以“兩化融合”引領(lǐng)智慧電廠發(fā)展

徐文進(jìn)

習(xí)近平總書(shū)記指出，要“加快建設(shè)制造強(qiáng)國(guó)，加快發(fā)展先進(jìn)制造業(yè)，推動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能和實(shí)體經(jīng)濟(jì)深度融合”。對(duì)于已經(jīng)進(jìn)入工業(yè)化后期的江蘇而言，全面推進(jìn)信息化和工業(yè)化深度融合，是貫徹新發(fā)展理念、提升發(fā)展水平、建設(shè)“強(qiáng)富美高”新江蘇的重大戰(zhàn)略選擇。盡管當(dāng)前清潔能源迅猛發(fā)展，但在未來(lái)一定時(shí)期內(nèi)，煤炭仍將是一次能源的重要依靠力量。煤炭的清潔高效利用，成為當(dāng)前我國(guó)能源戰(zhàn)略的努力方向?；痣娖髽I(yè)具有良好的信息化基礎(chǔ)，借助“兩化融合”契機(jī)，推動(dòng)智慧電廠建設(shè)，將進(jìn)一步提升協(xié)同管理水平和資源利用效率，對(duì)我國(guó)能源發(fā)展具有深遠(yuǎn)意義，也與我國(guó)的能源發(fā)展戰(zhàn)略相契合。

一、推進(jìn)全省智慧電廠建設(shè)恰逢其時(shí)

智慧電廠是信息化與智能化技術(shù)在發(fā)電領(lǐng)域的高度發(fā)展與深度融合，主要體現(xiàn)為大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、可視化、先進(jìn)測(cè)量與智能控制等技術(shù)的系統(tǒng)化應(yīng)用。其基本架構(gòu)包括智能感知層、智能控制層與智能管控層，其主要特征是泛在感知、自適應(yīng)、智能融合與互動(dòng)化，其主要目標(biāo)是通過(guò)整合電廠運(yùn)行監(jiān)控、故障診斷、安全管理、物資供應(yīng)和設(shè)備維護(hù)的全過(guò)程，利用數(shù)據(jù)挖掘、先進(jìn)算法和預(yù)測(cè)控制等智能方法，實(shí)現(xiàn)事故的事前預(yù)警、事中控制，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的優(yōu)化控制、優(yōu)化調(diào)度，讓經(jīng)營(yíng)分析更智慧、管理決策更科學(xué)、資源利用更高效。發(fā)展智慧電廠，即恰逢其時(shí)又意義重大，主要體現(xiàn)在以下三個(gè)方面。

重大發(fā)展戰(zhàn)略的引導(dǎo)，是智慧電廠發(fā)展的“指明燈”。2019年政府工作報(bào)告指出，要“打造工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，拓展‘智能+，推動(dòng)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)改造升級(jí)”。國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)也推出了《關(guān)于推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》，推動(dòng)化石能源生產(chǎn)清潔、高效、智能化。江蘇省以“兩化”深度融合為切入點(diǎn)，啟動(dòng)實(shí)施了大中型企業(yè)智慧化推進(jìn)工程，實(shí)現(xiàn)大中型企業(yè)電子商務(wù)應(yīng)用全覆蓋和智能化裝備技術(shù)改造大提升，信息技術(shù)逐步融入工業(yè)研發(fā)設(shè)計(jì)、產(chǎn)品裝備、生產(chǎn)管理和市場(chǎng)服務(wù)。為響應(yīng)政策號(hào)召，作為電力生產(chǎn)的主力軍，火電企業(yè)應(yīng)因勢(shì)而謀、應(yīng)勢(shì)而動(dòng)，積極探索智慧電廠的發(fā)展道路。

