄冷）、用（智能用冷）”三元组，年度电费得到下降。5GOICT融合实现矿山无障碍远程操控，支撑绿色矿山低碳、安全、智能、高效开采。华为通过利用5G技术大带宽、低延时和广连接优势，将为矿山生产各系统提供统一优质的通信网络，有效提高开采过程设备互联和人机交互能力，矿产资源开采实现高效智能化。通过矿山设备的智能化升级，用5G远控改造，将现场作业人工撤离生产现场，拉远到安全舒适的远程操
10、控中心。大数据+AI加持，做好能源大管家工作，助力矿山经营的“智能管控”与矿山能源的“精打细算”o矿山清洁能源，如风、光发电受气候条件和环境因素的影响较大，具有强随机性、间歇性和波动性，难免会有能源浪费。通过矿山端边网云协同的数字化集成，让矿石流、能源流、数据流三江共入绿海，通过运用人工智能技术，实现复杂因素影响下的能源长短期预测和动态调度。3 .赋能效果在ICT基础设施建设方面，年度电费下降20%,实现边缘数据中心绿色能源的高效使用。不止为企业节约了成本，更响应国家号召在环境保护，绿色能源使用的可持续发展上做出表率。在矿山无障碍远程操控方面，实现矿山生产的“本质安全”，同时由于设备实现智能作
11、业，矿工只需在旁监控其流程运作顺畅，一人可同时操控5台矿车，大大提高人工效率以及设备使用率。此外，基于5G的精确实时定位技术、设备到设备（D2D）物联通信技术，可实现精准定向开采，从而提高矿产资源开采品质。在大数据+AI加持方面，引导电力系统达到源-荷互济，用Al实现矿山能源的“精打细算”。（二）宝钢股份数字化碳管理平台1 .案例简介2017年12月全国碳排放权交易体系启动，2021年6月全国市场建成2021年7月16日正式启动上线交易。首批纳入的为电力行业，宝钢股份目前尚未纳入全国统一碳市场，但已从2014年起陆续参与上海、湖北和广东三个地方碳市场。地方碳市场政策各不相同，碳排放核算规则不一
12、致，碳配额价格不同，各市场之间无法通用，但各钢铁公司对于碳履约的财务处理方式相同。宝钢股份数字化碳管理平台，基于工业互联网架构，构建于云边协同大数据中心上，集成各生产单元生产、质量、能源、环保排放、资源综合利用、运输、出厂、销售、检化验、财务等系统的海量实时数据,进行实时碳管理模型运算，动态跟踪公司各单元碳排放、实现基于数字化平台的在线双碳创新应用。2 .技术应用平台依托宝钢股份大数据中心，采用云计算、大数据、人工智能等技术，汇集碳相关数据，覆盖公司全流程、全工序、全品种，包含碳核算、碳足迹、碳资产三大核心模块。（1）构建组织碳核算框架，实现碳核算企业碳核算是按照相关标准，对企业范围内碳排放的
13、相关参数进行收集、统计、记录，并将所有排放相关数据进行计算、累加，得到企业温室气体排放总量的一系列活动。（2）构建“LCA产品碳足迹”管理功能依据LCA方法论，采用矩阵运算法则，将LCA业务模型按照实际生产路径的顺序，代入LCA算法模型矩阵内部，进行多维度统一的LCA运算，生成LCl清单的元数据模型。使用物料平衡法对数据合法性进行校验，输出结果，全面评价产品对生态环境的影响，提供产品碳足迹。产品碳足迹模块，实现了宝钢四基地厚板、薄板、硅钢、条材、钢管产品，明细到卷的产品碳足迹计算。基于海量的产品碳足迹结果数据及与之关联的生产过程活动数据，可进行丰富、灵活、多维度的碳足迹分析，支撑公司能源结构优
