智慧電廠發(fā)展現(xiàn)狀e

1、1、智能電廠的開展歷程2021年前后，發(fā)電企業(yè)先后完成了集團(tuán)化ERP建設(shè)，也誕生了一批集團(tuán)所屬的 信息化技術(shù)公司。在完成職能管理系統(tǒng)的升級改造后，越來越多的人開始將目光 投向電力的生產(chǎn)過程，希望通過信息技術(shù)進(jìn)一步提升電力生產(chǎn)運維管理水平，智 能電廠的概念開始被提出。在開展之初，智能電廠的概念并不明確，某個電廠應(yīng)用信息技術(shù)做了某個功能模 塊便稱之為智能電廠建設(shè)，沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。在這一階段，各類相關(guān)技術(shù)百花 齊放，在市場中起主導(dǎo)地位的有幾個方向：以設(shè)計院及工程公司為主要推動者的三維數(shù)字化移交：設(shè)計院及工程公司 在2004年前后就已逐步進(jìn)行了三維設(shè)計，來提升設(shè)計工作的進(jìn)度與質(zhì)量。 當(dāng)智能電廠大潮興起之

2、時，設(shè)計院自然希望通過數(shù)字化三維設(shè)計成果為客 戶創(chuàng)造更多價值，并延伸自己的業(yè)務(wù)鏈，加之在開展之初，大家對數(shù)字化、 智能化電廠并無概念，三維帶來的可視化效果迎合了市場快速開展的需 要。以電廠及相關(guān)信息技術(shù)企業(yè)為主要推動者的移動應(yīng)用及現(xiàn)場WiFi :早期 的 看報表，批工單，為7x24小時的電廠管理工作帶來了便捷；隨后就 深入了電廠實際巡點檢過程，通過現(xiàn)場懸掛的二維碼，查找后臺數(shù)據(jù)庫中 的檢維修數(shù)據(jù)，錄入巡點檢記錄后期局部工程甚至可查詢實時數(shù)據(jù)與歷 史曲線，也為現(xiàn)場巡點檢工作帶來了一定便利。此外還有智能五防鎖等， 通過與后臺工單確實認(rèn)開啟相應(yīng)鎖具，增加平安性。以外資設(shè)備廠家及技術(shù)密集型企業(yè)、院校為

3、主要推動者的生產(chǎn)、檢修智能 化：實際上狀態(tài)檢修的方法論自80年代就已提出，但長期以來并未能實 現(xiàn)，發(fā)電廠一直還在沿用一年一小修、三年一大修的傳統(tǒng)定期檢修維護(hù)模 式。雖然管理責(zé)任劃清楚確，但普遍存在過修現(xiàn)象。各大企業(yè)對燃?xì)廨啓C(jī) 的遠(yuǎn)程監(jiān)控與診斷開啟了新的市場，圍繞設(shè)備的預(yù)警和診斷提供了一系列 的產(chǎn)品。此外，關(guān)于運行優(yōu)化方面，在調(diào)試單位、廠家及發(fā)電企業(yè)的不懈 努力下，火電APS的斷點越來越少，大量采用順序操作，逐漸向燃?xì)鈾C(jī)組 靠攏；吹灰優(yōu)化、汽溫優(yōu)化等優(yōu)化控制軟件使用范圍越來越廣，也為電廠 帶來一定幫助。最后需要提一下的就是現(xiàn)場總線：2021年后建設(shè)的電廠普遍采用了現(xiàn)場 總線，且覆蓋率不斷提升，從

