能源是工業(yè)自動(dòng)化的基礎(chǔ)要素。在傳統(tǒng)工業(yè)體系中，能源供給相對穩(wěn)定、可預(yù)測，工業(yè)自動(dòng)化的主要任務(wù)集中在保障安全生產(chǎn)、提升運(yùn)行可靠性以及推動(dòng)節(jié)能增效。但隨著能源轉(zhuǎn)型不斷深入，這一前提正在發(fā)生變化。能源系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)形態(tài)、運(yùn)行方式和調(diào)度機(jī)制上的演進(jìn)，使能源逐步從工業(yè)自動(dòng)化的外部輸入條件，轉(zhuǎn)變?yōu)橛绊懮a(chǎn)組織方式和運(yùn)行決策的重要變量。

施耐德電氣集團(tuán)董事、高級(jí)副總裁、工業(yè)自動(dòng)化業(yè)務(wù)中國區(qū)負(fù)責(zé)人丁曉紅指出：“能源轉(zhuǎn)型正在改變工業(yè)自動(dòng)化的運(yùn)行前提。工業(yè)自動(dòng)化與能源系統(tǒng)的關(guān)系，正迫切地轉(zhuǎn)向更為積極的‘主動(dòng)耦合’。缺乏主動(dòng)高效的協(xié)同融合，工業(yè)自動(dòng)化將難以適應(yīng)能源轉(zhuǎn)型帶來的深刻變革。”

施耐德電氣集團(tuán)董事、高級(jí)副總裁、工業(yè)自動(dòng)化業(yè)務(wù)中國區(qū)負(fù)責(zé)人丁曉紅

長期來看，能源轉(zhuǎn)型持續(xù)推動(dòng)工業(yè)自動(dòng)化能力演進(jìn)，而工業(yè)自動(dòng)化能力的提升，又反向加速能源轉(zhuǎn)型向縱深推進(jìn)。兩者之間，正在形成一個(gè)彼此賦能、不斷累積動(dòng)能的協(xié)同飛輪，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)加速發(fā)展。

能源轉(zhuǎn)型推動(dòng)工業(yè)自動(dòng)化全面進(jìn)化

能源轉(zhuǎn)型對工業(yè)自動(dòng)化的促進(jìn)作用，體現(xiàn)在能源生產(chǎn)、能源使用以及能源系統(tǒng)運(yùn)行等不同層面。

在能源生產(chǎn)側(cè)，系統(tǒng)運(yùn)行更復(fù)雜，對工業(yè)自動(dòng)化提出了更高要求。傳統(tǒng)以煤電、油氣為主的集中式能源體系運(yùn)行穩(wěn)定，工業(yè)自動(dòng)化聚焦于過程控制、效率優(yōu)化和排放管理等。隨著能源結(jié)構(gòu)逐步多元化，系統(tǒng)運(yùn)行復(fù)雜度隨之上升，對預(yù)測、協(xié)調(diào)和整體優(yōu)化能力提出了更高要求。這促使工業(yè)自動(dòng)化升級(jí)基于數(shù)據(jù)、模型和算法的預(yù)測與優(yōu)化能力，在保障傳統(tǒng)能源高效安全生產(chǎn)的同時(shí)，也為新型能源的穩(wěn)定運(yùn)行和規(guī)模化應(yīng)用提供技術(shù)支撐。

在能源使用側(cè)，能源成為影響生產(chǎn)運(yùn)行的關(guān)鍵變量，工業(yè)自動(dòng)化更需統(tǒng)籌工藝與能效。對工業(yè)企業(yè)來說，能源不僅是成本問題，也在很大程度上影響著工藝穩(wěn)定性和整體運(yùn)行效率。由此，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和過程自動(dòng)化在工藝控制與能源管理之間的協(xié)同程度持續(xù)提升，成為連接生產(chǎn)效率與能效目標(biāo)的重要節(jié)點(diǎn)。同時(shí)，工業(yè)軟件正通過整合設(shè)備運(yùn)行、工藝流程和能耗數(shù)據(jù)，為跨層級(jí)、全生命周期的優(yōu)化提供基礎(chǔ)條件，推動(dòng)工業(yè)自動(dòng)化體系向更加數(shù)字化的方向演進(jìn)。

