在晉能控股集團(tuán)塔山發(fā)電公司的集控室里，記者仿佛看到了一個(gè)“X光”下的電廠。在顯示屏上，每一位現(xiàn)場(chǎng)的工作人員、每一臺(tái)設(shè)備的三維圖像實(shí)時(shí)展示，操作人員甚至可以讀取到每一個(gè)零件的詳細(xì)信息。
智慧電廠決策平臺(tái)通過(guò)人員定位基站與人員標(biāo)簽感應(yīng)，在三維虛擬中實(shí)現(xiàn)全場(chǎng)工作人員仿真可視化的精準(zhǔn)定位，既可以降低由人為原因造成的安全事故，又能對(duì)生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)有效管控。
隨著工業(yè)信息化、數(shù)字化、智能化技術(shù)的快速發(fā)展，智能發(fā)電已經(jīng)成為全面提高電力系統(tǒng)運(yùn)行效率、適應(yīng)電力體制改革、推動(dòng)能源革命的必然趨勢(shì)。近年來(lái)，晉能控股集團(tuán)積極響應(yīng)國(guó)家政策，嘗試人工智能、5G技術(shù)，以塔山發(fā)電公司為試點(diǎn)，進(jìn)行火電廠智能化示范改造以及風(fēng)電、光伏智能化建設(shè)，不斷提高企業(yè)自動(dòng)化、信息化、智能化水平。
從“人防”到“技防”
走進(jìn)塔山發(fā)電公司集控室，LED屏幕正中的三維立體圖是電廠概貌，周圍用表盤、曲線圖、柱形圖等形象地展示電廠經(jīng)營(yíng)、環(huán)保、生產(chǎn)、安全、設(shè)備五大板塊的關(guān)鍵指標(biāo)。
“這就是智慧電廠決策平臺(tái)，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電廠運(yùn)營(yíng)情況，對(duì)異常情況進(jìn)行預(yù)警、分析，并實(shí)現(xiàn)智能語(yǔ)音報(bào)警。”塔山發(fā)電公司科信部負(fù)責(zé)人李志剛說(shuō)。
“像這樣的方形小盒子叫定位基站，整個(gè)電廠共有200個(gè)。我們?cè)谄麢C(jī)房、鍋爐房、主變區(qū)域、油庫(kù)、氫站等重點(diǎn)區(qū)域每隔30米安裝一個(gè)，它們跟工作人員安全帽中的定位‘身份證’連接，進(jìn)行人員精確定位和身份識(shí)別。管理人員可通過(guò)手機(jī)、平板電腦、后臺(tái)APP實(shí)時(shí)查詢工作區(qū)域內(nèi)人員數(shù)量、分布和各時(shí)間段的活動(dòng)軌跡。一旦發(fā)生緊急狀況，就能及時(shí)收到報(bào)警，迅速采取行動(dòng)。”李志剛說(shuō)，“萌寵”機(jī)器人也已上崗，它具有紅外熱成像、溫度檢測(cè)、聲光報(bào)警、無(wú)線接收等“十八般武藝”，還能爬坡過(guò)坎，自動(dòng)充電，“白+黑”作業(yè)，實(shí)現(xiàn)從“人防”到“技防”的重大變革。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)是智慧電廠高效運(yùn)行的“幕后英雄”。據(jù)介紹，該平臺(tái)新建設(shè)的主干數(shù)據(jù)網(wǎng)吞吐量達(dá)每秒1萬(wàn)兆，速度提升了10倍，存儲(chǔ)量升級(jí)為42TB(太字節(jié))，實(shí)現(xiàn)“業(yè)務(wù)+財(cái)務(wù)”“生產(chǎn)+經(jīng)營(yíng)”“業(yè)務(wù)+績(jī)效”“管理+物聯(lián)網(wǎng)”“內(nèi)外部供應(yīng)鏈”一體化集成管理，各關(guān)聯(lián)業(yè)務(wù)無(wú)縫融合，管理更加精準(zhǔn)高效。
從降本增效到提質(zhì)增效
如果說(shuō)智能化是實(shí)現(xiàn)從“人防”到“技防”變革的關(guān)鍵，那么，優(yōu)化生產(chǎn)工藝并實(shí)現(xiàn)提質(zhì)增效則是智能化的又一項(xiàng)重要作用。
“我們建設(shè)智慧電廠，最終目的就是要實(shí)現(xiàn)高效發(fā)電，從降本增效到提質(zhì)增效。”晉能控股集團(tuán)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(shè)，他給記者算了幾筆賬：一是機(jī)組能耗進(jìn)一步降低，通過(guò)燃燒優(yōu)化，每年可節(jié)約燃料成本600多萬(wàn)元;二是新開發(fā)的設(shè)備故障診斷模塊上線運(yùn)行后，設(shè)備可靠性大幅提高，可以及時(shí)消除設(shè)備故障;三是應(yīng)用智能噴氨、全廠脫硫運(yùn)行優(yōu)化功能模塊等，可延長(zhǎng)催化劑壽命近半年，尿素和石灰石耗量均降低5%，脫硫廠用電率下降5%，兩項(xiàng)每年節(jié)約100萬(wàn)元。“借助智能化，機(jī)組負(fù)荷調(diào)整更加精準(zhǔn)、設(shè)備運(yùn)行方式更加優(yōu)化、檢修管理也更加科學(xué)規(guī)范。”李慶華說(shuō)。
