作者简介：李钧建（1985—），男，本科，工程师，主要从事垃圾发电集团生产运营管理及生产运营数据分析工作。

摘要：随着我国经济迅猛发展，垃圾焚烧发电行业蓬勃兴起，2023年底全国已建成900多家垃圾焚烧发电厂。在“碳达峰、碳中和”、人工智能、数字经济的多重背景下，垃圾发电集团积极探索运营数字化转型，旨在提升效率、优化环境，推动可持续发展，并增强市场竞争力。通过运用物联网、大数据、云计算等先进技术，构建“数据+平台+智能应用”的架构，搭建稳定高效的管理平台。同时，开发智能监控、预警和决策工具，打造智慧型灯塔工厂，构建循环经济体系，形成健康的生态系统，为社会和环境创造更多价值。

关键词：垃圾发电;数字化;运营管理;数据;智能

一、引言

在“碳达峰、碳中和”、人工智能、数字经济等多重背景下，垃圾发电行业的数字化转型已刻不容缓。数字化的愿景是通过数据与人工智能技术的广泛应用，构建与物理世界共生共荣的数字世界，实现人类社会的智能升级。

一些企业已经做出了数字化转型的积极探索。例如，瀚蓝环境利用数字化、智能化手段，优化了垃圾焚烧工艺过程，实现了垃圾焚烧电厂的精细化运营，促进了企业降本增效。阿里云也在积极推进垃圾发电的数字化转型。阿里云计划将工业大脑AI技术应用到全国约300座垃圾焚烧炉，实现自动化、智能化焚烧发电。

垃圾发电行业数字化转型的主要趋势在于实现管理流程优化、数据共享以及效益提升。借助数字化技术和智能化手段，生产运营过程将实现自动化和智能化，从而大幅提高生产效率、降低成本，并显著增强企业的竞争力。只有紧跟时代步伐，积极拥抱数字化变革，垃圾发电行业才能在激烈的市场竞争中立于不败之地，实现可持续发展。

二、集团数字化转型存在的问题

一是技术与系统整合难题。垃圾发电行业的数字化转型涉及多种技术，如大数据分析、云计算等。但不同技术供应商和系统间的兼容性问题，导致数据整合和传输困难。

二是数据管理与安全隐患。处理大量数据时，由于可能的误差和干扰，数据质量受影响，影响决策准确性。同时，数据泄露或滥用可能带来严重损失。

三是人才与技能短缺。行业缺乏数字化人才，导致转型受阻。员工数字化技能培训不足，难以适应转型要求。

四是资金与成本挑战。数字化转型需要大量资金投入，对资金有限的企业构成负担。成本效益评估也是一大难题，因为效果可能需时间显现。

五是行业标准与政策支持力度不足。数字化转型缺乏统一标准，导致转型过程混乱。政府政策支持力度也不够，影响企业转型积极性。

三、集团数字化转型的意义和价值

一是提升生产效率与环保标准。应用数字技术如物联网、自动化和数据分析，可以实时监控设备状态，预测故障，优化运行参数，提升发电效率。同时，数据分析还能帮助减少污染物排放，确保环保标准得到严格执行。

二是促进可持续发展。数字化转型助力垃圾发电行业实现经济、社会、环境的和谐共生，推动环保和绿色发展，为建设美丽中国做出积极贡献。

三是增强市场竞争力。数字化转型提升企业的运营水平，使其在市场竞争中保持领先，同时减轻政府财政压力，增强整个行业的市场竞争力。

四是引领行业创新。利用人工智能、机器学习等技术建立虚拟仿真模型，指导实际生产，不仅给企业带来颠覆性变革和高质量发展，还推动整个垃圾处理行业的创新和数字价值提升。

四、集团数字化转型的目标

运营数字化转型对于垃圾发电集团而言，是一个持续演进的过程，涉及技术、运营、管理和战略等多个层面。为实现这一转型，集团需要设定清晰、分阶段的目标，以指导整个转型过程。目前垃圾发电集团的数字化转型目标已不再是单一的数字产品服务系统，而是从产品形态逐渐发展到组织形态，再从组织形态逐渐过渡到产业形态，最终实现垃圾处理行业产业生态化进程。见图1。
（一）短期目标：数字电厂建设

建立和完善数字化基础设施，包括网络、数据中心、存储和安全系统等，为后续的目标实现提供坚实的基础。集成智能传感、执行、控制和管理技术，实现设备运行的实时监控、预测性维护和安全状态诊断等。通过数字化手段优化发电厂的运行和维护流程，提高生产效率和成本控制，满足电力市场的需求。提高集团及发电厂的内部运营控制水平，加强对外部环境变化的适应能力，确保稳定运行。