4、建設(shè)的角度上將減少了線材和橋架投入。但 是在運行階段，通過現(xiàn)場總線從智能執(zhí)行機(jī)構(gòu)及儀表上收集的新增數(shù)據(jù)， 大多數(shù)未能參與到傳統(tǒng)的控制邏輯中，而是直接進(jìn)入了歷史庫。整體而言， 現(xiàn)場總線的普及為智能化電廠建設(shè)奠定了數(shù)據(jù)傳輸根底，但在智能電廠開 展早期，也有不少電廠將現(xiàn)場總線的應(yīng)用作為智能電廠建設(shè)的標(biāo)志性特 征，在此應(yīng)該清楚的認(rèn)識，現(xiàn)場總線僅僅是解決了傳輸問題，現(xiàn)場總線對 前端執(zhí)行機(jī)構(gòu)的要求，也僅僅是提供了數(shù)據(jù)采集與執(zhí)行。但在沒有智能化 決策應(yīng)用的情況下，并無實際功能，電廠的運行管理模式與此前并無二致。近年來，智能電廠的市場也在不斷開展，三維不再滿足于只要能看或者能起到培 訓(xùn)的作用，三維開始作為以U

5、WB為代表的人員定位技術(shù)的可視化界面，并與機(jī) 器視覺進(jìn)行攝像頭行為識別等技術(shù)結(jié)合，逐漸成為與電廠現(xiàn)場行為相關(guān)的可視化 界面。市場也普遍更加關(guān)注能為發(fā)電企業(yè)帶來實際收益的應(yīng)用。2、智能電廠的現(xiàn)狀與此前百花齊放的開展歷程不同，目前五大發(fā)電集團(tuán)及地方性大型發(fā)電企業(yè)根本 均已對智能化發(fā)電進(jìn)行了試點與定義，雖然各家的側(cè)重點仍有不同，但是從國際 上的IEC、IEEE，到國內(nèi)的設(shè)計、自動化方面的行業(yè)協(xié)會均已出臺了相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。 2021年后，新建火電工程較少，而且每個項目都希望根據(jù)自身實際情況突出特 點，因此均在不同程度上進(jìn)行了數(shù)字化建設(shè)。舉個例子，為了進(jìn)一步提升火電廠競爭力，華潤電力希望利用先進(jìn)的數(shù)字化技術(shù)

6、， 對分布在全國各地的電廠實現(xiàn)遠(yuǎn)程預(yù)警、分析、診斷、優(yōu)化和調(diào)度。西門子與華 潤電力合作，將共同建設(shè)基于MindSphere混合云技術(shù)的集中監(jiān)視與分析專家系 統(tǒng)。這套系統(tǒng)應(yīng)用西門子的數(shù)字化電廠和人工智能技術(shù)，融合華潤電力多年的經(jīng) 驗，通過持續(xù)學(xué)習(xí)歷史數(shù)據(jù)和實時數(shù)據(jù)，產(chǎn)生具有價值的洞察。該系統(tǒng)將具備設(shè) 備預(yù)警、設(shè)備診斷、能耗分析、自動品質(zhì)評估、燃料分析、負(fù)荷優(yōu)化、技術(shù)監(jiān)控 和以可靠性為中心的檢修等能力，幫助電廠降低煤耗，提高設(shè)備可靠性，在滿足 環(huán)保要求的同時兼顧經(jīng)濟(jì)效益。這將助力華潤電力在運營管理方面創(chuàng)造更大的價 值。在工程數(shù)字化建設(shè)過程中，除了前文介紹的各項投入，也有局部老廠針對輸煤棧 橋等特殊

7、環(huán)境進(jìn)行軌道式機(jī)器人巡檢等試點。各項應(yīng)用技術(shù)上也在穩(wěn)步開展， UWB人員定位與WiFi隨著相關(guān)廠家越來越多，本錢也不斷降低；三維數(shù)字化逐 漸成熟，設(shè)計院、工程公司及相關(guān)數(shù)字化移交專業(yè)廠家也使得市場價格不斷走低; 現(xiàn)場總線與優(yōu)化控制逐漸成為標(biāo)配；先進(jìn)廠家的故障預(yù)警的誤報率和漏報率不斷 降低，逐漸具備了生產(chǎn)中實際使用的能力。但從實際使用情況上來看，電廠的運行管理仍然在沿用此前的模式，電廠仍未能 形成廠級的統(tǒng)一數(shù)據(jù)中臺，實時數(shù)據(jù)與相關(guān)管理數(shù)據(jù)無論在存儲管理還是應(yīng)用方 面都是割裂的。運行大多仍根據(jù)定值曲線自動調(diào)整，未進(jìn)行優(yōu)化，檢修方面也仍 在沿用定檢定修。從冷端優(yōu)化、風(fēng)型優(yōu)化等運行優(yōu)化類到故障早期預(yù)警

