【课程背景】

伴随“双碳”政策的推进，整个能源行业面临着提效节能的改造使命。人工智能、物联网及大数据等数字技术的发展为构建数字新能源、新型电力系统带来了方案。但在实际的操作过程中，仍存在着以下几大问题：

对数字化转型的认知不够深化，需要系统、全面的理解数字化转型的意义和原理

在实际操作过程中缺少更多有价值的应用案例，缺少应用指导

在实际落地过程中，由于对整体落地要素及关系理解不深，落地较难

【解决方案】

数字核电系统建设的核心理念：

系统性认知数字化转型的意义、标准和内容

从技术层面、业务层面、组织层面、决策层面理解数字化技术带来的实际应用

数字化转型不仅对基础设施、业务，同时对组织内外其他部门的协同性带来影响

完成数字化转型，实现整个数字核电系统转型，需要强大的数据中台和组织协同要求

【参与人员】

本课程适宜于：中高层管理人员、业务主管

【学员任务】

【3小时】任务一：理解表述核电数字化的定义、标准和内容架构

【3小时】任务二：解读数字化在设备管理、安全生产和绿色生产的价值和原理

【3小时】任务三：解读数字化在可持续性、作业效率和经济系统的价值和原理

【3小时】任务四：解读核电数字化落地实践的指导原则、路径和要领

任务一：核电数字化转型的定义、特点、标准、内容架构（3小时）

【任务解析】解读当前核电数字化转型诞生的背景，明确核电数字化转型的定义、特点、标准和内容，对核电数字化转型有一个系统性整体的认知。

一．背景与定义：“双碳”政策与科技发展，驱动传统核电向数字化、智能化、智慧化发展

1.解读能源“十四五”规划相关内容，明确电力系统的发展改革方向

2.能源高质量发展，加速推进能源互联、智慧电厂和新型电力系统建设

3.智慧核电建设，从源头上把控，实现绿色高效高质发展

4.核电数字化转型，设备可靠，电网安全，生产绿色，决策科学的一套新能源电力生产系统

5.发展历程，从信息自动化、数字化、智能化到智慧化核电的建设

【政策&案例】

能源局相关“十四五”规划内容的解读

西门子与华润电力合作，将共同建设基于MindSphere混合云技术的集中监视与分析专家系统

二．核电数字化转型的特点与标准：围绕业务效率、效益和科学管理，对现有自动化核电进行智慧化改造

1.有助于实现核电基础设施可靠、电网安全、业务高效和绿色环保

2.是以数字化技术，如新型传感、物联网、AI和数字孪生技术为技术支撑

3.借助BIM系统，搭建3D可视化监控系统，数据赋能决策管理

4.需要执行力、信息化、节能环保、预警机制、学习型企业和企业文化六大体系来支持

5.是一个复杂而漫长的过程，需要结合自身业务，确定改造的顺序

【概念解析】

能源互联网链型图解析

相关数字化技术解析：物联网传感、AI、数字孪生、BIM系统、3D建模

三．核电数字化转型内容：多视角系统认知核电数字化，构建核电数字化立体图画

1.设施视角，以数字化技术监控基础设施，实现核电安全生产、稳定生产

2.业务视角：一切的改造为了让工作更加美好：经济、设备、安全、环保、可持续、效率、决策

3.技术视角：借助数字化前沿技术，赋能业务场景，实现业务绩效

4.管理视角：流程透明化、结果数据化，科学决策赋能管理提质

5.组织视角：新组织、新文化、学习型企业与员工个人的自适应学习体系打造

【核心解析】

智慧核电整体系统结构图解析

组织协同、组织文化与学习型企业

四、核电数字化的现状和未来展望

1.现状：从信息自动化向数字化、智能化方向挺进

2.未来：区块链技术重构能源体系，数字核电成为重要一环

3.国内外智慧核电发展情况简述

任务二：数字化在设备管理、安全管理和绿色生产中的应用（3小时）

【任务解析】以业务视角为切入点，分别从技术特点、业务应用等方面就设备管理、安全管理和绿色生产等主要业务场景进行解读。

一．以一体化大数据管控平台支撑，融合智慧设备，架设稳定可靠的设备管理体系

1.基于DCS实现主辅控一体化控制，跨平台打通数据接口，消除信息孤岛，优化控制功能和智能管理

2.借助现场总线系统，链接智能现场设备和自动化系统，实现设备的诊断

3.机组自启停控制系统（APS），显著增加记住控制自动化水平，实现减员增效

4.依托数字孪生技术，实现核电站涡轮发动机的数字可视化，预测性维护并减低维修费用

5.基于BIMbase，实现整个核电设备PLM可视化、数据化、智能化管理

6.新型控制算法，实现设备控制“自分析、自诊断、资管理、自趋优、自恢复、自学习、自提升”能力

8.依托系统设置、数据采集分析，协助完成修建计划决策

9.**一体化信息管理系统，汇集整体数据，借助AI系统，实现远程、自主化运维

【案例】

Ansys Twin Builder™方案打造核电站涡轮发电机的数字孪生体，实现预测性维护并降低维修费用。

中国核动力研究设计院研发的反应堆远程智能诊断平台PRID，使用自主开发的智能诊断分析算法，对关键设备准确、及时开展智能诊断分析，提出运维策略，开创了信息化、一体化、智能化的核电关键设备运维新模式。

