Ankeri Liu Qiuxia

Resumen: las emisiones de carbono de los automóviles son la principal fuente de emisiones de carbono en el campo del transporte y una de las áreas de control social de las emisiones de carbono. reducir las emisiones de carbono en la etapa de producción de automóviles es muy importante para la reducción de carbono de la industria automotriz. la construcción de fábricas bajas en carbono es una medida clave para reducir las emisiones de carbono de los automóviles en la etapa de producción. Este artículo analiza los factores clave que influyen en las emisiones de carbono en la etapa de producción de automóviles y propone seis medidas principales para construir fábricas con bajas emisiones de carbono desde cuatro aspectos: diseño de alto nivel, construcción de infraestructura, aplicación de recursos y energía y gestión de Operaciones de producción para proporcionar una referencia para la construcción de fábricas con bajas emisiones de carbono en la industria automotriz.

Palabras clave: fabricación de automóviles; Plantas bajas en carbono; Camino de implementación

1. Antecedentes

Desde el 22 de septiembre de 2020, cuando anunció solemnemente en la 75ª Conferencia General que China "se esfuerza por alcanzar el pico de emisiones de dióxido de carbono antes de 2030 y se esfuerza por lograr la neutralidad de carbono antes de 2060", ha otorgado gran importancia al pico de carbono y la neutralidad de carbono, exigiendo claramente que se haga un trabajo sólido en el pico de carbono y la neutralidad de carbono, y se preste mucha atención a la formulación de un plan de Acción para alcanzar el pico de emisiones de carbono antes de 2030. entre ellos, el sector industrial toma la optimización y mejora de la estructura industrial como un nodo importante para llevar a cabo diversas tareas de ahorro de energía y Reducción de carbono, promover la innovación de procesos con bajas emisiones de carbono y la transformación digital en el sector industrial y

El transporte es un área clave para el consumo de energía fósil y las emisiones de gases de efecto invernadero, y en los últimos años se ha convertido en una de las áreas en las que las emisiones de gases de efecto invernadero de China han crecido rápidamente. En el contexto del objetivo de "doble carbono", el sector del transporte se enfrenta a una fuerte presión para reducir las emisiones, y promover el pico de emisiones de carbono y la reducción profunda de las emisiones en el sector del transporte es de gran importancia para que toda la sociedad alcance el pico de emisiones de carbono y la neutralidad del carbono. las Emisiones de carbono de los automóviles son la principal fuente de emisiones de carbono en el sector del transporte y una de las áreas de control social de las emisiones de carbono. según datos públicos, las emisiones de carbono de los automóviles representan más del 80% de las emisiones de carbono en el sector del transporte de China y alrededor del 7,5% de las Emisiones de carbono de toda la sociedad. el desarrollo con bajas emisiones de carbono de la industria automotriz tiene un impacto importante

De acuerdo con la investigación y las normas pertinentes en el país y en el extranjero, las emisiones de carbono de los automóviles generalmente se refieren a las emisiones de carbono en la etapa de adquisición de materias primas automotrices, las emisiones de carbono en la etapa de producción y las emisiones de carbono en la etapa de uso de automóviles de toda la Sociedad ese año. Entre ellos, la etapa de adquisición de materias primas se refiere a la etapa de adquisición de recursos y producción de materiales, incluidas las emisiones de carbono de los procesos de extracción de recursos, propuesta de procesamiento, producción y fabricación, como las emisiones de carbono del proceso de producción de Acero utilizado en automóviles deben incluirse en la etapa de adquisición de materias primas; La etapa de producción se refiere a las emisiones de carbono del proceso de fabricación de vehículos en las fábricas de fabricación de automóviles, y es necesario optimizar el proceso de producción para reducir las emisiones de carbono; Las emisiones de carbono de la etapa de uso del automóvil representan alrededor del 90% de las emisiones de carbono del automóvil, y el desarrollo de vehículos de energía limpia puede reducir efectivamente las emisiones de carbono de esta etapa. Teniendo en cuenta la complejidad de los métodos de cálculo de las emisiones de carbono de los automóviles y la diversidad de medidas para reducir las emisiones de carbono de los automóviles, este artículo discute principalmente las emisiones de carbono en la etapa de producción.