在系統(tǒng)運(yùn)行側(cè)，能源系統(tǒng)的運(yùn)行邏輯變化，對工業(yè)自動(dòng)化提出更新的要求。例如以高比例可再生能源為特征的新型電力系統(tǒng)，強(qiáng)調(diào)源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)同和雙向互動(dòng)，工業(yè)用戶在其中逐步從單向用能主體，轉(zhuǎn)變?yōu)榫邆湟欢ㄕ{(diào)節(jié)能力和參與深度的系統(tǒng)組成部分。這對工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)提出了新要求，需要在互操作性、實(shí)時(shí)響應(yīng)和安全性等方面持續(xù)提升，以支撐生產(chǎn)系統(tǒng)與電力系統(tǒng)之間的協(xié)同運(yùn)行。

丁曉紅表示：“能源轉(zhuǎn)型正在成為工業(yè)自動(dòng)化能力演進(jìn)的強(qiáng)大催化劑。工業(yè)自動(dòng)化正在從設(shè)備控制，走向系統(tǒng)協(xié)同，從工廠內(nèi)部，走向與能源體系的深度融合。”

反過來，工業(yè)自動(dòng)化成為能源轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵推動(dòng)力

能源轉(zhuǎn)型對工業(yè)自動(dòng)化具有牽引作用，而工業(yè)自動(dòng)化的持續(xù)升級(jí)，也在反向成為能源轉(zhuǎn)型加速落地的重要支撐。

在這一雙向賦能的過程中，整體能效優(yōu)化是最終目標(biāo)。中低壓變頻器作為實(shí)現(xiàn)能效優(yōu)化的關(guān)鍵技術(shù)底座，通過精確控制電機(jī)轉(zhuǎn)速，使輸出功率與實(shí)際負(fù)載實(shí)時(shí)匹配，實(shí)現(xiàn)按需供能，是降低驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)能耗的核心技術(shù)路徑之一。依托這一基礎(chǔ)能力，工業(yè)自動(dòng)化在決策、生產(chǎn)與系統(tǒng)協(xié)同三大層面發(fā)揮推動(dòng)能源轉(zhuǎn)型的引擎作用。

作為決策引擎，工業(yè)自動(dòng)化正幫助企業(yè)從經(jīng)驗(yàn)驅(qū)動(dòng)，轉(zhuǎn)向以數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的能效管理。通過對生產(chǎn)、能源與運(yùn)行數(shù)據(jù)的系統(tǒng)整合，企業(yè)得以更清晰地理解能源使用結(jié)構(gòu)和效率表現(xiàn)，從而實(shí)現(xiàn)更精準(zhǔn)、更前瞻的管理決策。在山東一家大型石油化工企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型實(shí)踐中，施耐德電氣以AVEVA PI System運(yùn)營大數(shù)據(jù)平臺(tái)為核心，整合先進(jìn)過程控制與實(shí)時(shí)優(yōu)化能力，對關(guān)鍵生產(chǎn)與能耗數(shù)據(jù)進(jìn)行持續(xù)分析，幫助企業(yè)減少運(yùn)行波動(dòng)和無效操作，生產(chǎn)能耗得到實(shí)質(zhì)性改善。

作為柔性引擎，工業(yè)自動(dòng)化正在提高產(chǎn)線的生產(chǎn)能效。在多品種、小批量生產(chǎn)需求逐漸增加的背景下，具備快速調(diào)整能力的工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)，有助于企業(yè)在保持生產(chǎn)效率、提升業(yè)務(wù)附加值的同時(shí)，降低能源消耗和資源浪費(fèi)。在一家新材料企業(yè)的新產(chǎn)品中試車間中，施耐德電氣基于控制器和批處理系統(tǒng)構(gòu)建了柔性制造架構(gòu)，通過將配方管理與批次控制軟件化，企業(yè)在不頻繁修改底層程序的前提下，實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定生產(chǎn)與高效換線。

