加速實現淨零排放
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| 不只是縮時，還有粉塵、噪音、位移偵測 |
許多人認為 COP26 —— 2021 年在蘇格蘭格拉斯哥舉行的聯合國氣候變化會議 —— 是一個錯過的機會。
許多人認為 COP26 —— 2021 年在蘇格蘭格拉斯哥舉行的聯合國氣候變化會議 —— 是一個錯過的機會。然而，它確實取得了一些成就，其中之一是關於《巴黎協定》第 6 條的指導草案，預計該草案將為有效碳市場的運作鋪平道路。
能源高管應該注意，因為這表明經濟和市場機制，將隨著行業去碳化發揮作用。由於許多領先的能源公司致力於淨零目標，因此必須重申，良好的規劃、執行和在減排措施中，表現出額外性的能力，可以導致經濟上可行的向淨零過渡。本報導基於以下主題：
- 能源公司需要根據對技術選擇、市場條件和法規的詳細分析，優先考慮其排放相關措施
- 組織需要數位能力和解決方案，來發現這條通往淨零的有利可圖的道路
- 為希望建立這種能力的組織推薦的框架和後續步驟。
淨零還是淨利潤？
對各能源公司計劃的調查，和對減排措施的審查，揭示了公司正在採取的以下廣泛階段或舉措類別。
從釋放效率開始，重點是透過更好的規劃、最佳化、控制、操作或維護來提高效率。 預計這一步驟對營運商來說是淨正面的，這些措施往往會自費。
下一個類別是逐步將低排放元件引入價值鏈。這些可能是新的低排放原料、中間體和混合元件、裝置更換、升級和新增，在不改變基本工藝配置的情況下減少排放。
最後一類措施可能需要大量資本支出（CAPEX）和營運模式的改變，當今的營運商成為低排放或零排放能源產品分銷的中心。在這個過程中，他們還捕獲和螯獲為自己和周圍的工業叢集生產的碳。
雖然這些階段有助於重申組織的策略意圖，但同樣顯而易見，這對組織如何實際實現其淨零目標的簡單化，且有時具有誤導性的看法。以能源效率為例：高管們經常低估其對去碳化的貢獻，並在第一階段被降級到一些措施。 國際能源機構（IEA）1 的一份 2019 年報告估計，一系列數位技術和高階軟體應用程式的累積影響，可能意味著全球整個行業節省高達 30% 的能源。 就溫室氣體（GHG）排放量的減少而言，這些節省了大量資金。 因此，隨著新的飼料、裝置或裝置被引入價值鏈，新的數字技術的出現，能源效率必須成為整個淨零旅程的重點。
一般來說，這種簡單的淨零計劃未能解決技術、監管和市場環境複雜相互作用帶來的挑戰，以及這些未來將如何演變。目前，淨零的技術空間非常動態，正在研究多種選項。這是正在進行的投資和需求的結果。
2020年國際能源機構的一份報告「能源技術視角」2指出，可持續發展情景（SDS）中超過 33% 的累計減排，來自當今無法商業化的技術。與此同時，政策和監管框架繼續發展。前面提到的《巴黎協定》第 6 條的指導草案談到了集中的會計和報告平台。這將推動全球更嚴格的溫室氣體報告制度，並鼓勵更全面的碳定價措施。這些發展將影響市場環境，根據這些情景的表現，以不同的方式激勵具體措施。這也為公司提供了一個機會，這些公司可以比競爭對手更好地駕馭這一點，並利用市場機制。
使用價值鏈最佳化碳鏈
隨著能源公司在實現淨零的旅程中，開始選擇性舉措和專案，他們必須開發解決方案和能力，以有利可圖的方式指導他們。溫室氣體緩解將越來越多地受到激勵，或透過市場和非市場機制懲罰排放。這些解決方案和能力將幫助組織根據現有和新興技術，確定其措施的優先次序，更重要的是，隨著各種監管和市場情景的發展對其進行評估。能源公司必須積極主動地發展這些前瞻性能力，而不是被動地發展，始終考慮到有效擴充套件所需的時間。能源轉型的贏家，將是能夠有利可圖地駕馭這一旅程的公司。
成功建立、更新和執行站得住腳的淨零路線圖的能力至少應包括三個關鍵組成部分（圖1），下文將單獨討論：