二．3D可视化 智能传感 AI 大数据分析 预警系统，构建安全核电

1.智能巡检：采用AI视频智能分析系统，对人、车、物、场等实现智能自动化巡检任务

2.智能监控：基于互联网 的安全管理系统和3D可视化虚拟系统，实时监控人员动态

3.电子围栏：虚拟电子围栏自动报警，防止非工作人员误入设备间造成危险

4.核岛传感：借助新型传感器 大数据，提前预测爆管风险，减少泄漏事故发生

【案例】

大唐姜堰智慧电厂设备运维场景分析

LoRaWAN®传感器在核岛安全中的应用

三．核电数字化，依托大数据建模、互联网电商等实现资源在生产环节和流通环节的绿色高效

1.基于BIM 5D，融入工程造价系统，可以**大限度节省原材料浪费

2.构建“虚拟电厂”，实现多类型电能供给整合，**互联网技术解决智慧用电，C2M反向管理

3.融入新能源智能电网系统，**区块链技术，降低电能传输过程中的线损

【案例】

浙江**数字化、智能化电网技术，搭载 1000 万千瓦“虚拟电厂”，整体实现节能减排。

元美汇，借助区块链通证经济，实现全利益相关者与客户的共同体经济

任务三：数字化核电中的可持续性、作业效率和经济系统（3小时）

【任务解析】在整个数字新能源发展方向来看，核电融入到整个全国智能电网系统，依托区块链技术的整体布局，给核电的可持续性、经济系统带来了新契机。我们将会在本节课探讨核电发电中生产效率、管理决策以及对未来经济体系的影响。

融入智慧电网系统，共同构建新型电力系统，实现核电新能源的可持续性发展

1.新型智慧电力系统，借助分布式发电技术，实现资源的有效整合利用

2.虚拟电厂的出现，优化产业用电结构，改善整体经济系统

3.整合区域新能源电厂，实现协同性发展

4.借助数字化技术，安全生产，有效管控风险，实现核电的可持续发展

【解析】

华为光伏智慧方案解读

分布式发电

“数据 算力 算法”，极大提升工作效率和管理决策

1.从问题分析到数据自动及时反馈，敏捷性思维，渗透整个工作环节

2.“智能传感 大数据 AI”贯穿整个业务工作流程，自动化、智慧化替代人工决策和指令下达

3.借助信息化系统，打通全业务链条，组织内外高度协同，工作效率体验升级

4.智慧生产效率加速：人工智能与设备激励相结合，优化生产性能和运行效率

5.3D可视化数字孪生技术，助力人才培养训练，加速人才培养效率

【案例】

1.机遇BIM 数字化技术，以直观方式展示发电工艺，快速呈现数据，提升决策效率

三．依托核电数字化转型，科学决策，降低费用投入，提升产品品质，拉升整体经济效益

1.**一体化大数据管理分析平台，科学预测制定原材料采购，避免资源占用浪费

2.智能化管控生产工艺，实现高品质发电，节能减排，创造碳汇交易机遇

3.架设新型虚拟电厂，整合资源，实现经济效益多元化

4.核电数字化，降低一线执行工作人员成本，降本提效

5.**app，跨界嫁接更多合作机构，数据共享，实现新型业务新发展

【案例】

上海某虚拟电厂项目解析

某电厂**搭建区域电力交易平台，独立售电，实现电力资源收入的多样化

四．相关案例分析

江苏国信扬二电厂、华能集团玉环电厂基于大数据、人工智能的“设备故障预警及诊断”智能技术

3 . 国家电投集团内蒙古能源有限公司的精细化运营

任务四：核电数字化转型落地建设实践（3小时）

【任务解析】核电数字化转型的建设是一个复杂而漫长的过程，涉及到“业务 技术 管理”的结合，这是一个跨学科、跨部门的项目，本节课将会从核电数字化转型落地建设的事件出发，分享相关内容。

一．智能核电的建设，是一个“业务 技术 管理”的组合式命题

1.解析智能核电的模型架构，从业务管理、技术嵌入到组织管理的全方位结合

2.新组织的成立，围绕项目展开新的组织协同，新文化

3.首席数字官，负责整体核电数字化转型的项目管理

4.搭载数字化转型的数字化中台，强化中台战略

【解析】

智能核电的整体功能架构图

组织协同与项目管理

二．业务提效：罗列各业务场景，明确智能化的顺序，逐次实现，并**终实现智慧化

1.根据业务链条和内部协同，拆分各场景

2.寻找有成功经验的业务场景优先智能化，解决场景工作效率、效益问题

3.以**快实现项目效益为原则，探求有可能实现智能化的业务场景

4.整合外部科研、专家团队，提出需求，形成共同体，寻求解决方案

5.围绕业务智能化，组织相关人员展开培训，并确保高效运用技术工具

【关键概念解析】

业务链及业务链上的元素

从产业互联网的智慧化借鉴落地要素

三．中台战略：构建“容器”型系统，私有化搭建智能核电的生态系统

1.中台战略：业务中台、技术中台、数据中台和组织中台

2.容器型产品开发，确保外部三方合作伙伴统一开发语境，提升业务的耦合度

3.借助前沿开发技术，确保物联网、AI的可落地型和实现

4.强化算法模型，实现丰富的业务数据模型，辅助管理决策

5.链接内部协同，实现组织内外部OA办公、数据调用、操作权限、操作记录等组织型功能

【概念解析】 中台战略、容器型产品、算法

四．管理创新：新组织、新文化，构建高协同性组织管理体系

1.价值认同，跨部门、跨学科围绕项目落地的基础

2.角色认知，确保能力边界与激励体系拥有充分而正确的角色认知

3.价值扩展，组织内部与外部合作的前提

4.价值共享，构建新型的业务结构，谈好商业合作

5.新组织文化，创新型文化建设和学习型组织的营造