被业界广泛关注的《“十二五”节能环保产业发展规划》迟迟没有确定,但我国“十二五”期间节能减排目标:单位GDP能耗下降目标确定为16%,二氧化碳排放量降低17%已经敲定,节能产业作为委以重任的一大支撑产业,其发展势头不容小视。
节能的号角已然响彻国内工业市场,而企业用户实现节能的方式还主要是购置变频器、节能电机等节能装备,这是一种非常直接的方式,而企业在寻求节能的过程中,自动化领域的技术或许会扮演更为重要的角色。
能耗惊人
我国GDP的支柱产业主要集中在电力、石油石化、煤炭、化工、钢铁、有色、建材、造纸、纺织等工业,这些行业是节能减排的重点实施企业。
以传统五大高耗能、高污染行业中的电力行业为例:发电侧排放二氧化硫达全国排放总量的50%以上,烟尘排放占全国排放量的20%以上,输电侧和配电侧由于线损率一直没有实际改善导致耗能严重,按2007年我国发电量3万亿千瓦时测算,耗费在输电及配电侧线路及变电设备空载损耗上的电就达到1800多亿千瓦时,相当于一座3600万千瓦火电站的年发电量。
而在我国工业生产中,能耗方面也存在很大的问题,比如引擎和电机占总工业能源消耗的65%。中国的电机能力超过了5亿千瓦,每年消耗800亿~1000亿千瓦时的能量,占总能源消耗的60%和工业能源消耗的75%。驱动鼓风机和电泵的电机则达到了2.5亿千瓦,其中70%都应该使用变速驱动,然而,只有20%使用了变速驱动,造成了巨大的电能浪费。据统计,中国的能源效率仅为美国的26.9%,日本的11.5%。
根据官方统计,中国已经成为了世界第二大能源消费国,能源消费总量占到了全球的15%左右。而且,随着中国经济的快速发展,能源消耗依然在呈持续上涨趋势,且增速迅猛,能源形势不容乐观。
在很长一段时间内,利用变频器等装置节能曾一度是被企业最为熟知和欢迎的节能途径,而随着能源需求的扩张,技术水平的发展,节能已经不仅仅是设备的简单替换。
自动化促进“节能减排”
传统的自动化较少关注节能与环保问题,随着社会和经济的发展,绿色电厂、绿色楼宇以及绿色化工等与节能环保相关概念被提出,节能能源、减少原材料消耗以及绿色环保等新的约束对自动化技术提出了更高的要求。
自动化技术作为节能改造的主要技术手段,如变频调速技术可有效地节约电能,先进的控制系统可提高效率、降低能耗等,工业领域可以完全通过生产流程能源效率评估方式采取节能行动,无论是单一的变频调速、软启动、能量回馈控制技术,还是面向全系统的过程自动化控制和能源管理解决方案,工业自动化技术可以在多方面帮助企业实现节能减排,不仅节能减排空间巨大,而且效果立竿见影。
如在可再生能源方面,风能受气候的影响,太阳能受日夜、季节与气候的影响,都是很不稳定的,更无法控制;尤其气候变化,目前还难以长期预测,如何解决,目前最普遍研发与使用且有一定成绩的办法是储能。也可以说,储能是大多数可再生能源研发中最普遍的课题,值得特别加以重视。而关于如何提高可再生能源的生产效率、如何提高可再生能源的储能效率,以及如何提高可再生能源的管理效能等诸多问题,都与控制技术、系统工程等等有关。
特别是在用高新技术改造传统产业方面,自动化科学在工业企业的运行与发展中起到非常重要的作用。在现代企业中,先进控制与优化技术对于企业的节能减排、高效运行起着十分重要的作用,具有许多显着的优点。