中國城市集中供熱系統(tǒng)正伴隨著城市化進程高速增長。根據(jù)智研咨詢報告中的數(shù)據(jù)，國內(nèi)集中供熱面積已從2010年的44億平方米增長至2018年的130億平方米，其中涉及到的電力、熱力的生產(chǎn)與供應(yīng)業(yè)固定資產(chǎn)投資額也從2010年的11356億元上升至2018年的20577億元。
近年來能源行業(yè)的轉(zhuǎn)型發(fā)展要求城市能源系統(tǒng)具有更強的靈活性和更高的用能效率，同時工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展為這一復(fù)雜系統(tǒng)的運維管理提供了的技術(shù)支撐條件。英集動力從城市集中供熱這一垂直領(lǐng)域入手，研發(fā)了基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的智慧供熱平臺viHeating，以數(shù)字化方式幫助供熱企業(yè)管控?zé)崮艿纳a(chǎn)、輸配和使用全過程。
產(chǎn)品的核心技術(shù)在于，通過建立供熱系統(tǒng)的“數(shù)字孿生”模型，采用人工智能算法在線實時生成供熱系統(tǒng)的優(yōu)化運行方案，形成供熱系統(tǒng)的智慧化EMS能源管理系統(tǒng)。此外，將EMS系統(tǒng)在云端部署后，再結(jié)合區(qū)塊鏈技術(shù)解決節(jié)能數(shù)據(jù)的公信力問題，可形成智慧供熱合同能源管理EMC服務(wù)模式。
從供熱行業(yè)的發(fā)展趨勢上看，浙江大學(xué)常州工業(yè)技術(shù)研究院智慧能源系統(tǒng)研究中心主任鐘崴教授表示，中國城市集中供熱系統(tǒng)規(guī)模龐大，設(shè)備設(shè)施狀況特別復(fù)雜，供熱企業(yè)需要兼顧安全、環(huán)保、能效等多方面要求，生產(chǎn)壓力巨大。在傳統(tǒng)模式中，供熱系統(tǒng)主要由設(shè)備層和自動化層構(gòu)成，系統(tǒng)運行調(diào)度決策能力主要取決于供熱企業(yè)集控室內(nèi)調(diào)度人員班組的專業(yè)知識和生產(chǎn)經(jīng)驗。近年來，集中供熱系統(tǒng)規(guī)模的擴大和清潔供暖的發(fā)展使得系統(tǒng)運行調(diào)度的難度倍增，單靠人腦的分析和決策能力已難以應(yīng)對。
針對這一突出問題，發(fā)展智慧供熱新模式的主要目標(biāo)是在供熱系統(tǒng)的設(shè)備層、自動化層之上構(gòu)建一個智慧決策層，通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)供熱系統(tǒng)“源-網(wǎng)-荷”各環(huán)節(jié)設(shè)備要素的連接，采用熱工水力過程建模仿真和工業(yè)大數(shù)據(jù)方法構(gòu)建供熱系統(tǒng)的“數(shù)字孿生”模型，進而基于模型實現(xiàn)系統(tǒng)的狀態(tài)監(jiān)測、故障診斷、預(yù)測調(diào)控、運行優(yōu)化，從而借助機器智能輔助人類智能，使策略層的IT平臺系統(tǒng)成為城市供熱系統(tǒng)生產(chǎn)運行的“大腦”。
在產(chǎn)品研發(fā)和落地方面，英集動力總經(jīng)理時偉表示，基于浙江大學(xué)常州工業(yè)技術(shù)研究院研發(fā)的核心技術(shù)，英集動力用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)研發(fā)了智慧供熱平臺產(chǎn)品viHeating。項目實施總體可分為3步：
基于已有的DCS、SCADA自動化系統(tǒng)擴展安裝工業(yè)物聯(lián)網(wǎng) 傳感裝置，實現(xiàn)供熱設(shè)備層熱源、管網(wǎng)、熱力站的全連接。
