能源是工業(yè)自動化的基礎(chǔ)要素。在傳統(tǒng)工業(yè)體系中，能源供給相對穩(wěn)定、可預(yù)測，工業(yè)自動化的主要任務(wù)集中在保障安全生產(chǎn)、提升運行可靠性以及推動節(jié)能增效。但隨著能源轉(zhuǎn)型不斷深入，這一前提正在發(fā)生變化。能源系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)形態(tài)、運行方式和調(diào)度機制上的演進，使能源逐步從工業(yè)自動化的外部輸入條件，轉(zhuǎn)變?yōu)橛绊懮a(chǎn)組織方式和運行決策的重要變量。

施耐德電氣集團董事、高級副總裁、工業(yè)自動化業(yè)務(wù)中國區(qū)負責(zé)人丁曉紅指出：“能源轉(zhuǎn)型正在改變工業(yè)自動化的運行前提。工業(yè)自動化與能源系統(tǒng)的關(guān)系，正迫切地轉(zhuǎn)向更為積極的‘主動耦合’。缺乏主動高效的協(xié)同融合，工業(yè)自動化將難以適應(yīng)能源轉(zhuǎn)型帶來的深刻變革。”

施耐德電氣集團董事、高級副總裁、工業(yè)自動化業(yè)務(wù)中國區(qū)負責(zé)人丁曉紅

長期來看，能源轉(zhuǎn)型持續(xù)推動工業(yè)自動化能力演進，而工業(yè)自動化能力的提升，又反向加速能源轉(zhuǎn)型向縱深推進。兩者之間，正在形成一個彼此賦能、不斷累積動能的協(xié)同飛輪，推動產(chǎn)業(yè)加速發(fā)展。

能源轉(zhuǎn)型推動工業(yè)自動化全面進化

能源轉(zhuǎn)型對工業(yè)自動化的促進作用，體現(xiàn)在能源生產(chǎn)、能源使用以及能源系統(tǒng)運行等不同層面。

在能源生產(chǎn)側(cè)，系統(tǒng)運行更復(fù)雜，對工業(yè)自動化提出了更高要求。傳統(tǒng)以煤電、油氣為主的集中式能源體系運行穩(wěn)定，工業(yè)自動化聚焦于過程控制、效率優(yōu)化和排放管理等。隨著能源結(jié)構(gòu)逐步多元化，系統(tǒng)運行復(fù)雜度隨之上升，對預(yù)測、協(xié)調(diào)和整體優(yōu)化能力提出了更高要求。這促使工業(yè)自動化升級基于數(shù)據(jù)、模型和算法的預(yù)測與優(yōu)化能力，在保障傳統(tǒng)能源高效安全生產(chǎn)的同時，也為新型能源的穩(wěn)定運行和規(guī)模化應(yīng)用提供技術(shù)支撐。

在能源使用側(cè)，能源成為影響生產(chǎn)運行的關(guān)鍵變量，工業(yè)自動化更需統(tǒng)籌工藝與能效。對工業(yè)企業(yè)來說，能源不僅是成本問題，也在很大程度上影響著工藝穩(wěn)定性和整體運行效率。由此，驅(qū)動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和過程自動化在工藝控制與能源管理之間的協(xié)同程度持續(xù)提升，成為連接生產(chǎn)效率與能效目標的重要節(jié)點。同時，工業(yè)軟件正通過整合設(shè)備運行、工藝流程和能耗數(shù)據(jù)，為跨層級、全生命周期的優(yōu)化提供基礎(chǔ)條件，推動工業(yè)自動化體系向更加數(shù)字化的方向演進。

在系統(tǒng)運行側(cè)，能源系統(tǒng)的運行邏輯變化，對工業(yè)自動化提出更新的要求。例如以高比例可再生能源為特征的新型電力系統(tǒng)，強調(diào)源網(wǎng)荷儲協(xié)同和雙向互動，工業(yè)用戶在其中逐步從單向用能主體，轉(zhuǎn)變?yōu)榫邆湟欢ㄕ{(diào)節(jié)能力和參與深度的系統(tǒng)組成部分。這對工業(yè)自動化系統(tǒng)提出了新要求，需要在互操作性、實時響應(yīng)和安全性等方面持續(xù)提升，以支撐生產(chǎn)系統(tǒng)與電力系統(tǒng)之間的協(xié)同運行。

丁曉紅表示：“能源轉(zhuǎn)型正在成為工業(yè)自動化能力演進的強大催化劑。工業(yè)自動化正在從設(shè)備控制，走向系統(tǒng)協(xié)同，從工廠內(nèi)部，走向與能源體系的深度融合。”

反過來，工業(yè)自動化成為能源轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵推動力

能源轉(zhuǎn)型對工業(yè)自動化具有牽引作用，而工業(yè)自動化的持續(xù)升級，也在反向成為能源轉(zhuǎn)型加速落地的重要支撐。

在這一雙向賦能的過程中，整體能效優(yōu)化是最終目標。中低壓變頻器作為實現(xiàn)能效優(yōu)化的關(guān)鍵技術(shù)底座，通過精確控制電機轉(zhuǎn)速，使輸出功率與實際負載實時匹配，實現(xiàn)按需供能，是降低驅(qū)動系統(tǒng)能耗的核心技術(shù)路徑之一。依托這一基礎(chǔ)能力，工業(yè)自動化在決策、生產(chǎn)與系統(tǒng)協(xié)同三大層面發(fā)揮推動能源轉(zhuǎn)型的引擎作用。

