2016年,國務院發布《關于推進“互聯網+”智慧能源發展的指導意見》,明確提出促進能源生產和信息技術的深度融合,構建現代智慧能源體系;同年12月,國家能源局發布《電力發展“十三五”規劃》,第一次將智能發電技術寫入了規劃。以此為序幕,我國的智能發電技術進入快速發展階段。
10月29日,由國家能源集團與華北電力大學聯合技術攻關完成的中國首套智能發電運行控制系統研發及應用項目技術鑒定會在北京召開。多位院士和專家組成的鑒定專家組認為,該項目具備全新發電運行控制與管理模式,等于為火力發電裝上了“智慧大腦”。
穩定可靠指標優異
走進國家能源集團北京國電智深控制技術有限公司的智能發電控制系統分析與測試實驗室,大屏上發電功率、發電煤耗、供電煤耗等數據實時變化,精準反映受控機組的運行情況。距此地700千米之外的國電內蒙古東勝熱電有限公司,1號機組和2號機組的智能發電運行控制系統于2018年8月及2019年6月分別投運。
2016年,華北電力大學與原中國國電集團公司(現國家能源集團)共建的“智能發電協同創新中心”正式成立。同年底,智能發電運行控制系統正式進入研發階段。
首次將智能發電運行控制系統在火電機組進行應用,前期需要大量調研及準備工作。國電東勝熱電廠智能發電運行控制系統是國家能源集團智慧企業建設示范項目,經過聯合攻關,產學研相結合,解決了實施中的若干技術難題,項目組高質量地完成了工程調試投運過程。
“系統一次節約投資費用370萬元,與采用國外同類系統相比,降低費用25.5%。”國電內蒙古東勝熱電有限公司總工程師趙俊杰介紹。智能運行控制系統自投入以來,運行十分穩定可靠,各項性能指標優異。機組運行實現了高度自動化,進一步提升機組運行控制的穩定性、安全性,大大減少運行人員的操作量以及操作強度。“現在每臺機組監管人數由4人減少至2人,實現了少人值守。”趙俊杰說。
目前,國家能源集團搭載智能運行控制系統的已投運和安裝調試的機組已達6套。
經濟高效前景廣闊
一年多的運行實踐顯示,智能發電運行控制系統完全具備智能檢測、智能控制、智能運行和智能診斷四大功能,是實現火電廠安全、高效、環保、靈活、智能運行的可靠“大腦”,可帶來顯著的直接經濟效益。
“該系統綜合節能效果為2.25克/千瓦時,按照單機每年發電量20億度電計算,可節約燃煤4500噸,每年可節約燃料費用157.5萬元。”華北電力大學教授曾德良介紹說。在10月29日的技術鑒定會上,由多位院士和專家組成的鑒定專家組認為,該系統提出的雙層網絡結構(ICS+ISS)的智能發電運行控制系統架構是值得一提的創新點。其實現了基于能效分析與設備狀態預測、運行與控制優化發電過程全流程協同優化運行,達到了發電過程安全可靠與智能化應用功能的統一。
智能優化功能對機組能效指標和耗差進行在線計算和全面監測,結合過程機理模型以自尋優算法得到最優控制目標,形成生產過程“能效大閉環”,從而實現機組高效、經濟運行。
“該系統的研發和應用全面體現了國產自主化系統在技術把控、時間把控、費用把控方面的優勢,整體技術達到國際領先水平,為我國智慧企業和智能發電建設開創了道路。”鑒定專家組作出以上論斷。
數據顯示,截至2018年底,我國煤電總裝機容量為10.08億千瓦,不難想象,該智能控制系統擁有十分廣闊的市場推廣空間。