一、政策背景与改造依据
无锡市作为长三角制造业重镇，工业能耗占全社会能耗比重超过60%，其中装备制造、电子信息、纺织、化工四大行业能耗占工业总能耗的78%。2021年至2025年，全市规上工业增加值能耗累计下降34.37%，单位GDP能耗累计下降22.9%，降幅位居全省前列，超额完成“十四五”目标任务。
在零碳工厂建设方面，无锡市明确以打造零碳园区为主要任务，推进零碳工厂、源网荷储一体化项目、虚拟电厂、零碳服务机构4大配套行动，建立“1+4”工作体系。到2027年底，建成20家以上零碳工厂，培育建设的零碳园区内50%以上的企业能效水平达到行业标杆水平。江苏省工信厅印发《江苏省零碳（近零碳）工厂培育建设工作方案（2025—2027年）》，明确面向“1650”产业体系，到2027年累计建成50家以上省级零碳（近零碳）工厂。
在资金激励方面，无锡高新区出台《关于节能降碳绿色发展的政策意见2.0版》（自2026年1月1日起实施），对年节能量达到100吨标准煤以上的节能改造项目，按节能量分档补贴，最高按每吨标准煤500元给予支持，单个项目最高100万元；对合同能源管理项目投资方，按项目投资额的20%进行扶持，单个项目不超过100万元；对当年度列入省级零碳（近零碳）工厂的企业最高奖励30万元，列入省级绿色工厂最高奖励20万元。对完成智慧化能源监测管理项目并接入省能耗在线监测平台的企业，按项目实际投入资金给予一次性奖励。
在能效标准方面，无锡市严格执行国家《高耗能行业重点领域能效标杆水平和基准水平（2023年版）》，对达到能效标杆水平的企业，给予其当年节能改造投资额15%~20%的补贴（单个项目最高500万元）；年综合能耗5000吨标准煤以上重点用能单位全部通过ISO50001能源管理体系认证，80%企业建立能源管控中心，50%企业实现能源系统数字化管控。
二、工厂能耗现状与改造目标
（一）能耗结构分析
工厂用能具有“生产设备主导、连续运行负荷高、多能源品种并存”的特征。典型工厂能耗结构中，空压机系统占工业总用电量的10%~30%，中央空调（含工艺冷却和舒适性空调）占20%~40%，照明系统占15%~25%，余热排放浪费占输入能源的30%~50%。
当前工厂用能管理普遍面临以下突出问题：
空压机余热大量浪费：行业数据显示，空压机运行过程中90%以上的耗电能量转化为余热，仅不足10%的能量真正用于空气压缩做功。传统工厂多依靠风扇、冷却水系统将余热直接排放至大气，不仅造成巨额能源浪费，还会加剧车间热污染、增加冷却设备能耗，同时产生碳排放损耗。
照明系统粗放运行：工厂照明中大量使用传统高压汞灯、金卤灯等老旧光源，光效仅60-80lm/W，远低于当前LED灯具160-200lm/W的水平，能耗增加40%~50%。许多厂房照明采用24小时常亮方式运行，无效照明时间占比超30%。
空调系统管控分散：多品牌多联机并存，协议不互通，无法统一监控管理；人员离开后空调忘关、非工作时段空转现象普遍；无分户、分区域能耗计量手段，能耗成本无法量化到车间或产线。
能源管理缺乏数据支撑：多数工厂未建立统一的能源管理平台，电、水、气、热等各能源品种数据分散，无法进行能效对标分析和异常用能预警，年综合能耗5000吨标准煤以上的重点用能单位中仅50%实现能源系统数字化管控。
（二）改造目标
综合节能目标：通过空压机余热回收、中央空调智能管控、照明系统升级和能源管理平台建设，实现工厂整体能耗降低20%~35%。
空压机系统目标：余热回收利用率达到60%以上，空压站综合能效提升15%~25%，投资回收期控制在2年以内。
中央空调系统目标：综合节电率达到10%~30%，运维管理效率提升40%以上。
照明系统目标：综合节能率达到55%~92%，投资回报周期6个月至2.8年。
管理目标：建成工厂级能源管理平台，实现全区域用能远程集中管控，能耗数据可查、可追溯、可考核，接入江苏省能耗在线监测平台，力争达到省级零碳（近零碳）工厂建设标准。
三、技术方案