14、化、产品降碳减排。（3）构建“碳资产”管理功能碳资产管理模块基于宝钢股份参与国内碳市场取得的经验，整合各级碳市场的碳排放交易系统、配额注册登记系统、CCER系统、碳排放报告系统以及企业内部的碳资产管理信息，面向11家控排单元构建股份公司统一的碳资产及交易数据管理功能，为钢铁行业进入全国碳交易市场做好充分准备，支撑各基地及单元的碳排放履约过程，降低碳履约成本。模块提供公司配额管理、排放管理、交易管理、履约管理过程中的信息查询、履约报告生成、交易及履约分析等功能，为股份层面内部交易协调、督导提供数据依据，实现碳资产数据滚动更新，实时监测配额盈缺。3 .赋能效果碳管理水平：宝钢股份数字化碳管理平台遵
15、循国际ISOI4064、ISOl4067等系列标准，依据LCA方法论建模，并首次对相关范围排放进行了核算；包含了组织碳、产品碳，是一套全面的企业“双碳”应用数据平台以及公司全品种的碳排放和碳足迹计算平台，完善了股份公司碳管理体系工作。经济效益：数字化碳管理平台投运后，配合创新能源管理和节能技术提升，宝山基地吨钢碳排放强度从2.16左右下降到1.98以下。按宝山基地的产能规模推算，假设碳价为65元/吨，减少的碳成本约为1.8亿元。（三）智能控制冶金感应加热技术及装备1.案例简介目前钢铁生产过程中对连铸坯补热、热轧板热处理加热、冷轧连退过程加热、冷轧硅钢补热等基本采用燃气炉的形式进行加热。随着国家
16、“双碳”政策的实施，钢铁行业作为能耗和排放大户，面临的碳排放压力越来越大，因此寻找更清洁的能源替代传统的燃气炉是减少碳排放的最有力途径。以绿电作为钢铁制造过程的主要能源，实现全产线的电气化应该成为适应能源结构转型的未来方向，其中，感应加热代替传统燃气炉加热是全产线电气化转型的关键。感应加热技术主要是通过交流电产生的交变磁场，交变磁场在被加热工件上形成了交变感应涡流，工件内的感应涡流形成焦耳热从而是加热工件。相对于传统的燃气炉，感应加热以电能为能量来源，因此可以极大地提高能源利用效率，减小碳排放，更精确的控制加热功率。上海宝信软件股份有限公司“智能控制冶金感应加热技术及装备”开发致力于更贴合现场
17、使用环境及生产工艺的装备。其中感应加热电源技术的感应加热全数字锁相器及其应用方法、横磁感应加热温度均匀性自动调整等方面进行深入研究，不断推出具有自主知识产权的创新产品。钢铁生产过程中感应加热技术应用场景众多，不同场景下对感应加热装备的要求存在很大差异。因此，需要根据不同应用场景，设计和制造适用于各种材料和工件的感应加热设备。开发高能效、低能耗的感应加热装备，以减少能源消耗和环境污染。通过优化加热过程的控制算法和设备结构，提高能量利用率和加热效率，减少能源浪费和二氧化碳排放。2 .技术应用（1）实施路径与方法明确感应加热应用场景，根据不同应用场景进行感应加热装备的个性化设计。感应加热装备主要包括
18、：感应加热器、感应加热电源及控制系统。（2）应用场景和关键技术感应加热技术及装备的关键技术有：感应器：针对不同的应用场景，感应加热器要求各异。如中间坯边部加热对感应器耐温性要求极高，感应加热器必须具备自适应调节功能应对中间坯的变形；冷轧连退炉段的感应加热其除了需要耐温性能高，还必须具备较高的密封性。因此感应加热器的设计必须综合考虑结构、电磁、高频电流及高温等综合条件。感应加热电源：感应加热电源的关键技术在于逆变模组设计及感应加热电源的功率控制。在100KHZ以下的应用场景，IGBT因其耐压性能，相对于MOS管和SiC管，在大功率电源中有很大的优势。但是IGBT的开关频率超过50KHZ时，开关损
