剛剛結束的2022年，可以說是工業轉型的關鍵一年。一方面，我國工業互聯網產業規模破萬億，并且誕生了多項行業標準，在平臺、網絡、系統架構等方面進行了統一，為行業深化發展肅清部分障礙;另一方面，隨著AI、數字孿生等技術脫虛向實，進而與5G、智能制造、智慧工廠深度融合，加之“雙碳目標”所引領的綠色革命也已經席卷制造業，工業碳管理、虛擬電廠等創新應用得以實現落地。
數字科技助力工業碳管理
在一眾率先響應綠色革命的傳統行業中，工業制造作為能源資源消耗和碳排放的重點領域，是我國實現“雙碳目標”的重要突破口。據統計，工業能耗占全社會總能耗的70%左右。在我國工業從高速發展轉向高質量發展之際，低碳化也成為工業數字化轉型的主旋律。
“雙碳目標”確立以后，工業領域內的一眾高能耗產業也在積極響應。包括鋼鐵、石油化工、建筑材料在內的幾個重點工業領域均發布了具體的降碳目標與計劃，而且不約而同地將碳達峰時間定在2025年，比國家目標提前了5年。這對于一貫的排碳大戶而言，無疑將在總量供給、能源結構方面帶來新的挑戰。
在這樣背景下，越來越多的工廠開始了綠色化改造。隨著國家光伏產業的發展逐步由集中式電站專項BIPV、BAPV的應用方式，園區的建筑集群特性注定了其在低碳化升級方面可以有更多“技巧”，合理利用光伏發電等清潔能源，發展屋頂光伏、分散式風電、多元儲能等應用，其本身就可已成為能源生產的重要平臺。此外，工廠生產、制造環節，也就是用能側，對能耗占比較大的暖通設備、生產設備進行綠色替代，也是在硬件側實現低碳的關鍵。
不過，相比一般的住宅和商業綜合體，工廠園區場景復雜，系統壁壘高，許多工廠甚至建設運營超過數十年，生產工藝早已定型，這也是工廠能源消耗難以匯總、量化的主要癥結所在。亟待建立建筑集群的智慧管理運營體系，實時監測園區內的能耗變化，協同管理生產能耗、建筑基礎能耗、辦公能耗，并及時調整高能耗應用。
其次，減碳如瘦身，科學合理的目標與路徑同樣重要，過于激進的目標容易擾亂生產節奏，得不償失，而過于保守的目標又很難實現碳中和目標，同時，制造企業往往缺乏能源管理、規劃的相關經驗。
所以，在工業企業實現零碳的過程中，數字科技至關重要。一方面，數字科技可以實現能效可視化，實時監控工廠運行狀況便于及時調整，對整個工廠、整個企業的能源結構有一個清晰的認知。另一方面也能夠在長期的數據積累中找到更加貼合企業實際情況的減碳路徑，而這往往需要企業基于對自身業務的深刻理解來進行，可視化分析可謂是事半功倍的好工具。當然，還有通過物聯網、5G技術的智慧運營，甚至碳匯交易。
在今年2月23日舉辦的“數智樓宇·TRUE手可及”第二屆樓宇科技TRUE大會上，美的集團副總裁兼樓宇科技事業部總裁管金偉重磅發布“GREEN FOR ONE”雙碳戰略，提供建筑全鏈路綠色低碳產品&服務，積極投身全場景低碳行業解決方案，以iBUILDING全面數字化底層能力支撐，助力各界應對低碳產業轉型挑戰。
在“硬件設備+數字科技”的“軟硬”組合拳下，越來越多的工廠，打破了“碳中和”的最后一公里。以美的樓宇科技打造的“零碳工廠”荊州工廠為例，就采用了“新能源+數字化平臺+綠色暖通”的組合型解決方案。在最初的能源結構認知階段，iBUILDING零碳咨詢服務，從工廠頂層進行零碳路徑規劃，覆蓋規劃設計、施工、運營、改造四個階段，提出零碳解決方案的設備提效(LED照明、變頻技術應用)、系統提效(高效機房、高效空壓機房、工藝循環冷卻水、生產流線優化、智能照明、智慧運營IOC)、能源提效(太陽能光伏發電、高效儲能)三大舉措。
