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做高精尖发电技术支撑
——对话华电电力科学研究院院长彭桂云
2017-05-09 08:54:09  作者:冯义军  来源:中国电力报  
  •   这里有众多的第一。在发电技术领域,有人说他们是千里眼、顺风耳、主治医师,也有人说他们是发电技术创新的排头兵,这里就是以开展发电技术研究为主要任务,提出深度融入发电产业链理念,为发电企业提供全领域、全专业、全过程技术监督、技术支持、技术服务的华电电力科学研究院(简称华电电科院)。这里有着怎样的管理思想和谋略?有着怎样的管理实践和规划?让我们对话华电电科院院长彭桂云。

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  这里是国内首家覆盖全部发电领域的国家级检验检测资质的科研机构;

  这里助力了所在集团供电煤耗在五大发电排名上升至第一;

  这里在国内率先开展脱硝催化剂检测服务──发明了“五色评价体系”;

  这里在国内率先实现火电机组环保设施运行企业内部实时监管;

  这里在国内率先提出风电机组检测和性能分析技术,可提升发电量3%以上;

  ……

  这里有众多的第一。在发电技术领域,有人说他们是千里眼、顺风耳、主治医师,也有人说他们是发电技术创新的排头兵,这里就是以开展发电技术研究为主要任务,提出深度融入发电产业链理念,为发电企业提供全领域、全专业、全过程技术监督、技术支持、技术服务的华电电力科学研究院(简称华电电科院)。这里有着怎样的管理思想和谋略?有着怎样的管理实践和规划?让我们对话华电电科院院长彭桂云。

  智能发电是一个过程和状态

  中国电力报:您如何看待当前发电领域整体技术创新情况?

  彭桂云:国家发展改革委、能源局发布的《能源技术革命创新行动计划(2016~2030)》,提出了包括大型风电、高效太阳能、分布式能源、储能技术等多项新能源发电高端技术发展规划,能源技术创新进入高度活跃期;《电力发展“十三五”规划》体现了电力系统智能化、供应宽松常态化、电力发展国际化、电源结构清洁化、体制机制市场化的总体趋势。

  然而,在上述重点任务涉及的领域,我国的技术水平与发达国家相比还有不小差距,特别是在新能源、智能发电、智能电网等一些关键核心技术上,仍然受制于人。这一现状给我们的发展带来新的机遇和挑战,对拓展研究领域、加大自主创新力度提出了新的、更高的要求。

  中国电力报:《电力发展“十三五”规划》明确提出“发展智能发电技术”,您如何理解智能化?

  彭桂云:当前电力发展的重心正从规模扩张为主转向系统优化、提质增效为主,进一步提高电力行业发展的质量和效益成为重中之重,智能发电技术也是提高发电领域发展质量和效益的重要举措。

  我认为把数字化、信息化、模型分析技术手段用足用够,就是实现智能化。通过信息流、能量流的互联互通,包括所谓的能源互联网,将电厂数字化设备、DCS、SIS、MIS系统信息与华电集团、区域的远程管理、控制进行全面的融合,进一步进行价值挖掘和应用,实现发电优化控制、状态检修、经济运行以及专家诊断等多目标精益管理方式,这都应该是智能发电的内涵。我们注意到刚开始的时候提智能火电,智能化火电以后又提出来智能化锅炉、智能化输煤,循序渐进,不断细化,通过很多环节的智能化组成一个智能发电厂。实际上,智能化是一个过程,它不会以某一个年限分界那么清晰,它应该是一个渐进的过程。

  华电集团今年立了两个大的科技项目,一个是智能火电,一个是智能水电,已经在积极研究智能发电的问题,其配套的技术标准也将相应发布。前段时间发布的国家能源局相关课题项目里面,我们还作为五大发电唯一的一家承担了“互联网+智能供热”课题。

  分布式能源发展潜力巨大

  中国电力报:您对分布式能源发展有哪些思考?

  彭桂云:分布式能源是一种靠近用户侧并以用户为中心,根据用户的需求提供冷、热、电和其他能源的现代能源供应方式,具有高效、清洁、安全等特点。分布式能源系统中的发电形式可以是单一来源,也可以是多种能源互补,我们认为天然气分布式、可再生分布式、生物质分布式和先进清洁煤基分布式能源等都属于分布式能源范畴。

  随着国家电力体制改革、油气体制改革的不断推进,分布式能源的发展迎来了新的机遇,特别是基于分布式能源的区域智慧能源,可实现区域售电、售热、售冷、售气并提供相应的技术服务,是未来能源供应体系中不可或缺的组成部分。与此同时,能源供应和消费的商业模式也在不断创新,分布式发电技术、储能技术和电动汽车、充电桩的快速发展,逐渐改变了传统的供用电模式,促使电力系统、信息系统和第三方服务不断融合,以满足日益多样化的用户需求。

  中国电力报:作为国家能源分布式能源技术研发中心的直接参与者,您们做了哪些工作?

