煤炭企业减碳压力重大，如何通过技术创新实现低碳转型？

我国的能源结构以“煤炭”为主，是经济和社会发展的重要支柱。2月28日国家统计局发布的数据中显示，2021年我国能源消费总量达52.4亿吨，占化石能源总量的60%。从碳排放结构来看，我国碳排放90%源于煤炭，是标准的碳排放大户。

基于国情和资源等方面考虑，完全“去煤化”还有较长的路，未来将继续以煤炭为主的能源结构，在碳达峰及碳中和的目标下，煤炭行业面临着从“高碳”向“低碳”的革命性挑战，减碳压力重大。通过技术创新降低生产过程中的能源消耗，加强企业的能耗管理，成为煤炭企业谋求高质量发展的必经之路。

煤炭企业能耗分析

煤炭企业的用能场景一般包含生产系统、辅助生产系统以及附属生产系统。主要围绕煤炭生产所涉及的煤炭开采、隧道运输、机电设备、通风系统、洗选、地质勘查等一系列工作。

造成煤炭企业能耗大的原因有多种。能耗设备多、作业系统复杂、装机容量大是行业天然属性；不可忽视的一点是：煤矿企业大多沿用传统发展模式，能源管理方式较为粗放，在生产过程中很容易造成能源浪费。在碳中和的目标驱动下，如何通过技术创新，实现节能减排将成为煤炭企业寻求可持续发展的途径。

煤炭企业高能耗场景：

• 煤矿开采

不同煤层高度采用不同液压工艺，人工电钻打眼，爆破落煤。

• 井下采掘

人工掘进，气动式凿岩机，爆破落煤型耙斗装岩机

• 运输系统

架线式电机车，防爆蓄电池电瓶车，矿用提升绞车，U型矿车串车

• 通风/水系统

大功率风机，大功率水泵

• 照明系统

井下作业照明灯

煤炭企业碳管控挑战

煤炭行业机电设备运行时间长，设备体型大，且存在设备老旧情况让生产效率无法保证，传统人工方式缺少监测手段、设备维护响应慢、系统分散层级多等是造成高能耗的几大原因。

• 系统管控手段简单

煤炭企业在生产过程中，综采工作和掘进工作时间较为分散，生产不均衡，造成煤量无法控制，皮带系统空载时间较长，造成能源浪费。另外系统中各环节运行状态无法实时监测，在生产调节方面控制手段比较简单、落后，大多数通过人工控制，未实现信息化和自动化。

• 设备维护响应慢

煤炭行业井下作业环境恶劣，造成机电设备运行出现故障，无法以理想状态运行，导致高能耗。若无法及时维护，设备以受损状态继续运行，则会加重能源消耗。如皮带机连接部位不对正等造成摩擦加大，增加能耗。

• 系统分散层级多

煤碳企业下属子公司数量多且布局分散，存大多层级、多部门的复杂公司结构，集中管理较困难，井下作业范围广，控制系统复杂，涉及业务功能较多，需要集成在统一的平台之上。对系统的稳定性、可靠性、开放性有着更高要求。

煤炭企业低碳化策略

基于物联网、AI智能识别、云平台等科技，艾艺为企业提供「艾艺能源管理系统」定制化方案，通过系统化的优化策略和技术创新，完成煤矿企业的能耗管控、高能耗设备监测，从而实现节能减排，降低煤矿企业碳排放。

• 强化顶层设计

双碳目标下，“减碳而不净碳”需要科学规划煤炭企业的低碳目标和达峰时间，根据企业本身的信息化程度分阶段实施转型策略，避免“运动式”减碳。在技术设计过程中，要充分考虑到不同省份的煤炭资源特征和相关政策，再结合煤炭企业本身的规模、资源结构，进行系统规划布局，因地制宜地制定转型执行方案。

• 能源计量管理
  

能源计量分为固态类计量、液态类计量和用电计量三种。固态类指对原煤、洗矸和煤泥等的计量；液态类指对水的计量；用电则指对电量的计量。为了实现各环节的数据精细化管理，分别对进出主要用能单位、次级用能单位及用能设备进行动态监测，从而合理配置，最大限度地降低碳排放。

• 能耗考核指标

根据本地相关政策，结合煤炭企业本身生产情况，制定年度能耗考核指标，通过「艾艺能源管理系统」监测到的数据向下分解能耗指标，统计各生产车间的用能数据分析总结，将能耗指标完成情况纳入各部门的绩效考核中。

艾艺能源管理系统方案

针对煤炭企业高能耗设备多、作业环境复杂、能耗场景多样等诸多挑战，「艾艺能源管理系统」以低碳化转型为核心目标，经过顶层设计+技术框架，通过4+1功能模块帮助煤炭企业实现能源数据采集、能耗分析、能耗设备监测、能源优化诊断等全流程闭环优化管理，对煤炭企业的生产、运输、消耗等环节实施动态监控的数字化管控。

• 数据采集版块

采用物联网、传感器、智能识别等技术，对煤炭企业中的电能表、能耗设备、运输设备等能源数据实施动态监测，把采集到的数据上传至能源综合管控系统。

• 监控告警系统

能源综合管理系统对所有采集到的数据进行统计分析，通过“数字大屏驾驶舱”即可实现对生产、运输等环节的数据监控，对异常信息或设备故障实时告警。

• 能源分析版块

能源分析版块以数据统计、分析、管理等功能为主，包含对煤炭企业生产过程中的能耗数据监测、设备故障监测、能耗峰谷分析、用能负荷监控、碳排放数据监测、各部门能耗考核数据、能耗总体管控、系统配置等多样化功能。

• 能源优化诊断

以降低碳排放为导向，结合煤炭企业的生产需求，通过能耗峰谷分析、设备能耗监测等多维度数据完成能源诊断和节能规划，智能分析企业的减排潜力和优化空间。

作为第一大碳排放产业，煤炭企业肩负着推动碳中和的节能减碳重任，「艾艺能源管理系统」洞察煤炭企业的减碳痛点，深入业务场景，通过能耗动态监测+可视化数据呈现+能耗优化诊断，提升企业的能耗计量水平，实现能源精细化管理，适应未来的绿色发展需求，实现数字化、低碳化转型升级。