信息技術(shù)和人工智能技術(shù)的突飛猛進(jìn)，是智慧電廠發(fā)展的“助推器”。發(fā)電企業(yè)自存在以來(lái)便擁有大量的數(shù)據(jù)和繁雜的控制系統(tǒng)，需要通過(guò)記錄、監(jiān)測(cè)、分析大量數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行設(shè)備的操作和控制。20世紀(jì)80年代以前，火電廠監(jiān)控系統(tǒng)為常規(guī)儀表，監(jiān)控系統(tǒng)只是實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的監(jiān)視和控制。80年代中后期，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)快速發(fā)展，集散控制系統(tǒng)（DCS）和汽機(jī)數(shù)字電液控制系統(tǒng)（DEH）逐步得到應(yīng)用。20世紀(jì)90年代，機(jī)組控制和聯(lián)鎖保護(hù)功能得以完善，在線性能計(jì)算、指標(biāo)分析等功能出現(xiàn)。進(jìn)入21世紀(jì)以后，隨著通信技術(shù)、信息處理技術(shù)和芯片制造技術(shù)的進(jìn)步，安全儀表系統(tǒng)（SIS）、管理信息系統(tǒng)（MIS）等管理系統(tǒng)的應(yīng)用，電廠的管理水平和管理體制發(fā)生了根本變化。近年來(lái)，5G、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等信息化前沿科技的興起與發(fā)展，成為智慧電廠發(fā)展強(qiáng)有力的“助推器”，給傳統(tǒng)火電企業(yè)向信息化、智能化發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

火電企業(yè)自身轉(zhuǎn)型需要，是智慧電廠發(fā)展的“原動(dòng)力”。在經(jīng)濟(jì)新常態(tài)下，電力市場(chǎng)改革不斷深入，電力行業(yè)形勢(shì)不斷變化?；痣娖髽I(yè)發(fā)展呈現(xiàn)出兩個(gè)新的特征：一是機(jī)組利用小時(shí)數(shù)持續(xù)走低，靈活性調(diào)峰運(yùn)行成為新常態(tài);二是動(dòng)力煤成本維持高位，摻燒劣質(zhì)煤成為新常態(tài)。特別是電力輔助服務(wù)和電力現(xiàn)貨市場(chǎng)的快速發(fā)展，對(duì)火電企業(yè)快速響應(yīng)電力市場(chǎng)變化、快速響應(yīng)電網(wǎng)升降負(fù)荷需求提出了更高要求。近期，國(guó)務(wù)院推動(dòng)完善燃煤機(jī)組上網(wǎng)電價(jià)形成機(jī)制，促進(jìn)電力市場(chǎng)化交易，降低企業(yè)用電成本。這對(duì)正處于激烈競(jìng)爭(zhēng)發(fā)展環(huán)境下的火電企業(yè)而言，處境更加艱難。依賴傳統(tǒng)管理方式和現(xiàn)有自動(dòng)化模式，已經(jīng)難以適應(yīng)用電負(fù)荷需求快速變化的新形勢(shì);通過(guò)傳統(tǒng)技術(shù)改造等途徑，在現(xiàn)有技術(shù)條件下挖潛增效空間已十分有限，新材料、新工藝應(yīng)用也面臨瓶頸。因此，探索智慧電廠建設(shè)，利用人工智能、大數(shù)據(jù)分析和控制優(yōu)化系統(tǒng)等信息化手段，使發(fā)電更安全、更清潔、更高效，成為火電企業(yè)的迫切需要。

二、江蘇智慧電廠建設(shè)存在的問(wèn)題

總體來(lái)看，江蘇省火電企業(yè)智慧電廠建設(shè)開(kāi)局良好。然而，一方面伴隨著能源供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革和電力市場(chǎng)改革的不斷深入，智慧電廠建設(shè)遇到了一些新情況、新變化。另一方面，江蘇智慧電廠建設(shè)仍處于起步和探索階段，距離實(shí)現(xiàn)安全、高效、綠色、智能的目標(biāo)仍有一定差距。當(dāng)前，全省智慧電廠項(xiàng)目的發(fā)展普遍存在以下問(wèn)題。

對(duì)智慧電廠的認(rèn)知不足，項(xiàng)目建設(shè)缺少標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。一是片面理解智慧電廠概念。智慧電廠建設(shè)主要圍繞三個(gè)方面，即感知、協(xié)同、優(yōu)化，分別對(duì)應(yīng)智能感知、智能控制和智慧管控三個(gè)層級(jí)。優(yōu)化是最終目的，感知是基礎(chǔ)，協(xié)同是手段。有些企業(yè)不能正確理解三者之間的關(guān)系，在建設(shè)智慧電廠的過(guò)程中本末倒置，一味強(qiáng)調(diào)信息集成、智慧管理，而忽視了生產(chǎn)過(guò)程的優(yōu)化。二是缺乏標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范引導(dǎo)。智慧電廠是隨著信息技術(shù)發(fā)展而產(chǎn)生的新生事物，其建設(shè)的構(gòu)架、模式尚缺乏相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。雖然國(guó)家層面頒布了一些鼓勵(lì)引導(dǎo)政策，但大多數(shù)還屬于意見(jiàn)建議或方向性的指引，并未對(duì)智慧電廠的建設(shè)提出詳細(xì)具體的標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范。因此，目前智慧電廠建設(shè)存在較大隨意性，存在盲目和混亂等問(wèn)題。

