工業不生產、汽車不運行、全民開啟『家里蹲』模式······全社會都停擺了，但疫情期間為什么還是有霧霾？

最近幾個月的疫情防控，可以說相當于一次控制變量的大氣污染試驗，然而，在我國的京津冀及周邊區域仍然出現了好幾次的重度霧霾。

據生態環境部14日通報的環境空氣質量狀況顯示，今年1至3月，全國120個城市環境空氣質量達標，同比增加24個；PM2.5濃度為46微克/立方米，同比下降了14.8%。

造成大氣污染的原因，清華大學環境學院院長賀克斌其中有提到，工廠停工歇業主要集中在加工業和輕工業，而高污染、高能耗的資源型行業，比如火力發電、鋼鐵等工廠則依然常年運轉。

戰“疫”過程中，工業互聯網在助力應急醫院建設，以及幫助企業復工復產起到至關重要的作用，可以賦能很多垂直領域和場景。那么，它能為治理大氣污染做些什么？

全應科技是一家聚焦熱電生產過程智能化的工業互聯網創新型企業，全應科技CEO夏建濤表示：

“其自主研發的工業互聯網平臺——全應熱電云能夠為熱電生產企業提供實時在線的端到端生產工藝的優化與控制，并能夠有效提升熱電企業生產效率，減少污染排放。”

相比眾多工業互聯網平臺企業專注于3C、家電、石油化工、服裝制造等領域的賦能，全應科技獨辟蹊徑地選擇了熱電生產過程智能化，這與眾多工業互聯網平臺企業是很不同的。

大氣污染的來源：熱電廠

談到熱電生產過程智能化，就不得不提到熱電廠。熱電廠由于既發電又供熱，鍋爐容量大于同規模火電廠，必須比一般火電廠多增設鍋爐容量以備用，水處理量也大。

據公開信息，今年一季度，大唐延安熱電廠緊盯年度任務目標，發電量完成全年計劃的32%，完成供熱21萬吉焦，實現了自2017年投產以來生產經營最優成績。

疫情期間，他們一手抓疫情防控，一手抓生產經營，全力做好疫情期間燃煤和生產防疫物資保障。

然而，熱電廠作為人們保供電、保供熱的核心，也不可避免地帶來了一定程度的大氣污染。

“假設我們中國每年燒40億噸標煤，其中若能提升1%的整體能效，每年我們就能節省4000萬噸標煤，而4000萬噸標煤可以釋放的二氧化碳含量大約是1億多噸。”

雷鋒網了解到，燃煤熱電的體系構成十分復雜，包括鍋爐系統、汽機系統、管網系統及用戶用能系統在內涉及上百套設備。但不可否認的是，如此龐大的系統更多的是依靠有經驗的工程技術人員來進行動態控制，在這種情況下，響應反饋慢、控制不精確等問題幾乎是不可避免的，也造成了我國熱電廠能效低、污染大的現狀。

去年7月，位于山東省聊城市的兩座熱電企業——聊城藍天熱電和山東泉林集團熱電，因大氣污染物超標問題，向全市人民公開道歉。

首先是聊城藍天熱電，他們表示：

“因生產需要，2#爐于7月22日點火啟動。在鍋爐啟動初期，鍋爐負荷較低，煙塵排放數據不穩定，造成了8時、9時煙塵排放數據超標，經過生產負荷調整后運行穩定，監測數據已恢復正常。今后盡最大努力控制污染物排放指標，為改善環境空氣質量做出積極貢獻。”

再者，山東泉林集團熱電則聲稱：

“公司因生產需要，將備用鍋爐啟動運行，因存煤量較少，煤炭濕度大，造成鍋爐“堵管”運行狀態不穩定，致使污染物監測數據波動較大，出現幾次小時均值超標現象。經過生產負荷調整后已經運行穩定，監測數據已恢復正常。今后將加強環保與生產部門協調，確保各項污染物穩定達標排放。”

疫情期間，因為大家的家里要用電、要用熱，以及工業生產用熱等，所以熱電產業需要不停地保障供應。因此，由此帶來的大氣污染是不可避免的。

工業互聯網作為工業數字化、智能化的支撐底座，在節能降耗、提質增效方面有著至關重要的作用，它在治理大氣污染時，如何優化熱電生產過程？

一個全應熱電云、三大場景

早期，全應科技的產品線包括ALLSMART、ALLVISION、ALLSAFE等，而從2017年開始，他們的產品更聚焦在工業互聯網平臺——全應熱電云，致力于熱電生產過程智能化這樣的非常單一的功能，非常標準化和深度垂直的工作。

