“規(guī)劃智慧電廠建設，首先應該是實現數字化，夯實智慧電廠基礎。其次是智能化，在數字化基礎上，開展各業(yè)務專題的智能化升級。第三是全面智慧化，實現自學習、自優(yōu)化、自診斷的信息物理深度融合系統(tǒng)。”大唐集團智慧能源事業(yè)部副經理舒暢在近日召開的2020年全國智慧發(fā)電技術論壇上表示。
在中國能源研究會智能發(fā)電專委會秘書長牛玉廣看來，智能發(fā)電、智慧電廠是電站技術領域的最新方向，必然經歷由初級形態(tài)向高級形態(tài)、由局部應用到系統(tǒng)應用的歷程。
解決電廠難題的重要突破點
“國家相關部門發(fā)布《關于推進‘互聯網+’智慧能源發(fā)展的指導意見》，明確指出促進能源與信息深度融合?？梢钥闯?，智能發(fā)電是解決當前我國電廠難題的重要突破點。”舒暢在上述論壇中談道，“利用小時較低、燃料成本居高不下、現貨交易挑戰(zhàn)增大可謂是當前火電廠的三大困境和痛點，智慧電廠建設將破解這些難題，滿足電廠最普遍需求。”
在華潤電力技術研究院副院長、智慧發(fā)電技術研究中心主任陳世和看來，利用先進的工業(yè)4.0和工業(yè)互聯網技術手段，可準確、及時計算生產成本，提高機組響應快速性，提高煤電機組運營管理水平，解決煤電經營困難，實現發(fā)電企業(yè)創(chuàng)新轉型。
隨著新能源比例增加，火電利用小時降低、配售電市場放開，火電向更高效、更方便、更清潔、更安全、更智能、更可持續(xù)的方向發(fā)展。“傳統(tǒng)的電力供應是以集中式電源作為中心向周邊輻射。隨著技術的進步，電力去中心化也是能源發(fā)展的大勢所趨。數據互聯互通和智能化提升是支撐電力去中心化、能源互聯互通的基礎。”華潤電力智能與信息化部副總經理李衛(wèi)新表示。
記者注意到，《關于推進‘互聯網+’智慧能源發(fā)展的指導意見》中也明確指出，適應能源互聯網“三分技術、七分改革”的發(fā)展要求，深化能源體制機制改革，還原能源商品屬性，構建有效競爭的市場結構和市場體系，推動能源消費、供給和技術革命。
“智慧電廠建設的過程是企業(yè)管理向標準化、縱深化、精益化發(fā)展的過程，也是企業(yè)從高速發(fā)展向高質量發(fā)展的過程。”國家能源集團國華電力研究院副總經理王文彬在上述論壇表示。
“作為國內最早的智慧電廠建設者和實踐者，朗坤的智慧電廠解決方案基于工業(yè)互聯網平臺，圍繞基建、生產運行、設備維護等構建了智能巡檢、智能診斷、智能燃料、智能倉儲、智慧經營等9個維度的智慧應用，實現了從‘規(guī)范管理’走向‘價值創(chuàng)造’，從向系統(tǒng)要‘效率’變革為向系統(tǒng)要‘效益’。”朗坤智慧科技股份有限公司董事長武愛斌在接受《中國電力報》記者采訪時表示。
基于大數據分析和人工智能技術的電廠生產全過程管理智慧化，將不斷創(chuàng)造更大價值，帶領發(fā)電企業(yè)走向變革發(fā)展新時代。
打通各電廠“數據孤島”狀態(tài)
“基于數據、具有自學習能力是智能發(fā)電最顯著的特征。”牛玉廣在上述論壇上強調。
“存在數據孤島、豎井管理”，這在陳世和看來是目前各發(fā)電集團生產監(jiān)控系統(tǒng)存在的主要問題之一：“在外部競爭日趨激烈的形勢下，發(fā)揮優(yōu)勢，提升運營管理，降低煤耗，需要建設一套應用大數據分析與診斷技術、貫通生產與運營的系統(tǒng)。”
陳世和認為，性能與可靠性分析、診斷就是火電機組大數據技術應用的“任督二脈”，需要縱向打通、橫向融通、時間貫通?？v向打通包含設備、管理兩條主線，7個主要層級，上下打通，形成實時互動;橫向融通包含專業(yè)、部門、管理系統(tǒng)、地域4個維度，打破界限，形成融合，實現功能最佳、整體價值最大化;時間貫通是利用歷史數據總結經驗，建立模型，分析實時運行狀況，預測將來運行參數。
