
在“双碳”目标背景下,绿色低碳已成为工业发展的核心方向,孪生工厂EPC总承包项目作为工业数字化转型的重要载体,更需将绿色理念贯穿建设与运营全周期。捷瑞数字以“技术赋能低碳、管理实现节能”为核心,从设计优化、绿色施工、智能运维三个维度,推动孪生工厂EPC总承包与绿色低碳发展深度融合,打造“低碳化、节能化、可持续”的现代化工厂。
设计阶段是实现孪生工厂低碳目标的源头。捷瑞数字在设计环节引入“全生命周期碳足迹分析”理念,通过数字孪生技术模拟不同设计方案的能耗与碳排放情况,选择最优低碳方案。在建筑设计方面,优先采用绿色建筑标准,优化厂房布局与采光通风设计,减少空调与照明系统的能耗。在某食品加工工厂EPC项目中,设计团队通过数字孪生模型模拟不同朝向、窗户尺寸的厂房采光效果,最终确定“南北朝向+大面积落地窗”的设计方案,使车间白天自然采光覆盖率达85%,照明能耗降低60%;同时,在厂房屋顶设计1000平方米太阳能光伏板,年发电量可达12万千瓦时,满足工厂15%的用电需求。在设备选型上,优先选择能效等级为一级的节能设备,如将传统高能耗空压机替换为永磁变频空压机,能耗降低30%;选用余热回收型锅炉,将生产过程中产生的余热回收利用,年节约标准煤500吨。通过设计优化,该项目建成后工厂年碳排放较传统工厂减少2000吨,碳减排率达25%。
绿色施工是孪生工厂EPC项目减少建设阶段碳排放的关键。捷瑞数字制定了《孪生工厂EPC项目绿色施工标准》,从施工材料、施工工艺、现场管理三个方面落实低碳要求。在施工材料选择上,优先使用绿色环保、可循环利用的材料,如采用新型节能保温材料替代传统保温材料,导热系数降低40%;使用再生钢材与再生混凝土,减少原材料开采与加工过程中的碳排放。在某汽车零部件工厂项目中,再生钢材使用率达30%,再生混凝土使用率达25%,减少碳排放800吨。在施工工艺上,推广绿色施工技术,如采用模块化施工方式,将车间墙体、设备基础等在工厂预制完成后运输至现场组装,减少现场施工的建筑垃圾与扬尘污染;使用电动工程机械替代传统燃油机械,降低施工过程中的尾气排放。该汽车零部件工厂项目通过模块化施工,现场建筑垃圾减少70%,施工周期缩短15%;电动挖掘机、电动起重机等设备的使用,使施工阶段碳排放减少40%。在现场管理上,建立施工扬尘、噪音、废水监测系统,通过物联网传感器实时采集数据,超标时自动启动喷淋降尘、噪音防护等措施,确保施工过程符合环保要求。
智能运维是实现孪生工厂长期低碳运营的核心手段。捷瑞数字依托数字孪生技术与物联网平台,构建工厂智能运维系统,实现能耗实时监控、设备节能调控、能源优化配置,从运营层面降低能耗与碳排放。系统通过在工厂各环节安装能耗传感器,实时采集生产设备、空调、照明等的能耗数据,在数字孪生模型中动态展示能耗分布情况,帮助管理人员精准定位高能耗环节。在某钢铁企业孪生工厂项目中,智能运维系统监测发现,某条轧钢生产线的电机能耗异常偏高,通过数据分析确定是电机轴承磨损导致,及时安排维护更换,使该生产线能耗降低12%。同时,系统具备智能调控功能,可根据生产负荷与环境变化,自动调整设备运行参数,如在生产负荷较低时,自动降低空压机、水泵的运行频率;在室外温度适宜时,自动关闭空调并开启新风系统。该钢铁企业通过智能调控,年节约电能80万千瓦时,减少碳排放600吨。此外,系统还能对工厂的能源消耗进行优化配置,如将太阳能光伏板产生的电能优先供应给数字孪生系统、照明等非生产负荷,剩余电能储存至储能设备,避免能源浪费;通过分析峰谷电价差异,调整高能耗设备的运行时间,在电价低谷期集中运行,降低用电成本的同时,平衡电网负荷,间接减少碳排放。
捷瑞数字通过将绿色低碳理念融入孪生工厂EPC总承包全周期,不仅帮助企业实现了碳减排目标,还降低了运营成本,提升了市场竞争力。未来,随着低碳技术的不断创新,孪生工厂EPC总承包将在绿色低碳发展中发挥更大作用,为工业领域实现“双碳”目标提供有力支撑。