2. factores que influyen en las emisiones de carbono en la etapa de producción de automóviles

Las "especificaciones técnicas para la contabilidad de las emisiones de carbono del ciclo de vida de los automóviles de pasajeros" publicadas por baic en 2021 explican el método de cálculo de las emisiones de carbono en la etapa de producción de automóviles, es decir, las emisiones de carbono en la etapa de producción son la suma de las emisiones de carbono del consumo de energía o combustible y las emisiones de CO2 del proceso de soldadura. la fórmula de cálculo específica es la siguiente:

CProducción=Σ(Er×CEFr+Er×NCVr×CEFr’) +Mco2(1)

En la fórmula: cpproduction - emisiones de carbono en la etapa de producción de todo el vehículo, en kgco2e (kilogramo de dióxido de carbono equivalente);

ER - volumen de compra externa de energía o combustible r, en kwh, m3 o kg, etc.;

CEFR - factor de emisión de carbono para la producción de energía o combustible r, expresado en kgco2e / kwh, kgco2e / m3 o kgco2e / kg;

CEFR '- el factor de emisión de carbono utilizado en energía o combustible r, expresado en tco2e / GJ (toneladas equivalentes de CO2 por gigajiao)

Ncvr - la generación media baja de calor de la energía o el combustible R. Las unidades son GJ / t, GJ / 104m3;

Mco2 - la cantidad de CO2 que se escapa durante el proceso de soldadura, en kgco2e (kilogramo de dióxido de carbono equivalente), la fórmula de cálculo generalmente utiliza el valor predeterminado.

A través de la fórmula de cálculo anterior, se puede ver que hay dos factores clave que afectan las emisiones de carbono en la etapa de producción del automóvil, a saber, el uso de energía o combustible en el proceso de producción y sus factores de emisión de carbono. Para reducir las emisiones de carbono de los procesos de producción, se debe minimizar el uso de energía y combustible en el proceso y dar prioridad a las energías limpias con factores de emisión de carbono más pequeños.

Analizando los cuatro procesos principales de estampado, soldadura, pintura y montaje final de la producción de vehículos completos, los principales tipos de energía consumida incluyen: electricidad, gas comprimido, vapor y agua, y el consumo de gas comprimido y vapor en ellos se puede analizar estadísticamente a través del consumo de electricidad del compresor de aire, el consumo de electricidad de la caldera eléctrica o El consumo de la caldera de gas, por lo que la reducción de las emisiones de carbono del proceso de producción debe comenzar con la reducción del consumo de electricidad y gas, la reducción del consumo de agua y el aumento de la proporción de electricidad Verde.

3. camino de implementación de las plantas bajas en carbono

Las fábricas son el espacio y el portador para el desarrollo de la fabricación de automóviles, y la construcción de fábricas bajas en carbono es una medida clave para reducir las emisiones de carbono de los automóviles en la etapa de producción. Teniendo en cuenta todo el proceso de diseño, construcción y operación de la fábrica, se lleva a cabo principalmente la construcción de fábricas con bajas emisiones de carbono desde cuatro aspectos: diseño de alto nivel, construcción de infraestructura, aplicación de recursos y energía y gestión de Operaciones de producción.

El diseño de alto nivel se refiere principalmente al concepto general de diseño de la fábrica de automóviles y el establecimiento de objetivos para reducir las emisiones de carbono, a través del concepto de bajas emisiones de carbono para hacer que toda la fábrica se construya y opere; La construcción de infraestructura incluye la construcción de instalaciones de hardware e instalaciones de software, como edificios, estructuras y equipos relacionados de fábricas de automóviles. la infraestructura baja en carbono es el apoyo específico para lograr fábricas bajas en carbono; La aplicación de recursos y energía se refiere a todo tipo de recursos y energía aplicados específicamente en el proceso de producción y fabricación, como agua, electricidad y gas, para lograr el objetivo de reducir las emisiones de carbono aumentando la proporción de energía limpia al limitar; La gestión de la producción y operación incluye la formulación de estrategias de gestión y el establecimiento de sistemas de gestión. las fábricas con bajas emisiones de carbono deben mejorar la eficiencia de la producción y el nivel de operación con la ayuda de métodos de gestión inteligentes. El camino de implementación específico es el siguiente:

