智慧電廠重磅來襲 電力巨頭初試布局
此外,中國電力工程顧問集團(tuán)西南電力設(shè)計院數(shù)字化設(shè)計總工程師張晉賓則認(rèn)為:智能電廠是面向電廠全生命周期,利用新一代的信息通信技術(shù)、人工智能技術(shù)、檢測技術(shù)以及控制技術(shù)等等,不是一定要全環(huán)節(jié);也可以看成是信息和通信技術(shù)(ICT)、運維技術(shù)(OT)、工程技術(shù)(ET)、管理技術(shù)以及人工智能(AI)的結(jié)合。
對于智慧電廠眾口不一的情況,珠海市同海科技股份有限公司總經(jīng)理陳捷接受《能源》記者采訪時也表達(dá)了自己的觀點。
“此前,中電聯(lián)發(fā)布過一個智能電廠導(dǎo)則,基本上是在熱工的角度;在電器的角度可能有電氣的看法;在管理系統(tǒng)或許會有管理信息系統(tǒng)的看法;在學(xué)校側(cè)重更多的則是算法和建模。”陳捷說,“我認(rèn)為智慧電廠在早期階段,應(yīng)與互聯(lián)網(wǎng)的管理一樣,很難說要制定出一個標(biāo)準(zhǔn)化的東西,因為很多的應(yīng)用尚未爆發(fā)出來。智慧電廠從不同專業(yè)的角度看都有不同的理解,很難說誰是誰非。”
電力巨頭初試布局
盡管智慧電廠尚在探索初期,但電力巨頭們的步伐顯然更加迅速。
據(jù)了解,大唐泰州熱電公司主要有五大基本的模塊組成,分別為基于三維可視化的運營及培訓(xùn)系統(tǒng)、基于互聯(lián)網(wǎng)+的生產(chǎn)管理系統(tǒng)、基于專家的故障診斷系統(tǒng)、基于大數(shù)據(jù)的分析優(yōu)化系統(tǒng)、基于數(shù)字化的決策系統(tǒng)。
“第一個模塊是基于三維可視化的運行及培訓(xùn)系統(tǒng),以虛擬電廠為例。我們的虛擬電廠以江蘇省電力設(shè)計院提供的二維圖紙以及部分管道的三維模型為基礎(chǔ),通過對主、輔機設(shè)備進(jìn)行三維掃描,形成高精度、等比例的三維建模,與實際廠區(qū)布置和設(shè)備高度吻合,真正實現(xiàn)了一個全方位的智慧電廠。”大唐泰州熱電公司黨委書記魏治俊向《能源》記者介紹。
在其看來,在三維虛擬電廠中實施全場工作人員的精準(zhǔn)定位,可實現(xiàn)對整個廠區(qū)人員活動軌跡的監(jiān)控,并以此功能深入拓展,實現(xiàn)智能點巡檢、智能兩票管理系統(tǒng)等,一方面能降低由人為原因造成的安全事故,另一方面也可大大提高生產(chǎn)管理安全,實現(xiàn)有效管控。
“泰州熱電實現(xiàn)了從‘人防’到‘技防’的變革。以智能點巡檢為例,該系統(tǒng)實現(xiàn)了點巡檢人員的實時監(jiān)控以及過程可視化。值班人員可以在三維畫面中看到預(yù)先設(shè)定的巡檢路線,當(dāng)班值長、管理人員在三維虛擬電廠中可實時查看該人員的行走軌跡及巡檢過程;也可以事后對歷史巡檢過程進(jìn)行追溯,自動實現(xiàn)對巡檢質(zhì)量的考核。”魏治俊說,“點巡檢過程中,巡檢人員借助手機APP對設(shè)備進(jìn)行二維碼的掃碼,逐條進(jìn)行設(shè)備點巡檢項目的檢查,并進(jìn)行數(shù)據(jù)的記錄。發(fā)現(xiàn)設(shè)備異常時,可直接通過手機APP進(jìn)行缺陷登記,同時可上傳聲音、視頻、圖片等,目前智能點巡檢功能已全面投入使用。”
事實上,作為第一家吃螃蟹的企業(yè),大唐集團(tuán)在建成“國內(nèi)第一家智慧電廠”之后,還在大唐南京發(fā)電廠著力打造了新一代燃煤智慧電廠。