“目前，華潤電力火電集中監(jiān)測與分析專家系統(tǒng)(CSASS)已完成江蘇大區(qū)和推廣大區(qū)共22家項目公司的數據接入，形成統(tǒng)一的實時大數據平臺，破除了項目公司間的數據孤島，共接入30萬測點的實時數據。在歷史數據方面，導入江蘇和推廣大區(qū)各廠6年歷史數據，總計超過10TB數據量，數據時間跨度涵蓋了一個機組大修周期。”華潤電力控股有限公司運營管理部副總經理歐又成告訴《中國電力報》記者。
據了解，CSASS是一套貫通生產、管理的具備自成長能力系統(tǒng)，通過構建海量數據的云平臺，匯集國內外專家經驗和華潤電力的技術沉淀，采用機器學習、人工智能等先進算法進行大數據分析，多參數、多維度實時監(jiān)測機組運行數據，為機組安全經濟運行提供建議和優(yōu)化方案，為控股、大區(qū)、項目公司運營提供綜合報告和決策支持。
“我們將對電廠生產實時數據開展數據治理，實現從數據向知識躍遷，由知識向智慧進化。”據王文彬介紹，根據國華電力整體規(guī)劃，計劃2020年將公司67臺煤機、6臺燃機實時數據匯集至國華電力大數據平臺，實現各等級發(fā)電機組數據標準化展示、實時數據快速查詢、各級參數便捷比對分析、參數實時預警。
從初級形態(tài)到高級形態(tài)
“智慧電廠建設要符合當地的電力市場和環(huán)保政策，應充分調研，分階段有序推進，不要冒進。”國家電投集團戰(zhàn)略規(guī)劃部處長華志剛在上述會議上談道。
華志剛認為，智慧電廠建設近期目標是新建電廠全面推進數字化設計與智能化建設。中期目標是新建電廠實現智能化全覆蓋，存量電廠全面推進智能發(fā)電關鍵技術的應用。遠期目標是所有火電廠實現智能發(fā)電關鍵技術全面應用。
“電廠監(jiān)控系統(tǒng)進入智能控制系統(tǒng)(ICS)時代，分散控制系統(tǒng)(DCS)正走向衰亡。”被譽為“SIS之父”的電力行業(yè)專家侯子良認為，智能化時代，電廠監(jiān)控系統(tǒng)和監(jiān)管系統(tǒng)已成為一個CEO工程，要求創(chuàng)新組織管理，催生復合人才。
“智慧企業(yè)建設是全局性、綜合性的系統(tǒng)工程，牽涉到企業(yè)管理、生產經營、設備設施、信息技術等方方面面，不可能一蹴而就，是一個持續(xù)改進的過程。”王文彬認為，國華電力打造的工業(yè)互聯網平臺將著力構建開放、共享、共贏工業(yè)互聯網生態(tài)體系。
據王文彬介紹，國華電力工業(yè)互聯網平臺是國華電力智慧企業(yè)建設的基礎，集大數據分析平臺、應用系統(tǒng)開發(fā)平臺、信息資源運維平臺于一體，實現發(fā)電設備的全生命周期數據貫通、各發(fā)電廠間的數據打通以及管理數據的融通，結合實際業(yè)務，進行數據挖掘。
“工業(yè)互聯網可產生巨大的經濟價值，脫硫一項應用給華能珞璜電廠每年節(jié)約300萬元成本，華能玉環(huán)電廠一臺機組節(jié)約78萬元。全國火電預計可每年節(jié)約數十億元。”華能集團首席信息師朱衛(wèi)列在上述論壇介紹道。
在朱衛(wèi)列看來，智慧電廠建設是工業(yè)互聯網新業(yè)務形態(tài)內容之一。跨組織的智能工業(yè)如同生物界的多智能體。利用工業(yè)大數據，找到數字孿生是第四次工業(yè)革命的最重大的技術突破。通過數字孿生的應用，工業(yè)領域第一次可以真正實現大規(guī)模、個性化的狀態(tài)檢修!
在眾多業(yè)內專家看來，智慧電廠建設的總體愿景是，確定技術路線，建立發(fā)電廠智能化技術標準體系。重點突破智能安全、智能生產和智能經營方面的關鍵技術。通過數字化和智能化技術創(chuàng)新，推進不同電源產業(yè)發(fā)展升級。
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