信息化引領(lǐng)石化行業(yè)能效未來

8月14日，泰國政府宣布將通過提升能源效率等舉措，在2036年前將能源成本削減8.5萬億泰銖（約2400億美元）。今年4月4日，國務(wù)院辦公廳《關(guān)于加強(qiáng)節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)化工作的意見》發(fā)布，提出到2020年建成指標(biāo)先進(jìn)、符合國情的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)體系，主要高耗能行業(yè)實(shí)現(xiàn)能耗限額標(biāo)準(zhǔn)全覆蓋，80%以上的能效指標(biāo)達(dá)到國際先進(jìn)水平。

能源效率即能源利用效率，是衡量單位能源所帶來的經(jīng)濟(jì)效益多少的指標(biāo)，具體以石化工業(yè)萬元增加值的能耗水平來度量其能源強(qiáng)度。石化行業(yè)是僅次于鋼鐵行業(yè)的第二大耗能產(chǎn)業(yè)，約占我國能耗總量的13%。“十一五”以來，行業(yè)的節(jié)能降耗取得了顯著成效，與2005年相比，2013年行業(yè)萬元工業(yè)增加值能耗下降46.9%。

然而，受技術(shù)水平、工藝裝備和管理水平等因素影響，目前我國石化行業(yè)平均能效水平與先進(jìn)國家相比還有一定差距。在施耐德電氣日前于南京舉辦的2015“能·效+啟動(dòng)未來”石油石化及化工行業(yè)創(chuàng)新峰會(huì)上，各路專家探討了石油石化行業(yè)利用智能化、信息化等手段促進(jìn)節(jié)能降耗的新趨勢(shì)。

監(jiān)測(cè)：提升能源過程效率第一步

在美國加利福尼亞州圣塔芭芭拉市的小鎮(zhèn)上，約翰夫婦家中的智能電表在時(shí)刻采集著數(shù)據(jù)，根據(jù)智能電表的顯示，約翰夫婦能夠了解每小時(shí)家中的用電量，以及哪些電器耗電量最大。每天，約翰太太會(huì)手動(dòng)關(guān)掉耗電量最大的電器，實(shí)現(xiàn)家中的智能節(jié)能減排。截至目前，美國已安裝了5000多萬只智能電表，其中南加州愛迪生電力公司服務(wù)在其供電區(qū)域的智能電表就有約500萬只。

近年來，石油石化作為高耗能重點(diǎn)行業(yè)，加快節(jié)能信息化進(jìn)程是發(fā)展的必然選擇。石油石化等高能耗企業(yè)建立能耗監(jiān)測(cè)、管理與控制系統(tǒng)，了解生產(chǎn)過程中能耗較高的環(huán)節(jié)是節(jié)能減排、提升能源效率的第一步。在“能·效+啟動(dòng)未來”峰會(huì)上，施耐德電氣高級(jí)副總裁、工業(yè)事業(yè)部中國區(qū)負(fù)責(zé)人馬躍表示，企業(yè)首先要明確消耗能源的峰值、谷值及用電的方向在哪里，再根據(jù)信息作出判斷，采取手動(dòng)或自動(dòng)化的方式進(jìn)行管理。

監(jiān)測(cè)可以幫助判斷各種能耗因素。國外統(tǒng)計(jì)資料表明，每年由于缺少能源監(jiān)測(cè)及維護(hù)計(jì)劃而造成的能源損耗，約占工業(yè)企業(yè)能耗量的10%；由于缺乏能源管理及控制系統(tǒng)而造成的能源損耗，占工業(yè)企業(yè)能耗量的比例高達(dá)12%。目前，歐美大多數(shù)先進(jìn)企業(yè)在生產(chǎn)過程中普遍采用計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)、控制系統(tǒng)，以及能源數(shù)據(jù)的在線監(jiān)測(cè)、分析和優(yōu)化系統(tǒng)。通過現(xiàn)代化計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，建立完善的能耗監(jiān)測(cè)體系，企業(yè)實(shí)現(xiàn)能源消耗動(dòng)態(tài)過程的信息化及可視化，管理、控制和優(yōu)化能源消耗的結(jié)構(gòu)、過程及要素，從而提高能源使用效率。