（二）中期目标：数据平台建设

数字化与信息化深度融合，在数字化基础上，进一步实现信息化，将信息技术与物理电厂高度集成，构建智能决策中心。各个下属垃圾焚烧发电厂的生产运营数据都将通过网络传输到总部智慧系统，在总部智慧系统上建立数据分析和决策支持中心，对生产运营的重要环节提供分析、诊断和预警，利用大数据分析技术为集团运营管理提供科学决策依据，从而指导和监督下属基层电厂的生产运营活动。

（三）长期目标：智慧电厂与生态系统构建

通过深度整合发电企业与上下游相关产业，实现产业链的延伸与互补，开放数据共享平台，让数据成为连接各相关企业的桥梁，发挥各相关企业的优势，构建循环经济体系，形成以产业为中心的健康生态系统。充分利用先进的IT技术，如大数据、云计算、人工智能等，基于数据共享平台，挖掘数据的价值并开发多种应用场景的智能程序，实现垃圾发电厂安全、高效、环保、盈利的智能生产运营模式，构筑智慧电厂。

五、集团数字化转型实施策略

（一）总体策略

1.顶层设计与整体规划。

企业需注重项目的顶层设计和整体规划，确保项目从始至终都遵循一个清晰、连贯的蓝图。这将有助于企业明确目标、定义范围、规划时间表，并为项目的成功实施奠定坚实的基础。

2.分步实施与逐步推进。

数字化转型不是简单地上线一个IT系统，而是一场变革，在新旧体系交换的同时，存在较大的风险。企业为了使数字化转型带来的风险降低至最小，根据数字化转型的阶段目标，夯实基础，先立后破，分期实施，逐步推进，让数字化转型建设成为企业发展的持续动力。

3.标准化体系建设。

企业在推进数字化转型的过程中，需建立一系列标准化体系以确保转型的顺利与高效。这些体系涵盖了数据治理、技术应用、业务流程、信息安全以及人员培训和管理等方面。通过数据治理标准化，企业能够确保数据的准确性与可靠性，为决策制定提供有力支撑；技术应用标准化则有助于实现技术的有效集成，提升数字化转型的质量；业务流程标准化能优化企业运营流程，提高工作效率；信息安全标准化保护企业信息资产，防范潜在风险；而人员培训和管理标准化则确保员工具备必要技能，积极参与并支持数字化转型进程。

（二）总体规划

垃圾焚烧发电集团在数字化转型过程中，采用“数据+平台+智能应用”的总体构架是非常明智的选择。这一构架能够确保数字化转型过程中的连贯性和协同性，从而实现更高效、更智能的生产运营，同时也能形成产业生态系统。

1.数据中心。

在垃圾发电企业的数字化转型过程中，数据采集与整合是至关重要的一环。为确保转型的顺利进行，需要全面采集物资流、能量流、资金流以及人力、设备等生产全流程的数据。这些数据不仅是数字化转型的基石，更是后续分析和决策的重要依据。通过各种传感器、仪表和执行器等设备实时获取原始数据后，还需进行数据清洗与标准化处理，以去除重复、错误或无效数据，并进行归一化处理，建立统一的数据标准和格式，确保数据的准确性和可比性。最后，经过清洗和标准化的数据将被存储在可靠的数据库中，同时建立严格的数据管理制度，以保障数据的安全性和隐私性，为后续的数据分析和应用提供有力支持。

2.工业互联网管控平台。

基于工业互联网平台的智慧管控平台在垃圾焚烧发电集团的数字化转型中发挥着关键作用。该平台成功整合了各生产业务领域的不同数据结构，实现了信息流在各业务领域间的畅通无阻，从而推动了信息的全方位共享。垃圾焚烧发电集团的数字化平台由厂级和集团两个层面构成，各自发挥着不同的功能。

厂级数字化平台主要聚焦于生产运营的智能优化与精细化管理。通过集成现有的SIS（监控系统）和MIS（管理信息系统），平台能够实时监控生产过程，确保生产调度的及时性和有效性。同时，平台深入挖掘实际生产数据，揭示其中的客观规律，实现内部横向工艺互通、前后流程互联以及系统间数据的全面打通。这不仅有助于重构各类管控模型，更能充分发挥大数据在提升生产效率和管理精细化方面的巨大价值。

