為每臺風機建立“健康檔案”
綿延的山脊上，一排排高高聳立的風力發(fā)電機正在旋轉(zhuǎn)，它們的“身體狀況”被時刻關注著。
“目前我們已經(jīng)為每臺風機建立了‘健康檔案’，能夠?qū)γ颗_風機出具‘健康報告’，而且能預測3天到7天以后可能會出現(xiàn)的情況，時間越近，準確度越高，就跟天氣預報一樣，3天以內(nèi)的健康報告準確率超過90%。”國電電力寧夏新能源開發(fā)有限公司黨委書記李剛告訴《經(jīng)濟參考報》記者，通過軟件實現(xiàn)對每臺風機的智能監(jiān)控，可以讓風機享受“私人訂制”般的待遇，如今該公司對風電設備的健康管理、智能啟停這兩項技術正在國電系統(tǒng)內(nèi)推廣。
據(jù)了解，長期以來，新能源的生產(chǎn)集控系統(tǒng)一直以火電模式為藍本，但對于光伏和風電機組來說，動輒上千條數(shù)據(jù)的管轄規(guī)模，需要及時處理的信息量遠大于傳統(tǒng)火電。不僅如此，風電、光伏設備往往自動化程度較高，但由于品牌型號、投產(chǎn)時間和配套設備的技術差異，很難形成一套標準、統(tǒng)一、高效的監(jiān)控系統(tǒng)，這樣就形成了許多“信息孤島”，嚴重制約機組發(fā)電能力的最大化。
針對這一突出問題，國電電力寧夏新能源開發(fā)有限公司研發(fā)了“數(shù)字化風場電站的建設與應用”技術，利用計算機、通信、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等新技術，實現(xiàn)了風場電站的數(shù)字化、可視化、信息化、自動化管理，通過無縫對接風場電站和公司本部，消除了“信息孤島”，實現(xiàn)了生產(chǎn)、經(jīng)營、管理的高度集中和統(tǒng)一。
數(shù)據(jù)顯示，2019年寧夏新能源公司風能利用率同比提高了1.5個百分點，風機可利用率同比由99.77%提升到99.87%;風機平均無故障間隔時間(MTBF)同比增加20小時，大大降低了故障發(fā)生概率。
未來，國電電力寧夏新能源開發(fā)有限公司將持續(xù)深化智能發(fā)電部分與實際生產(chǎn)的緊密結(jié)合程度，利用升壓站機器人巡檢系統(tǒng)、基于AI人臉識別電子圍欄、集控中心語音識別等系統(tǒng)，加速人工智能在智慧企業(yè)建設中的應用。同時，在不斷深化智能發(fā)電平臺建設的基礎上，加快智能管理部分建設，實現(xiàn)對短期發(fā)電能力、中長期發(fā)電量及發(fā)電企業(yè)交易盈虧平衡點的精準預測，從而確保整體效益最大化。
各方加速布局掀起建設熱潮
國電電力寧夏新能源開發(fā)有限公司的智能化建設并不是個例。近年來，尤其是今年，在新基建的“東風”之下，智慧能源建設掀起了新一輪的熱潮。
7月30日，國家能源局印發(fā)《關于開展首批智能化示范煤礦建設推薦工作有關事項的通知》，提出到2021年底建成多種類型、不同模式的智能化示范煤礦，初步形成煤礦開拓設計、地質(zhì)保障、生產(chǎn)、安全等主要環(huán)節(jié)的信息化傳輸、自動化運行技術體系，基本實現(xiàn)掘進工作面減人提效、綜采工作面內(nèi)少人或無人操作、井下和露天煤礦固定崗位的無人值守與遠程監(jiān)控。
地方也在密集部署。例如，《浙江省新型基礎設施建設三年行動計劃(2020-2022年)》提出實施清潔能源設施智能化建設行動，包含多元融合高彈性電網(wǎng)、綜合能源服務設施、充電樁網(wǎng)絡及平臺、智能化油氣設施等四方面，突出能源發(fā)展的綠色高效、新老協(xié)調(diào)?！冻啥际行滦突A設施建設行動方案(2020-2022年)》明確要構建以特高壓、新能源充電樁、智慧能源基礎設施等為核心的智慧能源網(wǎng)。
