一塊煤背後的智慧化“密碼”

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由人工決策變為智慧決策，各關聯業務無縫融合，管理更加精準高效，讓企業享受到實實在在的紅利，不僅顛覆了傳統的管理模式，更為當前電力行業發展提供了一條新的途徑。

沒有傳統印象中的煤渣滿地、塵土飛揚，也沒有嘈雜的噪音，行走在綠樹如茵的廠區內，很難相信這裡是一個現代化的火力發電廠。

“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’連結，進行人員精確定位和身份識別。”晉能控股電力集團塔山發電公司科信部負責人李志剛介紹說，廠區管理人員可透過手機、平板電腦、後臺APP實時查詢工作區域內人員數量和各時間段的活動軌跡，一旦發生緊急狀況，能及時收到報警、精準確定位置、迅速採取行動。”

如今的晉能控股電力集團塔山發電公司，已成為一座“狀態感知、實施分析、自主決策、精準執行”的“智慧電廠”，不僅顛覆了傳統的管理模式，更為當前電力行業發展提供了一條新的途徑。過去的“煤黑子”實現了華麗轉身，搖身一變成為“煤亮子”，這背後究竟隱藏著怎樣的智慧化“密碼”？

顛覆：各關聯業務無縫融合

三維立體電廠、燃煤火電智慧DCS系統、人員和裝置1：1模擬視覺化管理、輸煤系統智慧管控……站在集控室的巨型螢幕前，在工作人員的演示下，涉及“智慧電廠”經營、環保、生產、安全、裝置五大板塊的關鍵指標均在一張圖中悉數亮相，這裡正是“智慧電廠”的“大腦”。

工作人員告訴記者，傳統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”則藉助物聯網技術和裝置監控技術，形成系統對重點裝置及敏感區域的實時提示，提高了生產過程的可控性。

比如，燃煤火電智慧DCS系統利用實時監測而來的鍋爐溫度場分佈引數，透過風煤指令對入爐的風量、煤量做出及時準確調整，並利用裝置的遠端診斷、配煤摻燒、燃燒最佳化等數字化手段，對電力生產管理全過程進行及時監督、診斷、報警和最佳化指導，以此保障電廠全面安全高效執行，切實提升能源生產效率，從根本上實現節能減排。

記者瞭解到，“智慧電廠”除了提升裝置工效，更重要的是實現了從“人防”到“技防”的變革，即由經驗控制轉向精細化管理，由人工決策變為智慧決策，實現了“生產+經營”“裝置+人員”“管理+物聯網”“內外部供應鏈”一體化整合性管理，各關聯業務無縫融合，管理更加精準高效。

提升：實現“雙碳”目標的重要途徑

從“人防”到“技防”的轉變讓企業管理更加精準高效，而透過智慧化實現提質增效、節能減排則讓企業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，每年可節約燃料成本600多萬元；二是新開發的裝置故障診斷模組上線執行後，裝置可靠性大幅提高，可實現鍋爐、汽輪機、發電機、重要輔機故障預測準確率＞80%，可以及時消除裝置故障，有效防止機組“非停”；三是應用智慧噴氨、全廠脫硫執行最佳化功能模組等，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%，兩項每年節支約100萬元。

“機組負荷調整更加精準、裝置執行方式更加最佳化、檢修管理也更加科學規範，智慧化成為實現‘雙碳’目標高質量發展的重要途徑和必然選擇。”李慶華說。

對於火電企業來說，燃料成本是最大的成本支出。為此，多年來，各家火電企業均多措並舉努力降低燃料成本。

“這裡的‘數字化驗室’採用國內首家 LIBS 煤質線上監測系統，可以在5分鐘內檢測出煤熱值，化驗資料自動採集、傳輸、三級稽核，實時上傳到系統資料庫，滿足高精度作業需要。”李慶華介紹，煤場的自動盤煤系統是又一大亮點，塔山發電公司全封閉煤棚長246M、寬160M，分為左、中、右三個煤場，安裝在煤棚網架上的雲臺鐳射掃描器，透過與輸煤皮帶智慧監控聯動，可以遠端發現、識別現場異常情況，提升生產效率、巡檢效率和裝置異常識別率，實現煤場儲煤遠端一鍵盤煤。

此外，火電廠VR+AR 360度實時監控及遠端智慧診斷、無人機對輸灰管線及水塔水位進行巡航檢查、AR智慧巡檢系統進行遠端診斷等多領域的“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定執行，執行人員需要對火電廠很多高溫、易爆等危險區域進行經常性巡檢，而引進高溫區域5G熱成像技術後，當溫度超過設定的預警值時，會自動向機組DCS發出報警訊號，及時進行處置，效率效果提升之外，還在人工成本上實現了提質增效。”晉能控股電力集團陽光發電公司發電部總值長呂建飛感覺現在的工作比以前輕鬆了一大截。

跨越：從“風光”無限到“雲”領未來

從大同出發，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。這裡便是國家先進技術光伏示範基地——左雲縣賈家溝10萬千瓦光伏發電專案。以前，這裡曾是一片採空沉陷的荒山，如今，透過“板上發電，板下種樹”，荒漠成了“綠草原”“藍海洋”。

與傳統光伏電站不同的是，這座光伏電站背後有智慧光伏雲、無線寬頻系統等運維手段的加持，專案以“高效元件、跟蹤系統、新型逆變、智慧控制、模組設計、整合施工”為核心，採用光電轉換效率達到17。2%以上的高效多晶矽元件，安裝了新型農光互補雙軸跟蹤系統，較傳統光伏電站，複雜場址下的發電量和運維效率均有大幅提升。

“智慧控制是基於逆變器的精細化管理，讓每一串太陽能元件透過智慧演算法找到最佳角度，最大化確保光板吸收每一縷陽光。”該專案技術負責人顧棟明說。

每隔幾排光伏元件，都能看到一個白色盒子，這是智慧光伏解決方案的“大腦”——智慧組串式逆變器，是將光伏太陽能板產生的直流高壓電轉化成交流電的核心電力轉換裝置。

“傳統電力轉換隻是一個電力轉換，我們透過數字化、資訊化技術，把逆變器變成了電站子陣的‘大腦’。”顧棟明進一步解釋，它可以透過感測器將整個電站執行情況傳到雲端，再透過大資料分析和演算法，為電站運維作出精準的診斷與指導，從而實現精細化管理，“精細化程度越高，越便於實現智慧化”。

5017畝光伏電站、38萬餘塊太陽能光板，現在只需15個運維人員……基於智慧逆變器這個“大腦”、後臺運維繫統和無線移動裝置等一整套智慧光伏解決方案，坐在辦公室裡就可以看見每一條支路實時發電情況是否正常、哪裡出了故障，實現了智慧化運維，極大提高了運維效率。

記者瞭解到，“十四五”期間，晉能控股集團將按照“2025年智慧電廠佔到1/3以上”的目標，繼續推進新型智慧電廠專案，採用物聯網、大資料、人工智慧、5G通訊等技術建設集生產智慧控制、智慧管理等於一體的指揮和監管平臺，實現智慧控制最佳化、智慧監盤、APS機組一鍵啟停，實現傳統電廠向更高質量、更有效率、更可持續的方向躍進。

本文來源：工人日報