★杭州和利時(shí)自動(dòng)化有限公司朱珂

杭州和利時(shí)自動(dòng)化有限公司火電事業(yè)部副總經(jīng)理 朱珂

和利時(shí)自1993年便深耕于自動(dòng)化技術(shù)的研發(fā)，作為全球領(lǐng)先的自動(dòng)化與智能化信息技術(shù)解決方案主力供應商，具備一流的解決方案和系統集成能力、雄厚的科研實(shí)力、經(jīng)驗豐富的專(zhuān)家團隊、完善的售后安全保障服務(wù)以及強大的市場(chǎng)占有率。和利時(shí)可為火電、熱電及新能源行業(yè)等諸多電力相關(guān)的能源領(lǐng)域提供如和利時(shí)智能DCS、和利時(shí)工業(yè)光纖總線(xiàn)智能I/O系統以及多個(gè)智能火電廠(chǎng)相關(guān)的先進(jìn)技術(shù)解決方案，其中包括智能發(fā)電控制平臺、智慧管理服務(wù)平臺、對電廠(chǎng)設備的智能化監控和全生命周期管理、能源的高效管理與優(yōu)化、數據的精準分析與預測、電廠(chǎng)生產(chǎn)運行的智慧決策管理和廠(chǎng)區的智慧安全管控等解決方案，并積極推動(dòng)虛擬控制、工業(yè)視頻聯(lián)動(dòng)等前沿技術(shù)的研發(fā)創(chuàng )新與項目的落地應用。

電力能源行業(yè)自動(dòng)化市場(chǎng)五大轉變

因國家雙碳政策的推行和電力能源行業(yè)正處于智能化、智慧化的轉型升級階段，和利時(shí)近年在電力能源行業(yè)呈現了良好的發(fā)展態(tài)勢。以2023年為例，智能電廠(chǎng)項目合同總額就超1.45億元。智能項目合同額同比增長(cháng)125%。

從我個(gè)人的感受來(lái)說(shuō)，電力能源行業(yè)自動(dòng)化市場(chǎng)正在發(fā)生以下五點(diǎn)變化并呈現出相關(guān)特點(diǎn)：

其一，智能化與數字化加速推進(jìn)。電力能源行業(yè)對自動(dòng)化系統的智能化要求越來(lái)越高，大數據、人工智能、云計算等技術(shù)與自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行深度融合。例如，通過(guò)對大量電力設備運行數據的分析，實(shí)現設備的智能診斷、預測性維護，提前發(fā)現設備潛在故障，降低設備故障率和維護成本。呈現出以數據為驅動(dòng)，實(shí)現從傳統的自動(dòng)化控制向智能決策、智能運營(yíng)轉變，提高電力生產(chǎn)和供應的效率與可靠性的特點(diǎn)。

其二，分布式能源與微電網(wǎng)發(fā)展。分布式能源（如太陽(yáng)能、風(fēng)能、小型水電等）快速發(fā)展，與之配套的微電網(wǎng)技術(shù)也日益受到重視。自動(dòng)化系統需要適應分布式能源的間歇性、隨機性特點(diǎn)，實(shí)現對分布式電源、儲能裝置和負荷的有效協(xié)調控制。使得電力能源生產(chǎn)和供應模式更加分散化、多元化，自動(dòng)化系統需要具備更強的靈活性和適應性，以滿(mǎn)足不同類(lèi)型能源的接入和協(xié)同運行需求。

其三，能源管理與節能增效需求提升。在環(huán)保政策和能源成本上升的壓力下，電力企業(yè)更加注重能源管理和節能增效。自動(dòng)化系統不僅要實(shí)現對生產(chǎn)過(guò)程的精確控制，還要能夠對能源消耗進(jìn)行實(shí)時(shí)監測和分析，為優(yōu)化能源利用提供依據?，F如今，新一代的智能自動(dòng)化系統不僅強調系統的集成性和綜合性，更突出了能夠將能源管理與生產(chǎn)過(guò)程控制緊密結合的優(yōu)勢，通過(guò)優(yōu)化調度和控制策略，實(shí)現能源的高效利用和節能減排目標。