對(duì)智慧電廠建設(shè)急于求成，脫離企業(yè)自身生產(chǎn)實(shí)際。一是項(xiàng)目缺乏系統(tǒng)性謀劃。智慧電廠的建設(shè)橫向涵蓋設(shè)計(jì)、制造、基建、運(yùn)營(yíng)、退役全過(guò)程，體現(xiàn)全生命周期管理，縱向上還要打通設(shè)備制造商、安裝檢修公司、集團(tuán)級(jí)層面之間的信息交互和數(shù)據(jù)聯(lián)通。然而，當(dāng)前智慧電廠建設(shè)出現(xiàn)盲目一擁而上的情況，基本沒(méi)有系統(tǒng)性謀劃，忽視底層基礎(chǔ)和層級(jí)互通，也跟不上自動(dòng)化、信息化領(lǐng)域出現(xiàn)的新技術(shù)、新動(dòng)向，在建設(shè)過(guò)程中既走了彎路，又造成了資金浪費(fèi)。二是忽視企業(yè)自身需要。不少電廠急于追求各種新名詞，熱衷于打造形象工程，沒(méi)有立足于解決火電機(jī)組迫切需要解決的實(shí)際問(wèn)題。有的認(rèn)為搞智慧電廠就是進(jìn)行自動(dòng)化升級(jí)，用技術(shù)手段堆砌智慧概念，用虛擬現(xiàn)實(shí)、無(wú)線定位、生物識(shí)別等技術(shù)的簡(jiǎn)單運(yùn)用來(lái)定義智慧電廠，而沒(méi)有與主機(jī)、主設(shè)備緊密關(guān)聯(lián)，以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的優(yōu)化。對(duì)于火電靈活性調(diào)峰、低負(fù)荷下環(huán)保設(shè)備穩(wěn)定性提升、主輔設(shè)備運(yùn)行優(yōu)化、重要設(shè)備事故預(yù)警診斷等提升火電企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵問(wèn)題關(guān)注明顯不夠。

對(duì)智慧電廠關(guān)鍵技術(shù)掌握不夠，缺少優(yōu)秀復(fù)合型人才。一是關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用存在“痛點(diǎn)”。在實(shí)際運(yùn)用中，有兩個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題影響著智慧電廠有效發(fā)揮作用。首先是大數(shù)據(jù)樣本的修正和補(bǔ)充能力較差?；痣娖髽I(yè)浩如煙海的數(shù)據(jù)測(cè)點(diǎn)不可避免地會(huì)失效，并反饋回錯(cuò)誤數(shù)據(jù)或造成數(shù)據(jù)缺失。大數(shù)據(jù)平臺(tái)如何剔除異常數(shù)據(jù)、補(bǔ)充缺失數(shù)據(jù)，為系統(tǒng)正確判斷設(shè)備狀態(tài)，是目前數(shù)據(jù)感知方面的“痛點(diǎn)”。其次是數(shù)學(xué)模型與人工智能算法缺乏有效融合。智能算法通常需要海量數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)學(xué)習(xí)，而傳統(tǒng)數(shù)學(xué)模型與人工智能算法融合能極大提高火電企業(yè)對(duì)數(shù)據(jù)的分析處理能力，但數(shù)學(xué)模型與人工智能算法的有效融合，仍是目前應(yīng)用過(guò)程中的痛點(diǎn)。二是相關(guān)人才十分緊缺。智慧電廠旨在減少重復(fù)勞動(dòng)、簡(jiǎn)化操作流程，但并非完全取代人的能動(dòng)性。相反，在智慧電廠的建設(shè)和使用過(guò)程中，對(duì)高端人才的需求反而更加突出。智慧電廠的成功建設(shè)，關(guān)鍵在人才。智慧電廠是信息化、智能化與發(fā)電企業(yè)深度融合的產(chǎn)物，對(duì)人才的要求也大大提高，既要精通發(fā)電技術(shù)，又要深諳信息技術(shù)，但擅長(zhǎng)兩個(gè)學(xué)科的復(fù)合型人才目前十分緊缺，這在很大程度上阻礙了智慧電廠的快速發(fā)展。