（一）空压机余热回收系统
空压机是工厂最主要的耗能设备之一，也是余热回收潜力最大的环节。空压机运行过程中，90%以上的输入电能转化为压缩热，传统冷却方式将这部分热量直接排放，造成大量能源浪费。
技术原理：在空压机油气分离器后加装高效板式换热器，通过热交换将压缩空气的热量传递给循环水，回收的热水温度可达55~75℃，可直接用于厂区生活热水、供暖系统、工艺预热等场景。系统无需改动空压机原有核心结构，通过加装高效板式换热器、恒温储热水箱、智能控制系统及保温输送管道，采用“油+气”双回收模式，精准捕捉设备运行产生的废热。
核心措施：
- 余热回收机组部署：根据空压机型号和功率配置相应规格的余热回收机组。单台大型空压机每年可减少30吨以上碳排放，投资回收期约2~3年。有研究表明，55kW空压机余热回收系统投资回收期为2.8年，系统寿命周期内净减碳达555吨。
- 梯级利用方案：根据温度需求差异实行梯级用热。高温段（60
75℃）优先用于工艺预热和烘干；中温段（4560℃）用于厂区供暖和空调新风预热；低温段（35~45℃）用于生活热水和清洗用水，实现余热最大化利用。 - 智能控制与储热系统：配置恒温储热水箱和智能控制系统，通过温度传感器和PLC控制器实现自动调节。储热水箱具备蓄热、稳压、稳温功能，让水体在余热回收装置中持续循环，反复提取空压机余热直至热量被充分“榨取”。
- 延长设备寿命：余热回收系统可高效带走设备多余热量，精准稳定空压机运行温度，避免高温过载运行，降低润滑油老化速度，有效延长空压机、冷却系统设备30%以上的使用寿命，节省大额设备维保与更换成本。
（二）中央空调节能管控系统
工厂中央空调系统涵盖生产车间工艺冷却、办公区域舒适性空调和仓储区域温湿度控制等多种场景，改造方案以“集中管控、节能降耗、精细计量、高效运维”为核心目标。
核心措施：
- 集中管控平台：采用沃思智能中央空调节能管控一体化方案，兼容市面90%以上主流多联机品牌，通过总线对接适配多品牌设备，在不改造空调原有系统的前提下实现统一管理，保护工厂既有资产。支持Web管理端与微信小程序双操作入口，工厂设备管理人员可通过手机App实时监控厂区内任何区域空调状态、修改运行模式、执行即时启停。
- 温度与时段智能管控：严格执行公共建筑夏季制冷温度不低于26℃、冬季制热温度不高于20℃的国家标准要求，通过温度管控、时段管控、运行优化等多策略组合，杜绝非工作时段空转和极端温度设定造成的电能浪费。系统自动识别工作日/非工作日、生产班次/非生产时段，非生产时段自动进入低功耗模式。
- 分区计量与车间级费用分摊：部署分区域、分车间能耗计量系统，将能耗成本量化到各车间或产线，建立节能考核数据支撑体系。
- AI负荷预测与群控优化：基于历史运行数据、实时环境参数以及厂区内生产活动规律，预测空调系统未来冷热负荷需求，采用设备群控策略，负荷较低时自动调整制冷机组运行台数与压缩机转速，使系统在高效区间运行。
（三）智能照明系统
改造思路：采用沃思智能W-BUS物联网智能照明综合改造方案，以“物联网工矿灯替换+分区精准控制+智能传感调光+能耗监测平台”四位一体技术体系为核心。
核心措施：
- 物联网工矿灯替换：采用光效160-200lm/W的物联网高光效工矿灯，替代传统400W金卤灯。以某钢铁厂应用为例，280W物联网工矿灯在15米高厂房仍能维持300lux照度，相较传统400W金卤灯节能65%，每盏灯可远程监控电流电压、温度等20余项参数。年产10万平方米的钢铁厂车间改造后，年电费从约180万元降至约65万元，年节省电费115万元，维护成本降低40万元/年，投资回收期2~3年。
- 分区智能控制：生产车间根据班次自动开关灯，按生产线划分控制回路独立开关，避免空载运行，非生产时段自动进入值守照明模式；仓库区域部署微波雷达传感器，实现“车来灯亮、人走灯暗”，照明时间从24小时/天压缩至5小时/天，综合节能率达80%
