工業(yè)制造邁向綠色和智能
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導(dǎo)讀：21世紀(jì)被稱為“城市世紀(jì)”，預(yù)計(jì)到2050年，地球70%三菱PLC人口將居住在城市內(nèi)�？焖俪鞘谢徒�(jīng)濟(jì)全球化、氣候變暖彼此層疊，對城市生態(tài)系統(tǒng)造成壓力。據(jù)測算，當(dāng)前城市面積只占地球的1%，每年消耗的能源卻占全球的75%。歐盟區(qū)域政策專員哈恩指出，中國在這方面遇到的挑戰(zhàn)為嚴(yán)峻，為此城市必須變得更加智能。 打造智能大都市
在交通系統(tǒng)、能源系統(tǒng)、水系統(tǒng)、公共服務(wù)系統(tǒng)和建筑系統(tǒng)間進(jìn)行快速效溝通
漢諾威工博會去年推出了大都市解決方案展，廣受各界歡迎。本屆工博會在26號展館集中展示了工業(yè)企業(yè)在都市交通、建筑、能源、水務(wù)等問題上的構(gòu)想和產(chǎn)品。
西門子公司基礎(chǔ)設(shè)施和城市部的威爾姆斯對記者表示，上很多城市的規(guī)劃同可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)之間存在巨大落差，為此西門子去年成立了基礎(chǔ)設(shè)施和城市部，并推出了綠色城市指數(shù)，綜合分析城市水、能源、政府治理、空氣質(zhì)量、交通設(shè)施等各方面指標(biāo)。他強(qiáng)調(diào)，城市綠色指數(shù)沒有單純的好壞之分，而是協(xié)助城市決策者制訂出更可持續(xù)的解決方案。
威爾姆斯演示了北京的綠色指數(shù)得分：水的質(zhì)量于平均水平，二氧化碳排放以及空氣質(zhì)量低于平均水平，總體評分處于中等�！氨本┡υ诮�(jīng)濟(jì)增長的同時保護(hù)環(huán)境，投入巨大，但仍然面臨環(huán)境挑戰(zhàn)”。他認(rèn)為，城市必須在環(huán)境質(zhì)量、民眾生活水平和保持經(jīng)濟(jì)競爭力之間找到平衡，三者缺一不可。
西門子正在為很多城市提供咨詢，為其尋找佳平衡點(diǎn)，或者確定城市優(yōu)先發(fā)展策略。比如西班牙巴塞羅那就接受建議，引入了混合動力公交汽車。
為什么企業(yè)家要做市長的事情？對于這個問題，施耐德電氣公司的拉吉樂表示，大都市解決方案需要各個利益相關(guān)方的長期協(xié)作，這其中也孕育著無窮的商機(jī)。城市內(nèi)存在五個系統(tǒng)：交通系統(tǒng)、能源系統(tǒng)、水系統(tǒng)、公共服務(wù)系統(tǒng)和建筑系統(tǒng)�！俺鞘械闹悄芫褪沁@五個系統(tǒng)的智能化，并且相互進(jìn)行快速有效溝通”。他表示，現(xiàn)代化的基礎(chǔ)設(shè)施是應(yīng)對城市挑戰(zhàn)的關(guān)鍵，其中首先要關(guān)注的領(lǐng)域就是能源、水和垃圾處理、城市交通和環(huán)境保護(hù)。
法國奧巴爾濱海發(fā)展局則介紹了它們的可持續(xù)區(qū)域發(fā)展規(guī)劃。2005年，四座法國臨海城市敦刻爾克、加來、布洛涅和圣奧梅爾聯(lián)合組建了奧巴爾濱海發(fā)展局，將物流和環(huán)保相關(guān)產(chǎn)業(yè)作為優(yōu)先發(fā)展方向。目前，這一區(qū)域內(nèi)擁有154家產(chǎn)業(yè)園區(qū)，涵蓋海上風(fēng)電、生物能源、水和垃圾處理、生態(tài)材料等領(lǐng)域。
以瑞士ABB公司為首的一些企業(yè)和研究所合作演示了“智能房屋”系統(tǒng)。智能房屋內(nèi)所有電器都由一個終端控制，并同智能電網(wǎng)溝通，隨時獲取用電負(fù)荷和電價(jià)變化。用電緊張時，終端能夠自動暫停洗衣機(jī)等家電的運(yùn)轉(zhuǎn)；當(dāng)可再生能源進(jìn)入電網(wǎng)，或者電價(jià)下降時，終端又自動啟動家用電器。使用智能房屋系統(tǒng)，不僅能減少二氧化碳排放，而且可為家庭節(jié)省電費(fèi)。據(jù)悉，瑞典斯德哥爾摩的皇家港口區(qū)改造項(xiàng)目已引入了該系統(tǒng)。
提效率即環(huán)保