三、推進(jìn)江蘇智慧電廠建設(shè)的對(duì)策建議

智慧電廠建設(shè)是一個(gè)“學(xué)習(xí)—實(shí)踐—再學(xué)習(xí)—再實(shí)踐”的過(guò)程，不能一蹴而就，必須緊緊依托江蘇省“兩化融合”的政策環(huán)境，久久為功。

加強(qiáng)政策引導(dǎo)，樹(shù)立示范標(biāo)準(zhǔn)。建議把智慧電廠建設(shè)上升為江蘇省能源發(fā)展重要試點(diǎn)方向，融入兩化融合整體布局，加強(qiáng)對(duì)智慧電廠建設(shè)的有序引導(dǎo)，統(tǒng)一建設(shè)目標(biāo)、實(shí)施流程、評(píng)價(jià)指標(biāo)，結(jié)合江蘇實(shí)際制定相應(yīng)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)建議對(duì)在智慧電廠建設(shè)中取得實(shí)效、有良好示范作用的企業(yè)予以宣傳，對(duì)達(dá)標(biāo)的“兩化融合”貫標(biāo)企業(yè)，給予信息化投入費(fèi)用加計(jì)扣除的稅收優(yōu)惠政策，參照高新技術(shù)企業(yè)享受所得稅優(yōu)惠稅率等扶持政策，激發(fā)企業(yè)持續(xù)推進(jìn)智慧電廠建設(shè)的動(dòng)力?；痣娖髽I(yè)自身要加強(qiáng)與有關(guān)部門的溝通協(xié)調(diào)，積極參與智慧江蘇、智慧園區(qū)等示范工程試點(diǎn)，參加相關(guān)管理體系貫標(biāo)評(píng)定，梳理總結(jié)建設(shè)進(jìn)程中的成熟經(jīng)驗(yàn)與失敗教訓(xùn)。

從困擾企業(yè)的實(shí)際問(wèn)題出發(fā)，有序推進(jìn)項(xiàng)目發(fā)展。一是堅(jiān)持問(wèn)題導(dǎo)向。智慧電廠的重點(diǎn)是服務(wù)于生產(chǎn)發(fā)電，建議集團(tuán)公司和發(fā)電企業(yè)要牢牢把握智能發(fā)電這個(gè)核心，以生產(chǎn)過(guò)程的關(guān)鍵問(wèn)題、機(jī)組運(yùn)行的核心設(shè)備、企業(yè)管理的重點(diǎn)業(yè)務(wù)為突破點(diǎn)，以優(yōu)化設(shè)備控制、優(yōu)化設(shè)備預(yù)警診斷、優(yōu)化設(shè)備運(yùn)維和優(yōu)化經(jīng)營(yíng)決策為導(dǎo)向。既要勇于創(chuàng)新、大膽突破，也要穩(wěn)扎穩(wěn)打、逐步發(fā)展，著力解決火電企業(yè)在新常態(tài)下追求高質(zhì)量發(fā)展的“痛點(diǎn)”、難點(diǎn)。二是堅(jiān)持有序發(fā)展。智慧電廠建設(shè)覆蓋火電企業(yè)生產(chǎn)管理的全系統(tǒng)、全過(guò)程，涉及面廣、任務(wù)量大，建議集團(tuán)公司按照政府引導(dǎo)政策，積極構(gòu)建智慧電廠標(biāo)準(zhǔn)體系、研發(fā)體系和生產(chǎn)體系，健全智慧電廠建設(shè)交流合作機(jī)制，提前謀劃布局，按照“數(shù)字化建設(shè)、物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)、模型化建設(shè)、智能一體化建設(shè)”四個(gè)步驟有計(jì)劃推進(jìn)，使各個(gè)電廠之間信息融合，各個(gè)功能模塊之間協(xié)調(diào)配合，以點(diǎn)帶線，以線帶面，避免出現(xiàn)無(wú)序、無(wú)效的投資。

