�N����65 ���� �0 ���� 基于 5G 和工业互联网的冶金尘泥循环 利用绿色智能工厂 赵国宾 赵俊杰 祁萌 杨慧 顾银琴 (永卓控股有限公司,张家港 215600) 摘要:永卓控股旗下的永钢集团冶金尘泥循环利用绿色智能工厂使用 5G、工业互联网、大数据等技术改 善了传统的大体量、粗放式、弱研发、轻环保的管理模式,实现了生产集控化、安环可视化、作业无人化、 点检智能化、协同高效化、管理智慧化 关键词:5G;工业互联网;大数据;绿色工厂 中图分类号:F426. 32;TF08 文献标志码:A 引用格式:赵国宾,赵俊杰,祁萌,等 . 基于 5G 和工业互联网的冶金尘泥循环利用绿色智能工厂[J]. 信 息通信技术与政策, 2023,49(11):55-64. DOI:10. 12267/ j. issn. 2096-5931. 2023. 11. 008 合四 要素协同创新,实现了生产管理、质量管理、设备运行、 能源管控、物流运输、环境监控等企业运营管控智慧化。 1 基于 5G 和工业互联网的绿色智能工厂的 设计意义 1. 1 建设冶金尘泥循环利用绿色智能工厂,是钢铁行 业企业落实政策、合规经营的必经之路 钢铁冶金工业的发展促进了经济的快速增长,为 经济建设提供了物质保障,但冶炼生产所产生的大量 废渣、废物等也成为了环境污染的主要来源。

园区向低碳化和数字化转型营造了良好的政策环境及发展指引。 零碳智慧园区的建设目标是在园区规划建设管理等方面系统性地结合“碳中和”理念，综合利用节能、减排、碳汇，碳捕集利用、碳交易等技术或方法，通过产业、 设施和资源的低碳化、循环化利用，在园区内部实现碳净排放量接近或达到零，生产、生态、生活深度融合。其中，低碳化的能源系统是零碳智慧园区建设的核心。同 时，数字化将成为园区智慧化管理和零碳转型的关键赋能手段。 零碳智慧园区的 化石能 源消费比重达到25%左右，风电、太阳能发电总装机容量达到12亿千瓦以上；森林覆盖率达到25%左右，森林蓄积量达到190亿立方米，二氧化碳排放量达到峰值并实现稳 中有降。到2060年，绿色低碳循环发展的经济体系和清洁低碳安全高效的能源体系全面建立，能源利用效率达到国际先进水平，非化石能源消费比重达到80%以上，碳中 和目标顺利实现，生态文明建设取得丰硕成果，开创人与自然和谐共生新境界[2]。 自“双碳”目标提出以来，一系列顶层文件和关键政策的相继发布，指引并推动着园区零碳转型。国家发改委在《“十四五”循环经济发展规划》中提出推进循环经 济发展，构建绿色低碳循环的经济体系，鼓励园区推进绿色工厂建设[7]。2021年年底，国家发改委与工信部发布《关于做好“十四五”园区循环化改造工作有关事项的 通知》，明确建设循环化园区，加快推动产业园区绿色低碳循环发展，提高资源能源利用效率，助力实现碳达峰碳中和目标[8]。同期，住建部和工信部等部门分别在

图 1-2 近年来中国政府发布的园区转型发展主要政策 .......................................... 4 图 1-3 中国政府多部门协同推进工业园区绿色低碳循环发展[4] ........................... 5 图 2-1 工业园区能源输入输出示意图 ......................................... 防治手段及环境管理能力落后 于经济发展步伐，使其成为了高污染区域的代名词，因园区环境问题引发的新闻 曝光和社会矛盾时有发生[11]。处理好经济发展与节约资源、保护环境的关系，推 进绿色、低碳、循环发展，是园区建设管理所面临的关键问题[12]。 3 图 1-1 全国国家级和省级工业园区分布 中国工业园区的绿色低碳转型发展迫在眉睫，研究园区低碳发展途径与潜力 也尤为重要。中 提供了更多的合规灵活性，意味着 工业界可以有更多的决策空间来最大限度降低碳政策目标下的执行成本。 1.2.2 十八大以来中央政府出台系列政策加快园区绿色转型和创新发展 工业园区绿色、低碳、循环发展是工业领域建设生态文明、打好污染防治攻 坚战的重要抓手[17, 18]，也是落实国家温室气体减排计划的重要途径[19]。2013 年 以来，中国政府出台了一系列园区转型升级和创新发展的政策文件（图