監(jiān)測(cè)的另一大趨勢(shì)是促進(jìn)石油石化行業(yè)的彈性化生產(chǎn)。施耐德電氣全球過程自動(dòng)化銷售暨業(yè)務(wù)發(fā)展副總裁戴克瀾暢想，未來石油化工行業(yè)將成為一個(gè)高度互聯(lián)的市場(chǎng)。其中供應(yīng)鏈、加油站、輸油輸氣管線和系統(tǒng)，以及煉油廠、化工廠之間通過數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)聯(lián)系，企業(yè)從測(cè)量及監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)分析判斷接下來將生產(chǎn)何種燃油產(chǎn)品。

中國石油規(guī)劃總院陳衍飛表示，企業(yè)通過建立能效管理系統(tǒng)，能夠?qū)κ褪髽I(yè)能源消耗狀況進(jìn)行全面監(jiān)測(cè)、分析和評(píng)估，實(shí)現(xiàn)能源消耗過程信息化、可視化管理，優(yōu)化企業(yè)生產(chǎn)工藝用能，有效提升企業(yè)能源效率管理水平。

安全：降低運(yùn)營(yíng)成本及安全威脅

近年來，面對(duì)擁有先進(jìn)自動(dòng)化技術(shù)的國際同行及未來高度競(jìng)爭(zhēng)的市場(chǎng)環(huán)境，石化企業(yè)主動(dòng)加快了兩化融合的步伐。

馬躍舉例說，在伊拉克油田等高風(fēng)險(xiǎn)環(huán)境下，油田的運(yùn)營(yíng)企業(yè)無法像傳統(tǒng)油田一樣使用數(shù)百名員工進(jìn)行巡檢工作，否則安保費(fèi)用將是天文數(shù)字。企業(yè)的經(jīng)營(yíng)者和管理者將儀表、探頭、驅(qū)動(dòng)、安防系統(tǒng)與信息化軟件結(jié)合進(jìn)行遠(yuǎn)程操作，以降低運(yùn)營(yíng)成本，否則不僅將面臨驚人的安全運(yùn)營(yíng)成本和難以發(fā)展的事實(shí)，而且甚至難以生存。

業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，安全產(chǎn)品應(yīng)當(dāng)以整體方案進(jìn)行配套。信息化安全產(chǎn)品能夠幫助石化企業(yè)減少操作、工程及維修，并以較低成本滿足全生命周期管理。施耐德電氣工業(yè)事業(yè)部戰(zhàn)略暨業(yè)務(wù)發(fā)展總監(jiān)李凱認(rèn)為，石油石化企業(yè)從設(shè)備層到控制層，再到信息安全層面，應(yīng)貫徹一種以安全為中心的整體設(shè)計(jì)思路，作為工廠設(shè)計(jì)、執(zhí)行、運(yùn)營(yíng)和管理的理念基石。

與此同時(shí)，工業(yè)信息化本身的安全同樣不容忽視。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)將人、數(shù)據(jù)、智能資產(chǎn)和設(shè)備連接起來，結(jié)合軟件和大數(shù)據(jù)分析，從而降低成本、減少資源使用。這種互動(dòng)互聯(lián)的模式讓傳統(tǒng)石油石化行業(yè)的供需鏈更加敏捷，空間鏈發(fā)生重組，但同時(shí)也大大增加了行業(yè)遭受網(wǎng)絡(luò)攻擊的風(fēng)險(xiǎn)。

例如，2011年震網(wǎng)病毒攻擊了伊朗核工業(yè)系統(tǒng)，引起了人們對(duì)工業(yè)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全、信息安全的重視；2012年5月，火焰病毒在中東地區(qū)大范圍傳播；2014年6月，俄羅斯黑客組織“蜻蜓”訪問歐美能源部門的控制系統(tǒng)，使1000多家歐洲和北美能源公司受損。

