在工業(yè)節(jié)能降碳的背景下，空壓站作為工業(yè)企業(yè)重要的能耗單元，其節(jié)能改造日益受到關(guān)注，并且衍生出三種節(jié)能技術(shù)路徑。
一位快退休的設(shè)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(jié)能技術(shù)路徑：

1.以設(shè)備更新和管網(wǎng)優(yōu)化為重點(diǎn)的設(shè)備技改派。
2.以PLC編程和邏輯控制為代表的自動(dòng)化控制派。
3.以基于云邊端架構(gòu)與AI算法+機(jī)理算法為核心的智控節(jié)能派。
這三種技術(shù)路徑各有特點(diǎn)，共同構(gòu)成了當(dāng)前空壓站節(jié)能的技術(shù)圖譜。

空壓站設(shè)備工程師的節(jié)能探索

根據(jù)行業(yè)調(diào)研數(shù)據(jù)顯示，在制造企業(yè)中，空壓站能耗通常占企業(yè)總用電量的10%-30%。因此空壓站成為工業(yè)企業(yè)節(jié)能降耗的重點(diǎn)環(huán)節(jié)。尤其隨著能源成本持續(xù)上升和節(jié)能環(huán)保要求日益嚴(yán)格，空壓站節(jié)能已成為企業(yè)設(shè)備管理的重要課題。

王工所在的國(guó)企，工廠的3個(gè)空壓站能耗最高時(shí)占整廠月度耗電量的40%左右，企業(yè)對(duì)于空壓站的管理，一直都有節(jié)能降碳指標(biāo)。
早在2009年，王工主導(dǎo)更換了一批使用年限長(zhǎng)、能效低的空壓機(jī)，根據(jù)工廠的壓縮空氣使用情況，配備了新的工頻機(jī)+變頻機(jī)搭配運(yùn)行，空壓站能耗有所下降。
此后設(shè)備更新+壓縮空氣管網(wǎng)優(yōu)化的技改節(jié)能辦法，王工根據(jù)站房的實(shí)際情況，比如空壓機(jī)運(yùn)行超過10年、工廠新增生產(chǎn)線導(dǎo)致用氣量增加等等，適時(shí)采用，也取得了一定的節(jié)能效果。
2016年，王工在空壓站房上線了一套PLC聯(lián)控方案，通過壓力帶的控制來優(yōu)化空壓機(jī)的啟停運(yùn)行，同樣取得一定的節(jié)能效果。
2021年，王工又主導(dǎo)上線了空壓站AI云智控系統(tǒng)，智控系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)更加豐富全面，通過柱狀圖、曲線圖、2D/3D組態(tài)圖等圖示，王工能清楚看見設(shè)備運(yùn)行情況。在試運(yùn)行一個(gè)月后，站房能耗從0.1465kW·h/Nm3降到0.133kW·h/Nm3，節(jié)能率達(dá)到9.2%，超過之前估算的至少5%的節(jié)能目標(biāo)。王工決定把3個(gè)空壓站全部接入AI云智控系統(tǒng)。
王工說他為了空壓站節(jié)能想盡辦法，自己過不幾年就要退休了，還在接觸和學(xué)習(xí)新的智控節(jié)能技術(shù)。

AI云智控軟件上站房運(yùn)行數(shù)據(jù)一目了然并實(shí)時(shí)更新

三種節(jié)能技術(shù)路徑的比較分析

1、設(shè)備技改節(jié)能路徑

設(shè)備更新和管網(wǎng)優(yōu)化作為傳統(tǒng)節(jié)能手段，主要通過提升單機(jī)效率和優(yōu)化系統(tǒng)配置實(shí)現(xiàn)節(jié)能。

這種方式的優(yōu)勢(shì)在于技術(shù)成熟、效果明確，但通常需要較高的初始投資。

在當(dāng)前經(jīng)濟(jì)環(huán)境下，企業(yè)往往更傾向于選擇投資回報(bào)率更高的方案，這使得全面設(shè)備更新的可行性受到一定限制。

2、自動(dòng)化控制節(jié)能路徑

基于PLC的自動(dòng)化控制系統(tǒng)，通過對(duì)空壓機(jī)組的聯(lián)動(dòng)控制，實(shí)現(xiàn)基本的節(jié)能效果。
該技術(shù)在國(guó)內(nèi)應(yīng)用已較為普及。然而，其局限性在于自適應(yīng)能力有限，當(dāng)用氣工況變化或設(shè)備增減時(shí)，需要重新進(jìn)行參數(shù)設(shè)置和程序調(diào)整，后期維護(hù)成本高。

3、工業(yè)AI+設(shè)備機(jī)理模型智控節(jié)能路徑

智能控制系統(tǒng)采用云邊端協(xié)同架構(gòu)，融合AI算法與設(shè)備機(jī)理模型，實(shí)現(xiàn)對(duì)壓縮空氣系統(tǒng)產(chǎn)-輸-用三端的全方位優(yōu)化控制。

