AI赋能产业升级 中国神华煤电一体化如虎添翼

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国华冉静热电厂

记者王雪晴编辑徐锐

一个装机容量为95万千瓦的发电厂，负责北京十分之一的供热，为大约200万居民提供家庭用电，你需要多少人来管理它？答案是:30。其中，不仅包括生产经营人员和技术人员，还包括党务、财务和管理人员。

这是神华(601088)-国华冉静热电厂首个“智能电站”示范工程。信息化和人工智能技术给老电厂带来了新的变化，也使中国的电力工业从1.0依靠人工的时代和2.0自动运行的时代，跨入了3.0智能发电的时代。发电厂的员工已经摆脱了汗流浃背、蓬头垢面的形象，成为一个眼观八方、耳听八方的高效管理者。

日前，“上海证券交易所质量银行——我是股东”课题组赴中国神华，30多名中小投资者实地参观了智能电站，真切感受到新一轮科技进步给电力行业带来的变化。

第一个吃螃蟹的智能发电站

距北京中央商务区中心19公里处，有一座花园式发电厂，名为国华冉静热电厂。它是北京东北热电中心的一部分。目前正在运行一套总装机容量为950兆瓦的蒸汽-燃气联合循环机组，该机组已于2015年8月正式投产。这是中国神华首个“智能电站”示范工程，也是中国智能程度最高、员工人数最少的绿色生态电站。

“当时，我们是业内第一个吃螃蟹的人，并成立了一个顶级的智能制造设计团队。”国华冉静热电厂的工作人员告诉记者:“我们向ge学习尖端科技，向核电学习安全管理，去以色列和京东学习形象识别，最后将先进的ict技术融入电厂生产业务，完成了智能化。发电系统的顶层设计。”

据介绍，国华冉静热电厂采用了30多项先进技术，其中设备数据中心最能体现电厂的智能化生产。数据中心通过三维设计和三维数字化移交实现可视化，整合了设备设计、施工、生产、运行、缺陷、维护和管理的全部数据，构成了大数据应用的数据库，实现了设备的全生命周期控制，提高了设备的可靠性。国华冉静热电厂也是中国第一个广泛应用三维设计的电厂。"我厂最大的建设成就是实现了生产过程的数字化表达."上面的工作人员自豪地说道。

事实上，在规划冉静热电厂时，中国神华的初衷是整合各种技术，用信息覆盖所有业务。据上述工作人员介绍，在安全监控中，由于发电厂都是高温、高压、带电和蒸汽设备，发电厂中的每个开关和设备都有标记，后台可以实时监控设备状态是否安全。每次执行操作时，系统都会实时判断，只有当所有指标都合格时，才允许操作，从而保证了现场的安全。

它是各种先进技术的综合应用。今天，这个智能电站已经成为“一键启停、无人值守、全员值班”的信息电站。工人可以在发电厂的任何地方及时收到预警信号，并从“人们盯着数据”转变为“数据在寻找人”。该电厂总装机容量为950mw，只有30名管理人员，其高效运行为电厂带来了可观的利润。

闪电哨兵很“机智”

如果说电是现代人类文明的血液，那么发电厂就是造血机器之一。如果发电厂发生重大事故，不仅会发生机器毁坏和人员死亡的悲剧，还会严重影响人民的生活。中国神华刚刚投入使用的智能巡检机器人(300024，诊断单元)“闪电哨兵”，利用科技的力量为电力安全保驾护航。

“闪电哨兵”今年9月刚刚参加了央视的“机智”节目，一夜之间成了电厂的红人。

这个“闪电哨兵”有两只大眼睛，看起来像“机器人故事”的主角，集成了许多传感器。例如，它的两只眼睛具有可见光图像分析和红外成像测温功能；机身两侧有声音采集和声音分析软件，具有人耳般的功能；还有红外线和声音传感器，可以感知周围的环境；还有一个无线传输装置，使机器人能够与后台的智能数据分析系统实时连接，并将采集到的数据实时传输到后台进行大数据对比分析，使机器人和智能电站形成一个有机的整体。

工作人员曾要求Leightsentinel与电厂的10名高级技术人员进行人机竞赛，并在一个近1500平方米的汽包平台上，从100多台机器设备(包括6台高温高压蒸汽储存锅炉、73台影响蒸汽温度的设备和84台影响蒸汽压力的设备)的300多个设计检查点中发现了一个独特的模拟故障点。可以说，这个困难就像大海捞针。

