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能源系統擁抱智能新時代!

2022-12-13 14:56  來源:中國能源報  瀏覽:  

在煤炭、火電、油氣、電網等諸多傳統能源領域,數字化融合加速推進,智能化技術持續為高質量發展賦能。

在內蒙古自治區準格爾旗境內,亞洲最大露天煤礦之一的哈爾烏素礦正肩負著保供重任。該礦選煤廠裝車集控室內,一切有條不紊地進行著——工作人員一鍵按鈕,從配煤到裝車一氣呵成,不再需要人工操作,勞動強度大大減輕。

在室外輸煤系統上,一只“橙匣子”沿著導軌緩緩移動,自主定位、監測環境、主動預警……“過去,我們的日常工作就是走、看、聽,一趟起碼步行2小時。現在有了巡檢機器人,可以替代人工24小時不間斷巡查,效率更高了。”巡視工黨豐收感慨道。

與“智”同行,這是哈爾烏素礦的創新突破,也是國能準能集團推進智能化建設的縮影。“我們要主動把握和引領大型露天煤礦智能化開采技術的變革趨勢,打造國家智能礦山建設示范標桿。”董事長杜善周發出動員令。

除煤炭行業外,在火電、油氣、電網等諸多傳統能源領域,數字化融合加速推進,智能化技術持續為高質量發展賦能。

智慧賦能 · 傳統能源老樹發新枝

智能化帶來的減人提效之勢正在席卷煤炭行業。記者了解到,截至今年初,全國已有近400座煤礦展開智能化建設,建成智能化采掘工作面687個。國家能源局還組織遴選了71處示范建設煤礦,總產能近6億噸/年,計劃投資157億元左右,預計2023年底前完成建設。

再看傳統電力行業,智慧電廠同樣方興未艾。記者早前走訪的華能瑞金智慧電廠于2021年底整體上線運行。該廠安裝有2臺百萬千瓦超超臨界高效二次再熱燃煤機組,工業互聯網、云計算、5G等先進技術,在此應有盡有。

“正在工作的是機器人紅外傳感智慧巡檢,10個人都比不上它的效率。”該廠總經理何勝指著一架擁有360度旋轉手臂的白色機器人介紹,其可采集、上傳所有傳感器信息,并通過運算分析判斷、發現問題。“整個智慧綜合平臺將供熱、光伏、風電、儲能等管理統一納入,哪臺機組燒固廢,哪臺機組燒污泥,哪臺又負責供熱負荷,一目了然。”

隨著能源基礎設施數字化、智能化水平的提升,智能電網也在加快建設。截至去年,配電自動化覆蓋率已超過90%。在河北承德,山谷縱橫,森林覆蓋率高達60.03%,過境特高壓線路4條,500千伏線路22條。大量輸配電設施穿越國家重點林區草原、自然保護區和風景區,意味著防火形勢格外嚴峻。由國網承德供電公司打造的輸電全景智慧指揮中心,讓難題迎刃而解。

“輸電智能管控可在一分鐘內快速定位火點、準確推送火情信息,跟蹤火情發展趨勢。”中心值班人員于長任介紹,充分利用多機型無人機開展線路通道、設備巡視,為森林草原防火筑起堅實屏障。該中心去年底投運以來,已發現并成功應對44起山火威脅運行線路事件。

轉型升級 · 內因促企業主動求變

眾多領域、諸多企業紛紛加快“智慧”進程,這不是偶然。背后既有外部因素驅動,更是自身轉型升級的要求。

“煤炭行業肩負著確保資源安全高效、可靠供應的重任,同時也有綠色低碳轉型的迫切需求。智能化建設將驅動傳統生產方式深刻變革,有力推動新一代信息技術與礦山開采深度融合。”廈門大學中國能源政策研究院教授張博告訴記者,智能開采、智能快速掘進、智能洗選等新模式不斷涌現,推動我國煤礦智能化建設走在了整個礦山領域的前列。

“我們這樣有著116年開采史的老礦,也在主動求變。”對此,龍煤雞西礦業公司相關負責人感觸頗深。“大力推進智能化,是防范化解煤礦安全風險的治本之策,更是生產理念、生產方式的重大變革。與很多老礦一樣,我們也經歷了認識突破過程,從零起步、從舊到新。年底將完成遠程控制無人值守改造194處,兩個沖擊地壓礦井將全部實現智能化開采。”

電力輸送有著類似訴求。國網信息通信產業集團數字化建設運營項目推進辦公室主任吳文炤直言,隨著“雙碳”進程加速,電力系統電源結構、負荷特性、電網形態、技術基礎、運行特性等均將發生深刻變化,源荷兩側的角色界限更加模糊,分布式新能源控制、負荷精準控制、源網荷儲協同互動等新業務需求迫切,亟需通過數智化技術提升電力系統數字化、清潔化、智能化水平。“可以說,傳統技術體系已無法滿足電網智能化的建設需要。”

“找礦勘探的手段和方法,由過去主要依靠人的經驗向著人工智能轉變。海量在線數據,經智能管控平臺的采集、整合、分析,完成經營決策。”中國五礦股份有限公司副總經理王炯輝舉例,大數據及其智慧應用,現已成為礦業企業的核心競爭力,被深入用到資源勘探、資源評價、生產運營等環節,全面提升礦業成本可控可設計能力。

循序漸進 · 建設不可能一蹴而就

一邊摸索,一邊前行。作為新興事物,智能煤礦、智慧油田、數字電網等建設,不可能一蹴而就。如何取長補短,讓這些傳統能源系統變得更聰明?

張博表示,我國煤礦智能化建設整體尚處初級階段,存在著關鍵核心技術待突破、重大裝備研發生產能力待提高、標準及規范建設待統一等突出問題。“比如,智能化不僅直接體現在生產上,也涵蓋大數據應用、系統集成。但目前,與之匹配的算力資源和數字化技術,煤炭企業普遍缺乏。一些已經開展的智能煤礦項目,未能形成數據資產,一次性巨額投入后難以帶來持續效益,很容易影響數字化進程。距離真正意義上的數字化、智能化,目前還有較長距離。”

在油氣領域,中國工程院院士劉合認為,智慧油田建設需要三大支撐體系,包括數字化基礎、標準規范及技術產業支撐體系。其建設歷程復雜而艱巨,當前仍面臨一系列挑戰。基于此,需要業務主導、需求驅動,精準提出影響智慧油田建設全局的關鍵性業務問題,制訂科學合理的解決方案。同時以形成有效數據為重點,統籌規劃數據資產管理工作,將數據價值與業務價值目標對齊,扭轉油田數據應用零散、價值目標不清晰等現狀,夯實智慧油田建設基礎。

在吳文炤看來,未來電網智能化建設,還需從多方面進一步加強。“要夯實基礎設施建設,應用新型嵌入式傳感等智慧傳感及人工智能設備,促進能源互聯網基礎設施信息物理融合和智能化發展,實現源、網、荷、儲各類能源要素可感可控。通過對生產設備狀態感知,實現終端設備可用、可查、可控,支撐能源生產更安全。同時,要深入推進數智技術與傳統電網的深度融合,重點圍繞生產運行、經營管理、客戶服務等本質業務,全力推動電網企業業務向智慧化發展。”

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