【案例】数字化能碳管理平台在三河口选煤厂的应用_张明刚

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数字化能碳管理平台在三河口选煤厂的应用 张明刚，曹 浩，蔺 昊 ( 山东省三河口矿业有限责任公司，山东 济宁 264109) 摘 要: 选煤厂在生产过程中涉及到大量的能耗和碳排放数据，传统的人工处理手段无法 全面地采集、分析和处理数据，数据的保存会占用大量空间且容易丢失。三河口选煤厂为方便 这些数据的整理和查看，定制了数字化能碳管理平台，主要包括智慧能管和智慧碳管，其借助 图表深入剖析了选煤厂内的能源消耗与碳排放状况，并将相关数据妥善保存于 Excel 报表或文 档中，方便随时查看。同时，全面审视了选煤生产流程中的温室气体排放数据，据此编制了详 尽的碳排放报告，通过对碳足迹等核心指标的综合分析，为推进绿色选煤、强化节能减排提供 了有力的科学决策依据。 关键词: 能源管理; 碳排放; 碳足迹; 选煤厂 中图分类号: TD948. 9 文献标识码: A 文章编号: 1005-8397( 2025) 02-0015-04 Application of digital carbon management platform in Sanhekou Coal Preparation Plant ZHANG Ming－gang，CAO Hao，LIN Hao ( Shandong Sanhekou Mining Co. ，Ltd. ，Jining，Shandong 264109，China) Abstract: The coal preparation plant involves a large amount of energy consumption and carbon emission data in the production process，and traditional manual processing methods cannot comprehensively collect，analyze，and process the data. Data storage will occupy a lot of space and is prone to loss. In order to facilitate the organization and viewing of this data，Sanhekou Coal Preparation Plant has customized a digital energy and carbon management platform，mainly including smart energy management and smart carbon management. It uses charts to deeply analyze the energy consumption and carbon emissions within the coal preparation plant，and properly saves relevant data in Excel reports or documents for easy viewing at any time. At the same time，a comprehensive review of greenhouse gas emissions data in the coal preparation production process was conducted，and a detailed carbon emission report was compiled based on this. Through a comprehensive analysis of core indicators such as carbon footprint，a strong scientific decision－ making basis was provided for promoting green coal preparation and strengthening energy conservation and emission reduction． Keywords: energy management; carbon emissions; carbon footprint; coal preparation plant 收稿日期: 2024-11-25 DOI: 10. 16200/j. cnki. 11－2627 /td. 2025. 02. 004 作者简介: 张明刚( 1978—) ，男 ，山东济宁人，2002 年毕业于山东科技大学财会专业，山东省三河口矿业有限责任公司选煤厂厂长，助 理工程师。 引用格式: 张明刚，曹 浩，蔺 昊． 数字化能碳管理平台在三河口选煤厂的应用 ［J］． 煤炭加工与综合利用，2025( 2) : 15－18． 