作為協(xié)同引擎，工業(yè)自動(dòng)化正在幫助工業(yè)負(fù)載更好地融入能源系統(tǒng)運(yùn)行。在新能源接入的背景下，其波動(dòng)性與工業(yè)工藝對連續(xù)性和穩(wěn)定性的要求之間存在矛盾。如果缺乏有效協(xié)調(diào)，能源側(cè)的波動(dòng)容易轉(zhuǎn)化為工藝層面的擾動(dòng)，從而影響系統(tǒng)運(yùn)行的安全性與可靠性。圍繞這一現(xiàn)實(shí)挑戰(zhàn)，在某氫能冶金化工產(chǎn)業(yè)示范項(xiàng)目規(guī)劃中，施耐德電氣通過ETAP電力系統(tǒng)仿真平臺(tái)與AVEVA工藝動(dòng)態(tài)模擬軟件的聯(lián)合應(yīng)用，構(gòu)建了覆蓋風(fēng)電、制氫與化工過程的綜合模型，對新能源波動(dòng)與連續(xù)工藝之間的潛在沖突進(jìn)行識(shí)別與評估，為后續(xù)耦合系統(tǒng)的運(yùn)行策略和控制方案提供依據(jù)。

正如丁曉紅所言：“從智慧決策到柔性生產(chǎn)，再到源荷協(xié)同，工業(yè)自動(dòng)化在多個(gè)層面發(fā)揮引擎作用，為能源轉(zhuǎn)型帶來系統(tǒng)性價(jià)值，并最終持續(xù)推動(dòng)整體能效的提升。”

能源轉(zhuǎn)型與工業(yè)自動(dòng)化協(xié)同發(fā)展，引領(lǐng)電氣化、自動(dòng)化與數(shù)智化融合的未來

展望未來，能源管理與工業(yè)自動(dòng)化的深度融合，正在推動(dòng)形成更加高效、智能、可持續(xù)的產(chǎn)業(yè)體系，而其技術(shù)底座是軟件定義的架構(gòu)。通過打破軟硬件耦合邊界，能源數(shù)據(jù)、生產(chǎn)數(shù)據(jù)與設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)得以在同一平臺(tái)匯聚，為系統(tǒng)的持續(xù)優(yōu)化創(chuàng)造條件。

基于這一趨勢，施耐德電氣提出“能源科技伙伴”定位，通過電氣化、自動(dòng)化與數(shù)智化融合，持續(xù)推動(dòng)能源轉(zhuǎn)型與產(chǎn)業(yè)進(jìn)步。工業(yè)自動(dòng)化業(yè)務(wù)是施耐德電氣能源科技戰(zhàn)略的核心支柱。為加速能源變革的步伐，施耐德電氣正通過開放的、軟件定義的架構(gòu)重新定義工業(yè)自動(dòng)化，使之成為滿足能源轉(zhuǎn)型新需求、創(chuàng)造全新價(jià)值的核心力量。

憑借在能源管理和工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的長期技術(shù)積累，以及“中國中心”戰(zhàn)略的深入實(shí)施，施耐德電氣正在將全球領(lǐng)先的技術(shù)與中國市場需求深度結(jié)合，為中國企業(yè)的數(shù)智化和綠色化轉(zhuǎn)型提供強(qiáng)有力支撐。

在今年漢諾威工業(yè)展上，施耐德電氣展示的一體化能源管理與過程自動(dòng)化解決方案，覆蓋了從數(shù)字孿生驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì)到節(jié)能型運(yùn)營的全生命周期技術(shù)和方案，幫助企業(yè)在降低能源成本、提升過程能效的同時(shí)，增強(qiáng)整體運(yùn)營韌性。

丁曉紅強(qiáng)調(diào)：“當(dāng)能源成為生產(chǎn)決策的重要變量，當(dāng)碳排放逐步影響產(chǎn)品競爭力，工業(yè)企業(yè)真正需要的，是貫穿能源、生產(chǎn)和運(yùn)營全鏈條的系統(tǒng)化能力。能夠提供這種端到端解決方案的廠商，將在新一輪產(chǎn)業(yè)變革中占據(jù)制高點(diǎn)。”