搶抓政策機遇，相關企業(yè)加速搶灘布局。國家電網(wǎng)有限公司(下稱“國家電網(wǎng)”)“數(shù)字新基建”十大重點建設任務聚焦大數(shù)據(jù)中心、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、5G、人工智能、電力北斗應用等領域， 2020年總體投資約247億元，預計拉動社會投資約1000億元。國家電力投資集團有限公司(下稱“國家電投”)提出，要將數(shù)字化、智慧化融入能源發(fā)展中，把綜合智慧能源作為集團公司的重要發(fā)力點、創(chuàng)新點和新增長極。中國華能集團有限公司也主動對接新基建，上半年新能源項目開工46個、420萬千瓦;新增并網(wǎng)94.5萬千瓦，同比增長50%;工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)項目實現(xiàn)水電全覆蓋、火電覆蓋了10個區(qū)域18家電廠，智能煤礦建設有序推進。
除了能源企業(yè)外，通信、互聯(lián)網(wǎng)等行業(yè)巨頭也開始涌入這一領域。中國聯(lián)合網(wǎng)絡通信集團有限公司在山西呂梁龐龐塔煤礦井下800米處，成功建成首張覆蓋100多公里巷道的5G井下商用網(wǎng)絡，標志著其5G+智慧礦山解決方案已經(jīng)步入規(guī)模化推廣新階段。百度與國家電網(wǎng)、國家電投等多家公司簽署協(xié)議，將在智慧能源、智慧城市、能源工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等領域展開深入合作。
技術、人才、標準等問題待解
“對于電力行業(yè)而言，新基建是一次前所未有的時代機遇，為行業(yè)轉(zhuǎn)型升級、創(chuàng)新發(fā)展和管理變革提出了明確的實施路徑。”中國電力企業(yè)聯(lián)合會黨委書記、常務副理事長楊昆表示，依靠新基建，電力行業(yè)信息化、數(shù)字化、智能化發(fā)展水平將快速提升，行業(yè)創(chuàng)新力、競爭力和抗風險能力將持續(xù)增強。同時，新基建將有力促進電力企業(yè)轉(zhuǎn)型升級，開辟新的經(jīng)濟增長點。
煤炭行業(yè)人士也有著類似感受。中國煤炭工業(yè)協(xié)會副會長劉峰認為，煤礦智能化是煤炭工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的核心技術支撐。我國煤炭企業(yè)正處于由勞動密集型向人才技術密集型轉(zhuǎn)變的階段，生產(chǎn)一線用工人數(shù)較多，生產(chǎn)安全保障難度大。煤礦智能化正是以無人或少人開采為目標，極大提高生產(chǎn)效率，最大減少現(xiàn)場作業(yè)人數(shù)，達到“無人則安、少人則安”的目標。
但值得注意的是，新基建為能源行業(yè)帶來新機遇的同時，也對行業(yè)發(fā)展提出了新的挑戰(zhàn)。
“我國煤炭領域智能化基礎研究薄弱，行業(yè)研發(fā)投入相對較低，關鍵核心技術儲備不足，試驗驗證、計量標準、檢驗檢測、信息服務等技術服務體系不完善。”劉峰指出，目前我國煤礦智能化發(fā)展處于示范培育階段，面臨著關鍵核心技術不足、智能化相關人才匱乏和智能化相關標準缺失等難點。
《經(jīng)濟參考報》記者注意到，目前國家能源局會同國家標準委組織編制的《關于加快能源領域新型標準體系建設的指導意見(征求意見稿)》，正在公開征求意見。其中提出，在智慧能源、能源互聯(lián)網(wǎng)、風電、太陽能發(fā)電、生物質(zhì)能、儲能、氫能等新興領域，率先推進新型標準體系建設，發(fā)揮示范帶動作用。
在劉峰看來，煤礦智能化就是要在以往的信息化、機械化和自動化的基礎上，結(jié)合不同煤礦的煤層賦存條件和災害特點，形成多種模式并存的智能化建設格局。煤礦智能化建設需要大量的資金投入，煤炭生產(chǎn)企業(yè)要做好煤礦智能化頂層設計，充分考慮具體建設煤礦的條件特點，因礦施策，有步驟、分階段開展工作，實現(xiàn)分散建設向集成化方向跨越。
楊昆表示，下一步，中電聯(lián)將密切跟蹤行業(yè)發(fā)展新形勢和新科技對電力系統(tǒng)的影響，積極拓展特高壓、智能電網(wǎng)、智慧電廠、電能替代、電動汽車、綜合能源服務等領域的服務內(nèi)容，著力加快能源區(qū)塊鏈、電動汽車充換電、分布式能源并網(wǎng)等領域亟須的標準制定，在電力定額、質(zhì)監(jiān)等專業(yè)領域，提供更好的服務，發(fā)揮好行業(yè)協(xié)會在新基建領域的助推作用。