今天技術(shù)在全球市場的成功依賴于經(jīng)濟(jì)上的效率、質(zhì)量和安全，明天技術(shù)的本質(zhì)將是資源利用效率
在很多展館可以見到“提資源效率就是綠色環(huán)�！钡臋M幅。德國漢諾威展覽公司董事局主席馮睿實(shí)博士指出，有關(guān)可持續(xù)發(fā)展和能源過渡的熱烈討論正在加速推進(jìn)全球工業(yè)創(chuàng)新進(jìn)程，而全球工業(yè)界也決心將面臨的挑戰(zhàn)轉(zhuǎn)化為發(fā)展機(jī)遇。只有將效率的工藝、環(huán)境可承受的材料與可持續(xù)發(fā)展的產(chǎn)品巧妙結(jié)合，工業(yè)企業(yè)才能在充滿活力的國際市場中保持競爭力。
德國電氣和電子制造商協(xié)會的報(bào)告顯示，從能源的產(chǎn)出到消費(fèi)，其中的80%都在使用、輸送和轉(zhuǎn)換過程中損耗掉了。要減少這種損耗，需要將節(jié)能方法同成本節(jié)省措施相結(jié)合。其中僅僅采用過程自動化，就可以平均節(jié)能15%。
以水泥生產(chǎn)為例，水泥行業(yè)的耗能主要來源于回轉(zhuǎn)窯，磨細(xì)的生料要在其中以1450攝氏度的溫煅燒。使用現(xiàn)代的氣體分析儀通過連續(xù)測量氧氣、一氧化碳、二氧化碳、一氧化氮和二氧化硫的含量，就可以測算回轉(zhuǎn)窯佳節(jié)能值。目前全球有200多臺回轉(zhuǎn)窯采用這種方法優(yōu)化了燃燒過程，減少二氧化碳排放2000萬噸。
目前范圍內(nèi)約有3億臺電動機(jī)應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)中，并以每年10%的速度增長。使用智能化的能量自動控制、現(xiàn)代化的能量傳輸和電氣元件，可將能量消耗降低30%。這相當(dāng)于節(jié)電17億千瓦時，即290座核電站的年發(fā)電量。東芝三菱電氣新推出了TMDrive—MVG2壓變頻器，節(jié)能效率進(jìn)一步提升。
德國康迪泰克創(chuàng)新部門的保爾森對本報(bào)記者說：“節(jié)能就是創(chuàng)收。”該公司推出一種工業(yè)保溫橡膠，工作溫度在零下50攝氏度至250攝氏度之間，同普通隔熱保溫材料相比，它的大特點(diǎn)是能自由變形，易于修補(bǔ)，適用于復(fù)雜環(huán)繞的管線。
保爾森比劃著一段二三十厘米長的管線說，一些機(jī)器輸送的熱量很，假設(shè)它一年365天都保持200攝氏度的溫，在不加任何保溫材料的情況下，一年造成的熱量損失相當(dāng)于500歐元。使用他們的保溫材料，材料費(fèi)加1個小時的工時費(fèi)100多歐元，熱量損失可減少70%，這么一算，一年能節(jié)約250歐元。
效率使用資源需要一整套技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的保證。德國萊茵TUV集團(tuán)首席執(zhí)行官曼弗雷德·白萊恩博士接受本報(bào)記者采訪時表示，過去技術(shù)的核心問題是技術(shù)安全，今天它在全球市場的成功依賴于經(jīng)濟(jì)上的效率、質(zhì)量和安全，明天，技術(shù)的本質(zhì)將是資源利用效率。工業(yè)界的重心將越來越轉(zhuǎn)向提資源利用效率的技術(shù)方案，既包括原材料、能源和工業(yè)原料的效使用，也包括金融和人力資源，以及時間的效利用。終,在改善效率的同時，讓人類社會和自然環(huán)境都受益。
白萊恩表示，中國確定了建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會的戰(zhàn)略，大力培育綠色制造業(yè)和可再生能源產(chǎn)業(yè)，在這方面萊茵TUV集團(tuán)擁有相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)檢測專家。目前全球60%的光伏產(chǎn)品接受他們的技術(shù)檢測，在深圳的實(shí)驗(yàn)室已開始了電動汽車電池檢測服務(wù)，在上海的公司也配備了電動汽車充電系統(tǒng)和汽車配件的檢測專家。
電動交通正熱門
電動汽車發(fā)展面臨的共同難題是電池容量不足，價(jià)格較，充電站等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)也至關(guān)重要
