概述

趙瑛在電氣設計（含通信）領域已深耕二十八載春秋，他的職業生涯足跡遍布中國石油華北油田設計院、中國石油華東設計院以及中國石油工程建設北京設計分公司。在這些重要崗位上，他參與了油氣田地面建設、石油化工及煉制、新能源等多方面的國內外電氣及通信設計工作。趙瑛憑借著深厚的專業知識、豐富的實踐經驗和卓越的創新能力，榮獲《電氣應用》評選的“2024卓越電氣工程師一等獎”，他在智能化及新能源在傳統電氣技術領域融合的道路上不斷探索前行，成為了推動行業發展的標桿與典范。

智能化與新能源融合的先鋒探索

隨著石油化工行業的不斷發展，能耗問題日益凸顯。傳統石油化工行業設備老化，能耗持續增加，工程技術人員雖致力于節能降耗，但效果逐漸達到瓶頸。而“雙碳” 目標的提出，為傳統領域的節能提質帶來了新的思路和機遇。趙瑛敏銳地捕捉到這一趨勢，將研究重點聚焦于智能化及新能源融合在石油化工行業節能提質中的創新應用。

在這一研究領域，趙瑛成果豐碩。從2006年到2025 年間，他多次在《電氣應用》期刊上發表論文。早期的《關于電氣節能措施在石油化工企業應用的探討》開啟了他在節能領域研究的征程，隨著對能耗治理認知的不斷升華，他進一步撰寫了《淺析智能化及新能源融合在石油化工企業節能提質中的應用》等文章。這些論文不僅闡述了傳統領域節能降耗的機理和措施，還深入探討了智能化與新能源融合在石油化工行業的應用前景和實際價值。他的創新成果不僅體現在學術研究上，還涵蓋了論文、專著、團體標準和專利等多個方面。在實際工作中，趙瑛參與了多項集成創新項目，通過整合現有技術資源，形成了針對石油化工行業節能提質的系統解決方案。這些成果在行業內得到了廣泛應用，為石油化工企業的節能減排和可持續發展提供了有力支持。同時，他的研究成果也為其他大能耗領域用戶，尤其是流程工業提供了有益的借鑒，推動了整個行業在智能化與新能源融合方向的發展。

創新成果的實踐驗證與推廣

為了展示智能化及新能源融合創新技術在行業中的實際應用效果，趙瑛分享了三個典型案例。

在北京某基地，趙瑛所在單位技術團隊打造了綜合能源智慧管控平臺。這是一個高度集成化、智能化的能源管理系統，以數據驅動為核心，融合現代信息技術與能源技術。該平臺旨在為用戶提供從能源生產到消費全鏈條的綜合管理解決方案，深入細化各核心功能模塊，涵蓋能源監控、預測工坊、需求響應、結算分析等多個方面。通過這些功能，平臺能夠精準高效地服務于能源管理、節能減排和可持續發展目標，如圖1所示。

在西北某基地，趙瑛所在單位技術團隊開展了燃氣壓縮機改電驅壓縮機，并結合新能源發電 “自發自用” 的項目。該項目將壓縮機20 MW的用電負荷全部由新能源替代，實現了能源的清潔利用。同時，對傳統設備進行電能質量在線監測，確保設備運行的穩定性和安全性。目前，該項目正在建設中，預計投資收益率可達12%左右。這一項目不僅為石油化工行業的節能減排提供了新的實踐模式，還為企業帶來了可觀的經濟效益，展示了智能化及新能源融合技術在實際應用中的巨大潛力。如圖2所示。

以國內某油氣田年產10萬t甲醇項目為研究對象，建立系統容量優化配置的數學模型，綜合考慮系統的投資成本、運行成本、能源利用效率、可靠性等多方面因素，確定模型的目標函數和約束條件。針對所建立的數學模型，選用合適的優化算法進行求解，以獲取系統各部分的最優容量配置方案。在余電不上網的前提下，去除燃氣電站后，需提升風電和光伏的裝機容量，收益率可達到最高，即燃氣電站裝機盡量縮減；當去除儲能電站后，總投資可降至最低，即儲能電站規模盡量縮減；當提高儲氫規模后，棄電率可降至最低；當去除光伏電站后，需提升風電裝機容量，雖然制氫合成甲醇的穩定性最高，但棄電率也最大。當去除風電場后，需提升光伏裝機容量和電解槽數量，此時收益率降至最低，且制氫合成甲醇的穩定性最低。此外，天然氣價格和甲醇售價對項目整體收益率影響也較大。如圖3、圖4所示。

