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信息化引領石化行業能效未來

2015-09-08 09:17:02 中國石化報環球周刊

8月14日,泰國政府宣布將通過提升能源效率等舉措,在2036年前將能源成本削減8.5萬億泰銖(約2400億美元)。今年4月4日,國務院辦公廳《關于加強節能標準化工作的意見》發布,提出到2020年建成指標先進、符合國情的節能標準體系,主要高耗能行業實現能耗限額標準全覆蓋,80%以上的能效指標達到國際先進水平。

能源效率即能源利用效率,是衡量單位能源所帶來的經濟效益多少的指標,具體以石化工業萬元增加值的能耗水平來度量其能源強度。石化行業是僅次于鋼鐵行業的第二大耗能產業,約占我國能耗總量的13%。“十一五”以來,行業的節能降耗取得了顯著成效,與2005年相比,2013年行業萬元工業增加值能耗下降46.9%。

然而,受技術水平、工藝裝備和管理水平等因素影響,目前我國石化行業平均能效水平與先進國家相比還有一定差距。在施耐德電氣日前于南京舉辦的2015“能·效+啟動未來”石油石化及化工行業創新峰會上,各路專家探討了石油石化行業利用智能化、信息化等手段促進節能降耗的新趨勢。

監測:提升能源過程效率第一步

在美國加利福尼亞州圣塔芭芭拉市的小鎮上,約翰夫婦家中的智能電表在時刻采集著數據,根據智能電表的顯示,約翰夫婦能夠了解每小時家中的用電量,以及哪些電器耗電量最大。每天,約翰太太會手動關掉耗電量最大的電器,實現家中的智能節能減排。截至目前,美國已安裝了5000多萬只智能電表,其中南加州愛迪生電力公司服務在其供電區域的智能電表就有約500萬只。

近年來,石油石化作為高耗能重點行業,加快節能信息化進程是發展的必然選擇。石油石化等高能耗企業建立能耗監測、管理與控制系統,了解生產過程中能耗較高的環節是節能減排、提升能源效率的第一步。在“能·效+啟動未來”峰會上,施耐德電氣高級副總裁、工業事業部中國區負責人馬躍表示,企業首先要明確消耗能源的峰值、谷值及用電的方向在哪里,再根據信息作出判斷,采取手動或自動化的方式進行管理。

監測可以幫助判斷各種能耗因素。國外統計資料表明,每年由于缺少能源監測及維護計劃而造成的能源損耗,約占工業企業能耗量的10%;由于缺乏能源管理及控制系統而造成的能源損耗,占工業企業能耗量的比例高達12%。目前,歐美大多數先進企業在生產過程中普遍采用計算機監測、控制系統,以及能源數據的在線監測、分析和優化系統。通過現代化計算機網絡通信技術,建立完善的能耗監測體系,企業實現能源消耗動態過程的信息化及可視化,管理、控制和優化能源消耗的結構、過程及要素,從而提高能源使用效率。

監測的另一大趨勢是促進石油石化行業的彈性化生產。施耐德電氣全球過程自動化銷售暨業務發展副總裁戴克瀾暢想,未來石油化工行業將成為一個高度互聯的市場。其中供應鏈、加油站、輸油輸氣管線和系統,以及煉油廠、化工廠之間通過數據實時聯系,企業從測量及監控數據分析判斷接下來將生產何種燃油產品。

中國石油規劃總院陳衍飛表示,企業通過建立能效管理系統,能夠對石油石化企業能源消耗狀況進行全面監測、分析和評估,實現能源消耗過程信息化、可視化管理,優化企業生產工藝用能,有效提升企業能源效率管理水平。

安全:降低運營成本及安全威脅

近年來,面對擁有先進自動化技術的國際同行及未來高度競爭的市場環境,石化企業主動加快了兩化融合的步伐。

馬躍舉例說,在伊拉克油田等高風險環境下,油田的運營企業無法像傳統油田一樣使用數百名員工進行巡檢工作,否則安保費用將是天文數字。企業的經營者和管理者將儀表、探頭、驅動、安防系統與信息化軟件結合進行遠程操作,以降低運營成本,否則不僅將面臨驚人的安全運營成本和難以發展的事實,而且甚至難以生存。

