從“煤黑子”變身為“煤亮子”，隱藏著怎樣的智能化“密碼”？

由人工決策變?yōu)橹腔蹧Q策，各關聯(lián)業(yè)務無縫融合，管理更加精準高效，讓企業(yè)享受到實實在在的紅利，不僅顛覆了傳統(tǒng)的管理模式，更為當前電力行業(yè)發(fā)展提供了一條新的途徑。

沒有傳統(tǒng)印象中的煤渣滿地、塵土飛揚，也沒有嘈雜的噪音，行走在綠樹如茵的廠區(qū)內(nèi)，很難相信這里是一個現(xiàn)代化的火力發(fā)電廠。

“這樣的方形小盒子叫定位基站，在汽機房、鍋爐房、油庫等重點區(qū)域每隔30米安裝一個，它們跟工作人員安全帽中的UWB定位‘身份證’鏈接，進行人員精確定位和身份識別。”晉能控股電力集團塔山發(fā)電公司科信部負責人李志剛介紹說，廠區(qū)管理人員可通過手機、平板電腦、后臺APP實時查詢工作區(qū)域內(nèi)人員數(shù)量和各時間段的活動軌跡，一旦發(fā)生緊急狀況，能及時收到報警、精準確定位置、迅速采取行動。”

如今的晉能控股電力集團塔山發(fā)電公司，已成為一座“狀態(tài)感知、實施分析、自主決策、精準執(zhí)行”的“智慧電廠”，不僅顛覆了傳統(tǒng)的管理模式，更為當前電力行業(yè)發(fā)展提供了一條新的途徑。過去的“煤黑子”實現(xiàn)了華麗轉(zhuǎn)身，搖身一變成為“煤亮子”，這背后究竟隱藏著怎樣的智能化“密碼”?

顛覆：各關聯(lián)業(yè)務無縫融合

三維立體電廠、燃煤火電智能DCS系統(tǒng)、人員和設備1:1仿真可視化管理、輸煤系統(tǒng)智能管控……站在集控室的巨型屏幕前，在工作人員的演示下，涉及“智慧電廠”經(jīng)營、環(huán)保、生產(chǎn)、安全、設備五大板塊的關鍵指標均在一張圖中悉數(shù)亮相，這里正是“智慧電廠”的“大腦”。

工作人員告訴記者，傳統(tǒng)的電廠安全管理大多依賴制度或管理體系的被動式管理，而“智慧電廠”則借助物聯(lián)網(wǎng)技術和設備監(jiān)控技術，形成系統(tǒng)對重點設備及敏感區(qū)域的實時提示，提高了生產(chǎn)過程的可控性。

比如，燃煤火電智能DCS系統(tǒng)利用實時監(jiān)測而來的鍋爐溫度場分布參數(shù)，通過風煤指令對入爐的風量、煤量做出及時準確調(diào)整，并利用設備的遠程診斷、配煤摻燒、燃燒優(yōu)化等數(shù)字化手段，對電力生產(chǎn)管理全過程進行及時監(jiān)督、診斷、報警和優(yōu)化指導，以此保障電廠全面安全高效運行，切實提升能源生產(chǎn)效率，從根本上實現(xiàn)節(jié)能減排。

記者了解到，“智慧電廠”除了提升設備工效，更重要的是實現(xiàn)了從“人防”到“技防”的變革，即由經(jīng)驗控制轉(zhuǎn)向精細化管理，由人工決策變?yōu)橹腔蹧Q策，實現(xiàn)了“生產(chǎn)+經(jīng)營”“設備+人員”“管理+物聯(lián)網(wǎng)”“內(nèi)外部供應鏈”一體化集成性管理，各關聯(lián)業(yè)務無縫融合，管理更加精準高效。

提升：實現(xiàn)“雙碳”目標的重要途徑

從“人防”到“技防”的轉(zhuǎn)變讓企業(yè)管理更加精準高效，而通過智能化實現(xiàn)提質(zhì)增效、節(jié)能減排則讓企業(yè)享受到實實在在的紅利。

晉能控股電力集團電力科信部副主任李慶華全程參與了塔山發(fā)電公司“智慧電廠”建設，他為記者簡單算了一筆賬：一是機組能耗進一步降低，同等工況下鍋爐效率提高0.5%，降低機組煤耗1.5g/kWh，每年可節(jié)約燃料成本600多萬元;二是新開發(fā)的設備故障診斷模塊上線運行后，設備可靠性大幅提高，可實現(xiàn)鍋爐、汽輪機、發(fā)電機、重要輔機故障預測準確率>80%，可以及時消除設備故障，有效防止機組“非停”;三是應用智能噴氨、全廠脫硫運行優(yōu)化功能模塊等，可延長催化劑壽命0.5年，尿素和石灰石耗量分別降低5%，脫硫廠用電率下降5%，兩項每年節(jié)支約100萬元。

“機組負荷調(diào)整更加精準、設備運行方式更加優(yōu)化、檢修管理也更加科學規(guī)范，智能化成為實現(xiàn)‘雙碳’目標高質(zhì)量發(fā)展的重要途徑和必然選擇。”李慶華說。

