shehuijingjidefazhanheshangpinxiaofeidezengjia，shidechengshishenghuolajichanliangzhouzeng。ruguobuduizhexielajijinxingyouxiaochuli，jiangjidadiyingxiangrenmendeshenghuohuanjing。yishanghaishijiadingquweili，jiezhi2023年底，嘉定新城常住人口達67.4萬人，每年產生的垃圾量數以萬噸計。為了進一步提升生活垃圾減量化、資源化、無害化處理水平，上海嘉定城市發展集團有限公司（嘉定城發集團）與保利協鑫共同出資成立上海嘉定再生能源有限公司，並以此為主體投資近8.6億元建設嘉定區再生能源利用中心，由此承擔起嘉定大部分地區生活垃圾焚燒處理的重任。
相比於衛生填埋、高溫堆肥等傳統處理方式，技術日趨成熟、工(gong)藝(yi)更(geng)為(wei)環(huan)保(bao)的(de)垃(la)圾(ji)焚(fen)燒(shao)發(fa)電(dian)既(ji)能(neng)避(bi)免(mian)甲(jia)烷(wan)排(pai)放(fang)，又(you)能(neng)替(ti)代(dai)化(hua)石(shi)燃(ran)料(liao)，具(ju)有(you)雙(shuang)重(zhong)減(jian)碳(tan)效(xiao)果(guo)，已(yi)成(cheng)為(wei)城(cheng)市(shi)生(sheng)活(huo)垃(la)圾(ji)處(chu)理(li)的(de)最(zui)主(zhu)要(yao)方(fang)式(shi)之(zhi)一(yi)。而(er)今(jin)，我(wo)國(guo)垃(la)圾(ji)焚(fen)燒(shao)發(fa)電(dian)行(xing)業(ye)已(yi)經(jing)由(you)規(gui)模(mo)化(hua)擴(kuo)展(zhan)轉(zhuan)向(xiang)精(jing)細(xi)化(hua)運(yun)營(ying)管(guan)理(li)階(jie)段(duan)，在(zai)節(jie)能(neng)減(jian)排(pai)政(zheng)策(ce)要(yao)求(qiu)和(he)發(fa)電(dian)集(ji)約(yue)化(hua)、高效管理需求的驅動下，生活垃圾焚燒電廠的智能化升級和降本增效成為大勢所趨。
經過多年發展，上海嘉定再生能源已經成為整個垃圾焚燒發電行業的領軍企業，被評為“高效清潔焚燒先進企業”。公司在領導層創新思想的帶領下，一直沒有停下前進的步伐。2021年，公司了解到施耐德電氣基於EcoStruxure的巨化集團熱電廠8#機組無人值守解決方案，並前往實地進行考察，由此開啟了和施耐德電氣攜手的契機，雙方於2022年正式開始合作。
針對上海嘉定再生能源穩定運行、提質增效、綠色發展的迫切需求，施耐德電氣助力其構建了3爐兩機垃圾焚燒電站“少人值守”解決方案，包含APC先進過程控製係統、APS機組一鍵啟停、故障自愈為核心的解決方案，並配備了AVEVA Predictive Analytics預測性維護係統、System Advisor係統顧問、Control Advisor控製顧問以及智慧報表等輔助優化手段。迄今為止，項目中的三台鍋爐都通過了驗收，實施效果超出預期。
目前，該中心日均處理垃圾量1500噸，年處理量50萬噸，年發電量2億千瓦時，構建了行業智慧工廠的標杆。
“少人值守”解決方案助力垃圾焚燒電廠安全、穩定運行
生活垃圾處理行業可以說是維持城市“顏麵”的幕後英雄，因此在企業責任之外，上海嘉定再生能源還需要承擔更多的社會責任，維持整個垃圾焚燒電廠安全、平穩的運行是其第一要務。
傳(chuan)統(tong)的(de)垃(la)圾(ji)焚(fen)燒(shao)電(dian)廠(chang)對(dui)人(ren)力(li)依(yi)賴(lai)較(jiao)強(qiang)，不(bu)但(dan)人(ren)員(yuan)工(gong)作(zuo)強(qiang)度(du)很(hen)大(da)，而(er)且(qie)人(ren)員(yuan)的(de)經(jing)驗(yan)可(ke)能(neng)直(zhi)接(jie)影(ying)響(xiang)到(dao)操(cao)作(zuo)的(de)穩(wen)定(ding)性(xing)。以(yi)垃(la)圾(ji)焚(fen)燒(shao)爐(lu)的(de)啟(qi)停(ting)為(wei)例(li)，該(gai)環(huan)節(jie)需(xu)要(yao)考(kao)慮(lv)爐(lu)溫(wen)、爐壓、風量等多種參數的平衡，執行多項操作，同時控製多台設備，操作十分複雜，一個小小的疏忽就有可能造成設備的損壞或人員的傷害——啟機過程中，如果汽輪機的油溫過低，可能會造成設備振動偏大，從而存在安全隱患；停爐過程中，則需確保爐內的殘留物處理完畢，且灰渣可以安全地排出。