夏建濤表示：“熱電生產過程智能化，是采用人工智能技術去實現在線生產過程智能優化，最終實現提質增效、節能降耗。由于產品是非常標準化的，對所有的熱電生產過程都能夠全面覆蓋，以標準化產品、標準化服務，去給客戶提供價值。”

全應熱電云的結構上是云加端的體系，通過在工業現場安裝的智能控制器，實現對邊緣端的數據采集和智能計算、模型實時計算；而在云端做的是大數據、人工智能引擎的模型構建。

全應熱電云的云端，其PaaS層是工業物聯網相關數據的高速處理，里面封裝了很多標準化的算法和標準化的計算引擎；在PaaS層之上，全應科技構建了面向熱電應用的專業SaaS應用，比如包括智能監盤、智能告警、經營分析等熱電廠智能化管理APP，以及智能調度機器人、智能司機機器人和智能司爐機器人等一系列面向生產過程的智能控制機器人。此外，他們還有智能熱網控制、管網平衡、智能邊緣控制器等產品。

他們將熱電行業拆分成三個主要的場景，分別是工業熱電聯產、民用集中供暖以及火力發電。

目前，全應科技聚焦的重點是工業熱電聯產，同時這方面的落地案例也是最多的，其次是城市供熱，最后是火力發電。這三個場景都是通過燃料燃燒產生熱能，然后熱能再推動汽輪機發電，或者把熱能直接通過管道輸送給客戶，或者變成熱水循環輸送到每家每戶去供熱。

雷鋒網了解到，2019年，全應科技針對這三大場景總共開發了6套工藝數字孿生模型體系，實現了對這些生產場景的全覆蓋。下一步，公司將繼續加強技術研發，進一步提高數字孿生模型的計算精度，去為熱電生產提供更好的節能降耗的效果；另外，全應熱電云平臺目前已經很成熟了，因此2020年將在全國更大范圍內尋求更多的業務覆蓋，讓客戶能夠應用到全應熱電云這樣的一個產品。

做好熱電生產過程智能化的關鍵

“2010年起，我國就是制造業第一大國，但我國制造業總體上大而不強，創新能力依然薄弱，高端供給明顯不足，產業總體上屬于價值鏈的中低端，發展不平衡不充分的問題突出。”在2018中國制造業創新大會上，工業和信息化部部長苗圩強調。

面對這種局面，當前國內制造業企業正在向智能化生產轉型升級。很多通用型的工業互聯網平臺在對垂直行業賦能時，大都選擇了多個方向。比如施耐德電氣 EcoStruxure 平臺涵蓋了四大市場，包括住宅、基礎設施、數據中心以及工業；海爾COSMOPlat平臺對家電、電子、服裝、農業、化工、模具、機械、房車、建陶等15個垂直行業提供全場景工業互聯網解決方案。

而全應科技更專注于熱電生產過程智能化，那么，他們大膽選擇這個單一賽道的底氣到底是什么？

“全應科技作為目前國內唯一一家可以對熱電產業智能化實施落地的企業，也會對未來其他企業形成市場壁壘。”

夏建濤表示，熱電產業本身具有很高的技術壁壘，需要對產業結構、生產工藝、熱動機理等方面具有很深刻的了解，同時也需要從業人員對工業大數據、人工智能和智能控制技術有深度的研究才能做好熱電生產過程智能化升級的工作。

雷鋒網了解到，國內做工業互聯網平臺的企業在以自身作為“試煉場”給自己賦能時，大多是來自離散制造業的賦能，比如家電、3C組裝等，其實他們是不研究具體工藝的。傳統流程型產業的智能化升級最重要工作是要做生產工藝的智能化在線控制優化，這就意味著需要將工業機理、專家知識、數據統計模型和人工智能模型結合到一個點上。

“對于工業機理、專家知識的掌握情況，傳統工業雖然不存在問題，但是所有的流程工業都是動態的，需要將這些動態過程在數據上進行體現，因此必須疊加數據統計模型和人工智能模型，而這兩種模型是傳統工業的人員難以完成的。”