其四，對系統安全性和可靠性要求更高。隨著(zhù)電力系統規模的不斷擴大和復雜性的增加，以及網(wǎng)絡(luò )安全威脅的日益嚴峻，對自動(dòng)化系統的安全性和可靠性提出了更高要求。例如，要防范黑客攻擊、惡意軟件入侵等網(wǎng)絡(luò )安全事件對電力系統的影響。為了應對以上需求，新一代的智能化系統需要采用更加先進(jìn)的安全防護技術(shù)和可靠性設計，確保自動(dòng)化系統在各種復雜環(huán)境和工況下穩定運行，保障電力系統的安全穩定供電。

其五，標準統一與互聯(lián)互通趨勢增強。為了實(shí)現不同廠(chǎng)家設備和系統之間的兼容性和互操作性，電力能源行業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域對標準統一的呼聲越來(lái)越高。同時(shí)，隨著(zhù)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，自動(dòng)化系統與其他相關(guān)系統（如企業(yè)管理系統、智慧城市系統等）的互聯(lián)互通需求也日益迫切。因此，推動(dòng)行業(yè)建立統一的標準體系也成為大勢所趨。各大廠(chǎng)商可藉此時(shí)機，促進(jìn)自動(dòng)化系統的開(kāi)放性和兼容性，實(shí)現信息的共享和協(xié)同工作，提高整個(gè)電力能源行業(yè)的運營(yíng)效率和管理水平。

電力能源自動(dòng)化技術(shù)未來(lái)趨勢

從和利時(shí)在電力能源行業(yè)的自動(dòng)化技術(shù)及應用發(fā)展角度來(lái)看，未來(lái)將呈現出以下五大技術(shù)發(fā)展趨勢：

（1）智能化與自動(dòng)化深度融合。主要包括以下三個(gè)方面：

·智能感知與數據采集：通過(guò)更先進(jìn)的傳感器技術(shù)，實(shí)現對電力系統各環(huán)節設備運行狀態(tài)、能源消耗、環(huán)境參數等多維度數據的精準、實(shí)時(shí)感知與采集。

·智能分析與決策：利用人工智能、機器學(xué)習等技術(shù)對海量數據進(jìn)行深度分析與挖掘，預測設備故障、優(yōu)化能源調度、提高系統穩定性。

·智能控制與執行：基于智能分析的結果，實(shí)現對電力設備的自動(dòng)化、精準化控制。

（2）分布式能源與微電網(wǎng)技術(shù)發(fā)展。主要包括以下三個(gè)方面：

·分布式能源集成：更好地整合太陽(yáng)能、風(fēng)能、生物質(zhì)能等分布式能源，實(shí)現多種能源形式的協(xié)同互補。例如，構建“風(fēng)光儲”一體化項目，將光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電與儲能系統相結合，克服單一能源的不穩定性和間歇性，提高能源供應的可靠性和可持續性。

·微電網(wǎng)技術(shù)優(yōu)化：微電網(wǎng)的控制技術(shù)、能量管理系統不斷完善，使其能夠更加靈活、高效地運行。具備孤島運行能力，在主電網(wǎng)故障時(shí)保障局部區域的電力供應；同時(shí)，在并網(wǎng)運行時(shí)與主電網(wǎng)實(shí)現良好的互動(dòng)和協(xié)調，優(yōu)化電力資源的分配。

·分布式能源與大電網(wǎng)的融合：通過(guò)先進(jìn)的通信技術(shù)和協(xié)調控制策略，實(shí)現分布式能源在大電網(wǎng)中的有序接入、合理調度和協(xié)同運行，充分發(fā)揮分布式能源的優(yōu)勢，同時(shí)減輕其對大電網(wǎng)的沖擊。

（3）通信技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)應用強化。主要包括以下三個(gè)方面：

·高速、可靠通信網(wǎng)絡(luò )建設：發(fā)展高速寬帶通信技術(shù)，如5G通信，滿(mǎn)足電力系統中大量數據的實(shí)時(shí)傳輸需求，提高數據傳輸的速度和可靠性，為遠程監控、實(shí)時(shí)控制等提供有力支撐。確保在復雜的電力生產(chǎn)和傳輸環(huán)境下，數據能夠穩定、快速地傳輸，如實(shí)現對偏遠地區電力設備的遠程實(shí)時(shí)監控和控制指令的快速下達。

·物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應用拓展：基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現電力設備之間的互聯(lián)互通和信息共享。每臺設備都成為物聯(lián)網(wǎng)中的一個(gè)節點(diǎn)，能夠實(shí)時(shí)上傳自身狀態(tài)信息并接收控制指令，構建全面感知、萬(wàn)物互聯(lián)的電力系統，實(shí)現對整個(gè)電力網(wǎng)絡(luò )的精細化管理和智能化控制。