重點工作是需要在云端信息空間中建立供熱系統(tǒng)的“數(shù)字孿生”模型，這種模型是一種行業(yè)機理模型與工業(yè)大數(shù)據(jù)模型的混合體，可以實現(xiàn)供熱系統(tǒng)運行行為的“推演”和“預(yù)測”?！皵?shù)字孿生”模型就如同是供熱系統(tǒng)的在線“數(shù)字沙盤”，可以使供熱企業(yè)用無代價地、定量化的方式預(yù)測供熱系統(tǒng)調(diào)度、操作、擴建、改建的結(jié)果，也包括沒有真實損失的“試錯”，圍繞這樣的“數(shù)字沙盤”開展供熱生產(chǎn)管理，可解決供熱行業(yè)長期以來的依賴人工經(jīng)驗開展生產(chǎn)管理的痛點。
利用人工智能優(yōu)化算法對負(fù)荷分配、熱網(wǎng)解列、節(jié)能運行、應(yīng)急搶險等運行調(diào)控的決策問題進行多方案智能尋優(yōu)。
viHeating產(chǎn)品從2015年開始示范應(yīng)用，已先后在上海、北京、鄭州、天津、南京、無錫等15個重點城市落地?？偨?jīng)理時偉表示，2018年，全國民用集中供暖面積已經(jīng)達到130億平方米，工業(yè)蒸汽已達到100萬噸/小時，這一市場正在高速增長。
英集動力的研發(fā)的供熱EMS能源管理系統(tǒng)不僅可以通過產(chǎn)品平臺授權(quán)方式實施，還可以通過云平臺結(jié)合區(qū)塊鏈技術(shù)采用EMC合同能源管理服務(wù)方式收費，落地實施投資費用主要包括擴充安裝的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備、平臺軟硬件的投入費用、平臺服務(wù)費、增值咨詢費等。目前，英集動力服務(wù)的供暖面積已達3.5億平方米，服務(wù)的工業(yè)蒸汽項目覆蓋管網(wǎng)已超1000公里。
從已實施項目經(jīng)驗來看，企業(yè)的投資回報周期約為1-3年，viHeating產(chǎn)品帶來的效益主要體現(xiàn)在優(yōu)化調(diào)度的節(jié)能收益和安全事故防范兩大方面。以某熱力公司項目為例，在2000萬平方米的示范區(qū)內(nèi)，企業(yè)在2017-2019年采暖季中僅節(jié)省的燃料成本就達1600余萬元，并且居民的室溫合格率明顯提升。
總經(jīng)理時偉表示，2020年英集動力的業(yè)務(wù)重點在于加大市場開拓、持續(xù)升級和完善產(chǎn)品。對于基于“數(shù)字孿生”的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺應(yīng)用來說，孿生模型的準(zhǔn)確性是關(guān)鍵，雖然增加設(shè)備連接數(shù)能有效提高模型的精準(zhǔn)度，但在商業(yè)化過程中還需要具體結(jié)合企業(yè)的投資預(yù)算情況，可以采用分期實施的方式部署并逐步加深應(yīng)用。
英集動力成立于2014年7月，是由浙江大學(xué)常州工業(yè)技術(shù)研究院重點孵化的國家級高新技術(shù)企業(yè)，屬于典型的“產(chǎn)學(xué)研”合作創(chuàng)新模式。公司已于2019年8月獲得了銀杏谷資本云棲創(chuàng)投基金的千萬級Pre-A輪投資。
在工業(yè)設(shè)備智能管理場景，國外創(chuàng)業(yè)公司代表有美國的Uptake，公司通過預(yù)測性檢測幫助企業(yè)降低設(shè)備故障率、提高設(shè)備利用率，成立3年估值已達23億美元。老牌外企施耐德也通過大量收購?fù)惍a(chǎn)品的方式擴充其能效管理數(shù)字化解決方案。國內(nèi)方面，隨著“新基建”政策推出，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)將加速傳統(tǒng)行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級，目前出現(xiàn)的創(chuàng)業(yè)公司眾多，代表企業(yè)有2018年成立的聯(lián)智科技，對標(biāo)Uptake，以SaaS平臺的方式為工業(yè)企業(yè)提供電機設(shè)備的在線監(jiān)測、故障診斷、預(yù)測性維護服務(wù)。還有同樣以聲學(xué)技術(shù)切入工業(yè)設(shè)備預(yù)測性檢測市場的科創(chuàng)公司瑤聲科技（2019年成立）。湃方科技也是以邊緣計算AI芯片、工業(yè)AI算法、智能終端以及設(shè)備智能服務(wù)SaaS平臺的“全棧產(chǎn)品”切入了工業(yè)設(shè)備智能管理場景。
