近期，在浙江省“尖兵領(lǐng)雁+X”研發(fā)攻關(guān)計劃推進下，浙江中煙工業(yè)有限責(zé)任公司杭州卷煙廠重點打造多種能源綜合利用項目，對動力中心、制絲、卷包三大核心用能場景進行了綜合性升級改造。

目前11臺熱泵機組、3個儲熱水器、5000平方米分布式光伏及太陽能集熱系統(tǒng)已全部完成安裝調(diào)試。老舊空調(diào)機組蒸汽盤管升級為耐腐蝕熱水盤管，其中自主研發(fā)的中樞控制系統(tǒng)實現(xiàn)能源全鏈路數(shù)據(jù)打通，多能互補體系初步成型，而其背后支撐的是一支平均年齡35歲的青年團隊。

“這次改造的系統(tǒng)設(shè)備多，算法復(fù)雜，依靠PLC（可編程邏輯控制器）去控制比較吃力?！眲恿囬g項目組辦公室系統(tǒng)管理員王虎說道。

面對多種能源形式深度耦合帶來的巨大難題，“找外援”的念頭曾在團隊成員中閃過。但大家很快達成共識：“核心控制程序的‘命脈’，必須攥在自己手里才踏實！”憑借這股勁，團隊毅然踏上自主研發(fā)的征途。

擋在他們面前的第一道難關(guān)，便是控制架構(gòu)的選擇。當(dāng)前設(shè)備集控普遍采用PLC+SCADA（數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)）架構(gòu)，但在應(yīng)對多能互補系統(tǒng)中設(shè)備多樣、耦合緊密的復(fù)雜場景時，傳統(tǒng)架構(gòu)在算力支撐、協(xié)同優(yōu)化控制等方面存在明顯局限性。

汲取過往經(jīng)驗，團隊成員果斷轉(zhuǎn)向國產(chǎn)化物聯(lián)網(wǎng)平臺，創(chuàng)新引入邊緣計算理念。他們分工協(xié)作，利用邊緣網(wǎng)關(guān)進行協(xié)議轉(zhuǎn)換，將數(shù)據(jù)統(tǒng)一接入服務(wù)器，底層傳感器與執(zhí)行機構(gòu)則化身“神經(jīng)末梢”，精準(zhǔn)感知各項參數(shù)。

有了這個自主可控的“地基”，從底層保證了系統(tǒng)的開放性、靈活性和可擴展性，團隊有了更大底氣去挑戰(zhàn)核心的能源調(diào)度問題。

“如何讓生產(chǎn)過程中散逸的余熱‘聰明’地流向最需要的地方？”

“能否利用夜間的儲能，有效覆蓋白天的用能高峰？”

……

早在項目建設(shè)初期，團隊成員就針對能源調(diào)度問題進行了探討。要將空壓、制冷、生產(chǎn)環(huán)境等分散的“熱量碎片”進行回收整合，再通過熱泵機組加熱后精準(zhǔn)匹配末端熱需求，可不是件容易事。

熱泵機組怎么開？什么時候開？——成了“破題關(guān)鍵”。

“核心在于讓算法真正‘理解’整個系統(tǒng)的運行邏輯?！眻F隊成員袁士來一語中的。團隊從用戶側(cè)需求入手，結(jié)合運行工況、設(shè)備能效等數(shù)據(jù)，讓每臺熱泵都能夠根據(jù)控制要求進行自動啟停及負(fù)荷調(diào)節(jié)。

為了實現(xiàn)最大化節(jié)能效益，團隊創(chuàng)新開發(fā)了系統(tǒng)動態(tài)運行模式——在夜間電價低谷時間段，系統(tǒng)自動切換為儲能模式，將熱水箱中蓄滿熱量，在次日用能高峰時釋放，從而降低設(shè)備負(fù)荷，實現(xiàn)“削峰填谷”，構(gòu)建起一套覆蓋熱量回收、轉(zhuǎn)化、存儲、供應(yīng)的智能網(wǎng)絡(luò)。

智能調(diào)度算法成功“破題”，但如何讓復(fù)雜算法真正落地，讓現(xiàn)場設(shè)備高效、可靠運轉(zhuǎn)呢？依托新開發(fā)的控制架構(gòu)，團隊成員充分利用每一層級的優(yōu)勢。

底層PLC守在最前沿，精準(zhǔn)采集系統(tǒng)各部分溫度、壓力、流量等傳感器數(shù)據(jù)，并穩(wěn)定執(zhí)行動作指令，為整個系統(tǒng)筑牢運行根基。

邊緣側(cè)節(jié)點則緊貼熱泵機組，實時運行單臺設(shè)備智能啟停、運行狀態(tài)動態(tài)監(jiān)測、異常預(yù)警保護。

頂層物聯(lián)網(wǎng)平臺則擔(dān)任全局“智慧中樞”。依托跨系統(tǒng)協(xié)同的調(diào)度優(yōu)化算法，它縱觀全局，生成最優(yōu)調(diào)度指令，再精準(zhǔn)下達至邊緣層和PLC執(zhí)行。

這套分層設(shè)計構(gòu)筑了一道安全屏障，即使服務(wù)器維護或通信故障，邊緣側(cè)對現(xiàn)場設(shè)備的實時控制也不會受到影響。同時，算法的容器化部署也使得系統(tǒng)迭代升級更加靈活，成功打通了智能算法落地的“最后一公里”。

這套“土生土長”的控制系統(tǒng)，從源頭保證了系統(tǒng)的自主可控，讓余熱回收、儲能調(diào)配、負(fù)荷優(yōu)化流暢協(xié)同，在串聯(lián)起各套設(shè)備的同時，大幅節(jié)約了全周期開發(fā)成本。該項目還成功入選2025年度杭州市十大低碳應(yīng)用場景。這支年輕的“闖關(guān)”團隊表示，未來將繼續(xù)用自主創(chuàng)新的決心和汗水，在扎根設(shè)備、持續(xù)提升的智慧之路上繼續(xù)探索。