智慧電廠和智慧發電不是同一個概念，智慧電廠不僅以實現發電過程智慧化為基礎，實際上還應突破發電行業對經營業務的限制，從對社會服務的功能和貢獻效益的最大化出發，在充分利用能源和資源的基礎上，承擔更多的社會服務功能。 

　　電力的廣泛應用帶動了第二次工業革命，電力技術的發展為人類社會和經濟發展提供了重要的支撐和保障。傳統的電廠是以發電為主，發電就是主業，但是在當今的時代就不同了，單純的發電企業已經不能滿足社會的要求： 

　　其一，由於發電工藝本身的原因，純凝機組大部分的熱源都要在汽輪機排汽冷卻中損失掉。中國火電廠平均能源利用率只有34%，利用率最高的超超臨界機組的效率也沒有超過45%。也就是說，中國燃煤電廠每年消耗約20億噸煤炭，其中超過一半的煤炭燃燒後沒有得到有效利用，一方面是資源的浪費，另一方面是大量排放二氧化碳。

　　其二，新時代發電企業也面臨諸多的困難，尤其是裝機9.8億千瓦的燃煤火電企業，面臨電廠負荷率低、發電小時少、煤炭燃料價格波動難以預測、機組靈活性調節性要求高等問題，單純的發電企業效益難以提高，越來越缺乏市場競爭力。

　　其三，新時代人們要建設綠水青山，嚮往美好生活，處置工業固廢和城市生活垃圾、汙泥的難度越來越大，而火電企業具有巨大的消納能力，國家和社會對火電企業寄予更大的希望。

　　由此可以定義建設智慧電廠是在智慧發電的基礎上，透過與發電上下游產業融合延伸，形成迴圈經濟，提供更多的增值服務，提高能源和資源利用率，並以特有的消納能力，承擔更多環境保護和社會服務功能。這些不僅可以成為電廠將來參與市場競爭的資本，也是建設生態環境和社會經濟發展對企業的要求。

針對中國能源發展和能源結構轉型的需求，為了更好地提升能源轉換效率，國家釋出了《關於推進“網際網路+”智慧能源發展的指導意見》，明確指出促進能源和資訊深度融合，“智慧發電、智慧電廠”的構建是發電企業提升管理、提升市場競爭優勢的創新變革舉措，是將管理與當前先進技術高度融合的成果。

行業推動智慧電廠產品進入快速發展期

目前，整個行業在發展過程中面臨許多挑戰：

一是能源結構調整不斷深入。新能源產業快速發展，衝擊傳統的火電，使得火電經營壓力越來越大，必須轉型升級；

二是資源環境約束逐漸增大。國家對整個行業的汙染物排放要求越來越高，企業每年投入大量的環保成本；

三是電力體制改革影響深遠。電力市場高度競爭，電價結構發生變化，火電企業將迎來電力改革市場化的發展機遇和挑戰；

四是新一代技術快速發展。雲、大、物、移、智等技術發展，與傳統能源行業深入融合，促使企業生產、管理、經營模式不斷變更。

如何破解能源行業當前面臨的挑戰？

2018年華能集團啟動基於星雲架構的發電行業工業網際網路平臺，2019年率先在華能玉環電廠開展試點工作。

2018年10月，華電集團編制完成“數字華電”戰略規劃，2019年全力打造萊州電廠數字化示範工程。

2019年9月，國家能源集團下屬國電電力，率先發布了國內第一份智慧電廠的建設規範《國電電力火電智慧企業建設規範》，並在東勝電廠完成相關試點工作。

華北電大智慧電廠論壇、電機工程智慧電廠論壇、電力技術市場協會智慧電廠論壇等行業論壇也紛紛探討能源智慧化的發展路徑。

智慧電廠透過智慧化生產和管理運營，增強了發電企業應對市場變化的能力，助力發電企業提升適應行業發展新常態的能力，順應了新一輪產業革命的大勢，承載著新時代電力行業應對能源、資源、環境挑戰的希望和建設美好生活的重任。

朗坤智慧電廠總體解決方案

作為國內最早智慧電廠的建設者和實踐者，朗坤智慧電廠基於工業網際網路平臺圍繞基建、生產執行、裝置維護、安全、經營、行政辦公等構建了智慧管理，虛擬電廠，智慧安防，智慧最佳化，智慧巡檢，智慧診斷，智慧燃料，智慧倉儲，智慧經營等9個維度的智慧應用，實現從“規範管理”走向“價值創造”，向系統要效率變革為向系統要效益。

2019年，朗坤智慧電廠在智慧執行、智慧維護、智慧經營三個智慧應用打造了8個爆品。

01智慧執行

爆品1—冷端最佳化

針對火電企業迴圈水泵調整依靠經驗，調整不及時等問題，朗坤智慧電廠利用大資料技術，自動擬合機組微增功率曲線，實時指導調整，保證迴圈水泵以最經濟方式執行，減少迴圈水系統4%-5%耗電量。

爆品2—熱電負荷分配

基於人工智慧、大資料等技術的智慧尋優演算法和模型，深挖機組節能潛力，合理分配生產用熱、採暖供熱及發電負荷，可降低2%-4%總的汽耗量，在齊魯石化成功應用。

爆品3—最佳化執行指導

傳統耗差分析缺乏指導，不能閉環，依靠經驗，知識無法傳承。在齊魯石化，我們結合專家知識庫，快速定位機組能耗偏差，自動匹配原因分析，提出最佳化指導意見，實現機組經濟執行。