·通信與自動(dòng)化系統的融合：通信技術(shù)與電力自動(dòng)化系統深度融合，實(shí)現數據的無(wú)縫傳輸和系統的協(xié)同工作。自動(dòng)化控制系統能夠實(shí)時(shí)獲取通信網(wǎng)絡(luò )中的數據，并根據數據進(jìn)行快速決策和控制，提高系統的響應速度和控制精度，實(shí)現對電網(wǎng)的高效調度和精準控制。

（4）能源管理與優(yōu)化調度精細化。主要包括以下三個(gè)方面：

·多能源綜合管理：對電力、熱力、天然氣等多種能源形式進(jìn)行統一管理和優(yōu)化調度，實(shí)現不同能源之間的協(xié)同互補和梯級利用，提高能源利用效率。

·優(yōu)化調度算法與模型改進(jìn)：運用更先進(jìn)的優(yōu)化算法和數學(xué)模型，對電力系統的調度方案進(jìn)行優(yōu)化計算?？紤]更多的約束條件和目標函數，如節能減排目標、設備運行壽命等，得出更加科學(xué)、合理的調度策略，實(shí)現電力系統的經(jīng)濟運行和環(huán)保運行。同時(shí)，結合實(shí)時(shí)數據對模型進(jìn)行動(dòng)態(tài)調整和優(yōu)化，使其適應電力系統的動(dòng)態(tài)變化。

·需求響應與虛擬電廠(chǎng)：通過(guò)自動(dòng)化技術(shù)實(shí)現對用戶(hù)側需求的精準響應和管理，鼓勵用戶(hù)根據電價(jià)信號、激勵政策等調整用電行為，實(shí)現削峰填谷，提高電力系統的靈活性和穩定性。發(fā)展虛擬電廠(chǎng)技術(shù)，將分布式能源、儲能設備、可調節負荷等資源進(jìn)行整合和優(yōu)化配置，通過(guò)自動(dòng)化控制系統實(shí)現虛擬電廠(chǎng)的集中管理和協(xié)調運行，作為一種靈活的電力資源參與電力市場(chǎng)交易和電網(wǎng)調度。

（5）安全與可靠性技術(shù)升級。主要包括以下三個(gè)方面：

·網(wǎng)絡(luò )安全防護加強：隨著(zhù)電力系統自動(dòng)化、智能化程度的提高，網(wǎng)絡(luò )安全風(fēng)險日益凸顯。采用先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò )安全技術(shù)，如加密技術(shù)、身份認證技術(shù)、入侵檢測技術(shù)等，保障電力系統通信網(wǎng)絡(luò )和數據的安全。建立完善的網(wǎng)絡(luò )安全管理體系，制定嚴格的安全策略和規范，加強對網(wǎng)絡(luò )安全事件的監測和預警，提高應對網(wǎng)絡(luò )攻擊的能力，防止因網(wǎng)絡(luò )安全問(wèn)題導致電力系統故障或數據泄露。

·設備可靠性提升：研發(fā)和應用高可靠性的電力設備和自動(dòng)化系統組件，提高設備的抗干擾能力、故障自愈能力和使用壽命。通過(guò)在線(xiàn)監測和故障診斷技術(shù)，實(shí)時(shí)掌握設備的運行狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現潛在故障并進(jìn)行預警和處理。

·系統穩定性與冗余設計：在自動(dòng)化系統設計中，充分考慮系統的穩定性和冗余性。采用冗余的硬件設備、通信鏈路和控制策略，確保在部分設備或鏈路出現故障時(shí)，系統能夠自動(dòng)切換到備用設備或鏈路，保持系統的正常運行。