19、耗会大幅增加，对电路板的驱动功率需求大幅增加，功率输出也会大幅降低。为了扩大IGBT在高频的应用场景，需对IGBT采取并联和分时控制的策略，分时控制的思路是通过多管并联的交替开断实现负载频率数倍于IGBT的开关频率，在该过程中，各模组间的均流及其重要。图2所示是一种多管并联的逆变模组结构，基于叠层母排的三明治结构使得模组间的杂散电感和线路损耗大大降低，更有利于多模组并联的实现。来源：上海宝信软件股份有限公司图2一种用于大功率分时控制的逆变模组结构3 .赋能效果节能高效：相比传统的加热方式，感应加热设备能够更快地将能量传递给工件，加热速度更快，能耗更低。以热轧板回火感应加热为例，传统燃气炉效率为
20、50%,感应加热效率80%,因此吨钢能耗降低30%。环保：感应加热采用电能为能源来源，加热过程中无污染物及二氧化碳排放。精确控温：通过传感器和反馈机制，设备可以根据工件的温度变化进行实时调整，提高加热过程的稳定性和一致性。（四）冷轧产线智慧排程系统1.案例简介在冷轧产线的生产过程中，不合理的物料生产接续将导致机组断带，影响机组产能的发挥。为避免断带现象的发生，计划员往往会使用无合同的返回卷作为过渡料。这样的处置虽然保证了机组正常生产，却由于引入了无合同的物料，导致机组发挥了无效产能，计划既低效，又浪费能源。而现状往往是生产计划人员在繁多的订单要求、流向要求、生产规程、物料位置约束下，仅靠人脑与
21、经验很难在短时间内编制出综合最优的作业计划。亟需借助智能化手段，解决生产计划排程问题。上海宝信软件股份有限公司采用“业务机理模型+AI技术”的模式构建冷轧产线智慧排程系统。系统功能贯穿排前、排中与排后生产计划全生命周期。基于AI算法的排前决策分析技术能智能识别排产场景,推荐排产策略，使计划安排更全局。基于业务机理模型与Al技术的机组智慧排程模型自动排定钢卷的生产时序，为机组生产低碳、顺行提供了保障。在一体化排程技术的支撑下，多机组能够协同排产，既能降低库存,又能发挥产能。规则引擎也帮助客户实现了排程业务知识的系统化管理与传承。基于业务机理模型、AI技术、规则引擎技术与一体化排程技术构建冷轧产线
22、智慧排程系统。该系统在湛江钢铁实施后，生产计划自动化率超90%o助力湛江钢铁在节能减排、计划管控效率、订单交付、现货发生率、产能发挥、在制品库存等关键指标全面优化。2 .技术应用(1)实施路径与方法基于规则引擎技术实现排程模型可配置冷轧产线智慧排程系统通过规则引擎技术将生产计划排程业务管理中的规程、经验与知识转换为数字化规则，为系统提供业务知识数据支撑。规则引擎技术的应用在实现生产计划规程数字化的同时，也实现了如“高耗电量产品错峰生产”等业务规则、排程场景的灵活配置与扩展。来源：上海宝信软件股份有限公司图3规则引擎应用共创排前决策分析技术实现排程智能决策冷轧产线智慧排程系统总结归纳生产管理人员
23、排前排程环境梳理与选料的业务知识并结合AI算法，创新实践排前决策分析技术，针对合同、材料、库存、集批等与排程选料密切相关的要素进行多维度分析，智能推荐合适的排程策略。由传统算法升级为Al算法，大幅提升机组排程准确性机理模型充分考虑如何有效发挥产能，避免产能浪费等低碳要素与规格跳跃、工艺集批等机组排程业务要素，构建在“碳中和”背景下与冷轧生产管控业务高度适配的排程系统。在智能排程机理模型的基础上,采用深度学习等自学习技术，回归分析各机组品种产能基准、各机组排程规程与排程策略，提升了排程结果的准确性。由单机组排程升级为一体化排程，实现多机组协同优化业务团队与技术团队密切合作，创新实践出冷轧区域多工
