当前,“双碳”目标下,低碳经济与数字经济逐步成为全球未来发展的大趋势和大潮流。电力行业碳排放量占能源行业碳排放总量比例较高,控制电力行业的碳排放量是推动实现“双碳”目标的重要措施,电力系统向数字化、高效化、智能化发展已成为必然趋势。
今天,让我们一起去看看未来化的数字发电厂是如何应对数字化进程中的挑战,成功实现技术转型的~
“数字电厂”的概念
什么是“数字电厂”?
“数字电厂”包括电厂设计、建设、营运、管理等电厂全生命周期各个过程的数字化,重要的是应建立有电厂的数字模型,并充分利用系统集成、专家系统、虚拟现实等现代信息处理和管理决策技术,实现电厂管控真正意义上的信息化、智能化,最大限度地达到电厂安全、高效、环保的运行状态。
东风发电厂:
2019年,中国华电东风发电厂被确定为“数字电厂”试点单位,开展示范建设。其建设目标为:为构建“数字电厂”技术体系,提升水电存量资产的最大安全性、经济性以及先进性起到示范性作用。
2021年9月27日至29日,东风发电厂“数字电厂”通过华电乌江公司初步验收。
2021年11月26日,该项目顺利通过验收,标志中国华电“数字电厂”建设项目圆满完成。东风发电厂成为华电乌江公司首家完成“数字电厂”建设的单位。
技术团队在讨论设备安装及调试、数据平台建设。
“数字电厂”究竟长什么样?
从传统电厂转向数字电厂,其转变主要发生在四个关键领域:
1. 运营
数字化的发电厂专注于实时优化性能,并以安全稳定的方式运行,支持自动报告、指导问题解决和控制数字化运行。移动设备可以帮助标准化操作员巡查和自动化文档。
▲东风发电厂建成了基于虚拟化、多元异构数据融合技术的统一数据平台,解决了业务系统独立、数据无法沟通的问题,消除了数据孤岛,实现了数据一个源。
室内巡查机器人“小白”
可见光图像 红外线图像
工业无人机“小红”
▲东风发电厂采用巡查机器人及无人机等智能巡检系统,大幅降低了人工成本,提高巡检频次和巡检质量,为企业的运营效率提供了保障。
2. 维护
在保持可靠性的同时,减少计划中断时间和维护成本。数据分析和数字流程支持是关键。
▲通过无人机来实时、高级分析来监控设备,以减少基于时间的维护,并增加预测性维护;远程在线获取应急现场信息,提高应急处置能力和减少应急处置损害,“数字电厂”赋能应急处置。
▲直接将智能传感器反馈到数字孪生中,构建区域建筑物、设备实体三维模型,可以更好地了解工厂状况,并根据工作订单和设备状况集成备件管理。
3. 能源效率
热速率损失和其他效率度量,不仅应定期基于性能报告进行分析,而且还应实时可视化。因此,可以触发某些即时操作,来尽快解决问题。
▲东风发电厂生产管控指标自动统计管理平台
主要的可视化指标
燃料效率:在各机组综合热力学模型的基础上,构建电站的数字孪生系统。这样做可以自动实时分析电厂参数,并与最优条件进行比较,为电厂操作人员提供建议。
虚拟燃料舱:可以根据实时工厂条件和市场价格实现最佳燃料混合。
化学添加剂:根据工厂水循环和特性的数字模型,可以自动确定推荐的化学用量水平,还可以进行水参数趋势预测,以实现化学探测、计量和分析的自动化,从而有助于避免排放峰值。
4. 健康、安全、安保和环境(HSSE)
HSSE过程的端到端数字化可以通过自动化监控和文档记录来完成,以帮助分析根本原因、制定预防措施。
▲东风发电厂统一数据平台的生产业务报表、报告自动生成,提供了关于工厂排放和限制的实时仪表板,并支持对事故的自动监控、文档及根源的分析、预防措施,大幅减轻人员劳动强度,起到降本增效的作用。
技术的进步使数字化电厂成为现实,期望东风发电厂的建设成果能作为“数字电厂”标杆,为广大央企实现信息化、数字化、智能化转型打下坚实的基础!
图文素材来源:中国华电、国际软件谷、微观清镇