當(dāng)前,“雙碳”目標(biāo)下,低碳經(jīng)濟(jì)與數(shù)字經(jīng)濟(jì)逐步成為全球未來發(fā)展的大趨勢(shì)和大潮流。電力行業(yè)碳排放量占能源行業(yè)碳排放總量比例較高,控制電力行業(yè)的碳排放量是推動(dòng)實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的重要措施,電力系統(tǒng)向數(shù)字化、高效化、智能化發(fā)展已成為必然趨勢(shì)。
今天,讓我們一起去看看未來化的數(shù)字發(fā)電廠是如何應(yīng)對(duì)數(shù)字化進(jìn)程中的挑戰(zhàn),成功實(shí)現(xiàn)技術(shù)轉(zhuǎn)型的~
“數(shù)字電廠”的概念
什么是“數(shù)字電廠”?
“數(shù)字電廠”包括電廠設(shè)計(jì)、建設(shè)、營(yíng)運(yùn)、管理等電廠全生命周期各個(gè)過程的數(shù)字化,重要的是應(yīng)建立有電廠的數(shù)字模型,并充分利用系統(tǒng)集成、專家系統(tǒng)、虛擬現(xiàn)實(shí)等現(xiàn)代信息處理和管理決策技術(shù),實(shí)現(xiàn)電廠管控真正意義上的信息化、智能化,最大限度地達(dá)到電廠安全、高效、環(huán)保的運(yùn)行狀態(tài)。
東風(fēng)發(fā)電廠:
2019年,中國(guó)華電東風(fēng)發(fā)電廠被確定為“數(shù)字電廠”試點(diǎn)單位,開展示范建設(shè)。其建設(shè)目標(biāo)為:為構(gòu)建“數(shù)字電廠”技術(shù)體系,提升水電存量資產(chǎn)的最大安全性、經(jīng)濟(jì)性以及先進(jìn)性起到示范性作用。
2021年9月27日至29日,東風(fēng)發(fā)電廠“數(shù)字電廠”通過華電烏江公司初步驗(yàn)收。
2021年11月26日,該項(xiàng)目順利通過驗(yàn)收,標(biāo)志中國(guó)華電“數(shù)字電廠”建設(shè)項(xiàng)目圓滿完成。東風(fēng)發(fā)電廠成為華電烏江公司首家完成“數(shù)字電廠”建設(shè)的單位。
技術(shù)團(tuán)隊(duì)在討論設(shè)備安裝及調(diào)試、數(shù)據(jù)平臺(tái)建設(shè)。
“數(shù)字電廠”究竟長(zhǎng)什么樣?
從傳統(tǒng)電廠轉(zhuǎn)向數(shù)字電廠,其轉(zhuǎn)變主要發(fā)生在四個(gè)關(guān)鍵領(lǐng)域:
1. 運(yùn)營(yíng)
數(shù)字化的發(fā)電廠專注于實(shí)時(shí)優(yōu)化性能,并以安全穩(wěn)定的方式運(yùn)行,支持自動(dòng)報(bào)告、指導(dǎo)問題解決和控制數(shù)字化運(yùn)行。移動(dòng)設(shè)備可以幫助標(biāo)準(zhǔn)化操作員巡查和自動(dòng)化文檔。
▲東風(fēng)發(fā)電廠建成了基于虛擬化、多元異構(gòu)數(shù)據(jù)融合技術(shù)的統(tǒng)一數(shù)據(jù)平臺(tái),解決了業(yè)務(wù)系統(tǒng)獨(dú)立、數(shù)據(jù)無法溝通的問題,消除了數(shù)據(jù)孤島,實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)一個(gè)源。
室內(nèi)巡查機(jī)器人“小白”
可見光圖像 紅外線圖像
工業(yè)無人機(jī)“小紅”
▲東風(fēng)發(fā)電廠采用巡查機(jī)器人及無人機(jī)等智能巡檢系統(tǒng),大幅降低了人工成本,提高巡檢頻次和巡檢質(zhì)量,為企業(yè)的運(yùn)營(yíng)效率提供了保障。
2. 維護(hù)
在保持可靠性的同時(shí),減少計(jì)劃中斷時(shí)間和維護(hù)成本。數(shù)據(jù)分析和數(shù)字流程支持是關(guān)鍵。
▲通過無人機(jī)來實(shí)時(shí)、高級(jí)分析來監(jiān)控設(shè)備,以減少基于時(shí)間的維護(hù),并增加預(yù)測(cè)性維護(hù);遠(yuǎn)程在線獲取應(yīng)急現(xiàn)場(chǎng)信息,提高應(yīng)急處置能力和減少應(yīng)急處置損害,“數(shù)字電廠”賦能應(yīng)急處置。
▲直接將智能傳感器反饋到數(shù)字孿生中,構(gòu)建區(qū)域建筑物、設(shè)備實(shí)體三維模型,可以更好地了解工廠狀況,并根據(jù)工作訂單和設(shè)備狀況集成備件管理。
3. 能源效率
熱速率損失和其他效率度量,不僅應(yīng)定期基于性能報(bào)告進(jìn)行分析,而且還應(yīng)實(shí)時(shí)可視化。因此,可以觸發(fā)某些即時(shí)操作,來盡快解決問題。
▲東風(fēng)發(fā)電廠生產(chǎn)管控指標(biāo)自動(dòng)統(tǒng)計(jì)管理平臺(tái)
主要的可視化指標(biāo)
燃料效率:在各機(jī)組綜合熱力學(xué)模型的基礎(chǔ)上,構(gòu)建電站的數(shù)字孿生系統(tǒng)。這樣做可以自動(dòng)實(shí)時(shí)分析電廠參數(shù),并與最優(yōu)條件進(jìn)行比較,為電廠操作人員提供建議。
虛擬燃料艙:可以根據(jù)實(shí)時(shí)工廠條件和市場(chǎng)價(jià)格實(shí)現(xiàn)最佳燃料混合。
化學(xué)添加劑:根據(jù)工廠水循環(huán)和特性的數(shù)字模型,可以自動(dòng)確定推薦的化學(xué)用量水平,還可以進(jìn)行水參數(shù)趨勢(shì)預(yù)測(cè),以實(shí)現(xiàn)化學(xué)探測(cè)、計(jì)量和分析的自動(dòng)化,從而有助于避免排放峰值。
4. 健康、安全、安保和環(huán)境(HSSE)
HSSE過程的端到端數(shù)字化可以通過自動(dòng)化監(jiān)控和文檔記錄來完成,以幫助分析根本原因、制定預(yù)防措施。
▲東風(fēng)發(fā)電廠統(tǒng)一數(shù)據(jù)平臺(tái)的生產(chǎn)業(yè)務(wù)報(bào)表、報(bào)告自動(dòng)生成,提供了關(guān)于工廠排放和限制的實(shí)時(shí)儀表板,并支持對(duì)事故的自動(dòng)監(jiān)控、文檔及根源的分析、預(yù)防措施,大幅減輕人員勞動(dòng)強(qiáng)度,起到降本增效的作用。
技術(shù)的進(jìn)步使數(shù)字化電廠成為現(xiàn)實(shí),期望東風(fēng)發(fā)電廠的建設(shè)成果能作為“數(shù)字電廠”標(biāo)桿,為廣大央企實(shí)現(xiàn)信息化、數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)!
圖文素材來源:中國(guó)華電、國(guó)際軟件谷、微觀清鎮(zhèn)