“智慧電廠各個模塊功能還屬于智慧電廠的初級階段,還有很多地方需要改善。”大唐南京發(fā)電廠技術(shù)部副主任錢玉君坦言。
顯然,在此輪較量中,五大發(fā)電集團(tuán)的大唐搶得了先發(fā)優(yōu)勢。值得關(guān)注的是,《能源》記者在采訪過程中了解到,華潤電力的發(fā)展思路也得到了業(yè)內(nèi)人士的不同程度的認(rèn)同。
據(jù)悉,華潤電力方面提出,單廠的模式很難做到智能,一個廠的數(shù)據(jù)量不足以支撐一個電廠的智能化,電廠的歷史數(shù)據(jù)、案例不是最優(yōu)的,如果沒有同一類型的機組或者電廠做對比,就無法確定現(xiàn)在的運行參數(shù)是否最優(yōu),所以起點也不可能高。
“我認(rèn)為華潤電力的CSASS監(jiān)控運營平臺可能要給予充分重視,這個是我們和西門子一起做的。核心在于變單廠的競爭為集團(tuán)的競爭,在單廠的數(shù)據(jù)匯總之后,集團(tuán)專家組可以解決分析共性的問題。”陳捷談到,“包括華潤集團(tuán)的物資集中采購,現(xiàn)在是一個大趨勢。信息化最終的目的是為了提高效率,提升管理和服務(wù),只是把信息連起來,數(shù)據(jù)堆起來,是沒有意義的。把數(shù)據(jù)集中起來,要集中為管理產(chǎn)生效益,這才是信息化、智能化和智慧化最終的目的。所以要大力研究集中監(jiān)控和運維系統(tǒng),這在管理上是明顯的進(jìn)步。”
不同于智慧化在煤電或氣電的應(yīng)用,智慧化與核電產(chǎn)業(yè)的結(jié)合似乎更加超前。2017年1月13日,國家能源局發(fā)布《能源技術(shù)創(chuàng)新“十三五”規(guī)劃》。其中,國家能源應(yīng)用技術(shù)研究及示范項目“智慧核電運營系統(tǒng)研究及示范項目”建設(shè)內(nèi)容被納入其中。
《規(guī)劃》要求:在核電領(lǐng)域應(yīng)開展涉及模塊化小型堆示范工程、核電廠延壽關(guān)鍵技術(shù)示范應(yīng)用、新一代先進(jìn)核燃料技術(shù)研究、核電站運行維護(hù)技術(shù)研究等多個領(lǐng)域。
核電站作為最為復(fù)雜的工業(yè)系統(tǒng)之一,其運營管理技術(shù)水平對于提高核電站安全水平和發(fā)電能力有著至關(guān)重要的影響。而智慧核電運營也逐漸成為核電先進(jìn)運營技術(shù)的發(fā)展趨勢。
據(jù)了解,三大核電集團(tuán)之一的中廣核早在2013年便啟動了智慧電廠建設(shè),2015年項目提升之后改為智能核電,位列集團(tuán)五大戰(zhàn)略專項之一。至今,已經(jīng)初步建立了從工程設(shè)計源頭到運維決策全鏈條、全生命周期的智能化工程。
“在核電設(shè)備環(huán)節(jié),大數(shù)據(jù)與人工智能的應(yīng)用已經(jīng)初現(xiàn)成效,但如何將新技術(shù)合理、高效地應(yīng)用起來還需探索。下一步,我們將重點探索包括設(shè)備故障特征提取、監(jiān)測預(yù)警、故障診斷、故障發(fā)展預(yù)測,健康評估,運維策略等內(nèi)容。”蘇州熱工研究院設(shè)備管理部經(jīng)驗反饋RCA研究所所長黃立軍坦言。
