在“双碳”目标和制造业成本控制的双重压力下,中国工业正经历一场深刻变革,由“规模扩张”转向“精益智造”。长城汽车旗下的核心动力系统子公司——蜂巢动力系统(江苏)有限公司(简称“江苏蜂巢动力”),凭借其发动机和电驱动技术的领先地位,已成为中国动力系统技术输出的佼佼者。然而,随着能源成本的急剧攀升,江苏蜂巢动力也面临着空压系统高能耗的严峻挑战。公司相关负责人坦言,空压节能已成为亟待解决的难题。
为了应对这一挑战,江苏蜂巢动力引入了深度智控(DeepCtrls)的DeepBot技术,通过“PhyAI”高精度建模与全局寻优技术,实现了系统性的节能改造。改造后,空压系统的能效显著提升,上午时段节能率高达14.90%,下午时段最高达到13.16%,综合能耗降低了12%,年节电量达到了170万kWh。
江苏蜂巢动力的空压系统复杂而庞大,包括一个母管供气系统、一个站房,以及四台离心空压、两台工频螺杆机、六台吸干机等设备。其中,三台离心空压常开,三台设置阶梯压力处于热备状态。缸盖、壳体、电枢等车间的用气量占比高达95%,而EPS车间的用气占比则为4%。然而,这一系统却面临着供需失衡、冗余运行、压力供给不均等三大问题。
为了解决这些问题,深度智控摒弃了传统的单点设备优化思路,而是采用了“数据驱动+机理模型”双引擎,对江苏蜂巢动力的能效体系进行了重构。通过三步策略,成功打通了节能的堵点:
首先,实现了从“粗放供给”到“精准滴灌”的流量控制。在EPS车间末端入口部署流量控制器,实现4bar的低压供气,并结合深度智控系统算法进行柔性控制流量,实现了均衡供风。
其次,实现了从“刚性管网”到“柔性气网”的弹性储能。在电枢车间采用缓冲柔调控制,并结合AI负荷预测模型提前五分钟预测调整空压产气量,保障了空压设备在50%卸载下可缓冲30秒的安全用气,解决了最不利压力用气点的高频波动问题,实现了末端轻量化的储能和节能。
最后,实现了从“经验驱动”到“PhyAI寻优控制”的系统寻优。通过本地化部署一套能效诊断系统,以空压系统各主要设备基本特性为基础,以系统的风量及压力负荷为依据,建立精准的能效模型。通过协调和控制各设备及风系统的联合运行,以空压系统整体能耗最低为控制目标,实时优化控制各设备的运行参数及运行状态。
在节能项目改造中,深度智控的“PhyAI”技术不仅实现了硬件设备的智能调控,更通过数据驱动的软实力升级,重新定义了工业节能的底层逻辑。通过实时采集末端车间的用气波动数据,构建动态负荷预测模型,实现了从“被动响应”到“主动预测”的转变。同时,针对空压机组频繁加卸载导致的寿命损耗问题,深度智控将产气压力限制在一个较小的波动区间内,实现了压缩空气的平稳输出。
深度智控还解决了系统假性需求导致的能耗浪费问题。例如,车间正常工作压力为0.48MPa,但实际平均压力却高达0.54MPa,虚高压力导致的能耗浪费十分严重。深度智控节能系统基于AI技术,自动控制执行假性需求压力值较小的压力,实现了损耗最低。
深度智控与江苏蜂巢动力的合作,不仅是一次技术上的成功突破,更是中国工业绿色可持续发展的典范。通过这一合作,江苏蜂巢动力成功实现了空压系统的节能改造,为企业的可持续发展注入了新的动力。