8、、設(shè)備可 靠性評價等檢修類應(yīng)用仍處于分散應(yīng)用狀態(tài)。除為數(shù)不多的新建電廠外，大多數(shù) 工程仍依靠科技工程或信息化工程的形式推進(jìn)，仍未能與實際生產(chǎn)相結(jié)合。與西方國家相比，國內(nèi)的智能電廠建設(shè)在獨立應(yīng)用方面已經(jīng)走在了前列，國內(nèi)自 己的AI能力也越來越強(qiáng)，很多算法在歐美還沒有電力行業(yè)的應(yīng)用，在國內(nèi)就已 經(jīng)開始落地；很多應(yīng)用也是根據(jù)國內(nèi)客戶需求進(jìn)行研發(fā)，然后反過來向歐美進(jìn)行 推廣。但是歐美國家的發(fā)電企業(yè)普遍對以往的檢修維護(hù)記錄有著詳實的記載，并 結(jié)合歷史數(shù)據(jù)，逐漸形成了知識庫，在此方面，國內(nèi)由于相關(guān)信息系統(tǒng)應(yīng)用時間 晚于歐美，此外對相關(guān)記錄的管理考核缺乏，導(dǎo)致后臺的垃圾數(shù)據(jù)很多，數(shù)據(jù)可 用性不高，因此在進(jìn)行

9、故障診斷、檢維修策略分析等需要知識庫的環(huán)節(jié)要依靠外 購的知識庫，而各廠家也普遍將此類知識庫作為核心資產(chǎn)，只能通過效勞的模式 或有限的進(jìn)行輸出。此外，在歐美的發(fā)電企業(yè)中普遍采用熱平衡仿真的方式進(jìn)行性能計算及優(yōu)化分 析，而國內(nèi)目前大多還是根據(jù)經(jīng)驗公式或曲線查點等方式，從CPS的角度上而言， 并不能完整模擬電廠在各方面的表現(xiàn)，也不能擴(kuò)展到更多與性能相關(guān)的應(yīng)用，不 能稱之為數(shù)字化雙胞胎。由此可以看到與西方相比，我們敢于試用先進(jìn)應(yīng)用，著 重很多理念炫酷的產(chǎn)品，但是在數(shù)字根底方面仍然存在差距。3、智能電廠的開展趨勢題主和其他答主也提到了火電面臨著嚴(yán)峻挑戰(zhàn)：燃料價格上升，環(huán)保壓力增加運 行本錢，新能源全額上

10、網(wǎng)擠占電量，間歇性能源增加的造成的電網(wǎng)調(diào)度難度大多 轉(zhuǎn)移到火電調(diào)峰等等，而大多數(shù)發(fā)電企業(yè)作為央企、國企雖然坐擁資源，但是不 同于外企、民企，不能什么掙錢做什么，還要守住國家能源平安，盈利能力下滑 仍然要做好這個行業(yè)，在工藝系統(tǒng)沒有突破性進(jìn)展的情況下，只能在管理提質(zhì)增 效方面不斷挖潛，而數(shù)字化、智能化作為熱點獲得了各方關(guān)注。智能發(fā)電行業(yè)要想保持長期健康的開展，就必須聚焦于如何為發(fā)電企業(yè)解決上述 問題，而數(shù)字化、智能化本質(zhì)上只是先進(jìn)信息技術(shù)支撐的手段和工具，真正為企 業(yè)創(chuàng)造價值的是在智能電廠應(yīng)用的幫助下，優(yōu)化并固化先進(jìn)的生產(chǎn)方式和管理模 式。如前節(jié)所言，與歐美相比，國內(nèi)智能電廠已經(jīng)足夠先進(jìn)，個人建