24、序联动的一体化排程技术，采用虚拟、实物相结合的方式以及推拉式的排程策略，实现了前后工序生产计划的协同排程。该技术的应用降低了轧后库的在制品库存，缩短了合同交付周期，使湛江钢铁冷轧区域生产计划编制质（2）关键技术通过规则引擎技术实现业务知识数字化传统的排程技术依靠生产管理人员的排程经验构建排程算法，排程经验在算法中以定制化代码的方式实现。通过将规则引擎与排程系统结合，实现生产计划规程数字化，既大幅提升排程系统的可配置程度，满足排程多场景的需要，也实现了生产排程业务知识的传承与优化。通过“业务机理模型+AI技术”实现生产计划低碳化系统采用“业务机理模型+AI技术”的方式构建排程算法，通过预分析模型
25、识别存在的过渡缺口，提前预留好必需的过渡料；使用排程模型对作业计划的规格、工艺等过渡进行优化、合理安排物料生产顺序。通过一体化排程技术实现多机组计划联动化传统的排程系统通常针对单机组排程构建而成。宝信软件冷轧产线智慧排程系统实现多工序联动的一体化联排，该技术能够统筹各机组的规程、库存、集批、合同要素，助力钢铁企业实现低库存、低成本、高效率生产与少人化计划编制。3 .赋能效果节能减排：以湛江钢铁硅钢退火机组为例，单月返回卷使用量较系统投入前减少了近500吨，降低了无效产能。每年节约419吨标准煤，减少了285吨碳排放，实现碳减排。经济效益：以2020年为例，冷轧产线智慧排程系统在湛江钢铁产生经济
26、效益达两千余万元。三、流程制造业：建材（五）冀东水泥智慧能源管理系统1.案例简介唐山冀东水泥股份有限公司（下称冀东水泥）是北京金隅集团股份有限公司控股的大型国有上市公司。业务范围涵盖水泥制造、固废处置、技术咨询、现代信息服务等。截至2021年底，共有109家子公司，产业布局国内13个省（直辖市、自治区）和南非，熟料年产能1.1亿吨，水泥年产能1.7亿吨，位居全国第三、世界第四。水泥生产线主要能源介质为煤、电、水、压缩气、柴油等，需要抄录生产系统电表数据并通过这些数据简单计算出了生产线各工序总用电量及单耗用电数据，企业没有对生产线煤、压缩气、水、油、烟气排放（环保）、质量、生产信息等数据进行记录
27、，无法做到及时有效的能源数据异常分析判断、能效分析、用能指导等功能，能源管理单一粗放化。需要通过建设能源管理系统，实现煤、电、水、压缩气、柴油等能源数据的监控、分析、统计、管理等功能，为企业提供全面的能源采集、能源管理、统计分析和优化用能决策，实现能源管理的自动化、信息化，达到节能降耗的效果。冀东水泥根据不同生产企业的实际情况，以准确的能源计量为基础，将能源控制管理与生产调度控制有机结合，通过对生产线、工艺、设备等能耗数据的对比对标分析管理，为改善用能结构，优化生产工艺过程，以及技改技措的实施提供可靠依据。公司总部层面通过对下属生产企业用能情况的实时监控，提高工作效率，强化公司对能源的管控力度
28、。通过能源管理系统建设，最终实现总部和各生产企业双层能源管理水平的有效提升，达到安全稳定、经济平衡、节能减排、优质环保的基本目标。2 .技术应用（1）实施路径与方法能源管理系统建设应用由公司统一规划设计，统筹组织建设，以能源利用过程为主线，以能耗数据采集、存储、统计分析及进一步比对为基础，实现能源精细化管控，匹配生产，安全供能，优化用能结构，提高调度掌控能力。具体方法如下：能源介质计量仪表电能表、水表、压缩空气表等安装，通讯电缆铺设，远传通讯调试。数据资源集成采集。厂区内现有的DCS控制系统数据信息、能源介质电、煤、水、气、油数据、质量数据、烟尘排放环保数据、产量等数据进行采集集成，建立数据采