选煤厂作为煤炭加工的重要环节，其能碳消 耗状况对于整个煤炭行业的能效和碳排放具有重 要影响 ［1－2］。随着节能减排成为煤炭洗选行业关 注的焦点，以及国际碳管理政策对碳足迹的数据 要求日益严格，三河口选煤厂的数字化能碳平 台，旨在通过对洗选过程中的能耗和碳排放进行 实时监控，为企业的绿色转型提供数据支撑 ［3－4］。 通过对排放数据的深入分析，助力企业挖掘减排 潜力，推动实施更为高效的节能措施，为构建生 态文明作出贡献。实时监控和数据支撑下，三河 口选煤厂已逐步实现能源消耗与碳排放的透明化 管理。 1 系统架构 数字化能碳平台通过部署传感器、计量设备 等物联网设备，实现对能源使用情况和碳排放数 15 煤 炭 加 工 与 综 合 利 用 No. 2，2025 COAL PＲOCESSING ＆ COMPＲEHENSIVE UTILIZATION 据的实时采集和监测; 利用大数据技术，对采集 到的数据进行处理和分析; 通过可视化技术，将 数据以图表等形式展示给用户; 基于历史数据和 模型预测，平台可以预测三河口选煤厂未来的碳 排放趋势，为其定制长期降碳规划提供参考，同 时支持选煤厂制定和实施碳减排措施。其系统架 构如图 1 所示。 图 1 数字化能碳平台框架 2 系统功能及作用 2. 1 数字化能碳驾驶舱 数字化能碳驾驶舱模块 ( 图 2) 为企业提供 了一个全面的能源与碳排放管理视图，使管理者 能够清晰地掌握能源消耗和碳排放的关键指标。 通过此模块，管理者可以详细地了解企业的能源 使用情况和碳排放情况，从而更好地进行能源管 理和碳排放控制。在能耗方面，模块包括了设备 总览、数据总览以及年度能源使用趋势; 设备概 览可以让管理者快速了解企业内所有能源采集设 备的分布情况，数据总览则提供了各种能源消耗 数据的总体信息，年度能源使用趋势则展示了企 业一年内的能源使用情况，帮助管理者发现能源 使用的月度变化和长期趋势。而在碳排放方面， 模块涵盖了年度排放趋势、年度碳资产累计、碳 排放预警、碳减排分布以及节能技术改进项目的 记录。年度排放趋势展示了企业一年内的碳排放 情况，帮助管理者了解碳排放的变化趋势; 年度 碳资产累计则记录了企业一年内的碳排放总量， 帮助管理者了解企业的碳排放总量; 碳排放预警 则在碳排放达到一定阈值时提醒管理者，以便及 时采取措施; 碳减排分布则展示了在自发电、绿 色电力和节能技改方面的碳减排情况，帮助管理 者了解碳减排的分布情况; 节能技术改进项目的 记录则详细记录了企业进行的节能技术改进项 目，帮助管理者了解节能技术改进的效果。这使 得管理员能够全面了解平台的主要指标和运行状 况，进而优化能源结构，提高能效水平。通过此 模块，管理者可以更好地进行能源管理和碳排放 控制，从而实现企业的可持续发展。 图 2 数字化能碳驾驶舱 2. 2 智慧能管 在选煤厂的生产流程中，伴随着各种能耗数 据的产生，工作人员需每日通过现场仪表进行记 录与分析，这一过程既耗时又容易产生错误。然 而，通过引入智慧能管系统，能耗数据能够实现 自动采集和实时上传，从而显著提升选煤厂数据 处理的效率与准确性。这一技术的应用不仅减轻 了工作人员的劳动强度，还为管理层提供了及时 16 煤炭加工与综合利用 2025 年第 2 期 且精确的决策支持，进一步促进了选煤厂向绿色 低碳转型和智能化升级迈进，具体如图 3 所示。 图 3 智慧能管模块 2. 2. 1 数据采集 数据采集主要依赖于电表、水表等自动化设 备，这些设备能够全面覆盖电力、水资源等多领 域的能源消耗数据。在数据采集的过程中，实时 监控采集设备的运行状态和能耗数据，以确保设 备在数据采集期间的正常运作，并防止设备异常 情况引发数据波动的问题。 2. 2. 2 数据统计 数据统计主要是对选煤厂水、电等能耗数据 进行年、月汇总，统计一年或一月内各能源消耗 的累积量，以及每月或每天的能耗数据，直观地 展示用能的变化趋势。此外，模块可以根据日期 查询相关数据，并将查询的统计数据以表格的形 式进行导出、打印。 2. 2. 3 数据分析 数据分析主要是针对能效方面，包括能源消 费强度、能源消费结构、能源费用、用能预测、 能源数据收集计划、工艺流程能耗和车间班组能 耗。这些分析涵盖了能源多方面的指标，有助于 三河口选煤厂制定出更合理的能源管理策略。通 过对各项指标的深度挖掘，选煤厂可以逐步优化 能源消费模式，降低能源成本，提升能源使用效 率。同时，智慧能管模块还设置了能源报警，在 仪表设备报警时，给出报警原因并通过短信或系 统消息及时通知相关人员，确保能源问题得以及 时解决; 在用能超过阀值或增长异常时，系统同 样会发出预警，提醒管理者关注并及时调整用能 策略。 2. 3 智慧碳管 智慧碳管主要包括碳排放源管理、碳排放监 控、碳核算管理、碳分析管理、碳报告管理、碳 足迹管理、碳资产管理、生产经营管理和碳交易 管理。实现从碳足迹追踪到碳排放交易的全过程 管理，推动选煤厂在实现低碳生产方面迈出关键 步伐。 2. 3. 