而总部数字化平台则更加注重战略决策与机理模型的应用。基于下属电厂的生产和运营数据，平台利用大数据分析、数字孪生等先进技术进行智能决策应用的开发。这些应用能够为下属电厂在工艺参数优化、运营决策优化等方面提供有力指导。此外，通过生态应用部署智能专家系统等高级应用软件，平台还能进一步提升决策的科学性和准确性，为集团的持续发展提供强有力的支撑。

3.智能应用（生态）系统。

智能应用系统作为垃圾焚烧发电企业数字化转型的关键组成部分，在大数据和人工智能技术的驱动下，为生产运营带来了革命性的改变。该系统利用大数据技术和先进的人工智能算法，对生产数据进行深度挖掘和分析，从而精准发现生产过程中的潜在问题和优化空间。

智能应用系统还具备智能优化与决策的能力。基于深度数据分析的结果，系统通过智能算法对生产过程进行精细化优化和调度，从而提高生产效率和资源利用率。

在生产管理流程方面，智能应用系统也发挥了重要作用。通过与生产管理流程的紧密结合，系统实现了生产过程的自动化和智能化。例如，智能调度系统能够自动分配生产任务和资源，根据实时生产数据和预测结果，动态调整生产计划，确保生产的高效和灵活。

4.管控平台体系构架。

智慧管控平台基于全要素数据的工业互联网平台，由边缘层、LaaS层(基础设施)、PaaS层（平台层）、SaaS层（应用层）构成，采用云、网、边、端架构设计，应用云计算、边缘计算、物联网、大数据、人工智能和工业APP等关键技术，实现企业全要素智慧控制，见图2。边缘层是基础，向下接入DCS（分散控制系统）、PLC(可编程逻辑控制器)、RTU(远程终端单元)等工业控制系统，通过大范围、深层次的数据采集和异构数据的协议转换与边缘处理，为工业互联网平台构建了坚实的数据基础。这些数据为后续的工业数据分析、优化决策以及应用创新提供了有力支持。LaaS层运用虚拟化和分布式存储技术，将物理资源池化，实现海量资源的动态调整与按需部署。同时，LaaS层通过网络、服务器、存储等资源的共享，进一步提升了资源的可访问性和可扩展性，为工业应用提供了强大的基础设施支持。PaaS层是核心，在PaaS层封装了各种工艺模型、优化算法和通用组件，实现数据的深度分析。它为企业提供了高效、灵活的应用开发和部署环境。同时，它支持应用间的数据交换与集成，促进业务流程的自动化和高效化。此外，PaaS层还保证了服务的安全性和稳定性，确保企业业务能够持续稳定运行。SaaS层是关键，针对垃圾焚烧发电厂各系统需求提供服务功能，通过调用并整合边缘层和PaaS层的资源，将工艺技术、经验、知识和最佳实践模型化、软件化，进行封装，从而形成满足不同工况场景的应用，包括数字孪生、仿真培训、专家诊断服务、能耗管理优化、运营管理寻优、生产设备优化和智能控制、设备管理与预测性维护、全网检测与数据分析等，从而产生数据价值。
（三）智慧平台集成功能简介

智能垃圾管理：利用视频识别、雷达、红外测温等技术，实现垃圾接收、存储、给料的智能化，提高效率和安全性。

智能生产运行：优化启停、燃烧、节能等关键系统，减少人工操作，提高自动化水平，确保稳定运行。

智能设备管控：实时监测设备状态，结合数据挖掘和现场经验进行故障诊断和预警，实现高效维护。

智能安全、环保管控：采用三维建模、人员定位等技术，全面监控安全风险，确保安全生产。实时采集环保数据，监控关键指标，确保合规排放，提供全面数据支持。

智慧物资管控：通过信息技术和数据分析，精准预测物资需求，优化生产和库存管理，降低成本。

厂级经营管控：全面管理企业经营活动，涵盖计划、预算、成本和利润管理，助力企业实现经营目标，提升经济效益。

智慧决策平台：通过收集和分析经营数据，评估企业运营状况，提供决策支持，帮助企业提高运营效率、降低风险、增强竞争力。

开放化的产业生态系统：通过建设开放的数字平台，鼓励产业链上下游合作企业（如设备供应商、电科院、研究机构等）建设数字孪生、数字仿真、专家系统等生态应用系统，对大数据进行挖掘分析，为社会和环境创造持续价值。

六、结束语

垃圾发电集团的数字化转型不仅是技术进步的体现，更是管理理念的革新，它为企业注入新活力，提升员工能力，打破传统界限，实现管理流程高效贯通。数字化转型追求全局最优，提高工作效率和准确性，并实现实时监控，助力企业及时发现问题并调整。这一转型将推动企业管理和效益双飞跃，成为持续发展的重要驱动力。

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