29、集服务器和实时数据库服务器，实现数据资源共享。能源管理系统软件平台搭建。结合公司现场实际情况、建设一套满足公司实际情况的能源管理软件平台。主要包括实时监控子系统、能源管理子系统、能效分析子系统、用能指导子系统，移动端访问等。(2)应用场景和关键技术能源管理系统是支撑公司能源管理领域工作深入开展的抓手，能源管理系统包括数据采集与存储管理、生产过程监视、综合统计、指标分析统计对标、诊断优化等能源管理功能；帮助生产企业实现能源数据的集中管理、能耗周期统计、能源使用过程监视、能源利用效率评价及对标考核、能效优化指导等应用管理；通过系统的数据挖掘和关联追溯分析特性，确保能源管理从整体到局部、从结果到过程
30、、从异常现象告警到原因分析，直到责任部门岗位的透明可视、准确、全面、实时，为生产企业界定节能职责、挖掘节能潜力、制定节能改造方案提供辅助决策数据支撑。企业级子公司大赧38分（r半台M示府用客户化干台关系数胭 K仔公 司私有云 环填下应用）示意 实时关系 范围 数据数据来源：唐山冀东水泥股份有限公司图5智慧能源管理系统3 .赋能效果精益化管理：能源管理系统将生产、能耗、质量等相关数据、工艺参数等自动采集后，按照管理人员分析问题的思维方式进行数据梳理和展示，帮助管理层及时高效获取数据，快速追溯问题根源，落实各级责任，实现精益化生产管理。决策科学性：能源管理系统实现生产、能源管理的精确监控管理，及时
31、、准确、全面、系统地了解生产详情及能耗分布使用情况，科学分析各类生产问题，提高决策的科学性。能耗节约：单体企业按照能源管理实施前，生料分步电耗14.42kWht,熟料分步电耗28.6IkWht,水泥分步电耗32.44kWhto能源管理系统实施后，主要对生料、熟料、水泥的主要用能设备耗能情况进行监控，出现异常耗能情况，及时预警，进行量化分析，并采取相应技术及管理措施，原料、烧成、水泥三个工序实现电耗降低1.5%左右，生料分步电耗可降到14.2kWht左右，熟料分步电耗可降到238kWh/t左右，水泥电耗可降到32.0kWht左右。（六）华新水泥数字化管控中心I1 .案例简介华新水泥股份有限公司（
32、下称华新水泥）创始于1907年，被誉为“中国水泥工业的摇篮”，其主要的业务涵盖了水泥、混凝土、骨料、环保、装备制造及工程、新型建筑材料等。公司在国内12省市及海外拥有分子公司270余家,水泥年生产能力已达到1.1亿吨，为中国制造业500强和财富中国500强企业。作为水泥行业领头羊的华新水泥，把握机遇，率先开始数字化转型。华新水泥在华为云的助力下，通过核心业务应用全面数字化、IT与OT融合，构建横向到边、纵向到底的数字化体系，以数据驱动业务，在激烈的市场竞争中取得优势。通过信息化管控集成应用，华新水泥打通了管理层、生产执行层直至生产现场的信息通道，使得企业业务流程得以优化；生产数据的实时上传为合
33、理调度、均衡生产提供了强有力的支持，使企业生产效率得到较大幅度的提高。华新水泥数字化转型实践，最大程度实现了水泥生产与工业互联网融合，生产智能化和运营管理数字化项目，使企业的信息化管理由局部应用走向全面综合应用，由粗放管理变为精细管理，从而显著提升企业的管理水平和综合竞争能力。摘自中国建筑材料联合会”公众号，网址hllps:2 .技术应用华为云首先通过数据平台，搭建了华新水泥统一的数据平台，理清该企业的数据资产，进一步统一定义、数据标准和规则，并确定唯一的数据源。在数据确定后双方对华新水泥整体进行方案设计，分别进行分层架构和集成方案设计，数据模型、数据标准、数据质量规则、数据指标、数据服务接口