  彭桂云:华电集团是国内分布式能源领域的先行者和领头羊,在分布式能源项目开发、工程建设、生产运营等方面拥有丰富的经验。经国家能源局批准,华电集团和中科院工程热物理研究所联合建设“国家能源分布式能源技术研发(实验)中心”,具体由我院承担运营管理及科研工作。

  我们先后组建了规划设计及标准、蓄能及控制技术、系统集成及测试技术、动力余热技术、燃气动力技术等研究室,构建了完善的分布式能源技术理论创新与应用研究体系。2016年,研发中心先后通过了中国能源研究会专家组鉴定和国家能源局验收,其中我院建设完成的具有自主知识产权的“多能源互补分布式能源微网系统集成及测试实验平台”达到国内领先、国际先进水平,为促进我国分布式供能技术发展提供了支持。

  近年来,研发中心先后开展了分布式能源战略规划及政策研究、分布式能源负荷分析及预测、性能评价和检测评估、远程监测和管理、压差发电(余热余压利用)、LNG冷能利用等关键技术研究,并在分布式智能发电、基于分布式能源的智能微网、能源互联网、光热、智能蓄能等领域跟踪前沿技术,为行业提供分布式能源标准制定、规划及可研、调试及性能测试、技术监督及运行优化、技术培训等全方位服务,研究成果先后获得中国能源研究会“2016年度中国分布式能源优秀项目一等奖”、中国储能行业协会“2016年中国储能产业最佳微电网示范工程”。

  充分挖掘数据背后的价值

  中国电力报:目前,您们在大数据运用这一技术创新的关键领域成效如何?

  彭桂云:我们的发电业务大数据平台基于华电集团、分公司和电厂的数据中心,依托互联网和信息化技术,建立电科院数据中心和华电集团火电、水电、新能源、分布式远程诊断中心,为专业部门开展机组远程监测、诊断分析、技术监督、仿真优化等相关业务提供信息化支持。平台建设包括主数据编码体系、主设备数据库、技术中心门户群、技术监督信息平台和远程监测与诊断平台的建设。

  我们现在更多的精力就是挖掘已掌握的大数据之间的关联,这个是大工程。比如说我们正在做的精密点检。电厂所有重要设备上都安装了多种类型的状态测点,对设备运行状况进行实时数据收集,就像医院的量体温、听诊等简单检查。在必要时,我们还可以通过各种先进仪器进行离线测试,就像人体的B超、抽血、胃镜和CT等专项检查。通过在线和离线采集,这些数据被传输到系统平台,通过我们的智能专家系统,一看就知道设备是不是一个健康的状态。现在我们的这个系统平台覆盖了华电集团火电机组近两万台转动设备,建立了详细到部件级的档案资料,每时每刻都在存储这些设备专业级的测试数据,同时汇集了数千个成功的设备诊断案例。通过这些大数据,进行单纯的故障诊断不是我们的目的,我们最终想不断提高维修的针对性,科学延长机组检修间隔,合理控制维修成本,实现优化检修。我们提了一个目标就是争取实现“10000运行小时小修、40000运行小时大修”。这就像人一样,平时保持良好的生活习惯,病来时做到早发现、早治疗、早康复,最终益寿延年。

  风电也存在这个问题。现在风机时常会有故障,没法精准检修。但是我们通过技术手段,装很多测点,然后实时收集数据,再用一些计算方法精准计算,发现哪个螺丝松了,赶紧去紧一紧螺丝,哪个地方有故障了,赶紧去处理,这样就可能延长风机的寿命。

  总之,要有不同的传感器去把现场的数据实时传出来,然后要有比较准确的算法模型去分析,接下来对症下药开出精准的处方。

  中国电力报:如何看待当前华电电科院的技术优势?

  彭桂云:我们在火电环保、供热、分布式、水电、新能源等领域的技术方面都开展了一些积极的探索,优势明显。

  和其他科研院所相比较,我们在重点实验室、研发中心、院士工作站、博士后工作站的建设工作中成效最为显著,重点建设国家能源分布式能源技术研发中心、国家能源火力发电系统能效检测平台、国资委电力节能技术科研及试验基地,先后建成省部级以上重点实验室、研发中心5个,院士、博士工作站取得一定成效,领先于同一时期发展起来的发电集团电力科研院。作为华电集团核心技术平台,在未来发展进程中,我们将逐步成为发电企业涉及高精尖技术支撑的主要力量和依靠,为发电企业提供全领域、全专业、全过程的技术指导和服务,进一步稳固技术服务平台建设,拓展电科院在技术监督、技术支持和技术服务领域的发展空间。把数字化、信息化、模型分析技术手段用足用够,就是实现智能化。实际上,智能化是一个过程,它不会以某一个年限分界那么清晰,它应该是一个渐进的过程。

  原标题:做高精尖发电技术支撑

  ──对话华电电力科学研究院院长彭桂云

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