国务院发展研究中心资源与环境政策研究所 助理研究 高 硕 落基山研究所电力系统与可再生能源项目主管 郝一涵 落基山研究所甲烷及非二氧化碳控排项目乡村和农业公平转型项目部门主任 李抒苡 落基山研究所重工业与循环经济部门主任 刘雨菁 落基山研究所电力系统与可再生能源部门主任 王 喆 落基山研究所交通、氢能和清洁技术投融资部门主任 张沥月 落基山研究所电力系统与可再生能源项目高级咨询师 专家按姓名拼音顺序排列。 能源系统：面向零碳发展的能源综合解决方案.............................................................20 3.2.物质流碳管理：推动产业耦合、循环经济与低隐含碳建设.............................................23 3.3.投融资与商业模式：拓宽零碳园区建设的资金渠道............... 1/5~1/6，将对我国双碳目标产生巨大贡献。 建设零碳园区需要全面、系统的解决方案，不仅涉及绿色能源与电力供应、建筑、交通以及工业等多个系统之间 的协调联动，还需同步推进关键支撑机制的建设，例如绿色与转型金融、循环经济，以及有效的碳排放与碳资产 管理体系。最终目标是引导经济增长走上一条既能实现碳中和，又具备长期可持续性的高质量发展道路。 中国在零碳园区建设方面已打造出一批示范项目。这些园区成为大规模绿色电力消纳的核心平台，也是推动电力

管理部门 ↓ 四、能源管理解决方案 五、预期效果 三、能源管理现状与需求分析 一、国家能源政策解读 二、能源管理体系分析 目 录 序号 大类 细分 计量方式 备注 1 水 新鲜水、 循环水、 凝结水、脱盐水、脱氧水、 冷冻水 流量计 2 电 110KV 、 20KV 、 6KV 、 380V 、 220V 电表 二次能源 3 汽 低压、 中压、高压 流量计 二次能源 4 风 氮气、 储运、罐区 办公、生活 热电、水务 外部单位 能源装置 运输 电网 能源和耗能工质 数量和单位 折算为标准油系数 （单位 kg ） 电 1 kWh 0.26 新鲜水 1 t 0.17 循环水 1 t 0.1 软化水 1 t 0.25 除盐水 1 t 2.3 除氧水 1 t 9.2 凝汽式蒸汽轮机凝结水 1 t 3.65 加热设备凝结水 1 t 7.65 燃料油 1 t 1000 ） 380V 电网 6. 能源管理解决方案 - 能源平衡节 点 T1 循环冷却水泵 A/B/C （ 450kW ） 变电站 2 T1-1 冷却塔风机 A/B/C/D （ 160kW ） 能源计量网络图 - 电网 热媒循环泵 A~D （ 315kW ） 冷水泵 A~H （ 55kW ） 循环冷却水泵 A~E （ 280kW ） 空压机 （ 450kW ） 其他 380V

下列术语和定义适用于本文件。 1) 冷板式液冷系统 cold plate liquid cooling system 由二次侧冷却系统、一次侧冷却系统、监控系统等组成。通过冷板将元器件 的热量间接传递给封闭在循环管道中的冷却工质，通过一个或者多个冷却回路热 交换传递，最终将设备热量排至室外的系统。 2) 分集液器 manifold 包含多路分支或接口，用于连接冷量分配单元与冷板的管道系统，为机柜内 管及配套组件，分别形成闭合回路，实现连接二次侧设备和冷却工质的均匀分配。 智算中心冷板式液冷云舱技术白皮书 7 4) 冷量分配单元 CDU coolant distribution unit 为冷却液提供循环动力，通过换热器将其热量传递至一次侧系统冷源，实现 冷却介质的降温，服务于多台机柜的冷量分配单元。 5) 水氟双冷源列间空调 Dual Cooling Row 一种结合水冷与压缩机制冷双 一次侧冷却系统是冷量分配单元（CDU）室外循环系统，其与外界环境之间进 行热交换的循环系统。与外部冷却塔等外部散热设备相连，冷却工质在管路中循 环将二次侧冷却系统内的热量传递至室外或余热回收装置的冷却系统。对于冷板 式液冷设备，主要包含管道，冷却工质过滤系统，阀门、传感器等。 8) 二次侧冷却系统 secondary side cooling system 二次侧冷却系统是机柜与冷量分配单元之间进行热交换的循环系统。与服务

法律、政策方面的专家为主力。NRDC 自上个世纪九十年代中起在中国开展环保工作，中国项目现有成员 40 多名。NRDC 主要通过开展政策研究，介绍和展示最佳实践，以及提供专业支持等方式，促进中国的绿色发展、 循环发展和低碳发展。NRDC 在北京市公安局注册并设立北京代表处，业务主管部门为国家林业和草原局。 所使用的方正字体由方正电子免费公益授权 封面图片：江苏盐城的零碳园区｜图源：Zhou Xiaohang/NRDC 基础设施绿色化 .................................................................................. 30 5.5 资源利用循环化 ...................................................................................31 5.6 运营管理数智化 绿色供应链逻辑溯源型园 区；对于传统产业集聚区域，打造生产方式绿色转型园区。 报告提出江苏零碳园区建设的重点任务，包括能效水平标杆化、生产过程清洁化、 能源供给零碳化、基础设施绿色化、资源利用循环化和运营管理数智化等方面，并从强化 政策协同发力、强化技术系统支撑、强化场景创新牵引三个维度提出江苏零碳园区建设 的建议。 新型电力系统助力零碳园区建设 | 2 | 1 研究背景和意义