3.1 verificación actual del carbono y determinación de objetivos con bajas emisiones de carbono

Determinar el límite de cálculo de las emisiones de carbono, de acuerdo con los datos reales de monitoreo (las nuevas fábricas se refieren a los datos de prueba de fábricas similares), formar un informe de verificación de emisiones de carbono y comprender las emisiones de carbono actuales de las fábricas. En comparación con las normas de la industria, los datos de fábricas similares y sus propios requisitos de reducción de emisiones, se determinan los objetivos de las fábricas con bajas emisiones de carbono, generalmente con las emisiones de carbono por unidad de producto como objetivo. Establecer un modelo de predicción de emisiones de carbono, determinar el ciclo de predicción y el escenario de predicción, y llevar a cabo la simulación y predicción de emisiones de carbono.

Figura 1 límites de contabilidad de emisiones de carbono en la etapa de producción de automóviles

3.2 llevar a cabo la construcción de edificios industriales ecológicos

De acuerdo con los requisitos de las normas y especificaciones pertinentes de china, como las normas de evaluación de edificios industriales verdes GB / t50878 y los principios generales de evaluación de fábricas verdes, se implementarán las medidas técnicas pertinentes para construir fábricas verdes y bajas en carbono. La planta adopta la tecnología Bim en todo el proceso de planificación, diseño, construcción y operación para formar un modelo perfecto de información de datos básicos de construcción.

Figura 2 requisitos de planificación y diseño de edificios industriales verdes

3.3 equipos e instalaciones con bajas emisiones de carbono

Optimizar el proceso de producción, mejorar el nivel de eficiencia energética de los equipos de producción y reducir las emisiones contaminantes durante la producción. Mejorar el nivel de eficiencia energética de los equipos e instalaciones de producción Auxiliar y optimizar la planificación y el diseño de las estaciones de energía conjuntas. los equipos de aire acondicionado, los equipos de energía, los compresores de aire, las instalaciones de iluminación, etc., utilizan productos de ahorro de energía. las medidas específicas incluyen: la relación de eficiencia energética de cada equipo público alcanza el nivel 2 o superior, el diseño de la estructura de contención cumple con los requisitos de ahorro de energía, utiliza lámparas de ahorro de energía y realiza un control razonable de la iluminación, la forma, los parámetros, el diseño de zonificación razonable del sistema de calefacción y aire acondicionado, el ahorro de energía, el reciclaje del calor residual y el calor residual del sistema de aire acondicionado y el sistema de proceso. Al mismo tiempo, debemos hacer un buen trabajo en el ajuste de la operación de ahorro de energía de los equipos e instalaciones pertinentes para garantizar que el equipo esté en Estado para lograr la relación de eficiencia energética predeterminada.

3.4 uso de energía verde y baja en carbono para garantizar los requisitos ambientales en la planta

La mayoría de las fábricas de automóviles funcionan continuamente durante todo el año. según una encuesta realizada a una empresa de producción de automóviles en el norte, su planta funciona durante más de 250 días al año y 24 horas al día, de los cuales el número de días de funcionamiento del sistema de calefacción es de unos 110 días y el número de días de funcionamiento del sistema de aire acondicionado es de unos 80 días. para mantener las emisiones de carbono causadas por el consumo de energía en el ambiente térmico, húmedo y ligero de la planta. Por lo tanto, es necesario aumentar la proporción de aplicaciones de energía limpia y renovable, introducir electricidad verde y optimizar sistemáticamente la estructura energética de la planta. Dar prioridad al uso de los recursos de techo de la planta y establecer instalaciones de energía renovable como energía solar fotovoltaica y agua caliente solar. Aumentar la proporción de aplicaciones de fuentes de agua no tradicionales y agua circulante y reducir al mínimo el uso del agua del grifo. El sistema de recuperación de calor se utiliza al final del aire acondicionado, y la "energía verde" del calor residual y el calor residual se puede utilizar eficazmente para reducir el consumo de energía de calefacción del aire acondicionado y reducir las emisiones de carbono.