- 碳意識規劃：考慮到範圍 1、2 和 3 排放，建立投資和營運計劃的能力。
- 流程數位雙重能源和排放管理：計算減排潛力的能力，以推動戰術、營運改進。
- 統一生產和排放覈算：對生產、燃料和損失進行基準並跟蹤的能力，確保排放量和生產之間更一致的報告，並透過減少燃料和損失（或增加產量）將減少排放與底線聯絡起來。
在平衡盈利能力驅動因素和新的溫室氣體，和永續性相關驅動因素之間取得平衡時，具有這些能力的公司將具有競爭優勢，以找到一條盈利的淨零路徑。這些能力並不完全是新的，但應被視為現有能力和解決方案的增強，以應對即將到來的挑戰，並在行業向淨零過渡時創造可持續的競爭優勢。
碳感知規劃
這是對現有規劃模型和解決方案的增強，以解決未來的碳定價和碳上限或限制。它為組織提供了根據各種碳訂價和碳上限情景，制訂投資計劃的能力。
該能力包括有一個規劃解決方案，以適當的嚴謹性為組織模擬直接排放，包括捕捉從飼料到最終產品的碳強度，並確保所有具有經濟意義的營運，或活動及其相關排放的建模，都取決於營運或活動水準。這涵蓋了通常歸類為範圍1的排放。此外，應該有能力對間接排放量進行建模（範圍 2 和 3），通常基於供應商/客戶公佈的數字、國家或區域平均值或行業數字。這將使公司能夠從整體（範圍 1、2 和 3）碳足跡基礎上，評估碳訂價上升的風險和碳上限的影響。 在評估替代原料、能源以及一般而言，任何製造與購買決定時，這是關鍵。
建模方法必須透過與流程、永續性和商業/行銷領域的專業團隊合作來支援。 技術、監管和市場環境的不確定性意味著必須評估各種需求、價格和新技術/流程的情況。這些資訊將從專家那裡收集，然後必須在不同的政策環境和技術選項的背景下，應用不同的需求/訂價情景。
工藝數位雙重能源和排放管理 3。
碳意識規劃為轉向低排放或綠色飼料、能源選擇和生產低碳產品提供了主要投資指導和規劃洞察力。然而，公司還必須確定減少排放的戰術機會，這些機會可能不會顯著改變流程，或需要大量的資本支出投資。
這些改進機會包括進行維修工作，如交換器清潔、更換泵葉輪、在特定裝置中切換到低碳燃料、裝置級熱回收、節能和其他減排措施。改善機會通常在中短期內降低排放或提高效率，但過於精細或短期，無法透過碳意識規劃充分解決。
公司一直在使用基於站點的規範或全球/行業基準，來比較其能源和排放績效，並確定改進的機會。使用這些規範的問題在於，它們過於聚合和平均化，無法提供可解決的見解，以幫助確定行動的優先次序。例如，行業基準在單位或現場層面是有效的，但考慮到特定地點操作的性質，在優先考慮特定裝置（泵、電機、交換器等）中，提高效率或減少排放的潛力方面存在侷限性。
假設對特定裝置，或基於歷史的裝置類別使用基於場景的規範。在這種情況下，他們可以根據歷史平均資料進行比較，但不能根據潛在收益進行比較，這可以幫助經理確定行動的優先次序。這是一個挑戰，因為飼料有時可能很重或輕；它可以含有高硫或低硫量。同樣，該過程可以在嚴肅模式和不太嚴重的模式下交替執行。這種操作環境將影響該過程所需的能源，和溫室氣體排放。
平均資料會消除這種上下文 —— 因此，與平均靜態規範的差異，並不能捕捉到真正的還原潛力。相反，如果該過程的數位孿生被使用並在「綠色模式」中並行執行，它將計算最實際有效的能源和排放規範。然後，由「綠色」數位孿生計算的當前值，和動態目標之間的差異，可以準確地檢視能源消耗和排放的減少潛力（圖 2）
第一步是收集工廠資料（圖3），然後是資料驗證、嚴重錯誤檢測和調節，這是確保結果保真度和準確性的關鍵步驟。然後，數位孿生可以在綠色模式下執行，根據最實用、最高效的操作計算動態目標 4，考慮進給率、品質、成分和獨立引數，如環境條件，同時滿足產品速率和規格要求。