數字化平臺在整個園區實現零碳的過程中居功至偉，它不僅實現了工廠能耗可視化，推動產業鏈上下游共同協作、高效整合，同時整合園區安防、物流等多個系統，實現了工廠數字化升級。
以碳管理為例，在目標制定階段，iBUILDING碳管理系統，通過數字孿生技術，實現工廠碳盤查和碳核查“邊、源、算、報、查”全過程管理，支持可量化各類的碳排源管理，溯源高碳排放原因，助力運營方準確落實碳減排工作;分析特定場景重要碳排放指標，精細掌握碳排放分布、趨勢和異常，還可以輸出詳細碳盤查報告。
此外，基于iBUILDING智慧能源管理系統，該工廠實現了能源實時監控、動態分析、優化控制，通過能源優化控制，可降低運維成本30%，節省車間耗電量5-20%。
虛擬電廠開啟工業數字化新暢想
可以說，在碳中和時代，利用各種感應設備、數字孿生、云平臺、5G通訊和軟件平臺，讓制造業的零碳發展呈現出了更多的條件，當然，在數字經濟時代，也為工業企業領域創造了更多可能。
當數字科技賦能碳管理，更多的商業模式也因此誕生。以電力工業為例，電網在新型電力系統中，需要廣泛聚合與調控需求側多元資源，虛擬電廠因此誕生。
2022年8月底，特斯拉發布了“虛擬電廠”項目，召集了加州數千個安裝了公司旗下家用儲能電池Powerwall的用戶，共同組成分布式虛擬發電廠。當加州電網因為某天天氣特別炎熱而需要額外的電力供應時，這些用戶可以通過將儲存的電量返回電網，獲得每千瓦時2美元的報酬，有用戶近3個小時就賺到了75美元(約合人民幣510元左右)。
也是在當年8月，深圳供電局成立了國內首個虛擬電廠管理中心，建成國內首家網地一體虛擬電廠運營管理云平臺，在某種程度上，這也標志著我國虛擬電廠建設的探索進入了全新階段。
然而，盡管有產業需求與利好政策的雙重驅動力牽引，我國虛擬電廠建設仍然存在著諸多挑戰，例如目前的市場化電力交易機制尚不健全，虛擬電廠的盈利頗受限制;地方的配電網建設尚不健全，導致我國試點的虛擬電廠多為負荷類虛擬電廠，分散式電源的上網嚴重不足;技術方面，虛擬電廠由大量設備互聯構成，存在消納電量核算難度大、效率低等問題。
也正因此，數字化平臺在虛擬電廠中的應用，更好的聯通了負荷側和發電側，為電力交易提供柔性支撐。
以深圳虛擬電廠管理中心的碳管理平臺為例，依托iBUILDING設備管理及柔性負荷云平臺，發揮美的樓宇科技在暖通設備上的技術優勢，擴大負荷側可調節資源接入規模，實現負荷側需求響應、現貨市場、輔助服務市場的商業模式和產業化應用，帶動源網荷友好互動。而這種模式也正在被并以深圳為試點，復制到廣東、廣西、云南、貴州和海南五省虛擬電廠的落地應用。
可以說，虛擬電廠本質也是通過數字化手段聚合并協調分布式能源參與電力市場運作的軟件平臺。而通過先進信息通信技術和軟件系統，實現分布式電源、儲能系統、可控負荷、微網、電動汽車等分布式能源的聚合和協同優化，將為電力工業帶來更多的想象。
寫在最后
綜上所述，目前，我國正處于從制造大國邁向制造強國的重要階段，數字科技無疑是重要的牽引力，物聯網、AI、5G、數字孿生等新一代信息技術與工業環節的深度融合催生出了一批切中行業痛點的創新應用，而以美的樓宇科技為代表的企業，以低碳為切入點，將自身積累的數字化轉型經驗注入工業領域，深耕零碳工廠、虛擬電廠、工業園區等細分場景，助力“智造”升級!