34、设计，并最终开发实施。通过不断的数字化建设，华新水泥已实现对各类数据的钻取、展现、分析、预警，达成对未来的分析优化，真正起到以数据驱动业务的作用,数据管控中心的为各级单位和部门提供业务数据服务和分析工具，实实在在服务于执行层面各业务决策。来源：华新水泥股份有限公司图6华新水泥数字化管控中心3 .赋能效果生产效率：在工业互联网和数字技术的帮助下，华新水泥智能工厂50名工人就可以完成万吨生产线的全部工作。而同样规模的传统生产线，需要300人以上。通过智能化升级改造，华新水泥行车生产效率提升30%,质检生产效率提升20%,巡检效率大幅提升，生产一线可以减少用工三分之一以上。环境效益：通过技术升级和智
35、能化改造，部分水泥生产线污染物排放量较原来下降60%,单位熟料热耗下降40%,碳排放强度下降12%0管理运营效率：实施智能制造系统后，华新营销数字化在线平台水泥及熟料销量占公司总销量的比例高达95%以上；通过采购数字化平台可降低采购综合成本10%20%;智慧物流发货系统，发运效率提高100%,客户满意度比原来提升了16.5个百分点。四、流程制造业：石化化工（七）东明石化一体化能源管理与过程自动化1.案例简介“十四五”时期是我国石油化工行业转型升级和高质量发展的关键时期。面对全球能源变革及“双碳”目标，如何加快数字化转型与低碳工艺革新成为石油化工企业面临的时代考题。山东东明石化集团有限公司（下称
36、东明石化）作为地炼龙头企业，更是承担着带动产业数智化与可持续发展的重任。而施耐德电气在能源管理和自动化领域的积累与实践让两家企业开展合作。通过绿色低碳，助推东明石化“双碳”从规划到落地。施耐德电气从全局思维出发，为东明石化提供契合现状、符合长远定位的顶层战略规划与行之有效的“双碳”落地路径，由能源使用与能效优化切入,以标准化配置的配电产品及数字化技术打通从设计、建造到运营、维护的全流程，逐步提升东明石化全生命周期减碳的绿色表现。基于ECOStrUXUreTM架构定制数字化方案，打通能源管理与自动化。基于ECOStrUXUreTM架构与平台，施耐德电气为东明石化提供了一体化能源管理与过程自动化(
37、ECOStrUXUrePower&Process),通过安全可靠，互联互通的元器件、边缘控制系统与应用、服务和分析产品,全面提升东明石化运营效率、经济效益与绿色收益。在施耐德电气AVEVA先进过程控制系统和AVEVA工艺实时优化技术的助力下，东明石化500万吨/年的原料预处理装置自控率水平由原先不足50%大幅提升至98%以上，保证装置始终运行在最优化点上，区别传统“经验主义”操作方式，实现“数字化的精耕细作”。2 .技术应用施耐德电气通过全生命周期陪伴式服务，护航“安、稳、长、满、优”。结合双方在电气技术、自动化技术层面与工艺及项目层面的专长，在数字化工厂建设及运营的全生命周期范围内，施耐德电
38、气深度参与其中，如在工程立项初期，参与到与设计院的对接工作中，在设计阶段及时发现问题并提供专业建议。在建设过程及后期运营中，更是起到至关重要的作用，如AVEVA先进过程控制系统与AVEVA工艺实时优化是流程工业的“精益操作”，从手动“大开大合”变为自动“小幅精调”，需要及时提供各种分析化验数据，供系统及时优化计算。施耐德电气在系统上线之后，提供全程陪伴式服务，分班次培训操作人员，释放数字化技术与管家式服务的更大价值。AVEVA数字化智能化解决方案全方位保障各个项目的供电可靠性以及项目建设运营、维护效率。如先进过程控制及在线实时优化组合方案能够稳定装置生产，提高安全性，节能降耗。基于ECOStn