充電站通過風(fēng)能、太陽能發(fā)電儲存電力，為電動汽車充電，這是未來綠色出行零排放的理想模式。在漢諾威工業(yè)博覽會的“電動交通”展區(qū)，從各式各樣的電動汽車模型、概念車，到可再生能源充電站，再到配套的智能電網(wǎng)系統(tǒng)，各個環(huán)節(jié)的產(chǎn)品、概念可謂應(yīng)有盡有,“綠色、智能”的理念得到了多種形式的表達(dá)。
德國人工智能研究中心展出的代號“EO” 的小型兩座純電動概念車顯得十分小巧、靈活、智能。配上信號通訊系統(tǒng)后，每輛這種電動汽車可以作為一個單體進(jìn)行串聯(lián)，組成前后相連的“連體車”。串聯(lián)后，電力不足的單體車還可以從同組的其他車上獲得電力。增加自動駕駛功能后，對車的控制也將實(shí)現(xiàn)智能化。乘客到達(dá)目的地后，可以給車輛發(fā)出指令，使其自行尋找車位停車。
電動汽車可以成為未來能源生產(chǎn)、分配、消費(fèi)結(jié)構(gòu)深層次調(diào)整后的一環(huán)。在卡爾斯魯厄理工學(xué)院演示的一套未來家庭能源智能分配控制系統(tǒng)中，電動汽車不僅是電力消費(fèi)者，還發(fā)揮著電力存儲和調(diào)節(jié)的功能。家庭能源控制中心分析電網(wǎng)提供的用電峰和低谷數(shù)據(jù)，并決定電動汽車的電池是從電網(wǎng)充電還是向電網(wǎng)供電。這可以對風(fēng)能、太陽能等可再生能源發(fā)電給電網(wǎng)造成的不穩(wěn)定性進(jìn)行反向調(diào)節(jié)。
參與電動汽車研發(fā)的不僅有各大傳統(tǒng)汽車廠商，還有一些相關(guān)行業(yè)的企業(yè)、校以及科研機(jī)構(gòu)。德國工業(yè)巨頭西門子公司就展出了與德國保時捷車改裝企業(yè)RUF合作開發(fā)的純電動汽車樣品，主要用于對未來電動汽車的充電站等配套設(shè)施進(jìn)行測試研究。
電動汽車的未來十分誘人，但要實(shí)現(xiàn)這一理想仍有很長的路要走。德國電氣和電子制造商協(xié)會專家沃勒斯海姆對本報(bào)記者表示，雖然各大汽車廠商都在推出純電動汽車，但電動汽車發(fā)展面臨的共同難題是電池容量不足，價(jià)格較。另一位專家費(fèi)舍爾介紹，電動汽車是發(fā)展趨勢，目前還不清楚的是會以何種方式實(shí)現(xiàn)。在機(jī)場、港口、社區(qū)，這種相對小范圍的電動車應(yīng)用已經(jīng)得到了很好的推廣。
鑒于此，電動汽車的設(shè)計(jì)要考慮電池續(xù)航能力問題。大眾汽車公司展出的純電動郵政概念車，屬于電動車中較大的車型，增加了電池?cái)?shù)量，設(shè)計(jì)僅用于在市區(qū)行駛。同屬大眾公司的“NILS”單座概念車為在市區(qū)和城郊往返的上班族設(shè)計(jì)，車身小、輕，減少了電池負(fù)擔(dān)，100公里的續(xù)航里程一般能滿足在市區(qū)和城郊之間往返。
城市充電站等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)對發(fā)展電動汽車至關(guān)重要。柏林—勃蘭登堡地區(qū)是德國4個電動交通試點(diǎn)地區(qū)之一，已建成22座充電站，每站有100根充電樁，可同時供兩輛電動汽車充電。據(jù)展臺的項(xiàng)目負(fù)責(zé)人介紹，目前柏林—勃蘭登堡地區(qū)推廣電動交通方式主要是城市公交系統(tǒng)以及一部分政府用車，今后將通過汽車共用的方式逐步向私人消費(fèi)領(lǐng)域推廣。
電動交通是中德兩國技術(shù)合作的重點(diǎn)項(xiàng)目之一。4月26日，中國科技部與德國聯(lián)邦教育部在漢諾威啟動了共同研發(fā)電動汽車的科研合作，由德國9所理工大學(xué)和4所中國大學(xué)組建科研網(wǎng)，分5個項(xiàng)目對與電動汽車相關(guān)的能源轉(zhuǎn)換與存儲、驅(qū)動系統(tǒng)、通訊和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)展開合作研究。
上一條：“第四屆民用飛機(jī)先進(jìn)制造技術(shù)及裝備論壇”在成都舉辦