在黑客技術(shù)的威脅下，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)面臨的安全挑戰(zhàn)正在逐步加大。工信部電子科學(xué)情報(bào)所總工程師尹麗波指出，傳統(tǒng)工業(yè)控制領(lǐng)域的設(shè)備生產(chǎn)和系統(tǒng)更注重工業(yè)生產(chǎn)過程，而忽略了安全方面的設(shè)計(jì)，存在的安全漏洞中87%都可以被黑客遠(yuǎn)程利用?？鐕窘?jīng)常需要將運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)在世界范圍內(nèi)傳播，面臨的安全風(fēng)險(xiǎn)尤為突出。

然而，目前我國有關(guān)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的安全標(biāo)準(zhǔn)卻尚不完善。尹麗波認(rèn)為，我國應(yīng)首先加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì)，完善工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和信息安全方面的工作機(jī)制；其次加強(qiáng)能力方面建設(shè)，打造骨干技術(shù)研究基地。同時(shí)做好檢測(cè)預(yù)警，加強(qiáng)人才培養(yǎng)和儲(chǔ)備。

互聯(lián)：降低企業(yè)走出去整體成本

據(jù)悉，截至2012年的20年時(shí)間里，中國海外石油企業(yè)的油氣投資總額高達(dá)1318億美元。2013年，中國石油石化企業(yè)的資產(chǎn)盤子較2000年普遍擴(kuò)大了3～10倍。

在“走出去”“一帶一路”等戰(zhàn)略背景下，中國企業(yè)在全球布局的趨勢(shì)愈發(fā)明顯。中國石油化工行業(yè)的工程服務(wù)企業(yè)進(jìn)一步走向海外承攬國際工程，我國在海外的油氣勘探開發(fā)投資也日益增大。但相比過去而言，行業(yè)的人才資源卻普遍年輕化，呈現(xiàn)出供不應(yīng)求的局面。在全球化及人才稀缺的大背景下，將信息化與自動(dòng)化技術(shù)結(jié)合來支撐企業(yè)在全球范圍內(nèi)的布局和運(yùn)作，是企業(yè)的普遍選擇。

在海外工程項(xiàng)目和投資項(xiàng)目中，石化工程企業(yè)可以結(jié)合信息化和自動(dòng)化技術(shù)，運(yùn)用全系列的完整價(jià)值鏈解決方案，進(jìn)行工程管理。

在走出去構(gòu)建信息化運(yùn)營(yíng)管理體系的過程中，我國石化工程企業(yè)遇到了不少困難。一些國際EPC石化工程項(xiàng)目中，甲方明確要求使用相應(yīng)軟件支持項(xiàng)目工作。曾有一些企業(yè)在走出去初期，因軟件體系不符合要求不得不租用，造成了整個(gè)工程預(yù)算中不必要的開支。在海外，擁有多個(gè)項(xiàng)目同時(shí)運(yùn)行維護(hù)、跨地域管理的石化工程企業(yè)不在少數(shù)。過去，在施工和建設(shè)過程中無法跟蹤數(shù)據(jù)，出現(xiàn)問題很難協(xié)調(diào)，影響了項(xiàng)目的質(zhì)量、進(jìn)度和成本。而應(yīng)用協(xié)同軟件平臺(tái)能夠使用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計(jì)、建造、施工，調(diào)動(dòng)各方資源。

馬躍認(rèn)為，走出去面臨的巨大市場(chǎng)機(jī)遇主要從四個(gè)核心價(jià)值來體現(xiàn)，即安全效率、過程效率、能源效率和機(jī)器效率，從而實(shí)現(xiàn)綜合能效提升。國際能源署（IEA）總干事田中伸男也曾表示，在IEA新的假定情形里，到2035年的能源投資需求達(dá)到33萬億美元。中國在對(duì)海外能源投資的同時(shí)，也應(yīng)該利用很多潛在可以減少對(duì)能源資源消耗的途徑，比如通過科技革新來提高能源的利用效率。