節能的信息化助燃劑

黃征宇

加強節能減排工作是電力企業履行社會責任、提升競爭力的必然選擇。為實現這一目標，努力建設資源節約、環境友好的綠色能源企業，在電力企業信息化建設過程中，加強對燃料從入場、入爐燃燒到灰渣處理、廢氣排放等各個環節的全方面管理控制和精細化管理，利用聯機分析處理、數據挖掘、數理統計分析、人工智能、運籌規劃模型等先進技術，成為一種新的趨勢。

建設節約型能源企業

如何突破節能的瓶頸，必須針對發電企業生產營運的新特點、新難點，在原燃料管理解決方案的基礎上，進行新一代燃料智能化管理解決方案的研發，通過物聯網等IT技術與燃料管理變革深度融合，釋放發電企業更多的管理潛能。這是國電集團信息中心副主任杜永勝的一個觀點。據了解，這個方案目前已在國電集團進行了應用推廣。

燃料管理信息系統是國電集團“GDI93”九大業務體系之一。系統于2010年2月開始建設，2011年1月在全集團24家分子公司、113家火電廠正式上線。為適應集團、分子公司、火電廠三級燃料管理模式需求，系統從“統一規劃、集中部署、規范數據審核、統一數據出口、規范合同處理、統一工作平臺管理”等方面著手，采用成熟、先進的體系結構，建設了涵蓋“基礎體系管理、上報數據、審核數據、綜合查詢、數據圖表、內部信息平臺、工作平臺、輔助決策分析”等模塊的集團燃料管理信息系統，為集團、分子公司、火電廠各級燃料管理工作提供有力支持。

該系統擁有強大的數據處理能力，可同時處理高達10億條信息記錄，采用客戶端數據交互與服務端數據交互結合的方式，確保了海量數據交互的實時性和準確性；系統提供智能輔助決策功能模塊，利用BI數據庫的優勢，建立多個挖掘主題，從點、線、面全方位創新分析模式，實現了對“日報數據”、“月度數據”、“市場信息”的分析，以多層次、多維度、圖形化的方式展示集團、分子公司和火電廠的燃煤進、耗、存信息，同時深入分析市場煤價走勢，輔助管理者根據燃料周期數據及市場信息，及時調整工作方式、策劃，提升決策能力；系統支持短信平臺，通過短信的方式定時發送時間、內容維護以及發送指標維護，做到定時催報、指標提醒。

隨著電煤價格的劇烈波動與IT信息技術的高速發展，國電集團敏銳意識到智能化技術發展為發電企業燃料管理變革提供新的保障，通過智能化的燃料過程管理、燃煤摻配管理及數字化煤場管理，提升燃煤可控性，降低燃料成本，實現管理效率、效益雙提升。因此，自2012年1月開始，國電集團開始要求集團下屬企業加大力度開展燃料智能化管理建設，并在同年6月，正式啟動電廠燃料智能化管理建設實施，加強對燃料從入場、入爐燃燒到灰渣處理、廢氣排放等各個環節的全方面管理控制和精細化管理。

對燃料的數據挖掘

上海外高橋第三發電有限公司是國內1000MW超超臨界機組的節能降耗技術與實踐的佼佼者，在馮偉忠總經理看來，電力企業落實節能減排工作的核心在于發電環節，在這個環節，信息技術應用對節能的作用主要體現在生產控制和設備管理兩個方面。在電力生產控制方面，通過信息技術的應用，將不同煤質的煤，按照合理的比例進行配煤摻燒，能夠提高煤炭燃燒的充分性、降低單位發電量燃料消耗成本，減少單位燃煤含硫、含硝廢氣的排放量。在設備管理方面，通過加強設備管理，提高設備運行的可靠性、穩定性，降低資源損耗，實現節能、降本增效的目標。

對于國內發電企業來說，從發電企業集團層面、二級運營公司層面，到基層電廠層面，不同管理層級對于燃料管理所涉及到的所有業務環節，存在著三個緯度的業務邊界，即集團縱向管控的垂直業務信息邊界、橫向業務協同的一體化運營信息邊界、企業創新發展的內部管理信息邊界。由于信息邊界的存在，導致集團層面對于燃料市場信息的搜取存在信息壁壘，不能有效地指導二級公司對下屬電廠進行協同，基層電廠不能靈活機動地制定準確的燃料計劃并高效執行。因而，對于燃料的管控，發電企業集團需在內部建立起自上而下的統一的信息化平臺。

從電廠燃料采購、入廠檢驗、質量控制的角度，要嚴格控制入廠煤的數量和質量數據的準確性，對入廠煤的數量檢驗和煤質檢驗數據需要能夠長期保存、實時查詢，能實現對不同批次的來煤進行質量比對，對燃料入廠、計量、采制化的全業務過程進行實時監控，建立燃料管理的全生命周期管理信息化手段。

遠光GRIS集團燃料管理解決方案提供了新形勢下從發電集團到基層電廠的全面管理解決方案。在入廠煤環節，通過智能Ic卡管理方案規范車輛管理；在計量環節，通過實時采集器自動采集軌道衡、汽車衡、皮帶電子秤燃煤數量信息；在采制化驗環節，通過與電廠采制樣機系統無縫集成，實現數據的三級編碼和加密、解密，地杜絕了人為因素的影響。通過在燃料入廠、采制化環節對設備進行信息化管理和數據抽取，能夠有效保證燃料的數量和質量，降低單位發電量成本，達到降本增效的目的。

在煤場管理方面，實施數字化煤場管理，對燃煤進行分堆存放管理，按照來煤入庫單自動計算煤場區域進煤的數量、質量，自動讀取皮帶電子秤數據，建立存煤檔案，利用GPS實時監控顯示煤場煤堆數量和質量，為人廠、入爐調度和摻燒加倉提供實時存放信息。在燃料入爐發電的過程中，全部采用優質煤和全部采用劣質煤都是不經濟的做法，方案提供自動計算燃料消耗，結合燃料存儲管理，自動生成混配摻燒的最佳方案。此外，還支持對綜合入爐消耗、庫存盤點、反平衡消耗三組燃料消耗數據進行消耗統計分析，能夠合理準確的確定月發電煤耗。通過在燃料入爐摻燒環節，利用信息化手段，合理配煤、科學摻燒，能夠幫助電力企業降低單位發電量耗能，提高燃料的充分燃燒率，減少發電企業單位發電量含硫、含硝廢氣、廢水的排放量。

此外，GRIS運用ETL（數據抽取、轉換、裝載）將發電企業燃料管理數據整合成一個集中的、標準的、可比的分析數據源。在此數據源的基礎上，利用聯機分析處理、數據挖掘、數理統計分析、人工智能、運籌規劃模型等先進技術，融入先進管理思想和專家團隊的智慧，通過企業整體績效評價、管理駕駛艙、智能多維分析、預警監控、預測預算、數據挖掘知識發現等，為發電企業中高層管理人員、決策者建立起全方位、多層次、綜合地分析和決策支持平臺，幫助領導層改進整體發電流程、科學決策，提高煤炭利用率，促進節能減排，降本增效。

當前，電力企業節能減排已成為一個大趨勢，這樣一個大型的系統工程涉及到燃料入廠、計量、采制化、摻燒，廢水、廢氣排放等多個環節，傳統的管理方式已經不能適應現階段節能減排的工作要求，信息技術是支撐節能減排工作的有效途徑。因此，電力企業必須利用信息化與工業化相融合的手段，緊密圍繞“資源、市場、一體化”的發展戰略，建立突出電力行業特色、橫向集成、縱向貫通的一體化信息系統，在節能減排的同時提升企業效益。