對于火電企業(yè)來說,燃料成本是最大的成本支出。為此，多年來，各家火電企業(yè)均多措并舉努力降低燃料成本。

“這里的‘數(shù)字化驗室’采用國內(nèi)首家 LIBS 煤質(zhì)在線監(jiān)測系統(tǒng)，可以在5分鐘內(nèi)檢測出煤熱值，化驗數(shù)據(jù)自動采集、傳輸、三級審核，實時上傳到系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，滿足高精度作業(yè)需要。”李慶華介紹，煤場的自動盤煤系統(tǒng)是又一大亮點，塔山發(fā)電公司全封閉煤棚長246M、寬160M，分為左、中、右三個煤場，安裝在煤棚網(wǎng)架上的云臺激光掃描儀，通過與輸煤皮帶智能監(jiān)控聯(lián)動，可以遠程發(fā)現(xiàn)、識別現(xiàn)場異常情況，提升生產(chǎn)效率、巡檢效率和設備異常識別率，實現(xiàn)煤場儲煤遠程一鍵盤煤。

此外，火電廠VR+AR 360度實時監(jiān)控及遠程智能診斷、無人機對輸灰管線及水塔水位進行巡航檢查、AR智能巡檢系統(tǒng)進行遠程診斷等多領域的“無人干預、少人值守”，也大幅度降低了人工成本。

“過去為了保證機組穩(wěn)定運行，運行人員需要對火電廠很多高溫、易爆等危險區(qū)域進行經(jīng)常性巡檢，而引進高溫區(qū)域5G熱成像技術后，當溫度超過設置的預警值時，會自動向機組DCS發(fā)出報警信號，及時進行處置，效率效果提升之外，還在人工成本上實現(xiàn)了提質(zhì)增效。”晉能控股電力集團陽光發(fā)電公司發(fā)電部總值長呂建飛感覺現(xiàn)在的工作比以前輕松了一大截。

跨越：從“風光”無限到“云”領未來

從大同出發(fā)，一路向西，在千溝萬壑的土坡中，成千上萬片太陽能光板映入眼簾，像一片藍色的海洋，波光粼粼。這里便是國家先進技術光伏示范基地——左云縣賈家溝10萬千瓦光伏發(fā)電項目。以前，這里曾是一片采空沉陷的荒山，如今，通過“板上發(fā)電，板下種樹”，荒漠成了“綠草原”“藍海洋”。

與傳統(tǒng)光伏電站不同的是，這座光伏電站背后有智能光伏云、無線寬帶系統(tǒng)等運維手段的加持，項目以“高效組件、跟蹤系統(tǒng)、新型逆變、智能控制、模塊設計、集成施工”為核心，采用光電轉(zhuǎn)換效率達到17.2%以上的高效多晶硅組件，安裝了新型農(nóng)光互補雙軸跟蹤系統(tǒng)，較傳統(tǒng)光伏電站，復雜場址下的發(fā)電量和運維效率均有大幅提升。

“智能控制是基于逆變器的精細化管理，讓每一串太陽能組件通過智能算法找到最佳角度，最大化確保光板吸收每一縷陽光。”該項目技術負責人顧棟明說。

每隔幾排光伏組件，都能看到一個白色盒子，這是智能光伏解決方案的“大腦”——智能組串式逆變器，是將光伏太陽能板產(chǎn)生的直流高壓電轉(zhuǎn)化成交流電的核心電力轉(zhuǎn)換設備。

“傳統(tǒng)電力轉(zhuǎn)換只是一個電力轉(zhuǎn)換，我們通過數(shù)字化、信息化技術，把逆變器變成了電站子陣的‘大腦’。”顧棟明進一步解釋，它可以通過傳感器將整個電站運行情況傳到云端，再通過大數(shù)據(jù)分析和算法，為電站運維作出精準的診斷與指導，從而實現(xiàn)精細化管理，“精細化程度越高，越便于實現(xiàn)智能化”。

5017畝光伏電站、38萬余塊太陽能光板，現(xiàn)在只需15個運維人員……基于智能逆變器這個“大腦”、后臺運維系統(tǒng)和無線移動設備等一整套智能光伏解決方案，坐在辦公室里就可以看見每一條支路實時發(fā)電情況是否正常、哪里出了故障，實現(xiàn)了智能化運維，極大提高了運維效率。

記者了解到，“十四五”期間，晉能控股集團將按照“2025年智能電廠占到1/3以上”的目標，繼續(xù)推進新型智慧電廠項目，采用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、5G通信等技術建設集生產(chǎn)智能控制、智慧管理等于一體的指揮和監(jiān)管平臺，實現(xiàn)智能控制優(yōu)化、智慧監(jiān)盤、APS機組一鍵啟停，實現(xiàn)傳統(tǒng)電廠向更高質(zhì)量、更有效率、更可持續(xù)的方向躍進。

關鍵詞： 煤黑子 煤亮子 智能化 電力行業(yè)發(fā)展