如今，借助施耐德電氣APC先進過程控製係統，上海嘉定再生能源能夠根據機組啟停曲線、按設定的程序發出各個係統、設備的啟停指令，實現垃圾焚燒機組的自動啟動或停止。由此帶來的收益顯而易見——一方麵，在係統的嚴格要求之下，如果溫度或壓力等參數沒有達到相應要求，則無法執行後續操作，這就把安全隱患扼殺在了“搖籃”之中，保證了啟停的平穩和安全，減少燃油和消耗；另一方麵，該係統相當於把熟練工人對大型設備的操作經驗進行了沉澱，形成了一套標準化的流程，從而解決了專業人員不足的挑戰。
不隻是焚燒爐的啟停操作，基於施耐德電氣APC先進過程控製係統、APS機組一鍵啟停、AVEVA Predictive Analytics預測性維護係統等智能係統，上海嘉定再生能源的垃圾焚燒電廠實現了燃燒係統、煙氣係統、汽機係統等主要工藝係統的全自動運行，操作數量減少90%以上，部分係統控製可實現無人值守。
由於“少人值守”項目突出的效益提升，上海嘉定再生能源目前獲得嘉定區智能工廠獎項。
更經濟、更滿足環保要求的垃圾焚燒電廠
2023年初，國家能源局、財政部、國家發改委印發《關於享受中央政府補貼的綠電項目參與綠電交易有關事項的通知》，進(jin)一(yi)步(bu)完(wan)善(shan)了(le)綠(lv)電(dian)交(jiao)易(yi)機(ji)製(zhi)和(he)政(zheng)策(ce)，其(qi)中(zhong)明(ming)確(que)了(le)綠(lv)電(dian)溢(yi)價(jia)收(shou)益(yi)與(yu)國(guo)家(jia)可(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)源(yuan)補(bu)貼(tie)不(bu)可(ke)兼(jian)得(de)，這(zhe)意(yi)味(wei)著(zhe)未(wei)來(lai)垃(la)圾(ji)焚(fen)燒(shao)發(fa)電(dian)企(qi)業(ye)的(de)收(shou)益(yi)水(shui)平(ping)將(jiang)和(he)發(fa)電(dian)量(liang)直(zhi)接(jie)掛(gua)鉤(gou)。當(dang)溢(yi)價(jia)空(kong)間(jian)遠(yuan)超(chao)過(guo)補(bu)貼(tie)金(jin)額(e)且(qie)收(shou)益(yi)較(jiao)穩(wen)定(ding)，企(qi)業(ye)可(ke)以(yi)選(xuan)擇(ze)放(fang)棄(qi)補(bu)貼(tie)，參(can)與(yu)綠(lv)電(dian)交(jiao)易(yi)的(de)全(quan)部(bu)收(shou)益(yi)歸(gui)其(qi)企(qi)業(ye)所(suo)有(you)。與(yu)此(ci)同(tong)時(shi)，相(xiang)關(guan)政(zheng)策(ce)也(ye)要(yao)求(qiu)整(zheng)個(ge)行(xing)業(ye)在(zai)焚(fen)燒(shao)爐(lu)技(ji)術(shu)性(xing)能(neng)、廢氣排放控製、以及汙染物的監測和治理措施等方麵遵循嚴格的環保指標要求，否則可能會受到嚴厲處罰。
上海嘉定再生能源有限公司對此表示：“隨著政策換道和環保要求提標，垃圾焚燒電廠在保證安全、穩定運營的基礎上，還需進一步關注運營的經濟性和綠色化。”
單位垃圾焚燒發電量和燃燒的穩定性直接掛鉤，但在實際運營過程中，由於垃圾成分複雜、熱(re)值(zhi)不(bu)均(jun)，焚(fen)燒(shao)鍋(guo)爐(lu)經(jing)常(chang)偏(pian)離(li)最(zui)佳(jia)燃(ran)燒(shao)狀(zhuang)況(kuang)。如(ru)何(he)保(bao)障(zhang)燃(ran)燒(shao)穩(wen)定(ding)性(xing)，優(you)化(hua)垃(la)圾(ji)焚(fen)燒(shao)工(gong)藝(yi)過(guo)程(cheng)，提(ti)升(sheng)鍋(guo)爐(lu)的(de)自(zi)動(dong)化(hua)和(he)智(zhi)能(neng)化(hua)控(kong)製(zhi)水(shui)平(ping)，成(cheng)為(wei)影(ying)響(xiang)上(shang)海(hai)嘉(jia)定(ding)再(zai)生(sheng)能(neng)源(yuan)電(dian)廠(chang)經(jing)濟(ji)效(xiao)益(yi)和(he)綠(lv)色(se)水(shui)平(ping)的(de)關(guan)鍵(jian)要(yao)素(su)。
