（大连热电集团股份有限公司北海热电厂辽宁省大连市116021）
摘要：火电企业建立数字化能源审计系统可以提升企业营运效率，实现企业能量生产物理、财务以及管理全过程的节能监测，辅助决策制定，增强综合竞争力。同时，《导则》在电力市场及大数据时代下，应该进一步统一标准、完善修订，依规开展火电厂数字化能源审计。
关键词：火电厂数字化；能源审计；现状；展望
1火电厂数字化技术的现状
1.1火电厂的数字化
“数字化电厂”有一个不断发展的过程。杨新民等认为数字化电厂的定义需要考虑行业标准，以及发电厂生产和管理上的特点。即只要电厂的控制系统、管理系统全面数字化，就认为是数字化电厂。章素华指出，目前数字化电厂更多的是针对电厂的生产过程，其核心是通过在线监测的方法，再由一定的规律计算、提取相关数据，用动态的数字表示电厂的生产状态。危元华则扩大了数字化电厂的定义范围，认为电厂的数字化不应该只是某一部分的数字化或者数字化系统的某个功能，数字化电厂应包括电厂设计、建设、营运、检修、管理等电厂全生命周期各个过程的数字化。周四维等将定义从狭义和广义两种方式分类，指出从建设到运行的整个过程都采用数字化技术手段的电厂更加符合数字化工厂的观念。杨普勤认为数字化电厂是所有信号数字化、所有管理内容数字化，并利用网络技术，实现数字化信息交换、跨平台资源实时共享，进而实现智能化的一个过程。数字化电厂在动态发展中完善，伴随着信息化革命和网络技术的普及，以及数字化技术的进一步运用，电厂数字化的内涵将不断丰富。但有一点是明确的，即电厂数字化的目的是使发电企业的运行效率得到提高、管理更加精细。
从各国推出的战略项目以及数字化电厂的概念，可知完整的数字化电厂应具备：数字化、标准化、可视化、最优化、可持续化。报道的国内数字化电厂的成果，大体以工程实例为主，国外数字化电厂侧重于新技术的应用。比如，我国西南电力设计院在工程设计全过程采用了数字化技术；国华北京燃气热电厂在施工时广泛采用了数字化的现场总线技术，同时在运行时运用了数字化的3D显示技术，技术节能以及管理节能效果显著；华电邹县、大唐南京电厂在运行过程中也运用了数字化的优化方法。德国尼德豪森电厂首次实现了全厂数字化的在线监控；西门子公司提出运用MindSphere系统，实现电厂数据云共享以及厂内设备之间的互联；GE公司运用3D打印制造燃机的关键零件，提升了电厂运行侧的效率。
1.2火电厂数字化技术
电厂的运行中已经局部地采用了一些数字化的技术，如：火电厂燃煤管理系统、现场总线的部分运用、清洁生产管理系统等。数字化电厂的关键技术如图1所示。
电厂的数字化是一项系统工程，包含标准和参考架构的建立、基础设施及平台的搭建、信息安全、应用培训等多个方面，按需要可以不断的外延与拓展。
2火电厂数字化能源审计
根据《企业能源审计技术通则》，结合火电厂技术特征，上海电力学院石奇光教授给出了火电厂能源审计的定义，指出火力发电厂能源审计应当依据国家相关节能法规和标准，应用热力发电厂原理和审计学方法对火力发电厂的能源输入、储存、输送、转换和利用的物理过程、财务过程和管理过程进行检测、核查、分析和评价并提出改进建议。同时提出火力发电厂能源审计的数字化是未来电厂必要的基础技术。2012年8月，由上海电力学院、华能、大唐等撰写的《火力发电厂能源审计导则》（以下简称《导则》），获国家发改委、能源局审核通过并于2012年12月起颁布实施。
2.1火电厂能源审计的作用与不足