92%，投资回报周期仅46个月；厂区道路照明采用时控+光控结合策略，根据日出日落时间和实际照度自动调节。 - 场景模式管理：结合W-BUS系统预设“生产模式”“检修模式”“清洁模式”“夜间值守模式”等多种情景，实现一键切换，满足不同生产工况的照明需求。
- 车间光照度优化：对于照度要求较高的精密加工车间，光照度传感器联动维持工作面300lux±10%恒照度控制，避免过亮浪费，同时提升员工视觉舒适度和生产效率。
（四）能源管理与监测平台
部署沃思智能W-BUS企业能源管理系统（EMS），通过采集变配电、空压机、照明、空调、给排水、重点生产设备等各类能耗监测点的用能数据，经过专业化数据分析处理，形成对能耗的分类、分项、分时、分区域的统计分析。
核心功能：
- 能耗大屏：一屏展示工厂内各车间、各能源介质的整体使用情况和分布情况，实现能源使用的全面可视化；
- 实时监控与智能告警：设定安全运行和用能告警阈值，支持声光、短信、App多通道报警，及时发现跑冒滴漏和异常用能；
- 能效对标分析：将实际能效指标与《无锡工业能效指南》和江苏省产业能效指南中行业标杆值和基准值进行对标，识别能效偏差；
- 用能预测与计划实绩：通过算法模型给出用能预测，指导合理购能，制定用能计划并支持实绩考核；
- 碳排放核算：依托碳排放在线监测功能，实时核算工厂碳排放数据，自动生成碳排放报告，对接无锡市碳管理平台，为申报零碳工厂提供数据支撑。
平台同时预留与光伏系统、储能系统、充电桩系统等接口，未来可扩展为统一的“源网荷储”一体化管控平台。
四、实施路径
第一阶段：诊断评估（1~2个月） 。对工厂空压机系统、空调系统、照明系统、配电系统等进行全面能耗诊断，系统收集分析过去1~3年的能源账单，掌握整体能耗结构与生产班次的关联规律。深入现场对主要耗能设备进行全面“体检”，编制能耗基准线，对照《无锡工业能效指南》确定改造优先级和能效差距。
第二阶段：试点先行（1~2个月） 。优先选取能耗突出的单一车间或设备区域进行“手术式”改造，验证技术效果后再逐步推广，有效规避盲目投资风险。建议优先在空压机系统开展余热回收试点，因其技术成熟度高、投资回收期短、效果量化明确。
第三阶段：全面实施（3~6个月） 。按照“先空压机余热回收、后中央空调、再照明、最后平台”的顺序分步实施。空压机余热回收系统优先部署，中央空调管控系统完成集中管控平台和分区计量设备部署，照明系统按区域分批完成物联网灯具替换和传感器部署，最后完成能源管理平台的搭建和各子系统的数据对接。施工过程中利用停产检修或非生产时段进行安装调试，最大限度减少对工厂正常生产的干扰。
第四阶段：调试优化与验收（1~2个月） 。完成系统联调，优化控制策略参数，进行不少于1个月的试运行，对照改造目标进行节能效果测评。按照《公共建筑节能改造节能量核定导则》要求，委托具备资质的第三方机构开展节能量核定。
第五阶段：申报专项资金。改造完成后，依据无锡高新区节能降碳绿色发展政策2.0版和无锡市技改专项资金申报要求，整理项目实施方案、节能效果测评报告、设备性能检测报告等材料，向所在区主管部门申报专项资金支持。绿色化改造项目最高可获投资额15%的补贴，且优先兑付。
五、效益分析
经济效益：以建筑面积5万平方米、年用电量约800万度的中型工厂为例：
- 空压机余热回收：单台250kW空压机年回收热量可替代约13万度电，按工厂配置3台计算，年节约电费约30
40万元，投资回收期12年； - 中央空调系统改造：综合节电率10%
30%，年节约电费约1525万元； - 照明系统改造：综合节能率55%~92%，以某年产10万平方米钢铁厂车间为例，年节省电费115万元；
- 综合改造：预计年节约电费约65
130万元，结合无锡高新区节能改造项目补贴（最高100万元）和合同能源管理项目投资扶持（按投资额20%），投资回收期预计在23年。
