以上海市嘉定區為例，截至2023年底，嘉定新城常住人口達67.4萬人，每年產生的垃圾量數以萬噸計，而上海嘉定再生能源有限公司則肩負著嘉定大部分地區生活垃圾焚燒處理的重任。
為了進一步提升生活垃圾減量化、資源化、無害化處理水平，同時滿足穩定運行、提質增效、綠色發展的需求，上海嘉定再生能源攜手施耐德電氣構建了3爐兩機垃圾焚燒電廠“少人值守”解決方案，打造了行業智慧工廠的標桿。
01 更安全、穩定運行的垃圾焚燒電廠
對垃圾焚燒電廠而言，安全、平穩的運行是其第一要務。傳統的垃圾焚燒電廠對人力依賴較強，不但人員工作強度很大，而且人員的經驗可能直接影響到操作的穩定性。
以垃圾焚燒爐的啟停為例，該環節需要考慮爐溫、爐壓、風量等多種參數的平衡，執行多項操作，同時控制多臺設備，操作十分復雜，一個小小的疏忽就有可能造成設備的損壞或人員的傷害。
如今，借助施耐德電氣APC先進過程控制系統，上海嘉定再生能源能夠根據機組啟停曲線、按設定的程序發出各個系統、設備的啟停指令，實現垃圾焚燒機組的自動啟動或停止。
此外，基于施耐德電氣APC先進過程控制系統、APS機組一鍵啟停、AVEVA Predictive Analytics預測性維護系統等智能系統，上海嘉定再生能源的垃圾焚燒電廠還實現了燃燒系統、煙氣系統、汽機系統等主要工藝系統的全自動運行，操作數量減少90%以上，部分系統控制可實現無人值守。
由于該項目突出的效益提升，上海嘉定再生能源榮獲嘉定區智能工廠獎項 。
02 更經濟、更滿足環保要求的垃圾焚燒電廠
2023年初，隨著新政策進一步完善了綠電交易機制和政策，明確了綠電溢價收益與國家可再生能源補貼不可兼得，這意味著未來垃圾焚燒發電企業的收益水平將和發電量直接掛鉤。與此同時，相關政策也要求整個行業在焚燒爐技術性能、廢氣排放控制、以及污染物的監測和治理措施等方面遵循嚴格的環保指標要求，否則可能會受到嚴厲處罰。
“隨著政策換道和環保要求提標，垃圾焚燒電廠在保證安全、穩定運營的基礎上，還需進一步關注運營的經濟性和綠色化。”
——郗青旗
上海嘉定再生能源有限公司執行總經理
單位垃圾焚燒發電量和燃燒的穩定性直接掛鉤，但在實際運營過程中，由于垃圾成分復雜、熱值不均，焚燒鍋爐經常偏離最佳燃燒狀況。具體而言，垃圾焚燒電廠原本在控制上存在“強耦合”和“大滯后”兩大難點，會對控制的穩定性帶來挑戰——
“強耦合”：燃燒是較為復雜的工況，涉及到的變量很多，且變量直接相互關聯，牽一發而動全身，可能剛把某個參數調節好，另一個參數就會隨之而變；
“大滯后”：焚燒爐內的溫度等參數變化是一個緩慢的過程，如果發現溫度不符合要求后再去調節，由于慣性很大，無法立即實現想要的調節目標。
而施耐德電氣APC先進過程控制系統則讓這些挑戰迎刃而解。
“施耐德電氣APC先進過程控制系統為我們帶來的收益是全方位，多維度的。它既能助力焚燒爐平穩的運營，讓各參數偏差下降20%以上；又能對焚燒流程進行全自動控制，優化系統效率，大量減少人員的干預和誤操作；還能通過環保耗材的精準投用，降低耗材20%以上。在環保耗材下降的同時，我們的煙氣排放濃度也比原來有所下降，相當于實現了‘雙降’。”
——郗青旗
上海嘉定再生能源有限公司執行總經理
03 更加精細化運營的垃圾焚燒電廠
《2024中國生物質能產業發展年度報告》顯示，截至2023年底，我國生活垃圾焚燒發電累計裝機容量達2577萬千瓦，同比增長7.5%。經歷了幾年的高速發展之后，我國垃圾焚燒發電行業由規模化擴張轉向精細化運營管理階段。
設備運維
設備運維是日常管理的重要環節，相較于傳統的預防性、周期性維護方案，施耐德電氣預測性維護解決方案+故障自愈策略，輔以系統顧問+控制顧問，能夠讓上海嘉定再生能源實現科學診斷和超前預警。
● 故障自愈能讓機組在事故發生時具備自動響應能力，降低監控監盤人員的事故處理負擔，避免人員誤操作；
● 預測性維護則通過對歷史數據進行建模，提前做出故障或運維預警，使設備保持最佳狀態。
雙管齊下，使得焚燒電廠的報警數量減少90%以上。
日常管理
日常管理過程中，智慧報表則可以為不同層級的人員提供更有針對性的數據信息。
● 一線運營人員可以通過報表及時了解哪些參數和指標出現了偏離，從而及時進行調整；
● 管理層可以基于綜合匯總的報表，對一些經濟指標進行分析或預判，為關鍵決策提供有效參考。
“以前，大家對垃圾焚燒廠的印象可能停留在環境惡劣，氣味難聞，工人從事重體力勞動。現在來到我們的工廠，幾乎看不到人，只有非常少量的員工在利用全自動系統完成垃圾處理的全流程。得益于施耐德電氣的支持，我們正在打造先進的智慧垃圾焚燒電廠，樹立行業標桿，為大眾提供源源不斷的綠色電力。”
——郗青旗
上海嘉定再生能源有限公司執行總經理
未來，雙方將在“少人值守”方案的基礎上做進一步優化，向智能化2.0階段持續邁進。
