在晉能控股集團塔山發電公司的集控室里，記者仿佛看到了一個“X光”下的電廠。在顯示屏上，每一位現場的工作人員、每一臺設備的三維圖像實時展示，操作人員甚至可以讀取到每一個零件的詳細信息。
智慧電廠決策平臺通過人員定位基站與人員標簽感應，在三維虛擬中實現全場工作人員仿真可視化的精準定位，既可以降低由人為原因造成的安全事故，又能對生產實現有效管控。
隨著工業信息化、數字化、智能化技術的快速發展，智能發電已經成為全面提高電力系統運行效率、適應電力體制改革、推動能源革命的必然趨勢。近年來，晉能控股集團積極響應國家政策，嘗試人工智能、5G技術，以塔山發電公司為試點，進行火電廠智能化示范改造以及風電、光伏智能化建設，不斷提高企業自動化、信息化、智能化水平。
從“人防”到“技防”
走進塔山發電公司集控室，LED屏幕正中的三維立體圖是電廠概貌，周圍用表盤、曲線圖、柱形圖等形象地展示電廠經營、環保、生產、安全、設備五大板塊的關鍵指標。
“這就是智慧電廠決策平臺，可以實時監測電廠運營情況，對異常情況進行預警、分析，并實現智能語音報警。”塔山發電公司科信部負責人李志剛說。
“像這樣的方形小盒子叫定位基站，整個電廠共有200個。我們在汽機房、鍋爐房、主變區域、油庫、氫站等重點區域每隔30米安裝一個，它們跟工作人員安全帽中的定位‘身份證’連接，進行人員精確定位和身份識別。管理人員可通過手機、平板電腦、后臺APP實時查詢工作區域內人員數量、分布和各時間段的活動軌跡。一旦發生緊急狀況，就能及時收到報警，迅速采取行動。”李志剛說，“萌寵”機器人也已上崗，它具有紅外熱成像、溫度檢測、聲光報警、無線接收等“十八般武藝”，還能爬坡過坎，自動充電，“白+黑”作業，實現從“人防”到“技防”的重大變革。
工業互聯網平臺是智慧電廠高效運行的“幕后英雄”。據介紹，該平臺新建設的主干數據網吞吐量達每秒1萬兆，速度提升了10倍，存儲量升級為42TB(太字節)，實現“業務+財務”“生產+經營”“業務+績效”“管理+物聯網”“內外部供應鏈”一體化集成管理，各關聯業務無縫融合，管理更加精準高效。
從降本增效到提質增效
如果說智能化是實現從“人防”到“技防”變革的關鍵，那么，優化生產工藝并實現提質增效則是智能化的又一項重要作用。
“我們建設智慧電廠，最終目的就是要實現高效發電，從降本增效到提質增效。”晉能控股集團電力科信部副主任李慶華全程參與了塔山發電公司智慧電廠建設，他給記者算了幾筆賬：一是機組能耗進一步降低，通過燃燒優化，每年可節約燃料成本600多萬元;二是新開發的設備故障診斷模塊上線運行后，設備可靠性大幅提高，可以及時消除設備故障;三是應用智能噴氨、全廠脫硫運行優化功能模塊等，可延長催化劑壽命近半年，尿素和石灰石耗量均降低5%，脫硫廠用電率下降5%，兩項每年節約100萬元。“借助智能化，機組負荷調整更加精準、設備運行方式更加優化、檢修管理也更加科學規范。”李慶華說。
燃料是火電企業最大的成本支出。“這里就是‘數字化驗室’，煤化驗儀器實現聯網運行管理，化驗數據自動采集、傳輸、三級審核，實時自動上傳到系統數據庫，做到全程有效監控。”李志剛介紹，煤場的自動盤煤系統是一大亮點，塔山發電公司全封閉煤棚長246米、寬160米，分為左、中、右3個煤場，在煤棚網架上安裝帶云臺的激光掃描儀，通過光纖通信連接，實現煤場無人儲煤、遠程一鍵盤煤。
走進陽光發電公司，智能化給這里帶來的變化更為讓人驚嘆：無人機對輸灰管線及水塔水位進行巡航檢查、AR智能巡檢系統進行遠程診斷……多領域的“無人干預、少人值守”，有效降低了人工成本。
“過去運行人員需要對火電廠的高溫、易爆等危險區域進行經常性巡檢。而引進高溫區域5G熱成像技術后，當溫度超過設置的預警值時，會自動向機組發出報警信號，這樣就可以實現無人監測，節約了人力，也保障了人員安全。”陽光發電公司發電部總值長呂建飛說。
從智能化建設到數字未來
晉能控股集團在加大電廠智能化改造升級的同時，推進風電、光伏項目智能化建設的腳步也從未停止。
從大同出發，一路向西，大片光伏太陽能板映入眼簾。在光伏板下還種有杏樹，農民們正在勞作。這便是國家先進技術光伏示范基地——左云縣賈家溝10萬千瓦光伏發電項目。這里曾是一片荒山，如今“板上發電，板下種樹”，荒漠成了“綠草原”“藍海洋”。
與傳統光伏電站不同的是，這座光伏電站有智能光伏云、無線寬帶系統等運維手段支撐。項目以“高效組件、跟蹤系統、新型逆變、智能控制、模塊設計、集成施工”為核心，采用光電轉換效率達到17.2%以上的高效多晶硅組件，安裝了新型農光互補雙軸跟蹤系統，使復雜場址下的發電量和運維效率均大幅提升。
在現場，可以看到光伏太陽能光板隨著光轉動。“智能控制是基于逆變器的精細化管理，通過多路最大功率點跟蹤技術，與農光互補雙軸跟蹤系統匹配，讓每一串太陽能組件通過智能算法找到最佳角度，能最大化地確保光板吸收陽光。”項目技術負責人顧棟明說。
每隔幾排光伏組件，就有一個白色盒子，這便是智能光伏解決方案的大腦——智能組串式逆變器，一個逆變器連接約20塊光伏太陽能板。“逆變器是將光伏太陽能板產生的直流高壓電轉化成交流電的核心電力轉換設備。”顧棟明告訴記者，它可以通過傳感器將整個電站運行情況傳到云端，再通過大數據分析和算法，為電站運維作出精準的診斷與指導，從而實現精細化管理，“精細化程度越高，數字化程度越高，越便于實現智能化”。
顧棟明說，基于智能逆變器“大腦”、后臺運維系統和無線移動設備等一整套智能光伏解決方案，坐在辦公室即可看見每一條支路實時發電情況?，F在，5017畝光伏電站、38萬余塊光伏太陽能板，只需15個運維人員管理。
在更激烈的市場競爭環境和更嚴格的安全生產與環保要求下，推動“互聯網+”在發電行業的應用成為大趨勢。晉能控股集團始終走在前列，不斷為能源革命積蓄“數字動力”。“十四五”期間，集團將按照“2025年智能電廠占到三分之一以上”的目標，繼續推進新型智慧電廠項目。(經濟日報記者 梁 婧 通訊員 吳 玲)
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