在当今全球气候变化的背景下，工业作为能源消耗和碳排放的关键领域，扮演着实现“3060”目标不可替代的角色。依据《2024—2025年节能降碳行动方案》设定的具体目标，我国正加速推进绿色低碳转型，强化能源效率提升和清洁能源的应用，致力于构建一个更加环保、可持续发展的经济体系。在此过程中，工业企业不仅是政策的践行者，更是技术创新与应用的先锋。《流程工业》2025 年第一期特别推出“降碳‘节’答：工业进化论”专题，我们邀请了来自不同行业的专家学者分享他们的见解和经验，从技术创新到管理优化，从能源结构的调整到生产流程的重塑，这些宝贵的经验分享将为同行提供参考，促进整个行业向更加环保、高效的方向转型。

PROCESS ：从企业角度来看，实施节能降碳改造的过程中，面临的最大挑战是什么？有哪些破局之道？

西门子 张效翔：在这个过程中面临的最大挑战，一是缺少全面准确的工厂现状工程资料，导致难以系统性评估当前的能源消耗和碳排放情况；二是由于缺乏数字化工程数据支撑，无法充分利用智能化工具和技术手段来制定最优的改造方案。

西门子COMOS软件通过统一的数据库将工厂全生命周期的工程数据进行整合和数字化管理，即使是已有的存量工厂，也可以通过数据重构和反向集成快速补全工程信息。基于数字化的工程数据，企业可以借助COMOS对工艺流程和能源使用进行全面分析，识别高能耗环节，优化资源配置。与此同时，COMOS支持各部门协同工作，从设计到运行全程提供数据支持，帮助企业实现精准降碳，为工厂制定科学高效的改造路径提供了坚实的技术基础，从而更快速、更经济地实现绿色转型目标。

PROCESS ：大数据和人工智能等现代信息技术如何助力工业节能降碳？

西门子 张效翔：大数据和人工智能通过数据采集、分析和优化，为工业企业的节能降碳提供了重要支持。大数据整合生产过程中的分散信息，提供能耗与碳排放的全面视图，帮助企业识别能源浪费点并优化资源分配。人工智能则通过预测性维护减少设备故障引发的能源浪费，并优化工艺参数以实现节能降碳目标。此外，AI还能模拟不同工况下的碳排放，为企业制定精准的减排策略提供科学依据。

西门子COMOS覆盖工厂全生命周期，从设计、采购、施工到运维，基于统一数据库实现数据透明化和一致性管理。它不仅支持多部门协作，还通过全流程数据优化帮助企业减少资源浪费、提高能源利用效率，并在各阶段降低碳排放。

基于人工智能技术的SiePA（Siemens Predictive Analytics）通过预测性分析和实时优化，为企业节能降碳提供了强大的支持。结合工业AI的预测能力，SiePA利用工厂历史数据和实时运行数据评估设备状态，提前预警故障风险并智能推荐解决方案，从而减少非计划性停机，提高设备运行效率。与此同时，SiePA动态调整能源使用策略，帮助企业在实现生产效率最大化的同时，显著降低能源消耗和碳排放，为工业节能降碳提供了高效的数字化解决方案。这种技术的协同应用，帮助企业从全生命周期优化能源管理，实现绿色转型目标。

PROCESS ：能否分享几个节能降碳项目标杆案例？它们的成功经验有哪些？

西门子过程工业软件 王晖：作为全球快速消费品行业的领导者，联合利华在喷雾干燥过程中面临着保持产品质量和运营效率一致性的挑战。喷雾干燥机的手动操作加上季节性变化的影响，使得操作人员难以控制关键的产品参数。为了解决这些问题，联合利华选择与西门子合作。喷雾干燥是常见的生产工艺，容易受到原材料和季节性变化等因素的影响，客户需要在生产过程中保持产品质量和运营效率一致性。

西门子采用gPROMS工艺数字孪生模型，并结合工业边缘计算技术，为客户提供全工艺过程实时优化和调控。本系统提供实时操作决策辅助，准确判断当前工况并给出满足产率提升要求的操作建议，且可以迅速应对外界变化，提供更高的装置操作灵活性，减少生产成本，避免浪费。这一解决方案带来了显著的效果，粉末水分含量提升 0.3%，能耗降低4%，产量提升1.5%，12个月内实现投资回报。这一成果还获得了世界经济论坛灯塔工厂评估的认可，成为客户数字化转型和可持续制造的标杆案例。

PROCESS ：能否分享几个节能降碳项目标杆案例？它们的成功经验有哪些?

浙江中智达科技有限公司 陆经纬：在当前全力践行绿色发展理念、落实国家能耗双控战略目标的宏观形势下，电石生产领域受困于高能耗、高排放的发展瓶颈，电耗成本占比逾40%，节能减排任务迫在眉睫，已成为决定行业可持续发展的关键议题。

2023年，工信部依据行业发展态势与能耗管控需求，精准施策，明确要求电石企业生产电石的综合能耗务必控制在823kg标准煤/t以下，电炉电耗不得高于3080 kW·h/t。然而，就现阶段而言，能够达到上述标杆电耗标准的企业数量稀少，这一现状引发行业内广泛关注与深刻反思。深入剖析可知，电石生产过程集成复杂的物理及化学转化环节，对从业人员的化工与冶炼专业素养要求颇高。但长期以来，行业管理模式粗放，缺乏严谨、系统的理论体系指引，过度倚重仪表工基于人工经验的操作方式，且在生产流程、工艺管控等方面未建立统一规范与标准，进而导致生产故障频发、产量与电耗关键指标偏离预期，电石炉运行工况亦不稳定。

在此严峻形势下，信息技术与计算机技术仿若破晓曙光，为行业破局带来希望。依托电石炉设备的精确几何参数，深度融合电石独特的物理化学模型，引入自适应控制调节的前沿计算机自动控制技术成为当务之急。通过与西部某代表性企业开展深度战略合作，研发团队凭借深厚的专业知识储备与坚韧不拔的探索精神，历经反复、艰辛的参数精细调优，最终成功推动电石冶炼计算机自动控制系统落地应用。

该项目投运后成效显著，借助智能化的电极压放与升降精密调控策略，实现三相电极做功的精准平衡，热效率得以大幅跃升。经实践数据验证，电石产量显著增长20% 以上，电耗稳步降低5%以上，单炉年节电额度超1500万kW·h，折合节约标准煤超5000t，直接经济效益逾600万元。与此同时，操作人员的劳动强度大幅减轻，生产过程的稳定性与产品一致性得到切实保障，诸如电极软硬断故障、出炉不畅等长期困扰生产的难题得以有效攻克，企业整体综合生产能力实现跨越式提升。

综上所述，突破传统技术桎梏，以创新思维积极拥抱信息技术变革，已然成为电石生产乃至整个传统化工行业实现节能减排、降碳节能目标，助力国家能耗双控战略落地的核心动力源泉，更是开启行业高质量发展新篇章的关键密码。

在追求绿色可持续发展的浪潮中，众多企业正通过实施创新的节能降碳战略，打造出一系列标杆案例，不仅推动了自身业务的转型升级，更为行业树立了节能减排的新典范。

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