爆品4—鍋爐四管防磨防爆

在國家能源電力科學院，基於鍋爐壽命評估演算法，結合裝置管理和生產實時等業務資料，有效預防四管洩漏。初步估計，減少鍋爐爆管事故次數85%以上，間接經濟效益不低於400萬/年。

爆品5—精細化執行

針對發電企業有制度、有標準、難落實，考核難服眾，管理“兩張皮”,等問題，朗坤在國家電投集團內蒙古能源有限公司打造精細化執行和精細化安全，將複雜的事情簡單化，簡單的事情流程化，流程化事情定量化，定量的事情資訊化，助力國家電投集團內蒙古能源有限公司實現“零死亡、零虧損、零拖期、零環保”的企業目標。

02智慧維護

爆品6—裝置故障預警及診斷

在江蘇國信揚二電廠、華能集團玉環電廠、山東能源臨礦集團，朗坤基於大資料、人工智慧等技術，並結合裝置機理，有效解決了企業裝置故障無法提前預警，診斷過度依賴行業專家知識，知識無法傳承，維修成本高的問題，每年為企業節省裝置運維成本1000萬。

爆品7—三維模擬檢修培訓

三維模擬檢修培訓將標準化檢修與三維技術結合，實現檢修全過程的模擬模擬和培訓。有效的縮短裝置檢修工期，降低裝置檢修風險，提高裝置檢修質量，節省15%的檢修成本。

03智慧經營

爆品8—實時成本

在國家能源方家莊電廠、廣東能源珠海電廠，透過採集燃料、財務、物資等資料，結合大資料和人工智慧的新技術，實現發電成本的實時分析、預測，為發電企業競價上網、成本結構最佳化等提供資料支撐和指導。

朗坤智慧電廠的9大優勢

智慧管理：

友商：缺乏成熟的管控一體化平臺，系統管理業務離散，缺乏有效融合，資訊孤島嚴重，行業成功應用案例少。朗坤：基於“六個一體化”，業務融合緊密， 在系統成熟度、消除企業資訊孤島，提高企業效率，在國內五大集團和主要地電擁有眾多的成功應用案例。

虛擬電廠：

友商：更多注重資料和三維效果的展示，與電廠實際管理業務脫節比較嚴重。朗坤：注重資料和三維效果展示的同時，注重與管理業務的結合，改變企業管理模式，降低企業安全風險，提升管理效益。

智慧安防：

友商：基於三維的智慧安防，注重三維效果展示，與日常安全生產標準化、兩票等業務脫節。朗坤：物聯網+移動互聯+三維與安全管理結合，更加註重安全管理業務落實，保障現在安全生產。

智慧最佳化：

友商：主要以燃燒最佳化、鍋爐四管、智慧噴氨、冷端最佳化等為核心。朗坤：形成燃燒最佳化、鍋爐四管、冷端最佳化、熱負荷分配等為核心的智慧最佳化產品體系，引入大資料、人工智慧技術，給企業帶來顯著的經濟效益。

智慧巡檢：

友商：以巡點檢為主，與EAM中的缺陷、物資等業務缺乏關聯，造成企業管理不閉環。朗坤：以機器人巡檢為核心，結合傳統人工巡檢，同時與EAM業務結合，實現管理閉環的同時，降本企業巡檢成本，提升裝置可靠性。

智慧診斷：

友商：基於大資料、人工智慧等技術，未與裝置機理進行結合，在診斷的準確性上有待提高。朗坤：採用大資料+裝置機理，診斷結果更加準確，在電力、煤炭等多個行業得到應用。

智慧燃料：

友商：以數字化煤場+配煤摻燒為主，盤煤，採製化等缺少智慧化應用。朗坤：打造數字化煤場+配煤摻燒+自動化盤煤+鬥輪機無人值守+採製化全過程數字化、智慧化的智慧燃料。

智慧倉儲：

友商：基於移動互聯等技術，打造移動倉儲。朗坤：基於物聯網、移動互聯技術，打造移動倉儲+無人值守模式，並且支援與國外主流的ERP對接。

智慧經營：

友商：產品主要以電廠的生產指標分析為主，智慧應用缺乏。朗坤：構建以實時成本、競價上網、智慧決策等為核心的智慧經營體系。

近幾年來隨著智慧電廠概念的興起，整個電力行業都聚焦在智慧電廠的技術應用環節，各類技術應用層出不窮。在眾多的技術當中，三維視覺化技術可謂一枝獨秀，目前國內智慧電廠供應商均將三維視覺化技術應用到實際建設中與應用中。中國目前有41641座變電站，變電運維作為核心業務，運維質量直接關係電網安全和可靠供電，責任重於泰山。而電網裝置的規模不斷擴大、新技術新裝備的廣泛應用，對廣大變電運維人員的業務能力、職業素養提出了更高要求。

HT for Web 自主研發了強大的基於 HTML5 的 2D、3D 渲染引擎，為視覺化提供了豐富的展示效果。在 2D 組態 和 3D 組態 上，Hightopo（以下簡稱 HT ）的 HT for Web 產品有著豐富的圖示圖源可供選擇，囊括了各行各業，本文將以電力牽引站為例，介紹運用 HT 豐富的 2/3D 組態 進行 3D 視覺化數字孿生，建立動態的數字化變電站動態模型，搭建出一個變電站視覺化系統。