電力能源行業(yè)數字化轉型的機遇與挑戰

針對電力能源行業(yè)數字化、智能化的發(fā)展趨勢來(lái)看，個(gè)人認為既有積極的意義，同時(shí)也存在著(zhù)一定的困難和挑戰。

從積極意義方面來(lái)說(shuō)，電力能源行業(yè)的數字化、智能化可以提高能源生產(chǎn)效率。例如人工智能、大數據等技術(shù)可以對能源生產(chǎn)設備進(jìn)行實(shí)時(shí)監測和分析，預測設備故障，實(shí)現精準維護，減少停機時(shí)間，提高設備利用率和能源生產(chǎn)效率。其次，可以?xún)?yōu)化能源分配和調度。如借助大數據分析和智能算法，能夠根據實(shí)時(shí)的能源需求和供應情況，進(jìn)行精準的能源分配和調度，合理分配電力資源，優(yōu)先保障重要區域和用戶(hù)的用電需求，同時(shí)通過(guò)智能調度實(shí)現電網(wǎng)的穩定運行，減少能源浪費和供電壓力。第三，電力能源行業(yè)的數字化、智能化轉型還能促進(jìn)可再生能源的整合。再生能源如太陽(yáng)能、風(fēng)能因其特殊性，使得其作為能源供給方具有間歇性和波動(dòng)性等不利因素。利用大數據和人工智能技術(shù)，可以對可再生能源的發(fā)電數據進(jìn)行分析和預測，更好地與傳統能源進(jìn)行協(xié)同配合，提高可再生能源在能源系統中的占比，推動(dòng)能源結構向低碳、可持續方向發(fā)展。第四，電力能源行業(yè)的數字化、智能化發(fā)展可以提升能源管理的精細化程度。云計算和大數據技術(shù)的迅猛發(fā)展，可以實(shí)現對海量能源數據的存儲和分析，為能源企業(yè)提供更全面、深入的洞察。企業(yè)可以依據這些數據制定更科學(xué)的能源管理策略，從宏觀(guān)的能源生產(chǎn)規劃到微觀(guān)的用戶(hù)用能管理，都能實(shí)現精細化操作，降低能源成本和碳排放。最后，電力能源行業(yè)的數字化、智能化可以極大地增強用戶(hù)的實(shí)際體驗。通過(guò)智能化的能源管理系統，用戶(hù)可以實(shí)時(shí)了解自己的用能情況，根據價(jià)格信號和自身需求靈活調整用能方式，實(shí)現節能降耗。同時(shí)，智能電網(wǎng)和分布式能源的發(fā)展也使得用戶(hù)可以更加便捷地參與到能源市場(chǎng)中，例如通過(guò)安裝分布式光伏發(fā)電設備，用戶(hù)不僅可以滿(mǎn)足自身用電需求，還可以將多余的電力出售給電網(wǎng)，提高能源利用的自主性和經(jīng)濟性。

電力能源行業(yè)的數字化、智能化發(fā)展同時(shí)也會(huì )面臨諸多的挑戰和困難。首先，便是數據安全與隱私問(wèn)題。大量的能源數據涉及到用戶(hù)隱私和能源系統的安全。在數字化、智能化過(guò)程中，必須加強數據安全防護，采取嚴格的加密、訪(fǎng)問(wèn)控制等措施，防止數據泄露和被惡意攻擊。同時(shí)，要制定完善的數據隱私政策，明確數據的使用范圍和權限，保障用戶(hù)的合法權益。其次，不同設備廠(chǎng)商制定的技術(shù)標準都不盡相同，且不同的設備和信息化系統間因為安全和隱私性等問(wèn)題，導致不同的能源設備、系統和技術(shù)之間可能存在兼容性問(wèn)題。需要建立統一的技術(shù)標準和規范，確保各種設備和系統能夠無(wú)縫對接、協(xié)同工作。此外，技術(shù)的快速發(fā)展也要求行業(yè)不斷更新和完善標準，以適應新的應用場(chǎng)景和需求。第三，電力能源行業(yè)的數字化、智能化發(fā)展的過(guò)程中將面臨人才短缺的問(wèn)題。數字化、智能化轉型需要既懂能源技術(shù)又掌握信息技術(shù)的復合型人才。當前，這類(lèi)人才相對短缺，行業(yè)需要加大人才培養力度，通過(guò)高校教育、職業(yè)培訓、企業(yè)內部培養等多種方式，打造一支能夠滿(mǎn)足行業(yè)發(fā)展需求的專(zhuān)業(yè)人才隊伍。最后，便是成本投入的問(wèn)題。引入新的信息技術(shù)和設備需要大量的資金投入，包括硬件設施建設、軟件系統開(kāi)發(fā)、技術(shù)研發(fā)等方面。能源企業(yè)需要合理評估投資回報，尋找合適的商業(yè)模式和融資渠道，以確保數字化、智能化轉型的可持續性。同時(shí)，政府也可以通過(guò)政策支持、補貼等方式，鼓勵企業(yè)進(jìn)行技術(shù)創(chuàng )新和轉型發(fā)展。