作為決策引擎，工業(yè)自動化正幫助企業(yè)從經(jīng)驗驅(qū)動，轉(zhuǎn)向以數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的能效管理。通過對生產(chǎn)、能源與運行數(shù)據(jù)的系統(tǒng)整合，企業(yè)得以更清晰地理解能源使用結(jié)構(gòu)和效率表現(xiàn)，從而實現(xiàn)更精準、更前瞻的管理決策。在山東一家大型石油化工企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型實踐中，施耐德電氣以AVEVA PI System運營大數(shù)據(jù)平臺為核心，整合先進過程控制與實時優(yōu)化能力，對關(guān)鍵生產(chǎn)與能耗數(shù)據(jù)進行持續(xù)分析，幫助企業(yè)減少運行波動和無效操作，生產(chǎn)能耗得到實質(zhì)性改善。

作為柔性引擎，工業(yè)自動化正在提高產(chǎn)線的生產(chǎn)能效。在多品種、小批量生產(chǎn)需求逐漸增加的背景下，具備快速調(diào)整能力的工業(yè)自動化系統(tǒng)，有助于企業(yè)在保持生產(chǎn)效率、提升業(yè)務(wù)附加值的同時，降低能源消耗和資源浪費。在一家新材料企業(yè)的新產(chǎn)品中試車間中，施耐德電氣基于控制器和批處理系統(tǒng)構(gòu)建了柔性制造架構(gòu)，通過將配方管理與批次控制軟件化，企業(yè)在不頻繁修改底層程序的前提下，實現(xiàn)了穩(wěn)定生產(chǎn)與高效換線。

作為協(xié)同引擎，工業(yè)自動化正在幫助工業(yè)負載更好地融入能源系統(tǒng)運行。在新能源接入的背景下，其波動性與工業(yè)工藝對連續(xù)性和穩(wěn)定性的要求之間存在矛盾。如果缺乏有效協(xié)調(diào)，能源側(cè)的波動容易轉(zhuǎn)化為工藝層面的擾動，從而影響系統(tǒng)運行的安全性與可靠性。圍繞這一現(xiàn)實挑戰(zhàn)，在某氫能冶金化工產(chǎn)業(yè)示范項目規(guī)劃中，施耐德電氣通過ETAP電力系統(tǒng)仿真平臺與AVEVA工藝動態(tài)模擬軟件的聯(lián)合應(yīng)用，構(gòu)建了覆蓋風(fēng)電、制氫與化工過程的綜合模型，對新能源波動與連續(xù)工藝之間的潛在沖突進行識別與評估，為后續(xù)耦合系統(tǒng)的運行策略和控制方案提供依據(jù)。

正如丁曉紅所言：“從智慧決策到柔性生產(chǎn)，再到源荷協(xié)同，工業(yè)自動化在多個層面發(fā)揮引擎作用，為能源轉(zhuǎn)型帶來系統(tǒng)性價值，并最終持續(xù)推動整體能效的提升。”

能源轉(zhuǎn)型與工業(yè)自動化協(xié)同發(fā)展，引領(lǐng)電氣化、自動化與數(shù)智化融合的未來

展望未來，能源管理與工業(yè)自動化的深度融合，正在推動形成更加高效、智能、可持續(xù)的產(chǎn)業(yè)體系，而其技術(shù)底座是軟件定義的架構(gòu)。通過打破軟硬件耦合邊界，能源數(shù)據(jù)、生產(chǎn)數(shù)據(jù)與設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)得以在同一平臺匯聚，為系統(tǒng)的持續(xù)優(yōu)化創(chuàng)造條件。

基于這一趨勢，施耐德電氣提出“能源科技伙伴”定位，通過電氣化、自動化與數(shù)智化融合，持續(xù)推動能源轉(zhuǎn)型與產(chǎn)業(yè)進步。工業(yè)自動化業(yè)務(wù)是施耐德電氣能源科技戰(zhàn)略的核心支柱。為加速能源變革的步伐，施耐德電氣正通過開放的、軟件定義的架構(gòu)重新定義工業(yè)自動化，使之成為滿足能源轉(zhuǎn)型新需求、創(chuàng)造全新價值的核心力量。

憑借在能源管理和工業(yè)自動化領(lǐng)域的長期技術(shù)積累，以及“中國中心”戰(zhàn)略的深入實施，施耐德電氣正在將全球領(lǐng)先的技術(shù)與中國市場需求深度結(jié)合，為中國企業(yè)的數(shù)智化和綠色化轉(zhuǎn)型提供強有力支撐。

在今年漢諾威工業(yè)展上，施耐德電氣展示的一體化能源管理與過程自動化解決方案，覆蓋了從數(shù)字孿生驅(qū)動的設(shè)計到節(jié)能型運營的全生命周期技術(shù)和方案，幫助企業(yè)在降低能源成本、提升過程能效的同時，增強整體運營韌性。

丁曉紅強調(diào)：“當能源成為生產(chǎn)決策的重要變量，當碳排放逐步影響產(chǎn)品競爭力，工業(yè)企業(yè)真正需要的，是貫穿能源、生產(chǎn)和運營全鏈條的系統(tǒng)化能力。能夠提供這種端到端解決方案的廠商，將在新一輪產(chǎn)業(yè)變革中占據(jù)制高點。”