11、議未來發(fā)電 企業(yè)更應(yīng)該關(guān)注的可能不只是智能化能做什么，而是要打好數(shù)據(jù)根底，對于關(guān)鍵 應(yīng)用投入精力真正用好，并在用好的根底上推進(jìn)管理變革，落實實際價值。其實，進(jìn)入2021年以后，各集團(tuán)就已經(jīng)開始注重智能化應(yīng)用與管理的結(jié)合，己 有多個公司依托云計算技術(shù)的開展以及在新能源遠(yuǎn)程運行方面的經(jīng)驗，將某區(qū)域 內(nèi)多家電廠的數(shù)據(jù)匯總到區(qū)域公司，在區(qū)域公司設(shè)置一套應(yīng)用，由統(tǒng)一的IT運 維人員進(jìn)行維護(hù)，降低了相關(guān)工程的投資和運營本錢，同時也為區(qū)域公司對標(biāo)、 決策和數(shù)據(jù)上送奠定了根底。關(guān)于區(qū)域公司與電廠如何協(xié)調(diào)、生產(chǎn)運維制度流程 如何變革，各家也有不同的摸索和嘗試。同時，各企業(yè)也在不斷嘗試適應(yīng)智能電 廠建設(shè)的新的商業(yè)

12、模式，集團(tuán)內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)、IT運維企業(yè)與廠商間的三方合同；長 期利潤分成合同；根據(jù)最終指標(biāo)的對賭合同等新的合約形式不斷誕生。此前由于 AI應(yīng)用高昂的模型訓(xùn)練與部署本錢難以實現(xiàn)用戶免費試用，現(xiàn)在也出現(xiàn)了，第三 方投資等方式得以實現(xiàn)。同時相關(guān)智能電廠建設(shè)也不再單單是科技信息部門牽頭 的科研工程，而逐漸向生產(chǎn)主管部門負(fù)責(zé)的常態(tài)化建設(shè)內(nèi)容轉(zhuǎn)變，這都是對于智 能電廠的長遠(yuǎn)開展具有重大意義的變化。在應(yīng)用方面，目前人員定位、現(xiàn)場WiFi、巡檢機(jī)器人等技術(shù)門檻相對較低的內(nèi)容 仍然占有較大比例，運行優(yōu)化、故障預(yù)警、故障診斷等AI類應(yīng)用由于需要大量 經(jīng)驗積累與研發(fā)投入才能獲得較好的性能，因此主要還是大公司與有穩(wěn)定投資方 的初創(chuàng)型企業(yè)在進(jìn)行研發(fā)，我們也看到阿里云、京東等互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)也借著產(chǎn)業(yè)互 聯(lián)網(wǎng)之風(fēng)，開始進(jìn)軍發(fā)電行業(yè)，但在互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)及大型企業(yè)的產(chǎn)品鏈設(shè)計過程中。 業(yè)界通產(chǎn)認(rèn)為，降低發(fā)電廠燃料消耗，減少檢修維護(hù)本錢等具有直觀價值的應(yīng)用 是未來長期的開展方向。例如，以往只可以應(yīng)用模型對實時數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)設(shè)備隱患的故障指征，進(jìn) 行故障早期預(yù)警，但現(xiàn)在，針對多參數(shù)的監(jiān)測可以識別故障指征的模式，從而確 定未來可能發(fā)生的故障類型，故障的危害，可能發(fā)生時段等自動決策應(yīng)采取的檢 修維護(hù)策略。將由工程師根據(jù)當(dāng)前數(shù)據(jù)判斷設(shè)備狀態(tài)的狀態(tài)檢修，進(jìn)一步轉(zhuǎn)變?yōu)?以機(jī)器預(yù)測結(jié)果為源頭，全流程機(jī)器決策的預(yù)測性維護(hù)方式。比方，根據(jù)