3.5 optimizar el proceso de producción

Al optimizar el proceso de producción, proporcionar condiciones para la aplicación de materiales de producción con bajas emisiones de carbono, reducir el consumo de todo tipo de materiales en el proceso de producción y mejorar la tasa de reciclaje de todo tipo de residuos de producción son medidas importantes para reducir las emisiones de carbono de las fábricas de automóviles. Según el estudio, se encontró que en el proceso de fabricación de materias primas, el proceso de producción y el uso de aluminio tienen un gran impacto en el potencial de calentamiento global. aumentar la proporción de aplicaciones de aluminio secundario y reducir la tasa de corte de las placas metálicas a través de la optimización del proceso puede reducir considerablemente el nivel de Emisiones de carbono.

3.6 construir una plataforma inteligente de gestión de operaciones con bajas emisiones de carbono

Electricidad para proyectos, como: sistemas de aire acondicionado, sistemas de iluminación, procesos, ventilación y eliminación de polvo, otra electricidad; La energía no eléctrica del proyecto incluye el suministro de agua para la producción y la vida, el agua recuperada, el agua caliente para calefacción, el agua fría, la entrada de aire comprimido, etc., para la medición detallada, e incorpora los datos de medición en un sistema unificado de gestión con bajas emisiones de carbono. Los equipos e instalaciones adoptan medidas como la conversión de frecuencia y el control de grupo para controlar el número de unidades abiertas o la frecuencia de los equipos de acuerdo con los cambios de carga, realizar un funcionamiento inteligente y reducir el consumo de energía de los equipos. Llevar a cabo el diagnóstico de ahorro de energía con bajas emisiones de carbono y el control inteligente para garantizar el Estado de funcionamiento de las fábricas con bajas emisiones de carbono.

3.7 compra de electricidad verde o comercio de carbono

Según las estadísticas del período del 13º plan quinquenal, el 90% de las emisiones de carbono en la producción de automóviles provienen de las emisiones causadas por la electricidad, y las emisiones de carbono que no se pueden reducir a través de las medidas anteriores pueden compensar aún más las emisiones de carbono de las plantas comprando electricidad verde o llevando a cabo el Comercio de carbono. a través de la electricidad verde o el comercio, satisfacer la demanda de producción de energía limpia y lograr un alto grado de uniformidad de los beneficios económicos, sociales y ambientales.

4. acerl - eiot Energy Internet of things Cloud Platform

4.1 Resumen

La plataforma abierta de Internet de las cosas energéticas acerl - eiot es un conjunto de plataformas basadas en la plataforma central de datos de Internet de las cosas, que establecen estándares unificados de datos ascendentes y descendentes para proporcionar servicios de datos de Internet de las cosas energéticas a los usuarios de Internet. Los usuarios solo necesitan comprar sensores de Internet de las cosas de ankeri, seleccionar pasarelas y escanear el Código después de instalarlo por sí mismos para usar teléfonos móviles y computadoras para obtener los servicios de datos de la industria necesarios.

La plataforma ofrece cabinas de datos, monitoreo de Seguridad eléctrica, análisis de calidad de energía, gestión de consumo de electricidad, gestión de prepago, gestión de pilas de carga, gestión inteligente de iluminación, alarma y registro de eventos anormales, gestión de operación y mantenimiento, etc., y admite acceso a datos multiplataforma, multilingüe y multiterminal.

4.2 lugares de aplicación

Esta plataforma es adecuada para arrendadores de apartamentos, cadenas de supermercados, pequeñas fábricas, integradores de sistemas de gestión de edificios, pequeñas propiedades, ciudades inteligentes, subestaciones, edificios de construcción, estaciones base de comunicación, consumo de energía industrial, faros inteligentes, operación y mantenimiento de energía eléctrica y otros campos.

