施耐德电气X建投准能 |会“思考”的智慧电厂，守护800公里外的万家灯火

京津地区的夜晚，无数写字楼和住宅灯火通明。身处其中，很少有人会意识到，这份稳定的光亮，可能来自800公里之外的内蒙古高原。

在鄂尔多斯市准格尔旗魏家峁镇的长滩电厂，两台660MW超超临界间接空冷机组正昼夜不停地高效运转。煤炭在这里完成燃烧与能量转化，变成源源不断的电能一路向东，直至点亮京津的万家灯火。托举这份稳定输出的，不仅是坚实可靠的钢铁设备与深厚积累的运行经验，更是绿色理念与数字技术的深度协同。

作为内蒙古至北京西、天津南电力通道的重要配套电源点之一，长滩电厂承担着能源保供与促进蒙西煤炭资源高效清洁利用及区域经济发展的使命。正因如此，建投国电准格尔旗能源有限公司（建投准能）从建设之初便锚定“智慧电厂”目标，将大数据、云计算、5G和人工智能等先进技术深度嵌入发电生产全流程，与工艺、设备、物资及管理体系全面融合，推动电厂管理向智慧化、信息化持续升级，达到国内火力发电厂先进水平。

在此过程中，施耐德电气基于深厚的实践经验，为建投准能提供了完整的一体化智慧电厂解决方案，助力长滩电厂实现关键运行参数标准差优化30%，自动投入率>95%，数字资产管理效率提升90%。该项目不仅标志着智慧电厂理念的全面落地，也为集团数字化转型和能源供给侧改革提供了具有示范意义的标杆样本。

从建设之初注入数字化基因

对于建投准能而言，智慧电厂不是投运后的附加能力，而是在设计和建设阶段就已经开始长出的数字基因。

传统电厂建设的工程交付往往以纸质版或电子化资料为主，设计图纸、设备手册、施工记录、调试报告分散在不同单位和系统中，来源复杂、格式不一、标准各异。这种模式虽然完成了形式上的“移交”，却常常给后续运维埋下隐患——信息查找困难、数据完整性和准确性难以保障，甚至形成严重的数据孤岛，使智慧化运营缺乏统一的数据基础。

为破解这一难题，施耐德电气通过AVEVA AIM数字化交付平台为长滩电厂打造数字化移交管理系统。不同于传统“竣工后集中交付”的方式，这套系统采用渐进式数字化交付理念，从数据产生源头开始介入，数据全面涵盖电厂结构、属性、设备关联关系等各种业务结构化数据，以及记录、规范、工程图纸、程序、报告、设计、施工、调试、监理和许可文档等非结构化数据。通过对建设全过程中的信息进行标准化、结构化管理，确保每一份数据在诞生之初就具备可追溯、可调用、可共享的基因。

在此基础上，施耐德电气依托设计图纸与设备资料，为长滩电厂构建了一座1:1还原的三维数字孪生虚拟电厂。通过与电厂各系统的数据交换和信息提取，系统能够将实时/历史生产数据、工业电视视频信号、门禁开关量、人员定位、检修历史、运行维护、设备档案和物资管理及虚拟巡检等与电厂的三维数字化设备模型关联在一起，实现可视化监视与可视化设备资产管理，从而为项目团队实时掌控交付进度与质量提供了直观可靠的抓手。

据统计，项目累计完成13项电厂数字化交付标准文件编写，完成施工及竣工资料交付28086份，建立61946个KKS编码，并构建了覆盖电厂全专业的1:1三维模型（3.27G），同时集成SIS、CCTV、人员定位等关键系统。这为后续的智慧运营奠定了坚实的数据底座，也让数字基因真正在这座电厂中生根发芽。

更高效、更安全、更可持续的运营

如果说建设阶段决定了一座智慧电厂的“数字根基”，那么投运之后，真正的考验则是这些数字能力能否持续转化为生产效率与安全保障。

长滩电厂地处内蒙古鄂尔多斯市准格尔旗，地广人稀，截至2024年末当地常住人口仅36.79万人，人才招聘与人员储备始终是绕不过的现实问题。更为关键的是，相较于传统火电厂，智慧电厂对相关人员的数字化运维能力提出了更高要求——传统电厂运维高度依赖人工操作和经验判断，面对复杂工况时往往响应滞后、判断偏差、效率不足，难以满足智慧运维对实时感知、精准判断和快速决策的需求。如何在有限的人力条件下提升设备状态的实时感知能力、预测性维护水平与全流程协同效率，让电厂运行更高效、更精准，同时借助数字化工具加速知识沉淀与能力传承，成为建投准能在电厂运维阶段必须直面的核心课题。

