在“雙碳”目標(biāo)背景下，綠色低碳已成為工業(yè)發(fā)展的核心方向，孿生工廠EPC總承包項(xiàng)目作為工業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重要載體，更需將綠色理念貫穿建設(shè)與運(yùn)營(yíng)全周期。捷瑞數(shù)字以“技術(shù)賦能低碳、管理實(shí)現(xiàn)節(jié)能”為核心，從設(shè)計(jì)優(yōu)化、綠色施工、智能運(yùn)維三個(gè)維度，推動(dòng)孿生工廠EPC總承包與綠色低碳發(fā)展深度融合，打造“低碳化、節(jié)能化、可持續(xù)”的現(xiàn)代化工廠。
設(shè)計(jì)階段是實(shí)現(xiàn)孿生工廠低碳目標(biāo)的源頭。捷瑞數(shù)字在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)引入“全生命周期碳足跡分析”理念，通過數(shù)字孿生技術(shù)模擬不同設(shè)計(jì)方案的能耗與碳排放情況，選擇最優(yōu)低碳方案。在建筑設(shè)計(jì)方面，優(yōu)先采用綠色建筑標(biāo)準(zhǔn)，優(yōu)化廠房布局與采光通風(fēng)設(shè)計(jì)，減少空調(diào)與照明系統(tǒng)的能耗。在某食品加工工廠EPC項(xiàng)目中，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)通過數(shù)字孿生模型模擬不同朝向、窗戶尺寸的廠房采光效果，最終確定“南北朝向+大面積落地窗”的設(shè)計(jì)方案，使車間白天自然采光覆蓋率達(dá)85%，照明能耗降低60%；同時(shí)，在廠房屋頂設(shè)計(jì)1000平方米太陽能光伏板，年發(fā)電量可達(dá)12萬千瓦時(shí)，滿足工廠15%的用電需求。在設(shè)備選型上，優(yōu)先選擇能效等級(jí)為一級(jí)的節(jié)能設(shè)備，如將傳統(tǒng)高能耗空壓機(jī)替換為永磁變頻空壓機(jī)，能耗降低30%；選用余熱回收型鍋爐，將生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的余熱回收利用，年節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤500噸。通過設(shè)計(jì)優(yōu)化，該項(xiàng)目建成后工廠年碳排放較傳統(tǒng)工廠減少2000噸，碳減排率達(dá)25%。
綠色施工是孿生工廠EPC項(xiàng)目減少建設(shè)階段碳排放的關(guān)鍵。捷瑞數(shù)字制定了《孿生工廠EPC項(xiàng)目綠色施工標(biāo)準(zhǔn)》，從施工材料、施工工藝、現(xiàn)場(chǎng)管理三個(gè)方面落實(shí)低碳要求。在施工材料選擇上，優(yōu)先使用綠色環(huán)保、可循環(huán)利用的材料，如采用新型節(jié)能保溫材料替代傳統(tǒng)保溫材料，導(dǎo)熱系數(shù)降低40%；使用再生鋼材與再生混凝土，減少原材料開采與加工過程中的碳排放。在某汽車零部件工廠項(xiàng)目中，再生鋼材使用率達(dá)30%，再生混凝土使用率達(dá)25%，減少碳排放800噸。在施工工藝上，推廣綠色施工技術(shù)，如采用模塊化施工方式，將車間墻體、設(shè)備基礎(chǔ)等在工廠預(yù)制完成后運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)組裝，減少現(xiàn)場(chǎng)施工的建筑垃圾與揚(yáng)塵污染；使用電動(dòng)工程機(jī)械替代傳統(tǒng)燃油機(jī)械，降低施工過程中的尾氣排放。該汽車零部件工廠項(xiàng)目通過模塊化施工，現(xiàn)場(chǎng)建筑垃圾減少70%，施工周期縮短15%；電動(dòng)挖掘機(jī)、電動(dòng)起重機(jī)等設(shè)備的使用，使施工階段碳排放減少40%。在現(xiàn)場(chǎng)管理上，建立施工揚(yáng)塵、噪音、廢水監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，通過物聯(lián)網(wǎng)傳感器實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)，超標(biāo)時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)噴淋降塵、噪音防護(hù)等措施，確保施工過程符合環(huán)保要求。
智能運(yùn)維是實(shí)現(xiàn)孿生工廠長(zhǎng)期低碳運(yùn)營(yíng)的核心手段。捷瑞數(shù)字依托數(shù)字孿生技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，構(gòu)建工廠智能運(yùn)維系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)能耗實(shí)時(shí)監(jiān)控、設(shè)備節(jié)能調(diào)控、能源優(yōu)化配置，從運(yùn)營(yíng)層面降低能耗與碳排放。系統(tǒng)通過在工廠各環(huán)節(jié)安裝能耗傳感器，實(shí)時(shí)采集生產(chǎn)設(shè)備、空調(diào)、照明等的能耗數(shù)據(jù)，在數(shù)字孿生模型中動(dòng)態(tài)展示能耗分布情況，幫助管理人員精準(zhǔn)定位高能耗環(huán)節(jié)。在某鋼鐵企業(yè)孿生工廠項(xiàng)目中，智能運(yùn)維系統(tǒng)監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)，某條軋鋼生產(chǎn)線的電機(jī)能耗異常偏高，通過數(shù)據(jù)分析確定是電機(jī)軸承磨損導(dǎo)致，及時(shí)安排維護(hù)更換，使該生產(chǎn)線能耗降低12%。同時(shí)，系統(tǒng)具備智能調(diào)控功能，可根據(jù)生產(chǎn)負(fù)荷與環(huán)境變化，自動(dòng)調(diào)整設(shè)備運(yùn)行參數(shù)，如在生產(chǎn)負(fù)荷較低時(shí)，自動(dòng)降低空壓機(jī)、水泵的運(yùn)行頻率；在室外溫度適宜時(shí)，自動(dòng)關(guān)閉空調(diào)并開啟新風(fēng)系統(tǒng)。該鋼鐵企業(yè)通過智能調(diào)控，年節(jié)約電能80萬千瓦時(shí)，減少碳排放600噸。此外，系統(tǒng)還能對(duì)工廠的能源消耗進(jìn)行優(yōu)化配置，如將太陽能光伏板產(chǎn)生的電能優(yōu)先供應(yīng)給數(shù)字孿生系統(tǒng)、照明等非生產(chǎn)負(fù)荷，剩余電能儲(chǔ)存至儲(chǔ)能設(shè)備，避免能源浪費(fèi)；通過分析峰谷電價(jià)差異，調(diào)整高能耗設(shè)備的運(yùn)行時(shí)間，在電價(jià)低谷期集中運(yùn)行，降低用電成本的同時(shí)，平衡電網(wǎng)負(fù)荷，間接減少碳排放。
捷瑞數(shù)字通過將綠色低碳理念融入孿生工廠EPC總承包全周期，不僅幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)了碳減排目標(biāo)，還降低了運(yùn)營(yíng)成本，提升了市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。未來，隨著低碳技術(shù)的不斷創(chuàng)新，孿生工廠EPC總承包將在綠色低碳發(fā)展中發(fā)揮更大作用，為工業(yè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)“雙碳”目標(biāo)提供有力支撐。