4.3 estructura de la plataforma

4.4 Funciones de la plataforma

(1) colección de energía eléctrica

El módulo de recogida de energía eléctrica puede realizar la consulta, análisis, alerta temprana y exhibición integral de varios datos de monitoreo para garantizar la amistad ambiental de la Sala de distribución. En términos de inteligencia, se realiza la telemetría, la señal remota y el control remoto del sistema de monitoreo de suministro y distribución de energía, y se realiza la detección integral y la gestión unificada del sistema; En términos de gestión de recursos de datos, se puede mostrar o consultar el funcionamiento de cada equipo en la Sala de suministro y distribución de energía (incluidos los parámetros históricos y en tiempo real), y realizar consultas o impresión diarias, mensuales y anuales de acuerdo con la situación real, mejorando la eficiencia del trabajo y ahorrando recursos humanos.

Mapa de distribución de monitoreo de transformadores

(2) análisis del consumo de energía

El módulo de análisis de consumo de energía adopta la tecnología de automatización e información para lograr la gestión automatizada y científica de todo el proceso, como la adquisición de datos energéticos, el monitoreo del proceso, el análisis del consumo de medios energéticos y la gestión del consumo de energía, combinando orgánicamente todo el proceso de gestión energética, producción y uso de energía, utilizando La tecnología de procesamiento y análisis de datos de * para llevar a cabo el análisis y gestión de la producción fuera de línea, logrando el despacho unificado del sistema energético de toda la planta, optimizando el equilibrio de los medios energéticos, el uso efectivo de la energía, mejorando la calidad energética, reduciendo el consumo de energía y logrando el propósito de ahorrar energía y mejorar el nivel general de gestión energética.

Perfil del consumo de energía

(3) gestión de prepago

Gestión de inicio de sesión: gestionar la cuenta del operador y la asignación de permisos, ver el registro del sistema y otras funciones;

Configuración del sistema: configuración de la arquitectura, la máquina de gestión de comunicaciones, los instrumentos y los parámetros predeterminados;

Gestión de usuarios: realizar operaciones de apertura de cuentas, venta, apertura y cierre remoto, operación por lotes y consulta de registro para los usuarios de tiendas;

Gestión de la venta de electricidad: realizar operaciones de venta remota de electricidad, devolución de electricidad, corrección y consulta de registros de los formularios abiertos;

Gestión de la venta de agua: venta remota de agua, devolución de agua, consulta de registros y otras operaciones de las tablas abiertas;

Informe: proporciona consultas sobre ventas de electricidad, estados financieros de ventas de agua, Estados de consumo de energía, Estados de alarma, etc. todas las consultas de informes y registros del sistema admiten la exportación en formato excel.

Tablero de pago por adelantado

(4) gestión de pilas de carga

A través de la tecnología de Internet de las cosas, se recopilan y monitorean datos ininterrumpidos de la estación de pilas de carga y cada pila de carga conectada al sistema, y se alerta temprana de una serie de fallas, como la protección contra la sobretemperatura del cargador, la Sobretensión de entrada y salida del cargador, la Sobretensión y la falla de detección de aislamiento. La plataforma en la nube incluye todas las funciones de cobro de carga y operación de pilas de carga, incluidas las funciones de pantalla grande a nivel de ciudad, gestión de transacciones, gestión financiera, monitoreo de transformadores, análisis de operaciones y gestión de datos básicos.