以創(chuàng)新破解關(guān)鍵技術(shù)難題，注重人才引進(jìn)培養(yǎng)。一是堅(jiān)持創(chuàng)新發(fā)展。在智慧電廠的建設(shè)過(guò)程中，創(chuàng)新是第一推動(dòng)力。建議整合政府、企業(yè)、科研院所和高校等優(yōu)勢(shì)資源，不斷完善以政府為主導(dǎo)、以企業(yè)為主體、以院校為支撐的技術(shù)創(chuàng)新體系，打造高質(zhì)量的產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟、產(chǎn)品創(chuàng)新聯(lián)盟與行業(yè)技術(shù)推廣平臺(tái)。要為關(guān)鍵共性技術(shù)、前沿引領(lǐng)技術(shù)、顛覆性創(chuàng)新技術(shù)提供“試驗(yàn)田”，用創(chuàng)新破解制約智慧電廠推進(jìn)的技術(shù)性難題。二是堅(jiān)持以人為本。建議各級(jí)政府進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)復(fù)合型人才的引進(jìn)，為智慧電廠相關(guān)的復(fù)合型高端人才提供優(yōu)厚政策條件。利用好江蘇高校多、企業(yè)多的先天優(yōu)勢(shì)，打通高端人才和優(yōu)秀企業(yè)之間的壁壘，讓人才進(jìn)得來(lái)、留得住。集團(tuán)公司和發(fā)電企業(yè)要用好現(xiàn)有技術(shù)人才資源，加強(qiáng)對(duì)內(nèi)部人才的多元化培養(yǎng)，“送出去”學(xué)，“請(qǐng)進(jìn)來(lái)”教。不僅要學(xué)習(xí)發(fā)電技術(shù)，而且要學(xué)習(xí)先進(jìn)的信息技術(shù)，以智慧電廠建設(shè)助推復(fù)合型人才成長(zhǎng)，以復(fù)合型人才成熟促進(jìn)智慧電廠建設(shè)。

突出數(shù)據(jù)集成，堅(jiān)持集中管控和整體協(xié)同。數(shù)據(jù)集成是智慧電廠建設(shè)的基礎(chǔ)。在火電企業(yè)全生命周期內(nèi)，要堅(jiān)持?jǐn)U大數(shù)字化集成范圍，注重信息系統(tǒng)的集成和融合，運(yùn)用智能設(shè)備、物聯(lián)網(wǎng)等，在安全生產(chǎn)、設(shè)備運(yùn)維、指標(biāo)監(jiān)測(cè)、經(jīng)營(yíng)管理等各個(gè)環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)信息化、數(shù)字化、智能化。對(duì)于建設(shè)初期未納入數(shù)字化范圍內(nèi)的設(shè)備，有計(jì)劃地實(shí)施數(shù)字化改造，努力將各種設(shè)備歸集在數(shù)據(jù)一體化平臺(tái)。管控集中是智慧電廠建設(shè)的關(guān)鍵。在生產(chǎn)環(huán)節(jié)，要結(jié)合實(shí)際利用好數(shù)據(jù)一體化平臺(tái)，積極應(yīng)用智能設(shè)備和先進(jìn)人工智能算法，不斷提升智能優(yōu)化、智能診斷、智能檢修、智能運(yùn)營(yíng)、智能安防和網(wǎng)源協(xié)調(diào)能力。在管理環(huán)節(jié)，充分運(yùn)用數(shù)據(jù)一體化平臺(tái)、管理標(biāo)準(zhǔn)化系統(tǒng)等，增強(qiáng)經(jīng)營(yíng)管理的智能化管控能力，利用好各類便攜式智能終端，開(kāi)發(fā)各類型業(yè)務(wù)的智能化應(yīng)用，提升集中管控、大數(shù)據(jù)分析和遠(yuǎn)程智能辦公水平。整體協(xié)同是智慧電廠建設(shè)的目標(biāo)。應(yīng)注重通過(guò)信息化、自動(dòng)化手段推動(dòng)多業(yè)務(wù)集成，實(shí)現(xiàn)火電企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)行、市場(chǎng)營(yíng)銷和經(jīng)營(yíng)決策全過(guò)程的協(xié)同管理，并建立起與之相適應(yīng)的智慧化技術(shù)與管理模式。使之既能實(shí)現(xiàn)個(gè)體目標(biāo)最優(yōu)，又能實(shí)現(xiàn)綜合目標(biāo)最優(yōu)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)管理流程、決策機(jī)制的優(yōu)化與變革。

（作者系中共江蘇省委黨校第18期中青年干部培訓(xùn)一班學(xué)員，江蘇國(guó)信揚(yáng)州發(fā)電有限公司黨委書(shū)記、董事長(zhǎng)）

責(zé)任編輯：劉志剛