针对这些需求，施耐德电气助力长滩电厂构建了一套覆盖“监、控、优、维”的智能运营体系。

运行优化层面，施耐德电气智能监盘系统将性能计算、耗差分析等能力整合至统一平台。系统能够对设备运行状态进行实时热力学能效计算、分析与诊断，持续监测机组运行品质，并根据设备状态和能耗表现给出优化建议。对于运维人员而言，这相当于多了一位全天候在线的“数字专家”，帮助他们更快发现异常、更早识别风险，避免设备异常演变为生产中断，并优化维护计划和运行流程，减少不必要的检修与人工干预，最终达到机组运行少人值守、降低人员劳动强度、提高机组安全性的目的。数据显示，智能监盘系统上线后，长滩电厂运维人员操作量减少了20%，设备缺陷数量下降了10%。

与此同时，施耐德电气通过CA软件将操作人员长期积累的经验转化为可传承与重复利用的数据，并应用于整个工厂生命周期，辅助运行人员监测及判断自动控制品质的优劣，实现20%工作效率的提升。

设备安全方面，施耐德电气预测性维护软件PRiSM能够24小时监控和分析设备运行数据，利用算法对比实时监测数据和模型预测数据差异，实现故障提前预警，降低设备意外停机风险。软件上线以来，电厂设备故障率降低了15%，环境和安全事故降低了10%，预计减少500多万设备采购及安全事故相关费用。

例如，在一次运行过程中，PRiSM发现二号机组一号高加正常疏水阀阀位持续异常上升，系统判断其存在运行偏差并发出预警，现场检查后确认问题源于阀芯堵塞。通过提前发现并及时处理，电厂预计挽回潜在经济损失约477万元，同时避免了对紧急疏水阀长期冲刷导致的内漏甚至失效风险，降低凝汽器热负荷，进一步提升了机组整体热效率。

建投准能设备管理部热控主管全乐表示：“对于长滩电厂来说，智慧电厂不只是更先进的系统和工具，而是一种更高效、更安全、更可持续的运营方式。如今，长滩电厂配备的人员比同类传统电厂要少100人左右，从270+减员到170+左右，同时数字化工具也显著提升了培训效率，赋能员工快速成长。从提升人效，到优化运行，再到保障设备安全，施耐德电气正帮助我们把‘智慧’真正转化为生产力。”

做好绿色低碳的时代课题

对于煤电行业而言，稳定供电只是基础命题，绿色低碳则是必须同步完成的时代课题。近年来，随着国家持续加大节能降碳工作力度，生态环境部门对火电项目的环境影响评价和污染物排放提出了更高要求。从项目选址、建设到投运，环保已成为贯穿电厂全生命周期的关键指标。尤其是在废气治理方面，国家生态环保部要求电厂必须采取有效的废气治理措施，减少二氧化硫、氮氧化物、颗粒物等污染物的排放——例如，通过安装脱硫、脱硝、除尘等环保设施，确保废气排放达到国家相关标准。

长滩电厂在承担能源保供重任的同时，同样需要在环保指标上持续优化，响应国家推进煤电低碳化建设、加快构建清洁低碳安全高效新型能源体系的要求。

针对这一需求，施耐德电气为长滩电厂部署了脱硝先进控制APC系统，通过预测控制、智能前馈等先进算法，结合锅炉燃烧优化控制的结果，在降低SCR入口NOx浓度的前提下，进一步提升基于喷氨控制的出口NOx浓度优化控制效果，最终在控制机组NOx达标排放的同时有效减少氨的过量喷入，降低氨逃逸率。这一优化带来了十分明显的收益：耗氨量同比降低16%，氨逃逸超2.3ppm的情况从4次降为0次，不仅减少了环保耗材使用，也降低了因氨逃逸带来的设备腐蚀和二次污染风险。

建投准能与施耐德电气的合作，让“智慧电厂”的概念从蓝图真正走向现实。未来，双方将继续携手，以数字化为引擎，以可持续为方向，不断深化智慧电厂建设能力，让每一度电在更高效的生产、更安全的运行与更绿色的排放中输送至远方，走得更稳、更绿，也更远。