業內人士認為,安全產品應當以整體方案進行配套。信息化安全產品能夠幫助石化企業減少操作、工程及維修,并以較低成本滿足全生命周期管理。施耐德電氣工業事業部戰略暨業務發展總監李凱認為,石油石化企業從設備層到控制層,再到信息安全層面,應貫徹一種以安全為中心的整體設計思路,作為工廠設計、執行、運營和管理的理念基石。

與此同時,工業信息化本身的安全同樣不容忽視。工業互聯網將人、數據、智能資產和設備連接起來,結合軟件和大數據分析,從而降低成本、減少資源使用。這種互動互聯的模式讓傳統石油石化行業的供需鏈更加敏捷,空間鏈發生重組,但同時也大大增加了行業遭受網絡攻擊的風險。

例如,2011年震網病毒攻擊了伊朗核工業系統,引起了人們對工業系統網絡安全、信息安全的重視;2012年5月,火焰病毒在中東地區大范圍傳播;2014年6月,俄羅斯黑客組織“蜻蜓”訪問歐美能源部門的控制系統,使1000多家歐洲和北美能源公司受損。

在黑客技術的威脅下,工業互聯網面臨的安全挑戰正在逐步加大。工信部電子科學情報所總工程師尹麗波指出,傳統工業控制領域的設備生產和系統更注重工業生產過程,而忽略了安全方面的設計,存在的安全漏洞中87%都可以被黑客遠程利用。跨國公司經常需要將運營數據在世界范圍內傳播,面臨的安全風險尤為突出。

然而,目前我國有關工業互聯網的安全標準卻尚不完善。尹麗波認為,我國應首先加強頂層設計,完善工業互聯網和信息安全方面的工作機制;其次加強能力方面建設,打造骨干技術研究基地。同時做好檢測預警,加強人才培養和儲備。

互聯:降低企業走出去整體成本

據悉,截至2012年的20年時間里,中國海外石油企業的油氣投資總額高達1318億美元。2013年,中國石油石化企業的資產盤子較2000年普遍擴大了3~10倍。

在“走出去”“一帶一路”等戰略背景下,中國企業在全球布局的趨勢愈發明顯。中國石油化工行業的工程服務企業進一步走向海外承攬國際工程,我國在海外的油氣勘探開發投資也日益增大。但相比過去而言,行業的人才資源卻普遍年輕化,呈現出供不應求的局面。在全球化及人才稀缺的大背景下,將信息化與自動化技術結合來支撐企業在全球范圍內的布局和運作,是企業的普遍選擇。

在海外工程項目和投資項目中,石化工程企業可以結合信息化和自動化技術,運用全系列的完整價值鏈解決方案,進行工程管理。

在走出去構建信息化運營管理體系的過程中,我國石化工程企業遇到了不少困難。一些國際EPC石化工程項目中,甲方明確要求使用相應軟件支持項目工作。曾有一些企業在走出去初期,因軟件體系不符合要求不得不租用,造成了整個工程預算中不必要的開支。在海外,擁有多個項目同時運行維護、跨地域管理的石化工程企業不在少數。過去,在施工和建設過程中無法跟蹤數據,出現問題很難協調,影響了項目的質量、進度和成本。而應用協同軟件平臺能夠使用統一的數據基礎進行設計、建造、施工,調動各方資源。

馬躍認為,走出去面臨的巨大市場機遇主要從四個核心價值來體現,即安全效率、過程效率、能源效率和機器效率,從而實現綜合能效提升。國際能源署(IEA)總干事田中伸男也曾表示,在IEA新的假定情形里,到2035年的能源投資需求達到33萬億美元。中國在對海外能源投資的同時,也應該利用很多潛在可以減少對能源資源消耗的途徑,比如通過科技革新來提高能源的利用效率。




責任編輯: 中國能源網