环境效益：改造后工厂碳排放强度显著降低。参照施耐德电气无锡工厂实践，该厂通过数字化与绿色化深度融合，在短短两年内成功将范围1和范围2的排放量减少90%，范围3的排放量减少65%，比原定目标提前8年，并荣获国家级“智能制造标杆”和“绿色工厂”称号。本方案实施后，预计年减排CO₂约500~1000吨。
管理效益：实现全区域用能远程集中管控，能耗数据可查、可追溯、可考核，运维管理效率提升40%以上。通过分区计量和用能考核体系，建立全员节能长效机制，助力工厂从“粗放式”向“精细化”用能管理转型。同时为申报省级零碳（近零碳）工厂提供数据基础和能效证明。
六、保障措施
（一）政策合规保障
改造方案严格对标无锡市零碳工厂建设要求和《江苏省零碳（近零碳）工厂建设指南（试行）》标准，围绕能效水平标杆化、能源供给零碳化、运营管理数智化等方向组织实施。改造所选用设备的性能指标符合专项资金申报条件。改造完成后按照相关标准要求进行能源利用效率测评，测评结果不符合设计要求不得组织竣工验收。
（二）组织管理保障
成立节能改造项目工作组，由工厂管理层牵头，沃思智能作为技术实施方，联合设计咨询、施工安装、第三方检测等专业机构组成联合体。改造完成后按照相关标准要求进行能源利用效率测评，建立节能改造后评估机制。
（三）资金保障
充分利用无锡高新区节能降碳绿色发展政策2.0版和无锡市技改专项资金政策。在改造资金筹措方面，可采取多元化组合模式：
模式一：财政资金+自筹资金。利用高新区节能改造项目补贴（年节能量100吨标准煤以上，最高100万元）和智慧化能源监测管理项目奖励，配套企业自筹资金完成改造投资。
模式二：合同能源管理（EMC）模式。引入专业节能服务公司，以“节能效益分享型合同”或“能源费用托管型合同”实施改造。节能服务公司全额出资建设并提供综合能源服务，通过未来节能收益回收成本，用能单位以零投资方式实现节能升级。无锡高新区对合同能源管理项目投资方按项目投资额的20%进行扶持，单个项目不超过100万元。
模式三：能源托管模式。将电、气、水等能源使用委托专业能源服务公司进行改造、运维和管理，实现零投资引进社会运营资本和先进低碳管理技术。江苏省明确鼓励重点用能单位通过能源费用托管等方式引入节能降碳专业化服务，在不额外增加节能改造支出的同时提升能源管理水平。
七、后期运维与持续优化
（一）智能运维体系
改造完成后，依托沃思智能能源管理平台构建“监测—预警—诊断—处置—优化”的闭环运维体系，具备实时故障预警与远程诊断、能效对标分析、设备寿命预测与预防性维护计划生成等核心运维能力。系统根据工厂生产班次自动切换运行策略，生产前自动启动预冷/预热策略，生产结束后自动进入节能模式。
（二）持续优化与策略迭代
系统运行后，基于不少于12个月的运行数据，对空压机余热回收系统的换热效率进行监测优化，对空调系统控制策略进行分季节、分班次、分车间的持续优化，对照明调光参数根据实际生产班次规律进行调整，利用AI算法不断迭代负荷预测模型。
（三）节能量核定与碳资产管理
改造完成后，委托具备资质的第三方机构开展节能量核定工作，经过12个月及以上的正常运行期，采用测量计算法与账单分析法相结合的方式，确保核定结果客观公正。依托能源管理平台的碳排放在线监测功能，实时核算工厂碳排放数据，对接无锡市碳管理平台，为申报省级零碳（近零碳）工厂提供数据基础。
（四）人员培训与能力建设
针对工厂运维人员开展系统操作、日常巡检、故障处理等专项培训，编写《能源管理操作手册》，明确各岗位的节能管理职责和操作规范。建立定期考核机制，将节能指标完成情况与运维人员绩效挂钩，形成全员参与的节能管理文化。
八、结语
本方案以无锡市零碳园区建设三年行动方案和江苏省零碳（近零碳）工厂培育建设工作方案为指引，结合沃思智能在空压机余热回收、中央空调节能管控、W-BUS物联网智能照明和能源管理平台等领域的技术积累与实践经验，针对工厂“空压机余热浪费大、空调系统管控分散、照明粗放运行、管理缺乏数据”的用能特征，提出了覆盖“诊断评估—试点先行—全面实施—调试优化—资金申报—持续运维”全生命周期的节能改造路径。