針對以上的困難和挑戰，和利時(shí)也做出了一定的戰略布局。首先在技術(shù)研發(fā)與創(chuàng )新方面，和利時(shí)加大了在人工智能、大數據、云計算等領(lǐng)域的研發(fā)投入：不斷提升自身的技術(shù)實(shí)力，開(kāi)發(fā)出適應電力能源行業(yè)需求的智能化解決方案。同時(shí)，積極探索邊緣計算在電力能源場(chǎng)景中的應用。結合邊緣計算技術(shù)，實(shí)現對現場(chǎng)設備的實(shí)時(shí)控制和數據處理，降低數據傳輸延遲，提高系統的響應速度和可靠性，滿(mǎn)足電力能源行業(yè)對實(shí)時(shí)性和穩定性的高要求。并且，為了充分保證和利時(shí)在電力能源領(lǐng)域技術(shù)的先進(jìn)性和前瞻性，我們加強與科研機構、高校的合作。開(kāi)展了一系列的產(chǎn)學(xué)研合作項目，共同攻克關(guān)鍵技術(shù)難題，推動(dòng)技術(shù)創(chuàng )新成果的轉化和應用。

其次，在產(chǎn)品與解決方案層面，和利時(shí)不僅提供智能化的電力能源控制系統。開(kāi)發(fā)具備智能感知、自動(dòng)控制和優(yōu)化決策功能的控制系統，幫助電力企業(yè)實(shí)現對發(fā)電、輸電、配電等環(huán)節的精準控制和高效管理。與此同時(shí)，基于云計算、人工智能、大數據等技術(shù)，積極研發(fā)和構建能源管理平臺，為用戶(hù)提供能源數據的實(shí)時(shí)監測、分析和報告服務(wù)，協(xié)助用戶(hù)制定節能策略和能源優(yōu)化方案，幫助企業(yè)降低能源成本。

第三，在行業(yè)合作與生態(tài)構建方面，和利時(shí)不斷增進(jìn)與電力能源企業(yè)深度合作。了解電力企業(yè)的實(shí)際需求，共同開(kāi)展數字化、智能化項目的實(shí)施，為電力企業(yè)提供從咨詢(xún)、規劃到實(shí)施、運維的一站式服務(wù)。并且，攜手云計算服務(wù)提供商、大數據分析公司等信息技術(shù)企業(yè)建立合作伙伴關(guān)系，整合各方優(yōu)勢資源，共同打造完整的電力能源數字化、智能化解決方案。在參與行業(yè)項目建設過(guò)程中，借助典型項目的建設與實(shí)際應用落地，積極參與電力能源行業(yè)數字化、智能化相關(guān)標準的制定工作，爭取在行業(yè)標準制定中占據話(huà)語(yǔ)權，引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展方向，提高自身的市場(chǎng)競爭力和行業(yè)影響力。

最后，在市場(chǎng)拓展與全球布局的角度上來(lái)說(shuō)，和利時(shí)不僅著(zhù)眼于鞏固國內市場(chǎng)，持續關(guān)注國內電力能源行業(yè)的發(fā)展動(dòng)態(tài)和市場(chǎng)需求，積極參與國內重大電力項目的建設，提供優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品和服務(wù)，進(jìn)一步擴大在國內市場(chǎng)的份額。同時(shí)，更利用自身的技術(shù)優(yōu)勢和豐富經(jīng)驗，積極拓展國際市場(chǎng)。參與“一帶一路”沿線(xiàn)國家的電力能源項目建設，輸出中國的數字化、智能化電力技術(shù)和解決方案，提升國際知名度和品牌影響力。

作者簡(jiǎn)介：

朱　珂（1978-），副高級工程師，碩士，現就職于杭州和利時(shí)自動(dòng)化有限公司，任杭和火電事業(yè)部副總經(jīng)理，從事火電發(fā)電智能發(fā)電領(lǐng)域應用研究。曾榮獲國家能源科技進(jìn)步獎二等獎，中國電力科學(xué)技術(shù)獎一等獎，以及第二屆全國電力行業(yè)設備管理先進(jìn)工作者。

摘自《自動(dòng)化博覽》2024年9月刊