(5) iluminación inteligente

La iluminación inteligente monitorea ininterrumpidamente los datos del Estado de consumo de electricidad de los circuitos de iluminación interiores, farolas urbanas y otros circuitos de iluminación instalados en todas las áreas de la ciudad a través de la tecnología de Internet de las cosas, y también puede realizar la configuración de la estrategia de interruptor de tiempo y la gestión remota y la gestión Móvil en segundo plano, reduciendo la dificultad y el costo de mantenimiento de las instalaciones de farolas, mejorando el nivel de gestión y logrando un cierto efecto de ahorro de energía y reducción de la suspensión.

página de monitoreo

(6) uso seguro de la electricidad

El consumo seguro de electricidad utiliza transformadores de corriente residual, sensores de temperatura y detectores de incendios eléctricos desarrollados de forma independiente para realizar un seguimiento ininterrumpido de datos y análisis estadístico de los principales factores que causan incendios eléctricos (temperatura del cable, corriente y corriente residual), y empuja oportunamente la información sobre los diversos peligros ocultos encontrados a los gerentes de las empresas para guiar a las empresas a lograr la investigación y el tratamiento del tiempo, a fin de eliminar los posibles riesgos potenciales de Seguridad de incendios eléctricos y lograr el propósito de "prevenir problemas antes de que ocurran".

La protección inteligente contra incendios realiza análisis de datos, minería y análisis de tendencias a través de plataformas en la nube para ayudar a lograr objetivos como la alerta científica temprana de incendios, la gestión de redes y la implementación de la supervisión de responsabilidad múltiple. Originalmente, en respuesta a las lagunas en las que "nueve pequeños lugares" y las empresas de producción de productos químicos peligrosos no podían monitorear eficazmente, se adaptaron a todas las construcciones públicas y civiles, logrando la protección contra incendios inteligentes de servicio no tripulado y realizando las necesidades reales de "automatización", "inteligencia", "sistematización" y "refinamiento" de la gestión del consumo de electricidad.

5. perspectivas

A medida que avance el progreso de la implementación del objetivo de "doble carbono" en china, los requisitos de reducción de carbono de la industria automotriz continuarán mejorando, y la construcción de fábricas con bajas emisiones de carbono en la industria automotriz se convertirá en un requisito inevitable. además de las medidas clave anteriores, la construcción de fábricas con bajas emisiones de carbono también debe prestar atención a los siguientes contenidos:

(1) combinar con las plantas químicas digitales para establecer un modelo perfecto de predicción de emisiones de carbono de las plantas de fabricación de automóviles, a través de la predicción del modelo, los enlaces clave para controlar las emisiones de carbono y aprovechar un mayor potencial de reducción de carbono.

(2) fortalecer la construcción sistemática de fábricas con bajas emisiones de carbono, optimizar aún más la estructura energética y la asignación de energía, mejorar la eficiencia de uso del sistema energético y promover el desarrollo de fábricas con bajas emisiones de carbono a fábricas con casi cero emisiones de carbono y fábricas con cero emisiones de carbono.

(3) prestar atención a la operación y el mantenimiento verdes, formar un mecanismo perfecto de operación y mantenimiento verde para las fábricas de fabricación de automóviles y promover la estandarización y la baja carbonización del funcionamiento de las fábricas.

(4) ampliar los canales de reducción de carbono de las fábricas con la ayuda de más instrumentos de mercado con bajas emisiones de carbono, como las finanzas verdes.

Referencias

[1] Wei huijiao, han zhao. Discusión sobre el camino de implementación de fábricas bajas en carbono en empresas de fabricación de automóviles [j] base de datos de revistas científicas y tecnológicas de china, 2023,4 (9): 6.

[2] Zhou xinjun, lleno de chaohan. Métodos de contabilidad de emisiones de carbono durante todo el ciclo de vida y sus aplicaciones [j] ahorro de energía, protección del medio ambiente, seguridad e higiene ferroviaria, 2019,9 (4): 5.

[3] Zhou yalan, Gong bengang, Zhang xiaoqi. Cálculo y análisis de las emisiones de carbono del consumo de energía en la producción de automóviles [j] Journal of Chaohu college, 2014 (3): 92 - 97.

[4] Academia China de Ciencias de la construcción. GB / t50878 - 2013 criterios de evaluación de edificios industriales verdes [m] beijing: China Construction Industry press, 2014.

[5] edición 2022.5 del Manual de diseño y aplicación de la microred empresarial de ankeri