垃圾焚燒電廠原本在控製上存在“強耦合”和“大滯後”兩大難點。燃燒是較為複雜的工況，涉及的變量很多，且變量直接相互關聯，“強耦合”意味著控製變量相互之間耦合關聯，牽一發而動全身，可能剛把某個參數調節好，另一個參數就會隨之而變；“大滯後”yiweizhefenshaoluneidewendudengcanshubianhuashiyigehuanmandeguocheng，ruguofaxianwendubufuheyaoqiuhouzaiqutiaojie，youyuguanxinghenda，wufalijishixianxiangyaodetiaojiemubiao——這都會對控製的穩定性帶來挑戰。同理，脫硫、脫硝等調節也都存在大滯後的問題，等看到變化後再去調節可能已經導致環保指標超標。
施耐德電氣APC先進控製係統則讓這些挑戰迎刃而解。APC係統中的模型預測控製模塊，可以解決控製回路中大滯後及強耦合的控製回路挑戰，實現焚燒爐燃燒優化調整（含鍋爐氧量優化、主汽溫度控製優化、主汽壓力控製優化）、脫硝控製優化、脫酸控製優化等控製係統的進一步優化，使其控製指標達到驗收標準；同時，APC係統中的最優化模塊，還能對燃燒過程中的重要控製單元進行尋優控製，實現焚燒爐的效率最大化，並同時滿足NOX、HCL等排放的環保指標。
上海嘉定再生能源有限公司對於該套係統給予了高度評價：“施耐德電氣APC先進過程控製係統為我們帶來的收益是全方位，多維度的。它既能助力焚燒爐平穩的運營，讓各參數偏差下降20%以上；又能對焚燒流程進行全自動控製，優化係統效率，大量減少人員的幹預和誤操作；還能通過環保耗材的精準投用，降低耗材20%以上。值得一提的是，在環保耗材下降的同時，我們的煙氣排放濃度也比原來有所下降，相當於實現了‘雙降’。”
精細化的日常運營管理，全麵提質增效
《2024中國生物質能產業發展年度報告》顯示，截至2023年底，我國生活垃圾焚燒發電累計裝機容量達2577萬千瓦，同比增長7.5%。經曆了幾年的高速發展之後，我國垃圾焚燒發電行業由規模化擴張轉向精細化運營管理階段。
精細化運營是一場“持久戰”，對上海嘉定再生能源而言，通過深入挖掘日常運營中產生的數據背後蘊藏的價值，可以助力自身在提質、增效、安全、節能方麵更上一層樓。
設備運維是日常管理的重要環節，相較於傳統的預防性、周期性維護方案，施耐德電氣預測性維護解決方案+故障自愈策略，輔以係統顧問+控製顧問，能夠讓上海嘉定再生能源實現科學診斷和超前預警。
其中，故障自愈能讓機組在事故發生時具備自動響應能力，降低監控監盤人員的事故處理負擔，避免人員誤操作；預(yu)測(ce)性(xing)維(wei)護(hu)則(ze)通(tong)過(guo)對(dui)曆(li)史(shi)數(shu)據(ju)進(jin)行(xing)建(jian)模(mo)，從(cong)而(er)更(geng)深(shen)入(ru)地(di)了(le)解(jie)設(she)備(bei)狀(zhuang)態(tai)，超(chao)前(qian)發(fa)現(xian)間(jian)歇(xie)性(xing)異(yi)常(chang)和(he)無(wu)明(ming)顯(xian)症(zheng)狀(zhuang)異(yi)常(chang)，提(ti)前(qian)做(zuo)出(chu)故(gu)障(zhang)或(huo)運(yun)維(wei)預(yu)警(jing)，提(ti)醒(xing)運(yun)維(wei)人(ren)員(yuan)及(ji)時(shi)幹(gan)預(yu)，使(shi)設(she)備(bei)保(bao)持(chi)最(zui)佳(jia)狀(zhuang)態(tai)——雙管齊下，使得焚燒電廠的報警數量減少90%以上。
erzairichangguanliguochengzhong，zhihuibaobiaozekeyiweibutongcengjiderenyuantigonggengyouzhenduixingdeshujuxinxi。biruyixianyunyingrenyuankeyitongguobaobiaojishilejienaxiecanshuhezhibiaoshizhengchangde，naxiechuxianlepianli，congerjishijinxingtiaozheng；管理層則可以基於綜合彙總的報表，對一些經濟指標進行分析或預判，為關鍵決策提供有效參考。
一係列的組合拳，讓上海嘉定再生能源垃圾焚燒電廠的麵貌煥然一新，公司員工表示：“以前，大家對垃圾焚燒廠的印象可能停留在環境惡劣，氣味難聞，工人從事重體力勞動。現在來到我們的工廠，呈現的是‘花園式工廠’，zhiyoufeichangshaoliangdeyuangongzailiyongquanzidongxitongwanchenglajichulidequanliucheng。deyiyushinaidedianqidezhichi，womenzhengzaidazaoxianjindezhihuilajifenshaodianchang，shulixingyebiaogan，weidazhongtigongyuanyuanbuduandelvsedianli。”
未來，雙方將在“少人值守”方案的基礎上做進一步優化，基於施耐德電氣先進控製APC算法結合焚燒爐燃燒參數視覺識別技術，實現燃燒參數閉環控製優化，更有效地達到“無人值守/少人值守”目標，向智能化2.0階段持續邁進。