在全球“雙碳”目標加速推進的背景下,制藥行業(yè)面臨能源成本攀升與低碳轉(zhuǎn)型的雙重挑戰(zhàn)。以綠葉制藥南京生產(chǎn)基地(以下簡稱:南京綠葉)為例,其制冷站冷機設(shè)備耗電量就達199.7萬kWh/年。
面對制冷站普遍存在的“經(jīng)驗調(diào)控低效、設(shè)備運行冗余”痛點,南京綠葉攜手深度智控,基于深度智控(DeepCtrls)的DeepBot,采用“PhyAI”高精度建模與全局尋優(yōu)技術(shù)使制冷站房節(jié)省電量近20萬度/年,綜合能效提升8%(不含主機接入),二期增加冷站主機節(jié)能、預計綜合能效可達15%以上,為工業(yè)綠色轉(zhuǎn)型提供可復制的系統(tǒng)節(jié)能4.0技術(shù)驗證。
一、破局:傳統(tǒng)制冷站的三大能效難題
南京綠葉生產(chǎn)基地制冷站配置4臺冷水機組、7臺冷凍水泵、2臺冷卻水泵冷卻塔。在用電量方面,冷機年用電近200萬kWh,冷卻水泵用電近30萬kWh,冷凍水泵總用電約50萬kWh,其中,冷機能耗較高。原系統(tǒng)運行中主要三大改善思路:
1、冷機群控:依賴人工經(jīng)驗設(shè)定參數(shù),機組群控、出水溫度、電流限定值缺乏性能模型分析,且部分時段主機運行負載率偏低,低負載時主機效率降低造成能源浪費;
2、冷凍水泵調(diào)控:冷凍水泵固定策略無法響應動態(tài)工況,同濕球溫度下不同冷凍側(cè)壓差場景采用相同頻率,冷凍水泵頻率波動致供回水溫差失控;
3、冷卻塔運行:人工調(diào)節(jié)冷塔導致接近溫度偏離最優(yōu)值,系統(tǒng)整體效率損失較高。經(jīng)現(xiàn)場調(diào)研發(fā)現(xiàn),1臺水泵運行頻率設(shè)定最低18Hz,濕球溫度低于10℃時,水泵頻率接近下限設(shè)定頻率;濕球溫度高于10℃時,同濕球溫度下頻率變化范圍較大,冷卻水溫差約為3~5℃。如何打破“經(jīng)驗依賴”,實現(xiàn)全鏈路智能監(jiān)控,成為制藥企業(yè)綠色升級的突破口。
二、技術(shù)革命:從單機優(yōu)化到系統(tǒng)級全局尋優(yōu)
深度智控基于新一代智能體DeepBot能效智控方案,通過自主可控的軟硬一體化設(shè)計,構(gòu)建南京綠葉覆蓋冷機、水泵、冷卻塔的全維度智能優(yōu)化方案,突破傳統(tǒng)單點節(jié)能局限,實現(xiàn)三大技術(shù)躍遷:
1、高精度數(shù)字模型:讓設(shè)備“開口說話”
通過自研算法構(gòu)建制冷機組、冷凍水泵、冷卻水泵以及冷卻塔的設(shè)備能效特性模型,精準刻畫設(shè)備性能特性輸入輸出關(guān)系(性能系數(shù)矩陣),模型預測值與實際運行數(shù)據(jù)的年均方根誤差(RMSE)<3%,為系統(tǒng)優(yōu)化提供可靠數(shù)字基座;
2、全局動態(tài)尋優(yōu):破解“節(jié)能悖論”
采用AI強化學習策略與能效仿真對上萬種控制參數(shù)組合進行能耗模擬,突破空調(diào)系統(tǒng)單一設(shè)備節(jié)能可能引發(fā)的系統(tǒng)能效制約。例如,冷卻水泵降頻雖可省電,但可能導致冷機效率下降,全局尋優(yōu)技術(shù)通過動態(tài)平衡實現(xiàn)整體能耗最小化,逼近系統(tǒng)理論能效極限;
3、數(shù)字孿生實時驗證:看得見的節(jié)能價值
基于BIM模型構(gòu)建中央空調(diào)系統(tǒng)三維模型數(shù)字孿生平臺,實時監(jiān)控系統(tǒng)能效、節(jié)能率及設(shè)備狀態(tài),實現(xiàn)“預測-優(yōu)化-驗證”閉環(huán)管控。運維人員可通過孿生系統(tǒng)直觀掌握每臺設(shè)備的節(jié)能貢獻度,迅速提升決策響應速度。
三、成果落地:經(jīng)濟與環(huán)保的共贏方程式
項目實施后,南京綠葉生產(chǎn)基地制冷站實現(xiàn):
● 年節(jié)電量20萬度
● 綜合能效提升8%
更深遠的是,這一升級將為南京綠葉構(gòu)建了“節(jié)能即競爭力”的護城河,在制藥行業(yè)監(jiān)管趨嚴、ESG評級權(quán)重提升的背景下,低碳化、智能化設(shè)施成為企業(yè)獲取政策支持、贏得市場口碑的關(guān)鍵籌碼。
南京綠葉的實踐印證:傳統(tǒng)工業(yè)節(jié)能已從“設(shè)備改造”邁入“系統(tǒng)級智能優(yōu)化”時代。據(jù)國際能源署預測,工業(yè)領(lǐng)域通過智能化能控可實現(xiàn)全球15%的碳減排目標。深度智控正以綠葉制藥案例為起點,攜手更多企業(yè)破解“不可能三角”——在保障生產(chǎn)穩(wěn)定性前提下,實現(xiàn)能耗、成本、碳排的同步下降。
未來,深度智控將繼續(xù)深耕新一代“PhyAI”節(jié)能賽道,以技術(shù)之力推動更多行業(yè)跨越能效鴻溝,讓每度電創(chuàng)造更多美好。
責任編輯: 江曉蓓