通过SCADA实现净零碳排放

为了了解一个工业组织产生了多少碳和其他排放，它首先需要从价值链中使用的每一个过程和每一件设备中获取数据。已经走上工业4.0道路并使用监控和数据采集/人机界面(SCADA/HMI)软件的工业组织将能够使用其数字技术投资来提供测量温室气体排放活动所需的信息，关键是，他们可以在其中做出支持变革的决策。

根据AVEVA委托进行的一项研究，66%的受访行业领导者和经理认为，跨团队实时共享和讨论数据集的能力最有可能支持实现净零碳排放。

AVEVA高级产品营销经理Jeremy Wilbert表示:“为了加强运营团队之间的协作，有必要消除任何数据竖井，并确保每个人都从连接的信息基础设施中进行操作。”“这就是为什么89%的受访者表示他们的公司已经在投资，重点是协作工具、实时数据和预测分析。我们已经看到一些组织从这一决定的结果中受益。”

他以德国化工和消费品公司汉高(Henkel)为例，该公司正寻求到2030年将生产场所的排放量减少四分之三，而数字技术被视为成功的关键组成部分。

Wilbert说:“在数字分析的推动下，汉高的能源消耗同比下降了16%，到2020年，每年的能源成本节省将达到800万欧元。”

“要实现最近在格拉斯哥气候变化会议上提出的目标，需要许多不同领域的每个人共同努力减少排放。没有单一的因素。然而，每个行业中各种规模的组织都将通过投资于其工业运营控制能力的现代化和数字化而受益。”他认为，关键在于提高能见度，并确保衡量正确的数据，以获得积极结果所必需的洞察力。

可再生能源和净零

随着全球能源需求的增加，脱碳和环境可持续性战略有助于减缓气候变化，除了提高运营效率和能源效率外，还要求更多地使用可再生能源和清洁燃料。

艾默生全球可持续发展副总裁Veronica Constantin表示:“SCADA软件在许多关键因素中都发挥了作用。在可再生能源生产中，SCADA被广泛用于监测和控制资产，特别是在不同和偏远的位置。”

有必要为工人提供工具和信息，以最大限度地提高可用性和效率。艾默生最近为阿塞拜疆的一个光伏电站提供了SCADA软件，该软件通过单一用户界面实现了对整个电站运营的管理。该解决方案提供了逆变器性能的实时可视化，历史数据的使用有助于快速识别和解决设备问题，并使经验不足的操作人员能够最大限度地提高操作性能。

康斯坦丁说:“随着能源成本的波动，提高能源效率和降低消耗已成为大多数行业的重点。”“能源管理系统的实施已经变得广泛，帮助组织监控整个设施的使用情况。SCADA软件具有集成的能源监控功能模块，使能源管理人员能够收集和控制能源数据，分析消费，改进决策和能源效率战略。艾默生正在支持意大利的一家葡萄酒生产商在其两个生产厂实现这一目标。该公司已经在使用艾默生SCADA系统来监控生产线。通过应用能源功能模块，它能够实时测量能源消耗，并在数据库中记录和汇总数据，以供后续分析，最终优化能源效率，降低成本，减少环境影响。”

SCADA解决方案也广泛应用于石油和天然气行业，有助于简化和整合分散的资产。这些系统支持监控、测量和控制应用，使资产性能和安全性得到优化。

康斯坦丁说:“甲烷是天然气的主要成分，也是一种强大的温室气体，最大限度地减少和防止天然气管道泄漏有助于降低总体温室气体排放。”“使用SCADA数据(流量、压力、密度测量)的复杂建模软件可以提供管道泄漏检测和定位，帮助快速识别破裂和针孔泄漏。此外，支撑天然气管道的压缩站本身也会产生大量的二氧化碳排放。SCADA提供的更高的可视性有助于优化这些资产，提高效率并降低排放。”

随着世界向清洁燃料的过渡，SCADA仍然依赖于监测流量、压力、温度和其他操作参数。同样，支持碳捕获、利用和存储项目的管道基础设施也需要采用SCADA来确保管道和存储的完整性。

支持这些应用程序的是基于云的SCADA解决方案，可以通过网络浏览器从任何设备安全访问。由于资产位于远程，可以立即访问实时数据，减少了旅行，节省了时间，使工人能够专注于增值任务。基于云的SCADA解决方案还由软件即服务(SaaS)模型补充，该模型消除了管理现场服务器的复杂性和成本。”

任何人都可以实现净零碳排放

三菱电机EMEA工厂自动化可视化与分析战略产品经理克里斯蒂安·诺米恩(Christian Nomine)认为，通过监控、可视化和管理软件的正确组合，再加上连接设备，任何制造操作都可以朝着净零碳排放的方向努力。

Nomine表示:“将其部署在已安装的自动化系统之上，确实有助于实现更全面的结果，特别是在汽车生产厂等大型场所。”“然而，在许多中小型企业中，如果正确的SCADA解决方案与最小的硬件相结合，仍然有可能为能源使用和设备效率建立有效的基准。”

据Nomine介绍，硬件要素包括可联网的电力管理仪表，以及可添加到现有控制面板上的本地能源测量和监控设备。从那里，分析可以揭示潜在的改进领域，可以进行更改，系统将开始提高效率，节省能源、材料和时间。同时努力实现净零排放。

Nomine继续说:“一些制造过程本质上是能源密集型的，比如从原材料中创造或精炼金属。“在这里，准确的监测和管理可以使绿色公用事业和其他抵消活动发挥作用，除了现场节能措施。通过绘制一段时间内能源使用的准确图像，实现零排放就变得切实可行。”

一个项目通常会从对生产线的调查和能源诊断报告开始，帮助建立实时消耗水平，并朝着改善能源使用的目标努力。Nomine建议从小规模开始，即使最终打算包括整个工厂，以及上游供应商、物流和分销业务，甚至是报废回收选项。

“我们经常测量实时能源使用和相关成本。将这些数据与OEM或安装商的报价性能预期进行比较，以提供对可能改进领域的更多洞察。”绘制过去的消费图表对于验证与最初估计相比的任何预期财务收益是至关重要的。建立能源kpi并与组织内的各个团队共享，对于确保工作在推出和持续交付过程中保持一致和有效也至关重要。”

对于大多数不考虑新站点或生产线的公司来说，一个有效的能源管理系统通常可以在不修改现有架构的情况下实施。新系统可以连接到现有设备，使用标准和安全的通信协议(如OPC UA)收集实时数据。制造执行系统(MES)和其他数据资源可以通过结构化查询语言(SQL)和其他数据库格式连接。然后，项目经理能够优先考虑能耗较高的机器或流程的操作。

Nomine建议:“从实际的角度来看，有效地使用SCADA产品来帮助实现净零碳排放，需要一个具有自动化集成知识和任何额外硬件安装的良好合作伙伴。”“一个项目应该进行基准测试，确定趋势和改进领域，然后快速有效地进行更改，以产生可衡量的结果。通常情况下，节能和一般可持续发展措施是孤立地实施的，而没有一个涵盖大局的有效计划。”

然而，每一项积极的行动都有助于部署一个强大的系统，以可视化和报告变化，这对于确定和做出对最终目标(实现净零排放)有切实影响的系统变化至关重要。

-这最初出现在欧洲控制工程网站．由网页内容经理克里斯·瓦夫拉编辑，控制工程， CFE媒体与技术，cvavra@cfemedia.com．

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