突破技術認知局限，勇攀創新高峰

在創新的道路上，趙瑛并非一帆風順，而是面臨著諸多技術挑戰。其中，最大的挑戰來自于智能化和新能源知識更新帶來的技術更替速度過快，導致技術認知有限，難以跟上行業發展的步伐。

智能化電氣技術具有多方面的特點，主要體現在：在技術更新換代方面，隨著智能制造的推進，電氣自動化系統的需求不斷增加，技術更新換代的速度也隨之加快，這使得具備新技術應用能力的畢業生更受企業青睞，行業內競爭愈發激烈；在多領域應用上，智能化電氣技術廣泛應用于智能制造、能源管理、建筑自動化等多個領域，推動了相關領域的創新和發展，但也增加了技術融合的復雜性；在技術架構和功能進化方面，智能化配電箱從傳統的機電控制向智能物聯管理轉變，涉及感知層革新、網絡層演進和平臺層重構等，高精度傳感器、異構通信組網、嵌入式 AI 芯片等技術的應用，使得其功能更加豐富和強大，這也對技術人員的認知和應用能力提出了更高的要求；此外，行業標準和技術規范的不斷更新，也給技術的應用和推廣帶來了一定的困難。

在與傳統領域節能技術進行有機結合的過程中，這些復雜因素導致了認知挑戰。如果結合不充分，可能無法達到預期的節能效果；而過度結合則可能導致投資增加，失去經濟性。面對這些挑戰，趙瑛積極尋求解決辦法。他充分利用大數據平臺和搜索引擎提供的學習空間，借助人工智能手段不斷學習。通過這種持續學習的方式，趙瑛不僅克服了技術認知的局限，還在學習過程中獲得了新的靈感和思路，為他的創新工作提供了有力的支持。

創新推動行業持續發展

對于電氣工程領域未來幾年內最有潛力的新興技術，趙瑛認為智能化和傳統工業的有機融合將是最具潛力的方向之一。他指出，我國是傳統工業大國，工業門類涵蓋了聯合國頒布的所有工業門類。這些傳統工業在發展過程中遇到了諸多瓶頸，如何提質增效是廣泛存在的問題。而智能化與這些傳統工業的融合，必將成為未來幾年最具潛力的新興技術。

趙瑛認為，智能化將改變傳統產業的格局，形成各自產業的新興技術。他的創新成果正是智能化與傳統節能降耗技術進行融合提煉出來的。未來，他將繼續致力于智能化與傳統工業的融合創新，推動電氣工程領域的技術進步和產業升級。同時，他也看到了物聯網、大數據、人工智能等技術與電氣工程融合的巨大潛力。他認為這些技術與電氣技術的融合是智能化與傳統產業融合的典型案例，將帶來諸多新的應用場景和商業模式。例如，智能化及新能源融合在石油化工行業節能提質中的創新應用、智能化與電氣安全技術的融合以及智能化與設備在線監測的融合等都具有廣闊的市場前景和應用價值。

趙瑛深知，未來的電氣工程領域將是一個充滿機遇和挑戰的新時代。只有不斷創新、不斷進步，才能跟上時代的步伐，保持自己的競爭力。因此，他將繼續致力于智能化與傳統工業的融合創新，推動電氣工程領域的技術進步和產業升級。同時，他也期待更多的同行和朋友們能夠加入到這個創新的行列中來，共同推動電氣工程領域的繁榮發展。

本文由趙瑛本人供稿

為助力打造中國數字化新生態，探尋流程工業的可持續發展提供創新思路，由流程工業上下游產業鏈資深人士聯合發起成立了易啟邦（工控一體化縱深服務生態平臺），籌備“工控管家智庫專家委員會”，建設工控E站網絡信息平臺，運營易啟邦公眾號，致力打造最具價值、資源共享的“技術創新研究平臺—工程應用咨詢平臺—科技成果轉化平臺—公共服務共享平臺”。

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