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。

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)、營運(yùn)、管理等電廠全生命周期各個過程的數(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)平臺建設(shè)。

“數(shù)字電廠”究竟長什么樣？

從傳統(tǒng)電廠轉(zhuǎn)向數(shù)字電廠，其轉(zhuǎn)變主要發(fā)生在四個關(guān)鍵領(lǐng)域：

1. 運(yùn)營

數(shù)字化的發(fā)電廠專注于實(shí)時優(yōu)化性能，并以安全穩(wěn)定的方式運(yùn)行，支持自動報告、指導(dǎo)問題解決和控制數(shù)字化運(yùn)行。移動設(shè)備可以幫助標(biāo)準(zhǔn)化操作員巡查和自動化文檔。

▲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，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)營效率提供了保障。

2. 維護(hù)

在保持可靠性的同時，減少計(jì)劃中斷時間和維護(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、高級分析來監(jiān)控設(shè)備，以減少基于時間的維護(hù)，并增加預(yù)測性維護(hù)；遠(yuǎn)程在線獲取應(yīng)急現(xiàn)場信息，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)定期基于性能報告進(jìn)行分析，而且還應(yīng)實(shí)時可視化。因此，可以觸發(fā)某些即時操作，來盡快解決問題。

▲東風(fēng)發(fā)電廠生產(chǎn)管控指標(biāo)自動統(tǒng)計(jì)管理平臺

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)。這樣做可以自動實(shí)時分析電廠參數(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)時工廠條件和市場價格實(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，可以自動確定推薦的化學(xué)用量水平，還可以進(jìn)行水參數(shù)趨勢預(yù)測，以實(shí)現(xiàn)化學(xué)探測、計(jì)量和分析的自動化，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)平臺的生產(chǎn)業(yè)務(wù)報表、報告自動生成，提供了關(guān)于工廠排放和限制的實(shí)時儀表板，并支持對事故的自動監(jiān)控、文檔及根源的分析、預(yù)防措施，大幅減輕人員勞動強(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：中國華電、國際軟件谷、微觀清鎮(zhèn)