[原创]信息自动化技术是加强能源管控的“重头戏”

  今年5月，国家发改委、环保部召开全国节能减排和应对气候变化工作电视电话会议，对2014~2015年节能减排低碳发展工作进行了部署，预计未来一段时间内政策层面的节能减排力度将进一步加大。

  据了解，2013年全国水泥生产量已经达到24.14亿吨，预计今年仍将有6%左右的增幅。水泥作为国民经济发展基础性材料，需求量巨大，但一个现实却是，目前为止国内水泥工业能耗依旧偏高，很大程度上阻碍了社会经济的绿色可持续发展。

  为深入了解当前国内水泥工业能耗偏高的原因，日前中国水泥网记者有幸采访到世界知名工业信息自动化技术服务商——施耐德电气（中国）有限公司建材行业总监杨航，从工业自动化管控角度对现今我国水泥行业能耗问题进行了深入交流。

施耐德电气（中国）有限公司建材行业总监杨航

  国内水泥企业生产运营管理依旧比较粗放

  记者：经过十多年的高速发展，国内水泥工业无论是产业规模还是装备技术水平都取得了巨大的成就，但单位能耗依旧偏高，您是怎样看待国内水泥工业节能管理现状的？能耗偏高的原因在哪里？

  杨航：这十几年伴随着中国经济的高速增长，国内的水泥工业经过跨越式发展，已经在产业规模、装备技术和工程能力等方面都已处于国际领先水平。不过，相比较而言，国内水泥企业的生产运营管理表现还比较粗放，在能源管理方面距精细化管理要求更是有很大差距。主要表现为：一、缺乏能够反映能效的具体指标体系；二、能源计量装置还不够齐备；三、能耗统计方式落后，缺少必要的能耗分析手段。

  我们接触的很多水泥客户，例如电能管理，还在使用原始的人工抄表的方式来获取用电量数据，电耗数据一天甚至一个月才统计一次。一旦生产过程中有能源异常消耗事件出现，很难及时发现并采取措施来避免能源持续浪费，事后也不容易分析其中原因。

  另外，国内水泥工业能耗偏高有其客观上的原因，中国仍处于经济发展的高速期，基本建设投资规模很大，对水泥这种基础材料始终保持着旺盛的需求，中国的水泥产量已经占到世界水泥总产量的50%以上。整体产业规模过大也意味着水泥企业在对原燃材料可选择余地变小，原燃材料来源复杂，品质低、波动大，配料困难，在生产过程中就会经常出现过磨、过烧的能源过度消耗事件。

  在主观上，各水泥企业对能效管理也存在认识不足，观念落后的情况。简单依赖变频器等节能设备的被动式节能，忽视依靠管理提高能源使用效率的主动式节能，缺乏能源使用持续改善的思路与动力。我们曾经对一个效益非常好的水泥厂进行能效分析，发现因为该厂生料磨操作员习惯于减料不减拉风，在短短的30小时内就浪费掉了8000度电，当我们把结果告知工厂生产管理者的时候，他们才恍然大悟：原来我们还有这么大的节能空间

  节能减排技术研发需要具有针对性

  记者：节能减排已经成为当前水泥行业发展的主题，但是技术研发与实际应用却出现了一定程度的脱节，对此您怎么看？如何才能让节能技术研发更有效更具针对性？

  杨航：是的，确实存在这种情况。随着技术的进步，技术的复杂程度也呈几何级数增长，行业分工越来越细，行业技术差异化越来越大，每个行业都有自己的技术特点，因此技术研发必须针对行业特点才能得到更好的实际应用。

  施耐德电气很早就认识到了这点，在从设备供应商转变为解决方案提供商的过程中，施耐德电气成立了按行业划分的技术研发团队，每个团队都有行业专家加入，在掌握行业knowhow的前提下，提出针对性的行业解决方案。所以，无论是CEMOS还是OPTIMA，都是因水泥而生，都仅适用于水泥行业。依托施耐德电气强大的研发能力、技术储备和工程能力，具有鲜明行业特色的施耐德电气水泥行业能源管理解决方案才能取得成功。

  记者：水泥工艺流程复杂，节能降耗靠的不仅仅是先进的设备，整个运行系统的优化集成水平往往在其中扮演着关键的作用。据行业反应，施耐德能源管理系统在提高水泥企业能效管理水平方面作用明显，能简单介绍一下吗？

