當前，“雙碳”目標下，低碳經(jīng)濟與數(shù)字經(jīng)濟逐步成為全球未來發(fā)展的大趨勢和大潮流。電力行業(yè)碳排放量占能源行業(yè)碳排放總量比例較高，控制電力行業(yè)的碳排放量是推動實現(xiàn)“雙碳”目標的重要措施，電力系統(tǒng)向數(shù)字化、高效化、智能化發(fā)展已成為必然趨勢。

今天，讓我們一起去看看未來化的數(shù)字發(fā)電廠是如何應對數(shù)字化進程中的挑戰(zhàn)，成功實現(xiàn)技術轉型的~

“數(shù)字電廠”的概念

什么是“數(shù)字電廠”？

“數(shù)字電廠”包括電廠設計、建設、營運、管理等電廠全生命周期各個過程的數(shù)字化，重要的是應建立有電廠的數(shù)字模型，并充分利用系統(tǒng)集成、專家系統(tǒng)、虛擬現(xiàn)實等現(xiàn)代信息處理和管理決策技術，實現(xiàn)電廠管控真正意義上的信息化、智能化，最大限度地達到電廠安全、高效、環(huán)保的運行狀態(tài)。

東風發(fā)電廠：

2019年，中國華電東風發(fā)電廠被確定為“數(shù)字電廠”試點單位，開展示范建設。其建設目標為：為構建“數(shù)字電廠”技術體系，提升水電存量資產(chǎn)的最大安全性、經(jīng)濟性以及先進性起到示范性作用。

2021年9月27日至29日，東風發(fā)電廠“數(shù)字電廠”通過華電烏江公司初步驗收。

2021年11月26日，該項目順利通過驗收，標志中國華電“數(shù)字電廠”建設項目圓滿完成。東風發(fā)電廠成為華電烏江公司首家完成“數(shù)字電廠”建設的單位。

技術團隊在討論設備安裝及調(diào)試、數(shù)據(jù)平臺建設。

“數(shù)字電廠”究竟長什么樣？

從傳統(tǒng)電廠轉向數(shù)字電廠，其轉變主要發(fā)生在四個關鍵領域：

1. 運營

數(shù)字化的發(fā)電廠專注于實時優(yōu)化性能，并以安全穩(wěn)定的方式運行，支持自動報告、指導問題解決和控制數(shù)字化運行。移動設備可以幫助標準化操作員巡查和自動化文檔。

▲東風發(fā)電廠建成了基于虛擬化、多元異構數(shù)據(jù)融合技術的統(tǒng)一數(shù)據(jù)平臺，解決了業(yè)務系統(tǒng)獨立、數(shù)據(jù)無法溝通的問題，消除了數(shù)據(jù)孤島，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)一個源。

室內(nèi)巡查機器人“小白” 

可見光圖像                     紅外線圖像

工業(yè)無人機“小紅” 

▲東風發(fā)電廠采用巡查機器人及無人機等智能巡檢系統(tǒng)，大幅降低了人工成本，提高巡檢頻次和巡檢質(zhì)量，為企業(yè)的運營效率提供了保障。

2. 維護

在保持可靠性的同時，減少計劃中斷時間和維護成本。數(shù)據(jù)分析和數(shù)字流程支持是關鍵。

▲通過無人機來實時、高級分析來監(jiān)控設備，以減少基于時間的維護，并增加預測性維護；遠程在線獲取應急現(xiàn)場信息，提高應急處置能力和減少應急處置損害，“數(shù)字電廠”賦能應急處置。

▲直接將智能傳感器反饋到數(shù)字孿生中，構建區(qū)域建筑物、設備實體三維模型，可以更好地了解工廠狀況，并根據(jù)工作訂單和設備狀況集成備件管理。

3. 能源效率

熱速率損失和其他效率度量，不僅應定期基于性能報告進行分析，而且還應實時可視化。因此，可以觸發(fā)某些即時操作，來盡快解決問題。

▲東風發(fā)電廠生產(chǎn)管控指標自動統(tǒng)計管理平臺

主要的可視化指標 

燃料效率：在各機組綜合熱力學模型的基礎上，構建電站的數(shù)字孿生系統(tǒng)。這樣做可以自動實時分析電廠參數(shù)，并與最優(yōu)條件進行比較，為電廠操作人員提供建議。

虛擬燃料艙：可以根據(jù)實時工廠條件和市場價格實現(xiàn)最佳燃料混合。

化學添加劑：根據(jù)工廠水循環(huán)和特性的數(shù)字模型，可以自動確定推薦的化學用量水平，還可以進行水參數(shù)趨勢預測，以實現(xiàn)化學探測、計量和分析的自動化，從而有助于避免排放峰值。

4. 健康、安全、安保和環(huán)境（HSSE）

HSSE過程的端到端數(shù)字化可以通過自動化監(jiān)控和文檔記錄來完成，以幫助分析根本原因、制定預防措施。

▲東風發(fā)電廠統(tǒng)一數(shù)據(jù)平臺的生產(chǎn)業(yè)務報表、報告自動生成，提供了關于工廠排放和限制的實時儀表板，并支持對事故的自動監(jiān)控、文檔及根源的分析、預防措施，大幅減輕人員勞動強度，起到降本增效的作用。

技術的進步使數(shù)字化電廠成為現(xiàn)實，期望東風發(fā)電廠的建設成果能作為“數(shù)字電廠”標桿，為廣大央企實現(xiàn)信息化、數(shù)字化、智能化轉型打下堅實的基礎！

圖文素材來源：中國華電、國際軟件谷、微觀清鎮(zhèn)