从减碳到零碳，“零碳工厂”如何实现？

能耗、碳足迹、环境指标、生产指数……8月16日，记者在山东首个零碳智慧工厂——洛克美森(济南)零碳智慧工厂看到，多个智慧管理系统将园区所有指标全部量化、可视化。

通俗来讲，“零碳工厂”是指工厂通过生产制造过程中的技术性碳减排与碳抵消等措施，达到碳排放综合为零的状态。洛克美森(济南)零碳智慧工厂项目由西门子(中国)有限公司(下称“西门子中国”)和洛克美森智能电气有限公司(下称“洛克美森”)合力打造，占地14000平方米，投资2亿元，建成后主要生产一二次融合环保气体柜、环保型数智化配电网装备等产品。该项目通过新能源建设和数字化场景应用，年发电量90万度，预计每年将减少二氧化碳排放近600吨，显著降低园区45%的耗能和65%的碳排放。

对于企业而言，零碳工厂的创建只是短期目标，持续保持碳减排及“零碳”，则是个长期的过程。

现代工厂如何减碳？

“节流”与“开源”并重

炎炎夏日，即便当日济南室外温度超过33℃，在洛克美森(济南)零碳智慧工厂生产车间内，仍能保持27℃左右的温度，“秘密武器”便是空气源热泵系统。

“我们厂房高14米，无论是空调还是风扇，都很难解决工作环境舒适度问题。”洛克美森技术总监曹贵宝介绍，经多方论证后，公司决定利用空气源热泵系统解决这一问题。

在厂房内，记者看到2个银白色的储能罐，这是整个空气源热泵系统的核心，连通着车间四周散布的17台终端设备。“2个储能罐里可以储存30立方米的水。”曹贵宝说，夏季电价低谷时段，将储能罐里的水制冷到7℃，然后在需要的时候通过水循环将凉气输送到车间的各个角落。

“当然，我们使用的都是‘绿电’。”曹贵宝补充道，降碳最主要是从源端用可再生能源尽可能多地去替代传统能源。因此，在洛克美森(济南)零碳智慧工厂的屋顶上，布满了光伏板，装机容量0.8兆瓦，年发电量能达到90万度。

“空气源热泵系统一定程度解决了光伏‘绿电’的消纳问题。”曹贵宝解释，园区还建设了光储充一体化充电桩以及储电设备，形成了绿色能源从源端到入网、到储存、再到使用的闭环。

据了解，智慧工厂7月18日正式启动，洛克美森正在通过调整光伏、储电、用电等环节，实现“绿电”的更充分利用。

减碳的过程“节流”与“开源”并重。通过生产工艺的改变和提升减少碳排放，也是重要方面。据悉，工厂内此前有5项用油的设备，在改造中，全部油改电，比如车间使用的叉车如今已经全部电动化。“再比如，以前拧螺丝是人工扳手，现在全部改成气动了，这带来的是效率的提升，也是碳排放的减少。”曹贵宝说，减碳涉及工厂管理的方方面面。

去年，中国投资协会发布《零碳工厂评价标准》，在2023年的上海进博会上，洛克美森(济南)零碳智慧工厂项目获得中国投资协会能投委颁发的零碳工厂标准试点证书，成为省内首个“零碳工厂”标准试点项目。

按照《零碳工厂评价标准》，零碳工厂的等级划分为三个星级，对应水平从低到高依次为低碳、近零碳以及零碳。洛克美森工厂目前为二星标准。“我们在带动供应链的上下游零碳排放方面，还有更进一步的空间。”曹贵宝说。

洛克美森(济南)零碳智慧工厂车间通过空气源热泵系统制冷制热，两个银白色的储能罐是系统的核心。

如何追踪碳的来去？

智能算法助力减碳

“数据显示，中国工业领域的碳排放占整体碳排放的70%，绿色转型的最基本单位就是工厂。”曹贵宝介绍，此前，国内外一批制造领军企业已经开始布局“零碳工厂”建设，因此洛克美森也瞄准了这一方向，以在建新工厂作为合作试点，引入西门子的数字化及低碳化整体解决方案，建设一座零碳智慧工厂。

要实现厂区零碳，首先要知道碳从哪里来、到哪里去。那么，园区管理中，如何监测各项数据，并且通过智能算法达到减碳的目的？在洛克美森(济南)零碳智慧工厂，这些都通过智能系统实现。

在工厂西门子能碳管理平台上，单位面积碳排、人均碳排、日均碳排等数据一应俱全。企业通过对生产元器件及成品设备的全生命周期碳追溯，进行碳足迹管理，做到每一项数据心中有数。通过智能控制系统，可以更好地监控和控制能源供应、使用和储存。这些系统可以通过实时数据监测和优化算法，提高能源利用效率，降低能源消耗和碳排放。

节能减碳也为企业带来成本的下降。“园区运行24小时，初始成本为1480元，节约成本118.4元。”8月16日，在西门子数字化综合能源管控平台上，记录着工厂储能、光伏、充电桩等各个环节的运行情况。经过系统测算，初始成本、节约成本，以及初始碳排放、节约碳排放等情况一目了然。

“我们目前还在调试，后续节约的成本会越来越多。”曹贵宝说，从发电到储电再到用电，整个系统涉及的环节很多，且每个环节都存在不稳定因素。因此为了让整个系统能够达到最优运行状态，系统引进了AI大模型。目前正通过不断调试，训练大模型达到更优状态。

工厂西门子能碳管理平台显示着单位面积碳排、人均碳排、日均碳排等数据。

新发展路径如何拓展？

向综合能源服务领域转型

对零碳智慧工厂的探索，正在帮助洛克美森完成业务方向上的拓展。“我们将从设备的生产制造方变成零碳的建设方和零碳解决方案的提供方，包括未来能源管理的托管方。”公司董事长张淼表示，借助零碳工厂打造经验，洛克美森正在加快向综合能源服务领域转型。

曹贵宝表示，洛克美森能够建设配电系统和生产用于电力系统的环保气体开关柜，而西门子中国提供了数字化平台等技术，多方联合形成了较为完善的综合能源服务解决方案。

“不同于传统的解决方案，洛克美森的零碳工厂建设解决方案从整体着手，由企业用户提出需求点，洛克美森带着建设资金、先进设备一体化解决。”曹贵宝透露，洛克美森和中国算谷产业园中正在建设的济钢防务技术有限公司的新厂区项目已达成了建设零碳工厂的合作意向。

2023年4月出台的《山东省工业领域碳达峰工作方案》提出，鼓励绿色工厂编制绿色低碳发展年度报告，引导绿色工厂进一步提标改造，对标国际先进水平，建设一批“超级能效”和“零碳”工厂。

绿色低碳高质量发展的大趋势，吸引着越来越多企业投身能源管理领域，这也将助推济南市乃至全省企业的绿色转型。

济南高新区党工委委员、管委会副主任李涛表示，济南高新区将以智能装备等园区为主体，以数字化手段整合节能、减排、固碳、碳汇等碳中和措施，以智慧化管理实现产业低碳化发展、能源绿色化转型、资源循环化使用，实现园区碳排放与吸收的自我平衡。