一位快退休的設備工程師王工告訴我們,在他管理空壓站的30多年中,他遇到三種節能技術路徑:
1.以設備更新和管網優化為重點的設備技改派。
2.以PLC編程和邏輯控制為代表的自動化控制派。
3.以基于云邊端架構與AI算法+機理算法為核心的智控節能派。
這三種技術路徑各有特點,共同構成了當前空壓站節能的技術圖譜。

空壓站設備工程師的節能探索
根據行業調研數據顯示,在制造企業中,空壓站能耗通常占企業總用電量的10%-30%。因此空壓站成為工業企業節能降耗的重點環節。尤其隨著能源成本持續上升和節能環保要求日益嚴格,空壓站節能已成為企業設備管理的重要課題。
早在2009年,王工主導更換了一批使用年限長、能效低的空壓機,根據工廠的壓縮空氣使用情況,配備了新的工頻機+變頻機搭配運行,空壓站能耗有所下降。
此后設備更新+壓縮空氣管網優化的技改節能辦法,王工根據站房的實際情況,比如空壓機運行超過10年、工廠新增生產線導致用氣量增加等等,適時采用,也取得了一定的節能效果。
2016年,王工在空壓站房上線了一套PLC聯控方案,通過壓力帶的控制來優化空壓機的啟停運行,同樣取得一定的節能效果。
2021年,王工又主導上線了空壓站AI云智控系統,智控系統采集的數據更加豐富全面,通過柱狀圖、曲線圖、2D/3D組態圖等圖示,王工能清楚看見設備運行情況。在試運行一個月后,站房能耗從0.1465kW·h/Nm3降到0.133kW·h/Nm3,節能率達到9.2%,超過之前估算的至少5%的節能目標。王工決定把3個空壓站全部接入AI云智控系統。
王工說他為了空壓站節能想盡辦法,自己過不幾年就要退休了,還在接觸和學習新的智控節能技術。

AI云智控軟件上站房運行數據一目了然并實時更新
1、設備技改節能路徑
設備更新和管網優化作為傳統節能手段,主要通過提升單機效率和優化系統配置實現節能。
這種方式的優勢在于技術成熟、效果明確,但通常需要較高的初始投資。
在當前經濟環境下,企業往往更傾向于選擇投資回報率更高的方案,這使得全面設備更新的可行性受到一定限制。
2、自動化控制節能路徑
基于PLC的自動化控制系統,通過對空壓機組的聯動控制,實現基本的節能效果。
該技術在國內應用已較為普及。然而,其局限性在于自適應能力有限,當用氣工況變化或設備增減時,需要重新進行參數設置和程序調整,后期維護成本高。
3、工業AI+設備機理模型智控節能路徑
智能控制系統采用云邊端協同架構,融合AI算法與設備機理模型,實現對壓縮空氣系統產-輸-用三端的全方位優化控制。
該系統能夠根據末端的用氣需求變化,智控設備的運行時長、組合和參數,以能效最優的設備運行組合去滿足生產用氣,實現按需供氣。
從長期運營角度看,這種技術路徑可能帶來更持續的節能效果和更低的維護成本。
AI云智控上線后,通過數據追溯分析,診斷出空壓機內部一個閥門故障,解決了困擾設備部長很久的供氣低壓問題,而且在線點巡檢,AI智控設備運行,提高人效38.29%。
后來設備工程師物盡其用,“從1到N”全面擁抱數智化,把工廠的中央空調、生活用水、藥品生產車間的某些重要設備全部接入了AI云智控,一屏管理,提效的同時,站房智控節能超過20%。
還有廣汽本田增城工廠,“空壓站房自動化節能改造項目”入選《廣州市節能減排技術應用典型案例(2025年)》。
項目負責人剛開始對智控節能方案有很多質疑,充滿懷疑地說:“我已經上了PLC系統,而且精益管理也做得很好,還有什么智控節能的空間?”
AI云智控先在1號螺桿機站房上線,成為汽車行業首個實現全智能化運行的空壓站房,云+邊+端的AI云智控系統,能夠智能預測管網壓力變化規律,智能控制設備運行,提高站房管理效率,減少能源浪費,改造后,每年節省電量136萬度,折合電費104萬元。
2號空壓站隨后也接入AI云智控系統,1號、2號兩個分散的站房,從數據上統一成整體,建立整站產氣效率模型,讓螺桿機、離心機協調配合運行,全局尋優,實現兩個站房之間高效協同供氣,同時能效最優,進一步縮窄主管壓力帶,讓整個壓縮空氣系統更穩定、更高效、更節能。
2號離心機站房數智化改造完成后,每年多節省電量106萬度,折合電費82萬元。1號和2號空壓站每年共節約242萬度電,節省電費186萬元。

安裝在空壓站里的AI智控柜
企業在選擇空壓站節能方案時,需綜合考慮以下因素:
1.空壓站現有設備狀況和剩余使用壽命
2.項目投資預算和回報期要求
3.工廠用氣負荷特點和變化規律
4.運維團隊的技術能力
5.企業的數字化轉型規劃
空壓站節能是一個系統工程,需要從設備、控制、管理等多個維度協同推進,更需要統籌產-輸-用三端需求匹配。三種技術路徑并非互相排斥,企業可以根據自身需求進行組合應用。
從技術發展趨勢看,智控節能技術路徑因其模型性能強、自適應能力強、價值可持續等特點,正成為空壓站節能的必然趨勢。
隨著人工智能的發展,工業AI+設備機理智控節能路徑為空壓站提供了新的可能性。企業應當立足自身需求,選擇最適合的技術路徑,實現節能效益最大化。
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