該系統(tǒng)能夠根據(jù)末端的用氣需求變化，智控設(shè)備的運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)、組合和參數(shù)，以能效最優(yōu)的設(shè)備運(yùn)行組合去滿足生產(chǎn)用氣，實(shí)現(xiàn)按需供氣。

從長(zhǎng)期運(yùn)營(yíng)角度看，這種技術(shù)路徑可能帶來更持續(xù)的節(jié)能效果和更低的維護(hù)成本。

工程師在AI云智控軟件上查看空壓站供氣壓力數(shù)據(jù)

同行的空壓站智控節(jié)能成功案例

廣藥白云山制藥總廠，早在2019年就與蘑菇物聯(lián)合作空壓站數(shù)智化節(jié)能，項(xiàng)目入選工信部2020年企業(yè)上云典型案例，是當(dāng)年全國(guó)唯一一家上榜的制藥企業(yè)。
AI云智控上線后，通過數(shù)據(jù)追溯分析，診斷出空壓機(jī)內(nèi)部一個(gè)閥門故障，解決了困擾設(shè)備部長(zhǎng)很久的供氣低壓?jiǎn)栴}，而且在線點(diǎn)巡檢，AI智控設(shè)備運(yùn)行，提高人效38.29%。
后來設(shè)備工程師物盡其用，“從1到N”全面擁抱數(shù)智化，把工廠的中央空調(diào)、生活用水、藥品生產(chǎn)車間的某些重要設(shè)備全部接入了AI云智控，一屏管理，提效的同時(shí)，站房智控節(jié)能超過20%。
還有廣汽本田增城工廠，“空壓站房自動(dòng)化節(jié)能改造項(xiàng)目”入選《廣州市節(jié)能減排技術(shù)應(yīng)用典型案例（2025年）》。
項(xiàng)目負(fù)責(zé)人剛開始對(duì)智控節(jié)能方案有很多質(zhì)疑，充滿懷疑地說：“我已經(jīng)上了PLC系統(tǒng)，而且精益管理也做得很好，還有什么智控節(jié)能的空間？”
AI云智控先在1號(hào)螺桿機(jī)站房上線，成為汽車行業(yè)首個(gè)實(shí)現(xiàn)全智能化運(yùn)行的空壓站房，云+邊+端的AI云智控系統(tǒng)，能夠智能預(yù)測(cè)管網(wǎng)壓力變化規(guī)律，智能控制設(shè)備運(yùn)行，提高站房管理效率，減少能源浪費(fèi)，改造后，每年節(jié)省電量136萬度，折合電費(fèi)104萬元。

2號(hào)空壓站隨后也接入AI云智控系統(tǒng)，1號(hào)、2號(hào)兩個(gè)分散的站房，從數(shù)據(jù)上統(tǒng)一成整體，建立整站產(chǎn)氣效率模型，讓螺桿機(jī)、離心機(jī)協(xié)調(diào)配合運(yùn)行，全局尋優(yōu)，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)站房之間高效協(xié)同供氣，同時(shí)能效最優(yōu)，進(jìn)一步縮窄主管壓力帶，讓整個(gè)壓縮空氣系統(tǒng)更穩(wěn)定、更高效、更節(jié)能。

2號(hào)離心機(jī)站房數(shù)智化改造完成后，每年多節(jié)省電量106萬度，折合電費(fèi)82萬元。1號(hào)和2號(hào)空壓站每年共節(jié)約242萬度電，節(jié)省電費(fèi)186萬元。

安裝在空壓站里的AI智控柜

空壓站智控節(jié)能的必然趨勢(shì)

企業(yè)在選擇空壓站節(jié)能方案時(shí)，需綜合考慮以下因素：

1.空壓站現(xiàn)有設(shè)備狀況和剩余使用壽命

2.項(xiàng)目投資預(yù)算和回報(bào)期要求

3.工廠用氣負(fù)荷特點(diǎn)和變化規(guī)律

4.運(yùn)維團(tuán)隊(duì)的技術(shù)能力

5.企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型規(guī)劃

空壓站節(jié)能是一個(gè)系統(tǒng)工程，需要從設(shè)備、控制、管理等多個(gè)維度協(xié)同推進(jìn)，更需要統(tǒng)籌產(chǎn)-輸-用三端需求匹配。三種技術(shù)路徑并非互相排斥，企業(yè)可以根據(jù)自身需求進(jìn)行組合應(yīng)用。
從技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)看，智控節(jié)能技術(shù)路徑因其模型性能強(qiáng)、自適應(yīng)能力強(qiáng)、價(jià)值可持續(xù)等特點(diǎn)，正成為空壓站節(jié)能的必然趨勢(shì)。

隨著人工智能的發(fā)展，工業(yè)AI+設(shè)備機(jī)理智控節(jié)能路徑為空壓站提供了新的可能性。企業(yè)應(yīng)當(dāng)立足自身需求，選擇最適合的技術(shù)路徑，實(shí)現(xiàn)節(jié)能效益最大化。