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西南電力設計院數字化設計總工程師張晉賓則認為: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、人工智能技術、檢測技術以及控制技術等等,不是一定要全環節;也可以看成是信息和通信技術(ICT)、運維技術(OT)、工程技術(ET)、管理技術以及人工智能(AI)的結合。
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理陳捷接受《能源》記者采訪時也表達了自己的觀點。
“此前,中電聯發布過一個智能電廠導則,基本上是在熱工的角度;在電器的角度可能有電氣的看法;在管理系統或許會有管理信息系統的看法;在學校側重更多的則是算法和建模。”陳捷說,“我認為智慧電廠在早期階段,應與互聯網的管理一樣,很難說要制定出一個標準化的東西,因為很多的應用尚未爆發出來。智慧電廠從不同專業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系統、基于互聯網+的生產管理系統、基于專家的故障診斷系統、基于大數據的分析優化系統、基于數字化的決策系統。
“第一個模塊是基于三維可視化的運行及培訓系統,以虛擬電廠為例。我們的虛擬電廠以江蘇省電力設計院提供的二維圖紙以及部分管道的三維模型為基礎,通過對主、輔機設備進行三維掃描,形成高精度、等比例的三維建模,與實際廠區布置和設備高度吻合,真正實現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定位,可實現對整個廠區人員活動軌跡的監控,并以此功能深入拓展,實現智能點巡檢、智能兩票管理系統等,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管理安全,實現有效管控。
“泰州熱電實現了從‘人防’到‘技防’的變革。以智能點巡檢為例,該系統實現了點巡檢人員的實時監控以及過程可視化。值班人員可以在三維畫面中看到預先設定的巡檢路線,當班值長、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行追溯,自動實現對巡檢質量的考核。”魏治俊說,“點巡檢過程中,巡檢人員借助手機APP對設備進行二維碼的掃碼,逐條進行設備點巡檢項目的檢查,并進行數據的記錄。發現設備異常時,可直接通過手機APP進行缺陷登記,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,大唐集團在建成“國內第一家智慧電廠”之后,還在大唐南京發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。”大唐南京發電廠技術部副主任錢玉君坦言。
顯然,在此輪較量中,五大發電集團的大唐搶得了先發優勢。值得關注的是,《能源》記者在采訪過程中了解到,華潤電力的發展思路也得到了業內人士的不同程度的認同。
據悉,華潤電力方面提出,單廠的模式很難做到智能,一個廠的數據量不足以支撐一個電廠的智能化,電廠的歷史數據、案例不是最優的,如果沒有同一類型的機組或者電廠做對比,就無法確定現在的運行參數是否最優,所以起點也不可能高。
“我認為華潤電力的CSASS監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的競爭,在單廠的數據匯總之后,集團專家組可以解決分析共性的問題。”陳捷談到,“包括華潤集團的物資集中采購,現在是一個大趨勢。信息化最終的目的是為了提高效率,提升管理和服務,只是把信息連起來,數據堆起來,是沒有意義的。把數據集中起來,要集中為管理產生效益,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控和運維系統,這在管理上是明顯的進步。”
不同于智慧化在煤電或氣電的應用,智慧化與核電產業的結合似乎更加超前。2017年1月13日,國家能源局發布《能源技術創新“十三五”規劃》。其中,國家能源應用技術研究及示范項目“智慧核電運營系統研究及示范項目”建設內容被納入其中。
《規劃》要求:在核電領域應開展涉及模塊化小型堆示范工程、核電廠延壽關鍵技術示范應用、新一代先進核燃料技術研究、核電站運行維護技術研究等多個領域。
核電站作為最為復雜的工業系統之一,其運營管理技術水平對于提高核電站安全水平和發電能力有著至關重要的影響。而智慧核電運營也逐漸成為核電先進運營技術的發展趨勢。
據了解,三大核電集團之一的中廣核早在2013年便啟動了智慧電廠建設,2015年項目提升之后改為智能核電,位列集團五大戰略專項之一。至今,已經初步建立了從工程設計源頭到運維決策全鏈條、全生命周期的智能化工程。
“在核電設備環節,大數據與人工智能的應用已經初現成效,但如何將新技術合理、高效地應用起來還需探索。下一步,我們將重點探索包括設備故障特征提取、監測預警、故障診斷、故障發展預測,健康評估,運維策略等內容。”蘇州熱工研究院設備管理部經驗反饋RCA研究所所長黃立軍坦言。
此外,智慧化技術也在水電領域嘗試應用。國家能源集團正以國電大渡河流域水電開發有限公司為試點,開展“智慧企業”的探索與實踐,試圖將云計算、大數據、物聯網、移動互聯、人工智能等新型技術,與傳統電力企業深度融合。
“智慧化應用上,水電先行。2017年10月,國家能源集團又確定了火電、水電、風電等8家企業作為試點單位。”國家能源投資集團有限責任公司安全生產部副主任康龍透露。
應避免“一步到位”
項目爭先布局的當下,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在智,把人的腦力發揮的一些作用,通過大數據云計算等技術補充、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揮應該是幾何級的變化。如果一個發電集團能夠把各個電廠的數據都集中起來,那么數據的可挖掘和可利用程度與單個電廠相比完全不是一個數量級。
作為國家能源投資集團國華電力首個“智能電站”示范項目——神華國華(北京)燃氣熱電廠,把智能電站分為智能設備、智能控制、智能管理與一體化云平臺四層,而在設備與控制層共同構建了生產過程的數字化表達,在此基礎上,智能化在設備預警、運行優化、安全防護等方面有很大的發揮空間。?
“如果智能化在狀態檢修方面能夠給予設備準確、合理的裂化預測,提供精準可靠的指導意見,無疑將會帶來不可估量的經濟效益。”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據,因此給出的算法比較準確。國內算法雖然并不是不先進,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。所以這又從側面印證了集團規模去做這個工作的價值,因為從集團層面的數據量來進行算法的研究,無疑能夠走得更遠。
傳統能源之外,光伏和風電行業,使用設備單一,模型集中,且分布比較廣泛,自動化程度高。再者就是具備后發優勢,新興的產業可以大量的采用信息技術,而傳統電廠,往往投產了很長的時間,做智能化的改造,從前端到后端一系列的工作相對比較復雜。因此,光伏風電的智能化智慧化相對容易一些。
“我國發電企業自動化信息化系統具有非常好的技術基礎,也必將成為我國智慧電廠建設的重要依托和載體。”東南大學能源與環境學院副院長司風琪建議,“隨著技術的發展,智慧電廠本身也在豐富,絕對不是一步到位。應依賴現有大數據以及設備特性模型的優勢基礎,先撿好‘西瓜’。”

責任編輯:電朵云