這種方法可以計算影響能源消耗，和排放的各種改進機會的減少潛力 —— 裝置清潔和維護、更換和升級以及節熱專案。然後，這種減少潛力有助於根據對收益的準確估計，確定這些舉措的優先次序。如前所述，以正確的順序找到最有利和有利可圖的措施的能力，對於成功導航到淨零非常重要。此外，數位孿生還可以根據經濟驅動因素最佳化流程，提供進一步的好處。
統一的生產和排放核算
溫室氣體會計和報告原則不斷發展。預計隨著碳市場開始運作，排放成本得到更明顯，對排放報告的完整性、一致性、透明度和準確性的關注將增加。5
組織必須為範圍1排放報告帶來更多保證。在這種情況下，必須區分報告要求（從監管角度來看）和公司希望達到的會計水準。公司的一個關鍵能力是開發一個能夠處理未來報告要求的會計系統，該系統足夠細致，可以透過各種措施追蹤排放量的減少。此外，它還應該協調溫室氣體排放核算和整體生產核算。這種整體碳氫化合物+溫室氣體核算方法，不僅提高了數字的一致性和準確性，而且還將排放與整體燃料和損失聯絡起來，以業務為中心的重點。6
燃料和損失一直是能源行業的傳統指標 —— 反過來，燃料和損失的減少推動了效率和生產（圖 4）。透過管理良好的損失管理計劃，大幅減少損失並不罕見；這傳統上需要對各種排放、汙水和燃料使用情況進行良好的估計。 嚴格、統一的生產和排放核算體系，為實現損失數量的減少和維持損失數量提供了機會。它還提高了報告數字的可信度，並減少了排放資料的不確定性，使其與生產數字保持一致。
範圍 2 和 3 是間接排放，是報告公司活動的結果；然而，它們發生在另一家公司或實體擁有或控制的來源。報告公司通常無法直接從源頭，測量這些排放量，而是依賴於各種來源，如供應商或客戶公佈的數字、國家或區域平均值或行業編號（按單位計算），以及基於內部資料（如果有的話）的基礎源活動水準。範圍 2 和範圍 3 排放的潛在源活動，通常包含在報告公司的交易系統[例如，銷售，在企業資源規劃（ERP）中購買]中。公司可以確認他們正在足夠詳細地捕獲這些資料。由於一家公司的範圍 2 和 3 排放量，是供應鏈中其他公司的範圍 1 排放，因此排放報告的部門改進，將導致間接排放報告的更準確基礎。
把這一切結合起來
僅憑這些能力是不足的：它們必須利用計劃-做檢查（PDCA）框架，共同努力實現淨零目標，如圖5所示，推動迭代和持續改進。推動淨零目標需要整個價值鏈的跨職能協作，因此將系統和能力嵌入整個供應鏈營運非常重要。 一種方法是利用現有的系統、流程和標準。很少有這樣的系統需要考慮：
- 國際標準化組織（ISO）50001 用於能源管理提供了一個基於 PDCA 的框架，可以擴充套件到排放管理，以指導實現淨零的旅程。
- ISO 14000 系列標準，包括 ISO 14001（環境管理系統）和 ISO 14064（溫室氣體）。
這裡討論的功能 —— 使用數位孿生來計算嚴格的、基於工程的能源和減排潛力檢視；以及統一的生產和排放核算，以及對燃料和損失進行更詳細的分析 —— 使這些系統和標準能夠更強有力地採用，克服了典型佈署中看到的傳統侷限性（這些功能傳統上使用一系列使用者特定的 Excel 計算來進行）。 一種基於系統和標準的方法，碳意識規劃和處理數位雙重能源和排放管理，有助於設定目標並確定行動的優先次序。統一的排放和生產核算能夠根據目標跟蹤、監測和報告成就，並可以在實現淨零的旅程中，為組織提供競爭優勢。
能源公司必須制定減排的目標，並根據經濟學優先考慮行動和措施。監控和追蹤其進度的能力，將幫助他們發現一條通往淨零的有利可圖的道路。市場和股東將獎勵比其他人更早證明這種能力的公司。有興趣抓住這個機會的公司應該圍繞能源和排放報告，和管理審查其管理系統，並透過使用系統和解決方案進行碳意識規劃、能源和排放管理的流程數位孿生以及統一的生產，和排放核算來加強這些系統。
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