國內(nèi)首個！行業(yè)級燃機智慧運維云平臺是如何煉成的？

在未來的能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型中，燃氣發(fā)電將發(fā)揮重要作用。

這似乎顛覆了人們?nèi)粘ＵJ知。眾所周知，在碳達峰/碳中和的環(huán)保目標下，我國能源結(jié)構(gòu)正迎來根本性變革，傳統(tǒng)化石能源占比將逐步下降，綠色低碳的新能源占比將持續(xù)提升，為何還要推動燃氣發(fā)電的發(fā)展？

這絕非虛言。在沒有完全解決新能源發(fā)電消納問題之前，傳統(tǒng)能源與新能源仍將“攜手同行”較長時間，而燃氣發(fā)電具有清潔、穩(wěn)定、靈活等特點，無疑是近中期能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型中彌補新能源關(guān)鍵技術(shù)競爭力不足的重要選擇。

不過，燃機核心部件被國外壟斷和隨之而來的高昂運維成本卻是燃氣發(fā)電發(fā)展中不可忽視的攔路虎。如何利用云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等新一代數(shù)字技術(shù)，在數(shù)字化的大浪潮下實現(xiàn)運維成本和管理決策的新躍遷，就成為燃氣發(fā)電當下最緊迫的挑戰(zhàn)。

基于此，華電電科院攜手中國電子云、國電南自華盾公司合作開發(fā)出國內(nèi)首個行業(yè)級自主可控燃機智慧運維云平臺，填補行業(yè)空白，為燃氣發(fā)電運維插上智慧的翅膀，給中國電力行業(yè)的數(shù)字化和智能化發(fā)展打了個樣。

運維成本,燃氣發(fā)電不能承受之痛

在煤電時代，燃氣發(fā)電就因為占地面積少、建設(shè)周期短、運行靈活，扮演著電力與經(jīng)濟發(fā)展削峰填谷的角色；如今，煤電占比下降已成大勢所趨，燃氣發(fā)電堪比能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型中的穩(wěn)定器，作用愈發(fā)突出。

《2021年中國燃氣發(fā)電報告》也顯示，2020年中國燃氣發(fā)電量位居世界第三，但在中國發(fā)電總量的占比只有3.2%，未來市場空間巨大。

“近年來，中國燃氣發(fā)電一直處于微虧或者微盈的狀況。燃氣發(fā)電兩大關(guān)鍵因素：一是天然氣價格，二是運維成本?！比A電電力科學研究院有限公司汽機及燃機技術(shù)部主任趙玉柱如是說，“以運維成本為例，F(xiàn)級燃機每年檢修費用五千萬左右，一個大修周期（大概10年）下來，燃氣電廠賺的錢幾乎都支付了維護費用?！?/p>

因此，要想推動燃氣發(fā)電的長遠發(fā)展，降低運維成本是關(guān)鍵，但這絕非易事：

如何扭轉(zhuǎn)這種局面？現(xiàn)在看燃氣發(fā)電行業(yè)利用數(shù)字化技術(shù)手段來降低成本是必然之路。“我們需要將電科院多年在電力行業(yè)服務的經(jīng)驗、知識和算法與各種數(shù)字化技術(shù)相融合，實現(xiàn)燃氣輪機等各種設(shè)備的檢測、預警診斷和優(yōu)化決策?！壁w玉柱表示道。

1+N模式為智慧運維打個樣

在數(shù)字化時代，燃氣發(fā)電的運維管理方式正在發(fā)生革命性變革。遠程監(jiān)測與故障診斷這種基于實時數(shù)據(jù)和狀態(tài)的維護方式被認為是最重要的發(fā)展方向。

如何理解遠程監(jiān)測與故障診斷？即實時采集燃機運行過程所產(chǎn)生的各種數(shù)據(jù)，然后將數(shù)據(jù)傳輸、存儲和管理，再通過監(jiān)測模型和診斷模型對數(shù)據(jù)內(nèi)在價值進行分析與挖掘，從而預測燃機性能衰退及未來運行狀態(tài)，并給予科學的決策建議，以降低維護成本和優(yōu)化燃氣運行條件。

事實上，國外燃機設(shè)備廠商近年來紛紛加碼遠程監(jiān)測與故障診斷的布局，正在構(gòu)筑新的壟斷優(yōu)勢。趙玉柱直言：“燃機的控制系統(tǒng)和運維已經(jīng)成為卡脖子問題，必須解決這個瓶頸?！?/p>

但解決“卡脖子”僅僅依靠科學研究并不夠，還需要技術(shù)、工程和產(chǎn)業(yè)各方面協(xié)同推進。為此，華電電科院攜手中國電子云、國電南自華盾公司聯(lián)合攻關(guān)，打造出國內(nèi)首個行業(yè)機燃機智慧運維平臺，填補國內(nèi)空白。