燃料是火電企業(yè)最大的成本支出。“這里就是‘數(shù)字化驗(yàn)室’，煤化驗(yàn)儀器實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行管理，化驗(yàn)數(shù)據(jù)自動(dòng)采集、傳輸、三級(jí)審核，實(shí)時(shí)自動(dòng)上傳到系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)，做到全程有效監(jiān)控。”李志剛介紹，煤場(chǎng)的自動(dòng)盤煤系統(tǒng)是一大亮點(diǎn)，塔山發(fā)電公司全封閉煤棚長(zhǎng)246米、寬160米，分為左、中、右3個(gè)煤場(chǎng)，在煤棚網(wǎng)架上安裝帶云臺(tái)的激光掃描儀，通過(guò)光纖通信連接，實(shí)現(xiàn)煤場(chǎng)無(wú)人儲(chǔ)煤、遠(yuǎn)程一鍵盤煤。
走進(jìn)陽(yáng)光發(fā)電公司，智能化給這里帶來(lái)的變化更為讓人驚嘆：無(wú)人機(jī)對(duì)輸灰管線及水塔水位進(jìn)行巡航檢查、AR智能巡檢系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程診斷……多領(lǐng)域的“無(wú)人干預(yù)、少人值守”，有效降低了人工成本。
“過(guò)去運(yùn)行人員需要對(duì)火電廠的高溫、易爆等危險(xiǎn)區(qū)域進(jìn)行經(jīng)常性巡檢。而引進(jìn)高溫區(qū)域5G熱成像技術(shù)后，當(dāng)溫度超過(guò)設(shè)置的預(yù)警值時(shí)，會(huì)自動(dòng)向機(jī)組發(fā)出報(bào)警信號(hào)，這樣就可以實(shí)現(xiàn)無(wú)人監(jiān)測(cè)，節(jié)約了人力，也保障了人員安全。”陽(yáng)光發(fā)電公司發(fā)電部總值長(zhǎng)呂建飛說(shuō)。
從智能化建設(shè)到數(shù)字未來(lái)
晉能控股集團(tuán)在加大電廠智能化改造升級(jí)的同時(shí)，推進(jìn)風(fēng)電、光伏項(xiàng)目智能化建設(shè)的腳步也從未停止。
從大同出發(fā)，一路向西，大片光伏太陽(yáng)能板映入眼簾。在光伏板下還種有杏樹，農(nóng)民們正在勞作。這便是國(guó)家先進(jìn)技術(shù)光伏示范基地——左云縣賈家溝10萬(wàn)千瓦光伏發(fā)電項(xiàng)目。這里曾是一片荒山，如今“板上發(fā)電，板下種樹”，荒漠成了“綠草原”“藍(lán)海洋”。
與傳統(tǒng)光伏電站不同的是，這座光伏電站有智能光伏云、無(wú)線寬帶系統(tǒng)等運(yùn)維手段支撐。項(xiàng)目以“高效組件、跟蹤系統(tǒng)、新型逆變、智能控制、模塊設(shè)計(jì)、集成施工”為核心，采用光電轉(zhuǎn)換效率達(dá)到17.2%以上的高效多晶硅組件，安裝了新型農(nóng)光互補(bǔ)雙軸跟蹤系統(tǒng)，使復(fù)雜場(chǎng)址下的發(fā)電量和運(yùn)維效率均大幅提升。
在現(xiàn)場(chǎng)，可以看到光伏太陽(yáng)能光板隨著光轉(zhuǎn)動(dòng)。“智能控制是基于逆變器的精細(xì)化管理，通過(guò)多路最大功率點(diǎn)跟蹤技術(shù)，與農(nóng)光互補(bǔ)雙軸跟蹤系統(tǒng)匹配，讓每一串太陽(yáng)能組件通過(guò)智能算法找到最佳角度，能最大化地確保光板吸收陽(yáng)光。”項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人顧棟明說(shuō)。
每隔幾排光伏組件，就有一個(gè)白色盒子，這便是智能光伏解決方案的大腦——智能組串式逆變器，一個(gè)逆變器連接約20塊光伏太陽(yáng)能板。“逆變器是將光伏太陽(yáng)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(shè)備。”顧棟明告訴記者，它可以通過(guò)傳感器將整個(gè)電站運(yùn)行情況傳到云端，再通過(guò)大數(shù)據(jù)分析和算法，為電站運(yùn)維作出精準(zhǔn)的診斷與指導(dǎo)，從而實(shí)現(xiàn)精細(xì)化管理，“精細(xì)化程度越高，數(shù)字化程度越高，越便于實(shí)現(xiàn)智能化”。
顧棟明說(shuō)，基于智能逆變器“大腦”、后臺(tái)運(yùn)維系統(tǒng)和無(wú)線移動(dòng)設(shè)備等一整套智能光伏解決方案，坐在辦公室即可看見每一條支路實(shí)時(shí)發(fā)電情況。現(xiàn)在，5017畝光伏電站、38萬(wàn)余塊光伏太陽(yáng)能板，只需15個(gè)運(yùn)維人員管理。
在更激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境和更嚴(yán)格的安全生產(chǎn)與環(huán)保要求下，推動(dòng)“互聯(lián)網(wǎng)+”在發(fā)電行業(yè)的應(yīng)用成為大趨勢(shì)。晉能控股集團(tuán)始終走在前列，不斷為能源革命積蓄“數(shù)字動(dòng)力”。“十四五”期間，集團(tuán)將按照“2025年智能電廠占到三分之一以上”的目標(biāo)，繼續(xù)推進(jìn)新型智慧電廠項(xiàng)目。(經(jīng)濟(jì)日?qǐng)?bào)記者 梁 婧 通訊員 吳 玲)
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