此外,智慧化技術(shù)也在水電領(lǐng)域嘗試應(yīng)用。國家能源集團(tuán)正以國電大渡河流域水電開發(fā)有限公司為試點,開展“智慧企業(yè)”的探索與實踐,試圖將云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)、人工智能等新型技術(shù),與傳統(tǒng)電力企業(yè)深度融合。
“智慧化應(yīng)用上,水電先行。2017年10月,國家能源集團(tuán)又確定了火電、水電、風(fēng)電等8家企業(yè)作為試點單位。”國家能源投資集團(tuán)有限責(zé)任公司安全生產(chǎn)部副主任康龍透露。
應(yīng)避免“一步到位”
項目爭先布局的當(dāng)下,智慧電廠的落地卻不能“一步到位”。
“智能電站絕不是自動化的一個升級改造,而是能力的提升。所以其核心要義是體現(xiàn)在智,把人的腦力發(fā)揮的一些作用,通過大數(shù)據(jù)云計算等技術(shù)補充、強化甚至是超越。我覺得這是下一步很大的一個方向。”閆計棟說。
在其看來,從已有的智慧電廠實踐來看,大家更多的是在單個電廠開展工作,但智能化乃至于智慧作用的發(fā)揮應(yīng)該是幾何級的變化。如果一個發(fā)電集團(tuán)能夠把各個電廠的數(shù)據(jù)都集中起來,那么數(shù)據(jù)的可挖掘和可利用程度與單個電廠相比完全不是一個數(shù)量級。
作為國家能源投資集團(tuán)國華電力首個“智能電站”示范項目——神華國華(北京)燃?xì)鉄犭姀S,把智能電站分為智能設(shè)備、智能控制、智能管理與一體化云平臺四層,而在設(shè)備與控制層共同構(gòu)建了生產(chǎn)過程的數(shù)字化表達(dá),在此基礎(chǔ)上,智能化在設(shè)備預(yù)警、運行優(yōu)化、安全防護(hù)等方面有很大的發(fā)揮空間。?
“如果智能化在狀態(tài)檢修方面能夠給予設(shè)備準(zhǔn)確、合理的裂化預(yù)測,提供精準(zhǔn)可靠的指導(dǎo)意見,無疑將會帶來不可估量的經(jīng)濟效益。”閆計棟說。
同樣在算法方面,目前的痛點是樣本空間太少,比如說燃機,主機廠掌握著海量的數(shù)據(jù),因此給出的算法比較準(zhǔn)確。國內(nèi)算法雖然并不是不先進(jìn),只是樣本空間少,算法的完善就相對弱一些,可能需要一個很長的時間去完善這個算法。所以這又從側(cè)面印證了集團(tuán)規(guī)模去做這個工作的價值,因為從集團(tuán)層面的數(shù)據(jù)量來進(jìn)行算法的研究,無疑能夠走得更遠(yuǎn)。
傳統(tǒng)能源之外,光伏和風(fēng)電行業(yè),使用設(shè)備單一,模型集中,且分布比較廣泛,自動化程度高。再者就是具備后發(fā)優(yōu)勢,新興的產(chǎn)業(yè)可以大量的采用信息技術(shù),而傳統(tǒng)電廠,往往投產(chǎn)了很長的時間,做智能化的改造,從前端到后端一系列的工作相對比較復(fù)雜。因此,光伏風(fēng)電的智能化智慧化相對容易一些。
“我國發(fā)電企業(yè)自動化信息化系統(tǒng)具有非常好的技術(shù)基礎(chǔ),也必將成為我國智慧電廠建設(shè)的重要依托和載體。”東南大學(xué)能源與環(huán)境學(xué)院副院長司風(fēng)琪建議,“隨著技術(shù)的發(fā)展,智慧電廠本身也在豐富,絕對不是一步到位。應(yīng)依賴現(xiàn)有大數(shù)據(jù)以及設(shè)備特性模型的優(yōu)勢基礎(chǔ),先撿好‘西瓜’。”
責(zé)任編輯:電朵云
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