“规划智慧电厂建设，首先应该是实现数字化，夯实智慧电厂基础。其次是智能化，在数字化基础上，开展各业务专题的智能化升级。第三是全面智慧化，实现自学习、自优化、自诊断的信息物理深度融合系统。”大唐集团智慧能源事业部副经理舒畅在近日召开的2020年全国智慧发电技术论坛上表示。
在中国能源研究会智能发电专委会秘书长牛玉广看来，智能发电、智慧电厂是电站技术领域的最新方向，必然经历由初级形态向高级形态、由局部应用到系统应用的历程。
解决电厂难题的重要突破点
“国家相关部门发布《关于推进‘互联网+’智慧能源发展的指导意见》，明确指出促进能源与信息深度融合。可以看出，智能发电是解决当前我国电厂难题的重要突破点。”舒畅在上述论坛中谈道，“利用小时较低、燃料成本居高不下、现货交易挑战增大可谓是当前火电厂的三大困境和痛点，智慧电厂建设将破解这些难题，满足电厂最普遍需求。”
在华润电力技术研究院副院长、智慧发电技术研究中心主任陈世和看来，利用先进的工业4.0和工业互联网技术手段，可准确、及时计算生产成本，提高机组响应快速性，提高煤电机组运营管理水平，解决煤电经营困难，实现发电企业创新转型。
随着新能源比例增加，火电利用小时降低、配售电市场放开，火电向更高效、更方便、更清洁、更安全、更智能、更可持续的方向发展。“传统的电力供应是以集中式电源作为中心向周边辐射。随着技术的进步，电力去中心化也是能源发展的大势所趋。数据互联互通和智能化提升是支撑电力去中心化、能源互联互通的基础。”华润电力智能与信息化部副总经理李卫新表示。
记者注意到，《关于推进‘互联网+’智慧能源发展的指导意见》中也明确指出，适应能源互联网“三分技术、七分改革”的发展要求，深化能源体制机制改革，还原能源商品属性，构建有效竞争的市场结构和市场体系，推动能源消费、供给和技术革命。
“智慧电厂建设的过程是企业管理向标准化、纵深化、精益化发展的过程，也是企业从高速发展向高质量发展的过程。”国家能源集团国华电力研究院副总经理王文彬在上述论坛表示。
“作为国内最早的智慧电厂建设者和实践者，朗坤的智慧电厂解决方案基于工业互联网平台，围绕基建、生产运行、设备维护等构建了智能巡检、智能诊断、智能燃料、智能仓储、智慧经营等9个维度的智慧应用，实现了从‘规范管理’走向‘价值创造’，从向系统要‘效率’变革为向系统要‘效益’。”朗坤智慧科技股份有限公司董事长武爱斌在接受《中国电力报》记者采访时表示。
基于大数据分析和人工智能技术的电厂生产全过程管理智慧化，将不断创造更大价值，带领发电企业走向变革发展新时代。
打通各电厂“数据孤岛”状态
“基于数据、具有自学习能力是智能发电最显著的特征。”牛玉广在上述论坛上强调。
“存在数据孤岛、竖井管理”，这在陈世和看来是目前各发电集团生产监控系统存在的主要问题之一：“在外部竞争日趋激烈的形势下，发挥优势，提升运营管理，降低煤耗，需要建设一套应用大数据分析与诊断技术、贯通生产与运营的系统。”
陈世和认为，性能与可靠性分析、诊断就是火电机组大数据技术应用的“任督二脉”，需要纵向打通、横向融通、时间贯通。纵向打通包含设备、管理两条主线，7个主要层级，上下打通，形成实时互动;横向融通包含专业、部门、管理系统、地域4个维度，打破界限，形成融合，实现功能最佳、整体价值最大化;时间贯通是利用历史数据总结经验，建立模型，分析实时运行状况，预测将来运行参数。
“目前，华润电力火电集中监测与分析专家系统(CSASS)已完成江苏大区和推广大区共22家项目公司的数据接入，形成统一的实时大数据平台，破除了项目公司间的数据孤岛，共接入30万测点的实时数据。在历史数据方面，导入江苏和推广大区各厂6年历史数据，总计超过10TB数据量，数据时间跨度涵盖了一个机组大修周期。”华润电力控股有限公司运营管理部副总经理欧又成告诉《中国电力报》记者。
据了解，CSASS是一套贯通生产、管理的具备自成长能力系统，通过构建海量数据的云平台，汇集国内外专家经验和华润电力的技术沉淀，采用机器学习、人工智能等先进算法进行大数据分析，多参数、多维度实时监测机组运行数据，为机组安全经济运行提供建议和优化方案，为控股、大区、项目公司运营提供综合报告和决策支持。
“我们将对电厂生产实时数据开展数据治理，实现从数据向知识跃迁，由知识向智慧进化。”据王文彬介绍，根据国华电力整体规划，计划2020年将公司67台煤机、6台燃机实时数据汇集至国华电力大数据平台，实现各等级发电机组数据标准化展示、实时数据快速查询、各级参数便捷比对分析、参数实时预警。
从初级形态到高级形态
“智慧电厂建设要符合当地的电力市场和环保政策，应充分调研，分阶段有序推进，不要冒进。”国家电投集团战略规划部处长华志刚在上述会议上谈道。
华志刚认为，智慧电厂建设近期目标是新建电厂全面推进数字化设计与智能化建设。中期目标是新建电厂实现智能化全覆盖，存量电厂全面推进智能发电关键技术的应用。远期目标是所有火电厂实现智能发电关键技术全面应用。
“电厂监控系统进入智能控制系统(ICS)时代，分散控制系统(DCS)正走向衰亡。”被誉为“SIS之父”的电力行业专家侯子良认为，智能化时代，电厂监控系统和监管系统已成为一个CEO工程，要求创新组织管理，催生复合人才。
“智慧企业建设是全局性、综合性的系统工程，牵涉到企业管理、生产经营、设备设施、信息技术等方方面面，不可能一蹴而就，是一个持续改进的过程。”王文彬认为，国华电力打造的工业互联网平台将着力构建开放、共享、共赢工业互联网生态体系。
据王文彬介绍，国华电力工业互联网平台是国华电力智慧企业建设的基础，集大数据分析平台、应用系统开发平台、信息资源运维平台于一体，实现发电设备的全生命周期数据贯通、各发电厂间的数据打通以及管理数据的融通，结合实际业务，进行数据挖掘。
“工业互联网可产生巨大的经济价值，脱硫一项应用给华能珞璜电厂每年节约300万元成本，华能玉环电厂一台机组节约78万元。全国火电预计可每年节约数十亿元。”华能集团首席信息师朱卫列在上述论坛介绍道。
在朱卫列看来，智慧电厂建设是工业互联网新业务形态内容之一。跨组织的智能工业如同生物界的多智能体。利用工业大数据，找到数字孪生是第四次工业革命的最重大的技术突破。通过数字孪生的应用，工业领域第一次可以真正实现大规模、个性化的状态检修!
在众多业内专家看来，智慧电厂建设的总体愿景是，确定技术路线，建立发电厂智能化技术标准体系。重点突破智能安全、智能生产和智能经营方面的关键技术。通过数字化和智能化技术创新，推进不同电源产业发展升级。
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