1 碳报告管理 选煤厂碳报告是针对选煤厂在一定时间范围 内温室气体排放情况进行量化、监测和分析的报 告，通过对碳报告的分析，选煤厂可以更加合理 地配置资源，提高能源利用效率，降低生产成本 和碳排放量。碳排放报告管理依托于对碳排放源 的监测指标，依据 《煤炭生产行业标准企业温室 气体排 放 核 算 方 法 与 报 告 指 南 ( 试 行) 》、GB 17167 《用能单位能源计量器具配备和管理通 则》、GB /T 32150 《工业企业温室气体排放核算 和报告通则》 以及国家、行业或地方的相关标 17 2025 年第 2 期 张明刚，等: 数字化能碳管理平台在三河口选煤厂的应用 准，精确核算了包括 CO2、CH4 在内的主要温室 气体排放量，并能自动生成碳排放报告文档，有 效减轻了人工负担 ［5］。 2. 3. 2 碳足迹管理 碳足迹通常是指一项产品或服务整个生命周 期内的温室气体排放量的总和，是衡量 CO2 排放 量的关键指标，具体而言，它涵盖了产品或服务 从生产、运输、最终使用到废弃处理的整个生命 周期的排放 ［6］。智慧碳管模块的碳足迹管理通过 设置产品的目标与范围和生命周期模型，对其从 资源开采到产品出厂或从资源开采到产品废弃的 部分阶段进行计算，得出产品的生命周期评价 ( LCA) 结果 ［7－8］。这一结果为选煤厂提供了重要 的决策支持，使其在产品设计、原料采购、生产 过程及废弃处理等环节中，能够更有针对性地实 施低碳策略。同时，通过智慧碳管模块的深度数 据分析，选煤厂还能预测市场趋势，为参与碳交 易市场做好准备，进一步推动企业实现绿色可持 续发展。 2. 3. 3 生产经营及碳资产管理 智慧碳管模块对三河口选煤厂的总产值、各 产品产量以及过程产品产量进行了详尽的表格统 计。同时，它还提供了直观的年碳资产累积图、 年碳排放占比图和年碳排放趋势图。在绿色资产 方面，涵盖了碳减排、绿色电力和节能技改三个 关键领域。碳减排部分记录了产品生产过程中实 现的减排量和相应的折算碳资产数值; 绿色电力 则是基于用电量和电力排放因子计算得出的减排 量; 节能技改部分则详细记录了节能项目的实施 情况。通过这些绿色资产数据，选煤厂能够清晰 地评估碳减排的成效，并据此优化其生产流程 ［9］。 3 数字化能碳平台的应用效果 在三河口选煤厂，数字化能碳管理平台的应 用显著提升了企业的运营效率和环境绩效。通过 智慧碳管模块，选煤厂实时监控和管理能源消耗 和碳排放，确保了各项指标符合国家和地方的环 保要求。通过碳排放数据的可视化展示，使得管 理层能够快速识别节能减排的潜在领域。 智慧能管模块通过精确的数据采集和统计， 帮助选煤厂优化了能源使用结构，降低了单位产 品的能耗。同时，数字化能碳驾驶舱的引入，使 得企业能够从宏观角度把握能源和碳排放的总体 情况，为决策提供了有力支持。 在碳资产管理方面，数字化能碳平台不仅提 供了详尽的碳资产数据，还帮助选煤厂制定了有 效的碳减排策略。通过平台的分析和建议，选煤 厂针对性地进行技术改造和流程优化，从而在保 证生产效率的同时，实现碳排放的持续降低。 4 结 语 数字化能碳平台在三河口选煤厂的深入应 用，不仅使选煤厂生产效率和管理水平得到了提 升，而且在环境保护方面也取得了积极的进展。 通过持续的监测和优化，选煤厂的碳排放量得到 了有效控制，为实现国家的碳减排目标贡献了 力量。 未来，三河口选煤厂将继续深化数字化能碳 平台的应用，探索更多节能减排的新技术和新方 法。相信通过不断的技术创新和管理优化，可以 进一步降低生产成本，提高资源利用效率，最终 实现绿色可持续发展。 参考文献 ［1］ 刘明奇，张小平，等． 典型露天煤矿全生命周期碳排放 核算及其区域环境影响 ［J］． 煤炭学报． ［2］ 王书辉． 基于先进燃烧技术的煤电机组碳排放控制研究 ［J］． 办公自动化，2024，29( 21) : 63－65． ［3］ 牟景成． 煤矿节能减排的相关问题讨论 ［J］． 清洗世界， 2024，40( 10) : 178－180． ［4］ 邹山亮，唐志亮，李 江，鲜军． 智能化能源管理在矿 区节能减排中的应用 ［J］． 大众标准 化，2024 ( 22) : 142－144． ［5］ 乔 庆，谢小风，邓慧萍，等． 基于全生命周期的加压 调蓄系统碳核算方法研究 ［J］． 给水排水，2024，60 ( 4) : 107－116． ［6］ 夏文丽． 基于碳排放因子法的建筑涂料碳足迹计算分析 ［J］． 涂料工业． ［7］ 沙泓宇，姜兴宇，等． 基于 LCA 的轮胎制造过程碳足迹 分析 ［J］． 化工进展． ［8］ 刘含笑，朱前林，等． 基于 LCA 方法的光伏产品碳足迹 量化评价与低碳设计 ［J］． 环境工程学报，2024，18 ( 10) : 1－10． ［9］ 苏小军，张 伟，梁超． 绿色资产管理业务的实践与发 展方向 ［J］． 中国外汇，2021( 8) : 64－66． ［10］ 李元军，王 超，杨永浩． 生产数字化交互平台建设与 探索 ［J］． 山东煤炭科技，2024，42( 4) : 179－182+186 +191． 18 煤炭加工与综合利用 2025 年第 2 期