一般来说，在汽包平台50度以上的高温环境下，人类能承受的极限检查时间为45分钟。过去，工人在汽包平台上的工作时间约为20分钟，因为进入这种环境后，不到10分钟就会大汗淋漓，呼吸困难。除高温外，鼓楼平台仍处于嘈杂的环境中，这也将影响人们对事物的感知和判断。在这样的环境下，人们根本无法长时间工作。

然而，“闪电哨兵”完全不受上述因素的影响。虽然“闪电哨兵”不能爬得很高，但它有360度左右的扭矩和180度上下的扭矩，可以被它视野内的所有设备探测到。此外，闪电哨兵可以在6米的距离内对具有测温功能的区域内的管道进行成像，并可以在一秒钟内定位哪个管道温度过高，工作人员可以根据判断结果快速隔离泄漏点。

“事实上，在闪电岗哨的后面，有一个非常强大的数据分析和处理系统，这是我们工厂近年来的所有数据。即使有100个技能大师，他们的经验也比不上闪电哨兵。”工作人员说。

在那次比赛中，试验组模拟了一个低压汽包的供水阀开度的异常变化。供水阀影响蒸汽锅炉的水流，安全值为70%。故障模拟是从初始安全值25%爬升到70%的过程。如果机组继续在70%以上的供水口工作而不进行任何处理，机组将跳闸，发电机将停止，失去的电力将影响约200万居民的正常用电。值得一提的是，在正常情况下，预热锅炉会自动报警并自动调节水流量，但问题组决定关闭设备的自动报警和调节功能。

那么，人和机器都可以在没有自动报警的情况下完成故障排除吗？结果，机器人赢了。人们很难判断阀门开度从正常值到异常值的变化趋势。当检查员检查时，阀门开度值仍在正常范围内，这使得很难引起注意。然而，通过连续的扫描和测量，机器人发现数值迅速上升的异常现象，然后发出警报。

足智多谋、克敌制胜不仅是人工智能的胜利，也是中国神华利用技术提高电厂运行效率和安全性的体现。

受益于重组中央企业的前景是可以预料的

2017年11月，国电集团和神华集团正式合并，成为国家能源投资集团有限公司..中国神华是一家a股公司，拥有更强大的股东背景。

就股东实力而言，重组集团形成了八大产业，即煤炭、火电、水电、新能源、交通、石化、科技和金融。其业务分布在31个省、自治区、直辖市和10多个国家和地区。一些主要关键技术保持国际领先，具有独特的煤电、港口、航运一体化运营模式，为国家能源投资集团打造世界级企业奠定了坚实基础。

《上海证券报》记者获悉，中国神华现阶段将重点关注煤炭开采与销售、铁路、港口、航运等相关业务。除储备2800万千瓦以上的优质火电资产外，还将通过与国电电力(600795)合资参与电力行业投资，享受电力行业投资收益。

“重组后，中国神华的煤炭市场更加广阔；电力业务区域市场份额较高，竞争力较强；交通供给更加充裕；煤电线路口综合运行辐射范围更广；协同效应的覆盖面较大。这有利于中国神华业务的长期稳定发展。”中国神华相关负责人表示。

未来，中国神华将继续深化煤炭业务，积极拓展电力、铁路、港口、航运、煤化工等煤基产业链下游产业的“煤路港航”垂直一体化运营模式。各行业间的有效协调是中国神华核心竞争力的保证。

“深化煤电一体化经营是中国神华的长远方向，今后我们还有很多工作要做。”在回答中小投资者的提问时，上述负责人表示:“今后，公司除了依靠自身的成长，还将依靠并购来收购国能集团的一些优质资产，实现企业的快速成长。”

值得一提的是，今年10月，国家发展和改革委员会、国家能源局发布了《关于加强政策支持进一步推进煤电联营的通知》(发改办[2019]1556号)，进一步强化了优质煤产能释放、煤矿产能置换指数、火电上网电量及电量交易、铁路跨区域运输、煤电一体化辅助电价等方面的政策激励。这是中国神华的又一项优惠政策。

下一步，中国神华将通过技术创新、管理创新和制度机制创新，全面提升煤矿的智能开采水平，有效减少煤矿从业人数，实现无人化、少人化生产。具体来说，公司计划在2021年底前完成一套智能矿用标准系统、两套智能掘进成套技术设备和两台国产智能矿用卡车；上湾、金街、步连塔煤矿建成3个智能矿井示范工程、5个智能矿井应用平台、6种采矿机器人、10个智能工作面和20个智能选煤厂，为国家能源集团打造世界级能源集团提供了有力支持。