據(jù)悉，該平臺基于國產(chǎn)化自主可控的設(shè)備和技術(shù)，采用“1+N”云邊協(xié)同、運管分離的部署架構(gòu)，在電廠側(cè)重點建設(shè)預警診斷、性能分析、運行優(yōu)化等9大業(yè)務模塊；在集團側(cè)重點建設(shè)決策中心、監(jiān)管中心等4大中心；在行業(yè)側(cè)重點建設(shè)燃機診斷運維服務平臺和生態(tài)，支持新產(chǎn)業(yè)、新模式。

該平臺充分利用云邊協(xié)同場景的優(yōu)勢和特點，構(gòu)建起全新的燃機運維體系，猶如為運維打造了“眼、手、腦”，實現(xiàn)燃機設(shè)備的全面感知，并且進行分析優(yōu)化和預測預警：

目前，該平臺已經(jīng)部署在五家電廠十余臺機組，并且在實際運維過程中得到成功檢驗。例如，在浙江某機組中，該平臺預警模塊準確預測到三號機組燃燒排煙溫度分散度異常、聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)凝結(jié)水泵線圈溫度異常和速比閥故障預警，避免設(shè)備非停和更大的設(shè)備隱患。“僅僅一個運行指標的管控與優(yōu)化，就可以避免運行方式不當導致的損失，每年能夠節(jié)約50-100萬?！壁w玉柱補充道。

據(jù)悉，后續(xù)華電集團20多家電廠60余臺機組也將陸續(xù)接入該智慧運營平臺。

啟示，電力行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型該如何做

電力行業(yè)關(guān)系到國計民生，電力企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重要性毋庸置疑。

如今，在云計算、大數(shù)據(jù)、AI、物聯(lián)網(wǎng)等數(shù)字化技術(shù)的驅(qū)動下，電力企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型明顯提速，業(yè)務開始全面走向數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化，并且積極探索管理和商業(yè)模式的創(chuàng)新。與此同時，電力企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型不僅僅是在技術(shù)層面對于各種新數(shù)字化技術(shù)的應用，更是組織架構(gòu)、業(yè)務模式的一場變革。

而中國電子云與中國華電在燃機智慧運維上聯(lián)合攻關(guān)，猶如為電力企業(yè)的數(shù)字化和智能化提供一把鑰匙，為電力行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型打造一個極好范例。

首先，中國電子云能夠“讀懂”行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的趨勢。大批資深行業(yè)顧問，對于各大行業(yè)的業(yè)務現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢有著極深理解，可以為包括電力企業(yè)在內(nèi)的各種央企數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供專業(yè)建議與方案。

以數(shù)據(jù)治理為例，不把數(shù)據(jù)標準統(tǒng)一，很難在云端進行機器學習和數(shù)據(jù)價值的挖掘。但是燃氣電廠部署了各種信息系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫類型也是多種多樣，信息孤島叢生，數(shù)據(jù)標準不統(tǒng)一，數(shù)據(jù)價值實現(xiàn)困難。為此，中國電子云從發(fā)電行業(yè)業(yè)務角度出發(fā)，實現(xiàn)華電燃氣發(fā)電企業(yè)的數(shù)據(jù)規(guī)范性、標準化，構(gòu)建起安全、完善的數(shù)據(jù)治理體系。

中國系統(tǒng)副總裁鄧東旭介紹，“在發(fā)電能源的數(shù)據(jù)治理領(lǐng)域需要兩類顧問：其一，需要有行業(yè)背景，能理解燃機發(fā)電業(yè)務；其二需要懂得數(shù)據(jù)要素和數(shù)據(jù)治理相關(guān)產(chǎn)品與服務的技術(shù)顧問?！?/p>

其次，中國電子云基于先進的PKS全棧技術(shù)體系，從底層芯片、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫到數(shù)據(jù)中臺、AI中臺、運維應用體系，在基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域每一個環(huán)節(jié)都能夠提供專業(yè)的技術(shù)、產(chǎn)品和方案，并且在供應鏈、服務等各方面提供完善保障。

“去年整個IT產(chǎn)品的供應鏈極為緊張。但是，中國電子云與華電電科院緊密配合，在服務器硬件產(chǎn)品下線、部署安裝、系統(tǒng)調(diào)試上線等方面全力合作，確保了智慧運維云平臺的順利上線?！编嚃|旭補充道。

第三，類似燃機智慧運維云平臺這樣的聯(lián)合攻關(guān)項目，有利于整個電力行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型和長遠發(fā)展。燃機智慧運維云平臺定位就是行業(yè)級的燃機運維平臺，致力于整合燃機產(chǎn)業(yè)鏈的上下游資源，通過數(shù)據(jù)要素的的聚合和流通賦能產(chǎn)業(yè)鏈，解決上至設(shè)備制造、下到設(shè)備檢修維護等整個產(chǎn)業(yè)鏈條的挑戰(zhàn)。

“類似燃機智慧運維云平臺的方案對于整個中國電力行業(yè)發(fā)展都極具意義與價值。中國電子云希望在垂直領(lǐng)域構(gòu)建更多類似方案，從應用到基礎(chǔ)設(shè)施實現(xiàn)全棧一體化的自主可控。這也是中國電子集團一定要承擔的使命與責任。”鄧東旭最后表示道。

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