  杨航：作为全球能源管理专家，施耐德电气的CEMOS（水泥行业能源管理优化系统）和OPTIMA（水泥行业专家系统）致力于帮助水泥企业提高管理水平，优化生产，实现节能增效。

  其中，CEMOS通过分解水泥生产的各个工艺环节，识别重要的价值流转环节，引导用户将精力关注于主要的基本活动和辅助活动，在系统的支撑下进行管理节能，提高能源利用和转化效率，减少能源损耗和浪费，从而达到节能减排的目的。

  OPTIMA水泥行业专家系统则是将先进的控制理论和人工智能技术相结合，以计算机和水泥厂自动化控制系统为基础而开发的生产优化软件。这种连续在线的软件系统，无异于在生产线上安置了一个专家级的操作工，一年365天，一天24小时的工作，为全线实现优质、高产、低耗能提供最直接的保障。它通过最佳操作实践提取知识，并可以在不需要任何人工干预的情况下自动控制复杂的生产线（水泥窑/磨），大幅减少操作员的人工干预；控制窑和篦冷机达到更加稳定的工况；提高熟料质量的稳定性；优化窑和篦冷机的操作, 提高熟料产量；降低熟料的单位热耗和电耗。OPTIMA具有很强的开放性、灵活性和可靠性，可以满足各种水泥工况条件下的应用，能够保持非常高的连通率。我们的一个客户在听完我们的介绍后曾感慨的说：能交给计算机的工作，就尽量交给计算机做，它一定会比人做得更好。

  充分利用自动化和信息化技术是国内企业节能减排的当务之急

  记者：作为世界500强企业，施耐德在工业自动化技术应用推广方面经验丰富，与世界先进企业相比，国内水泥企业在能源管控方面有哪些差异？是否有些经验可以分享？

  杨航：与世界先进水平相比，国内水泥企业的自动化和信息化程度比较滞后。国内的很多水泥厂DCS系统都只有几条简单的PID控制回路，绝大部分的操作都是由操作员来完成。由于操作员的操作水平参差不齐，责任心和对工艺的理解也不尽相同，不同的操作手法导致生产工况波动，影响产量、质量、设备和能耗等经济技术指标。

  国外一些先进水泥企业专家系统应用很普遍，不仅可以减轻操作员的劳动强度，更能减少人为扰动对生产的影响。虽然专家系统初期需要一定的投资，但它带来的效益却非常显着，仅节能的回报，就可以很快收回投资。

  另外，国内很多水泥企业本身已经具备很多信息系统，如DCS、ERP、QCS、OA等，但这些系统的数据都没有互通互联，系统的使用者往往分属不同的部门，形成了事实上的信息孤岛。打破信息系统之间的壁垒，让数据流通起来，实现能流、物流、信息流“三流合一”，在大数据的基础上进行分析会让能源管理效率提升到一个新的高度。

  我们认为，充分利用自动化和信息化技术，减少人工参与，是目前国内企业解决能源管控水平落后问题的当务之急。

  另悉，由中国水泥网主办，郑州瑞泰耐火科技有限公司协办，湖北大学天沭新能源材料工业研究设计院技术支持，兰博士-南通众诚生物技术有限公司、合肥丰德科技股份有限公司、北京国鼎蓝天科技发展有限公司、厦门三维丝环保股份有限公司、北京汉能清源科技有限公司、施耐德电气（中国）投资有限公司、安徽瑞泰新材料科技有限公司、潍坊大奔橡塑科技有限公司、固安百滤得机械制造有限公司、长兴盛华耐火材料有限公司、枣庄市金山机械有限公司、北票市理想节能工程有限公司、扬州市精固链传动机械制造有限公司、郑州建信耐火材料成套有限公司、上海飞和压缩机制造有限公司、常山卫邦风机有限公司、朗风电气科技发展有限公司、江苏菲斯特滤料有限公司、连云港市万达电站辅机厂有限公司联合赞助的“2014第二届中国水泥节能环保技术交流大会”，大会将于2014年11月8-9日在河南郑州召开。

  届时，施耐德水泥行业能力中心经理梅峰将以“用更少的能源生产更多的水泥”为题，就施耐德水泥行业节能增效解决方案做详细介绍。会议同时还将邀请行业领导，知名专家，水泥企业总工，节能技术负责人，科研院所研究员，广大水泥行业服务商，共同探讨水泥工业的节能环保政策，交流最新装备和技术措施。精彩不容错过！