39、IXUre三层架构提供运营一体化解决方案，东明石化运营效率和经济效益显著提高。安全可靠，互联互通的元器件实现了底层数据的采集/互联互通，为数据驱动的运营优化打下基础，提升基层数字化水平，为一线员工减轻负担；边缘控制软件优化了过程控制、安全控制、管线监控等一系列领域的运营表现。3 .赋能效果成本节约：AVEVA数字化智能化解决方案根据进料和产品价格，优化生产，调整产品结构，一年时间即可回收投资成本，之后每年成本节约不低于IOoO万，实现成本节约。单装置预计年化经济效益超过IoOO万RMB。碳减排效益：施耐德电气从全局思维出发，为东明石化提供切合现状、符合长远定位的顶层战略规划与行之有效的“双碳”
40、落地路径。从能源使用与能效优化切入，借由数字化工厂AVEVA软件解决方案实现了相当于每年万吨级的碳减排。（八）石科院氢气资源高效利用技术1.案例简介中石化石油化工科学研究院有限公司（以下简称石科院）是中国石化直属的石油炼制与石油化工综合性科学技术研究开发机构，创建于1956年。石科院以石油炼制技术的开发和应用为主，注重油化结合，致力于炼油、石油化工、石油产品、新能源、资源循环、环保、新材料和智能化八大领域的研究，正在向全方位的以炼油为主、油化结合的能源型研发机构转变。石科院拥有自主知识产权的石油炼制全流程技术平台，是国内炼油企业主要的技术提供者，具备支撑和引领现代化炼油厂建设、生产和发展的综合
41、能力。石科院以打造世界一流的绿色低碳能源化工科学研究院为发展愿景，为石化行业高质量低碳发展提供全方位技术支撑。基于石科院对临氢装置工艺机理的深入认知，结合人工智能和过程系统集成优化技术，构建了氢气资源高效利用技术平台。从制氢装置原料优化、临氢装置节氢管理、氢气资源回收利用和氢气网络整合优化四个关键环节入手开展氢气系统集成优化技术，实现氢气资源的梯级高效利用和精细管理，提高全厂氢气利用效率，最大程度降低装置氢耗、系统能耗和二氧化碳排放。利用氢夹点分析技术与氢气网络数学规划模型，优化分配和综合利用氢气资源，提高资源利用效率，助力企业低碳高质量发展。4 .技术应用利用氢夹点分析技术，诊断炼化企业氢气
42、系统当前运行状况，挖掘系统用氢瓶颈，深度分析节氢潜力及优化方向，提供氢气流股优化匹配规则；对加氢装置进行严格模拟，开展用氢装置节氢管理，将加氢装置的反应动力学模型耦合于氢气网络优化模型之中，实现氢气网络与用氢装置协同优化，集成优化氢气分配网络和加氢装置的最佳操作条件;构建氢气网络超结构数学规划模型，在实际约束限制下优化设计氢气网络拓扑结构。混合整数非线性规划模型可综合考虑压力约束、逻辑限制、提纯和压缩单元数学模型、投资成本和回收期等约束，以年度总成本最小为目标函数，充分权衡节氢量、投资成本和操作成本三者之间的关系；结合炼化企业总图布置，考虑管网压力、区域加氢装置氢气消耗特点，综合权衡工程投资成
43、本和操作运行成本，充分依托现有氢管网进行优化改造，实现氢气网络集成优化。来源：中石化石油化工科学研究院有限公司图7石科院氢气资源高效利用技术路线具体的氢气资源高效利用优化策略包括两个层面，分别是装置层面和系统层面。装置层面的优化策略主要是针对耗氢装置、产氢装置和氢气提纯回收装置开展的诊断分析与优化。耗氢装置的优化思路主要包括:耗氢装置的操作优化，耗氢装置的氢气配置优化，耗氢装置高低分操作压力和操作温度优化以及耗氢装置换热网络优化。产氢装置的优化思路包括：制氢装置制氢原料的优选以及制氢装置二氧化碳的捕集。氢气提纯回收装置的优化思路包括：PSA/膜分离装置操作条件优化（包括压力、处理量、回收率等）