火电企业结合《导则》开展企业内部能源审计工作，可以对电厂的物理、财务和管理过程进行自我核查，建立内部“免疫系统”；发现企业在能量生产的技术、财务以及管理层面的节能潜力，从而有针对性的开展节能工作。能源审计获得的结果，发电集团可以据此开展同一机组在不同时间或者不同机组在不同空间的能耗对比，全面了解机组运行和管理方面的不足，提出整改措施，并最终形成能源审计节能管理体系。然而，火电厂能源审计侧重于对火电总能效的评价，缺少针对火电企业内部开展能量转换全过程能效核查的具体措施；同时，总能效评价缺少关联分系统效率、分设备节能潜力的核查和分析；能源审计报告依托台账式的统计，缺少实时数据支持和在线能效分析。火电厂数字化能源审计可以弥补上述常规火电厂能源审计的不足。针对火电厂各系统不仅可以显示总效率，而且能够显示与之关联的各项分效率，方便火电企业在线开展内部能效核查工作。比如，机组热流图、机组质流图以及机组管道系统图等的在线核查分析功能，传统火电厂能源审计是无法做到的。
2.2火电厂能源审计数字化的构成要素
火电厂能源审计数字化内容的研究，可以完善火力发电厂能源审计的实务方法，使《导则》更加贴近数字化火电厂现场的实用性和操作性，同时，是对数字化电厂能源管理体系的补充和完善。
2.2.1能源物理过程数字化
在火力发电厂DCS或SIS技术环境下，综合应用工程技术方法，实现火力发电厂能源审计的在线数字化动态审计、远程审计以及实时监控。通过数据通信，可以实现火力发电厂机组工艺流程能流图的在线显示，实时对热力设备及热力过程进行定量分析，可视化地为电厂工作人员提供决策上的依据。
2.2.2能源财务过程数字化
电厂在评价能量生产成本及效益时，应当测算节能项目的投资费用，在当时的市场价格条件下的获利能力和清偿能力。数字化能源财务过程，可以在财务维度上探寻节能潜力，优化资源配资，并结合电网辅助服务政策，扩大电厂收益途径，增强火电企业营运的财务指导作用。
2.2.3能源管理过程数字化
火电企业在进行数字化能源管理的过程中，应当以全面对标管理原则为指导，将机组当前参数与机组的历史最优值、设计值、试验值以及先进值做对比，找出不足，分析原因，最后提出节能改造方案。同时，还要充分调动员工的积极性，建立常态化的能源管理内部审计机制。
2.3火电厂数字化能源审计平台的功能
数字化能源审计的实施离不开平台的搭建。根据《导则》中规定的火力发电厂能源审计的内容，以SIS为基础，运用数字化电厂既有的大数据，建立火电厂数字化能源审计平台，开展能效核查、分析、自我寻优，拓展火电企业厂级监控信息系统的功能。
2.3.1火电厂数字化能源审计的热平衡模块
企业内部开展数字化能源审计应是火力发电厂“一项经常性的作业”，火电厂数字化能源审计的热平衡是基础模块。分析电厂能源物理过程的热力学完善性是能源财务过程和管理过程核查的基础，并挖掘技术和管理节能的潜力。当前，发电集团内部开展的“发电权交易，是企业新的经济增长点，数字化能源审计可以提供辅助决策支持。
2.3.2能源审计多维分析模块
数字化能源审计离不开对实时在线大数据的挖掘，其中上海电力学院石奇光教授提出的能源审计多维分析方法，可以简洁高效的评价火电机组的运行状态。数字化能源审计平台，根据实时的数据建立多维数据库，从不同维度考察数据本身及数据与数据之间隐藏的规律，为处理大量的运行参数提供强有力的技术保障与平台支持。依托数字化能源审计资源池，运行人员可及时发现问题，及早动作，避免损失。
3结语
火电厂数字化能源审计在原来传统的能源审计工作的基础上强调数字化，不仅仅是审计学方法在火电厂的数字化运用，更是在发电厂能源审计理论指导下的电厂技术节能和管理节能的技术实现，可以帮助火电企业建立内部常态化、市场化的分析机制，是火电企业数字化能源管理体系的组成部分。
参考文献：
[1]秦晓敏.火电厂能源审计研究[D].北京：华北电力大学，2011.
[2]李建强，牛成林，刘吉臻.数据挖掘技术在火电厂优化运行中的应用[J].动力工程，2006，（6）：830-835.