傳統工業解決的問題，是用工業機理和專業知識，也就是工業3.0的技術，但經過40年的發展，這個方法已經做到了極致，很難有效解決流程型工業動態工藝的最優控制問題。因此，只有在線用機器學習的方法，用大數據數據統計模型的方法，才能實現實時的數字孿生與生產過程的精準匹配，才能實現端到端的整個生產過程控制、工藝參數的優化計算，才能實現整個生產工藝的智能化提升。

夏建濤表示，目前國內能做熱電生產過程智能化的企業極其少見，因此這是他們之所以聚焦熱電的第一個原因，此外，做任何流程工業的難點都不一樣，需要在生產工藝、專業知識基礎上，能把數字孿生模型真正構建起來，也就是說，做整個流程工業的生產過程的智能化升級的本質是在做高維數字空間重構工藝過程，這會是一個難點。誰能重構，誰就能做；誰重構不了，那就做不成。

為什么選擇熱電生產？

與傳統互聯網相比，工業互聯網的最終作用是希望能夠用現代的信息技術、智能技術來服務制造業的生產過程，因此，工業互聯網更具有行業屬性。

工業互聯網平臺只有跟具體的生產過程緊密耦合，才有可能對生產過程產生某種價值。全應科技早在2017年的時候，就初步打造出第1代的工業互聯網平臺，然后開始探索如何結合行業。

我們知道，工業行業非常多，而中國又是世界上工業行業最完備的國家。大體上，工業行業分為離散制造業和流程制造業兩大類。

離散制造業，主要有汽車加工、3C電子組裝、服裝制造等，都是一個工位做完再做下一個工位，要經過一連串可中斷的工序進行連接，實現一個產品的輸出。

而流程制造業，比如石油化工、煤化工、鹽化工、制藥、煉鋼、發電、水泥、造紙等，他們的生產過程的特色是當把原材料投入到生產設備中以后，要經過一連串的物理化學反應，最后才能夠成為一個產品，生產過程是不可中斷的。

那么全應科技是怎樣鎖定流程制造業的熱電生產過程呢？

雷鋒網了解到，全應科技在用智能化技術服務生產過程，實現提質增效、節能降耗時，主要考慮到三方面因素。而熱電產業不僅底層數字化基礎良好，體量極為龐大，同時也是一個相對比較分散的產業。

首先是底層的數字化技術水平。流程型制造業，因為其流程的變化過程非常快，需要用到高層次的控制器，包括DCS、PLC等這些高速的計算機自動化控制系統去實現管控，才能夠實現產品的正常生產，因此他們底層數字化技術基礎大多數原本就非常好。

其次，這個行業要夠大。因為做一個大的行業是比較有價值的。

最后是，這種技術是否能產生真正的價值。工業客戶都是理性決策的客戶，他們采購任何一個產品，不管是軟件、硬件或者某種服務，最終都是要算投資回報比。因此，技術產品服務是否能夠給客戶帶來清晰的、可計算的投資回報，這對于用戶做決策很關鍵。

“這幾個方面，熱電行業都滿足，”此外，夏建濤表示，能源行業是一個國家的國民經濟基礎，我們中國的能源生產和消耗在全球都是名列前茅的，包括石油石化能源、電能能源、熱能源等。

“石油石化能源企業包括中石油、中石化、中海油，這個行業客戶高度聚集，這對于我們一個創業公司來說是不好的，因為如果做這個領域就容易陷入一個項目型的交付過程，而我們更希望做的是用標準的產品去覆蓋一個產業，因此我們選擇了一個適度分散的產業——熱電。”

實際上，熱電是高溫高壓下能源的生產和轉化過程，對它進行智能化控制的難度還是非常高的，因此如何實現熱電生產過程的在線優化控制，實施熱電生產過程的最高效率和節能降耗，這對技術的要求和挑戰將是非常大的。

“在中國大氣污染中，熱電產業貢獻了34%的污染。”夏建濤表示：“疫情出來后，全社會都停擺了，我們的工業不生產、汽車不運行、餐廳關閉，但為什么有霧霾？就是因為熱電，因為熱電不能停止。”

工業互聯網作為制造業進行提質增效、節能降耗的重要手段，能將熱電生產導致的大氣污染降低到什么程度？

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