省工程咨询中心有限公司、中国能源建设集团江苏省电力设计院有限公司、天合光能股份有限公司、江苏 射阳港经济开发区、江苏大丰港经济开发区、远景能源有限公司、江苏龙腾工程设计股份有限公司、江苏 省循环经济协会、江苏省质量和标准化研究院、江苏省环境科学研究院、小麦新能（北京）科技有限公司。 本文件主要起草人：董伟、涂远东、曹圆媛、黄叶飞、冯大伟、苏庆、韩亚西、潘卓兮、何骞、张勇、韦林圻、 杨林 瓦、光伏幕墙等建 材型光伏技术。 5.3.2 新建公共建筑及其他大型公共建筑应按照二星级及以上绿色建筑标准设计建设，选用可循环材 料、可再利用材料、绿色建材等。按照 GB/T 51350 开展近零能耗建筑建设。 5.3.3 应提高园区支路网密度，改进道路微循环，推动园区重要节点快速连通。 5.3.4 应合理布局建设充换电设施、加氢站，配建慢行交通系统，建设智慧路灯、发电步道等辅助设施。 机统一的网络系统，应对园区绿地的植物类 型、植被配置、立地条件等空间精细管控，提升绿地整体增汇减碳效能。 5.3.9 应推进园区内物流、仓储、供电、供热、供水、厂房和环保等基础设施进行绿色化、循环化改造，促进 各类基础设施的共建共享、集成优化，降低基础设施建设和运行成本，提高运行效率。 5.4 绿色生产 5.4.1 应推行产业绿色招商，建立招引项目预评估机制，对新招引项目、改扩建项目开展预审绿色评估，

    (4) 式中： tLHW 为 t 时刻热水负荷；THW、TTW 为生活热 水供应温度、自来水进水温度；t 为调度间隔。 为最大限度利用太阳能热水系统供热水，贴近 其循环泵利用温差起停控制特性，以每个调度时刻 生活热水预热罐热水温度 tT PT 最大为目标： PT max tT (5) 太阳能集热器运行约束见式(6)—(8)： SC SC V T T t       (11) 式中： TSC,HT 、 TSC,HT 为集热器和热水箱之间的 温差上下限； T HT,PT 为利用温差控制热水箱和预 热罐之间循环泵启停的温差下限； tT HT 为 t 时刻太 阳能热水箱温度；其高温保护温度为 THT,MAX；热 水箱容积为 VHT； QtHT,PT 为热水箱向预热罐的热传 递功率。 假设预热罐中的热水在进入贮热罐前和太阳 1 ( ) / t t t t Q Q c V T T t       (14) 式中： tT PT 为 t 时刻生活热水预热罐温度； T HT,PT  为热水箱、预热罐之间循环泵启停温差上限； PT,ST Qt 为预热罐向贮热罐热传递功率。设定生活热水预热 罐自动补水，其蓄水量恒为 VPT。 生活热水预热罐供热水功率和蓄热式电锅炉 系统供热水功率见式(15)、(16)：

利用，提高工作效率，改善服 务质量。 教室资产管理系统是一个真正网上管理系统，可以让管理人员在校园网 上实施多项管理活动，传递管理信息。管理的对象涵盖了学校教室内各类固定 资产，包括内循环设备、外循环设备、设备耗材等，并对设备所属属性不同进 行分类型管理。系统的功能几乎覆盖了教室内所用的固定资产管理业务活动， 包括教室设备新增、领取、归还、状态、分布、统计等。 资产管理系统分为三个部 添加，并生成资产信息二维码，供相关人员进行信息查询。 外循环设备 支持对教室所用设备的可移动使用设备（如：无线话筒、激光笔 等）进行归类管理，支持对外循环的类型、采购时间、设备类型 采购人、价格等进行信息进行添加，并生成资产信息二维码，供 相关人员进行信息查询。 内循环设备 支持对教室所用内部大型设备（如：交互一体机、电脑等大型设 备）进行归类管理，支持对内循环设备的类型、采购时间、设备 类型采购人、价格等进行信息进行添加，并生成资产信息二维 支持对教室内的资产相产操作进行记录。每个用户在资产系统的 每条操作都会进行记录，做到即用即查 3.5.3.1. 资产入库 教室资产管理系统支持三大类型的设备分类，具体包括设备耗材、外循 环设备、内循环设备； 设备耗材：教室内教师和管理人员所使用的设备，如：电池、粉笔、信 号线等耗材产品，支持手动增加可以对资产名称、设备类型、采购人、采购时 间、数量、创建时间进行操作，数据列表可以采用倒序的方式进行显示。