44、，PSA/膜分离装置产品氢气纯度优化以及原料气的选择优化。此外，通过构建加氢装置的机理模型或数据驱动模型，可以进行加氢装置的原料优化、产品性质预测、操作条件优化和节氢管理。将其与全厂氢气网络优化模型相耦合，可以充分考虑临氢装置原料、工艺条件与产品质量要求，从根本上解决装置用氢变化后对氢气网络造成的影响。此外,可以将装置用氢变化所带来的产品分布收益加入到目标函数中，将产品硫、氮、金属含量指标加入到约束条件中，从而实现包括油品收益在内的炼油厂收益最大化。5 .赋能效果石科院针对Z炼厂开展氢气系统诊断与优化，现阶段优化措施以优化降低氢气系统能耗为主，开展氢气燃料气系统协同优化，预计降低炼油能耗0.8
45、kgoet原料；中长期优化方案以提高氢气利用率为主，优化产用氢，加大氢气资源的回收利用，提高全厂氢气利用率8个百分点,实现碳减排16.1万吨/年。石科院针对C炼厂开展耦合加氢装置模拟的氢气系统集成优化，现阶段氢气系统优化方案可提高全厂氢气利用率1.5个百分点，实现二氧化碳减排1.2万吨/年；中长期氢气系统优化方案可提高全厂氢气利用率3.8个百分点，实现二氧化碳减排3.1万吨/年，同时实现了轻燃资源与氢气资源的综合回收利用。针对A炼厂提出采用“膜分离预提浓+PSA”工艺回收全厂氢气资源的方案，可回收9187Nm3/h氢气，提高全厂氢气利用率5个百分点，实现碳减排6.6万吨/年。五、离散制造业（九
46、）华为数字化低碳供应链管理1.案例简介华为全球物流体系覆盖了170多个国家、300多个物流仓储节点、超过4万条的运输线路，以及船、飞机、铁运、汽车及快递等全球各种运输方式。华为供应链负责华为产品的原材料获取、生产制造、运输及派送交付给客户，碳排放始终伴随着供应链的价值流全过程。为此，华为设计了基于实物流的碳核算架构以开展碳足迹管理。结合华为供应链数字化转型的实践，提出了供应链“绿数成赢”（GreenDigitalWin-Win）的低碳供应链理念。供应链数字化和绿色低碳是供应链业务的一体两面。企业供应链在开展数字化转型的同时，也通过提升效率、降低成本实现了碳减排。实物流他国脚离应）卷供应商工厂配
47、送中心海关中心仓站点/BP全球供应网络来源：华为技术有限公司图8以绿色低碳目标为牵引的供应链数字化2 .技术应用为了给供应商减碳提供便利，华为通过分析供应商的送货路径，针对140多个电子制造服务商（EMS）和协同设计制造管理商（JDM）等生产伙伴的货物往返节点，精确规划送货路径，优化华为接收节点，减少车次及里程。供应链通过生产指令驱动高效制造和实物流转，生产指令的精准性会直接影响用电能耗和碳排放。结合Al算法进行指令均衡性管理，通过关联性数据分析发现，每提升1%的生产均衡性，能耗降低约1.2%o经过体系化标签设计、数字化标签内容，将二维码和条码纳入到必要标签，通过扫码调用标签信息的方式获取关键内容，将更多信息存储在华为云中的专用数据模块，从而减少实物标签粘贴。Appiiiiihhiiiii C1313 028261-001口标签云来源：华为技术有限公司图9纸件标签信息上云3 .赋能效果ISC+数字化供应链转型降低了实物的生产能耗、优化了运输路径里程、减少了资源消耗，提升了原材料直送到工厂的
