10月10日清晨,國家能源集團國源電力(神東電力)有限公司(以下簡稱“國神公司”)府谷電廠燃料部專工程波站在監控屏幕前,看著智能機器人正沿著輸煤皮帶自主巡檢、精準識別設備狀態,臉上露出了笑容:“以前是我們跑現場,現在由它們盯著,這真是實實在在的變化。”
煤電的智能化升級不僅是技術迭代,更是保障能源安全、實現“雙碳”目標的重要支撐。作為能源央企排頭兵,國神公司正以智慧電廠建設為突破口,推動傳統火電從依賴人力經驗向數據驅動、智能運營轉變,為構建新型電力系統注入強勁動能。
從人力堅守到智能運維
裝備含“新”量重新定義電廠生產
在該電廠工作多年的程波,以往每天都要沿著數百米長的輸煤皮帶往返巡檢。煤粉飛揚、噪聲轟鳴,一步一步地走、一眼一眼地看,是他多年工作的真實寫照:“最怕的就是皮帶跑偏、撕裂,可能大量的煤很快就撒出去了。”判斷險情,大多依靠經驗與直覺。像他這樣的老師傅,每日行走數萬步,堅守在高溫、高壓的一線,記錄數據、排查隱患,不能有絲毫疏忽。汽輪機運行過程中承受的高溫高壓、電氣GIS室可能發生的泄漏,無一不是重大潛在風險。
改變,始于2021年。這一年,國家能源集團積極響應國家號召,高起點謀劃電力產業智慧化轉型,選取11家火電單位作為試點建設智慧電廠,國神府谷電廠名列其中。
一年之后,當程波再次站上巡檢路線,身后已多了一支看不見的“智能巡檢隊”:AI攝像頭自動識別儀表讀數,精度達小數點后兩位;紅外熱成像儀實時捕捉泄漏風險;物聯網傳感器直連中央系統,設備狀態一目了然……他最擔心的輸煤皮帶,如今已實現全天候無人巡檢,系統可對跑偏、堵煤、撕裂等問題進行毫秒級響應和自動化處理。廠里還來了“新工友”:10千伏電壓高壓配電室內,搭載機械臂的巡檢機器人精準完成倒閘操作,以往需兩人協同的高風險作業,如今能夠無聲、高效、零失誤地完成;鍋爐清渣倉內,具備3D視覺和耐高溫材質的機械臂正進行全封閉清渣,徹底告別高溫高粉塵的人工作業時代……“智能,不是取代人,而是把人從危險、重復、高強度勞動中解放出來,去做更富創造性的工作。”府谷電廠智慧電廠建設專責張超表示。
從經驗判斷到數據驅動
數據含“金”量點亮電廠發展未來
在花園電廠,國神公司部署“DeepSeek”大模型作為AI智慧中樞,接入數百個傳感器與影像設備,實現設備異常識別準確率超95%,非計劃停機時間減少40%,年節約標準煤數萬噸;在河曲電廠,智能監盤系統通過人工智能技術,從海量數據中構建預警模型,實現設備健康實時診斷與故障預測,極大緩解了傳統模式下人員負擔重、響應慢的難題;在府谷電廠的集控中心大屏上,“鍋爐污染率”曲線實時波動。系統自動提示“屏過區域污染值升高,建議啟動吹灰”。值班員一鍵確認,吹灰裝置隨即運行。以往依賴老師傅經驗的定期操作,如今由數據精準驅動,僅此一項,年節約燃煤近萬噸。
國神公司依托工業互聯網技術,推進大數據、物聯網、云計算、人工智能等新興技術與發電產業的深度融合,應用智能傳感設備、先進檢測技術及關鍵參數軟測量技術,精確采集生產數據,并利用智能AI建模與控制技術優化生產過程,借助全程自動控制與集中監控,實現發電系統自動化運行。通過數據分析與挖掘,實現故障診斷和設備健康管理,有效提升設備可靠性和使用壽命,實現狀態檢修與預測性維護。
然而,數據孤島和系統不通等問題仍是制約電廠數智化轉型的瓶頸。
為此,國神公司以“縱向打通、橫向融通、時間貫通”的數據整合路徑,在府谷電廠構建統一平臺及三大中心(生產、安全與經營中心),集成包括ERP、財務和法務等在內的多類管理系統,開發了44個移動應用模塊,實現電廠運營全面覆蓋、縱向打通層級、橫向融通專業,時間上貫通過去、現在與未來,為決策提供前瞻性支持。
“數據正成為新型‘煤炭’——越使用越活躍,越挖掘越有價值。”國神公司電力管理部主管馬馳說。
從火電支撐到多能互補
系統含“智”量賦予電廠“綠心慧質”
在新型電力系統建設的浪潮中,隨著新能源裝機容量快速增長,電力系統結構正由“集中式發電”轉向“多能互補”,煤電的角色正在轉變:不僅是基荷電源,還承擔了調節器、備份源和系統穩定器的角色。
“風光資源充足時,需壓低負荷甚至停機備用;夜間、無風或枯水期時,則需要快速響應、滿發保供。煤電正逐漸轉變為一種‘靈活能源’。”國神公司電力管理部主任陳鵬說。
2021年,煤電行業全面啟動“三改聯動”,國神公司迅速規劃布局,推進機組靈活性改造。目前,該公司所屬哈密、準東煤電等單位的12臺機組已具備20%負荷深度調峰能力,符合新一代煤電機組深度調峰標準,該公司24臺煤電機組全部達標,靈活性深度調峰能力增加19.16萬千瓦。
然而,如何使機組在頻繁調峰中始終保持最佳狀態?如何實現火電廠與風電、光伏及儲能等的協同運行?這些成為煤電融入新型電力系統必須面對的“必答題”。
“‘三改聯動’是基礎,智慧電廠則是實現煤電真正‘靈活’的關鍵。”國神公司技術支持中心智能電廠專業工程師韋碧瑾介紹,“通過智能發電控制、自適應調度算法及多能協同模型,打造煤電數字化的‘神經中樞’和‘智能軀體’,電廠可實時響應電網指令,動態優化運行狀態,在確保安全的前提下,實現電網對每克煤、每方氣的最大化利用。”
從依賴人力到智能運維、從經驗判斷到數據驅動、從單一火電到多能互補,國神公司正以更加開放、融合與智能的姿態,持續賦能新型電力系統的構建,為能源領域的“中國方案”貢獻更多實踐與示范。
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