西門子發電服務集團CEO:只有做到及時預防、積極響應才是數字化電廠發展的意義
改革開放以來,我國電力裝機已實現從5700萬千瓦到17.8億千瓦的階段性跨越,電力工業的發展已能有力支撐經濟社會的發展需求。如今,電力行業已從初期的高速度增長階段跨越為高質量發展階段,促進能源結構轉型、構建環境友好型社會已成為現階段電力行業發展的硬性要求。
西門子作為一家老牌德國工業集團,已在全球的工業轉型中積累了豐富的數字化發展經驗。在不久前發布的西門子2018財年第二季度報中,西門子實體業務(Industrial business)利潤額達到了23億歐元,實體業務利潤率為11.0%。財報顯示,該季度的強勁業績主要受益于數字化工業集團的杰出表現。西門子股份公司總裁兼首席執行官凱颯(Joe Kaeser)在6月6日舉辦的“一帶一路”國際合作論壇上說:“西門子數字化業務的表現非常好,目前是世界上開展數字化業務最大的工業集團,參考過去幾個季度的財務數據,市場份額不斷增長,遠超競爭對手。”
西門子如何將這些工業成果運用到中國市場,助力中國能源轉型是現今值得探討的話題。
能源結構轉型推動發電行業數字化升級
西門子發電服務集團首席執行官Tim Holt認為,發電行業正向著“3D”方向轉變,即去碳化(De-carbonization)、去中心化(Decentralization)、數字化(Digitalization)。
從2015年5月國務院印發《中國制造2025》行動計劃開始,我國就持續聚焦發展智能、綠色的先進制造業,隨后連續發布了《關于推進“互聯網+”智慧能源發展的指導意見》、《關于深化“互聯網+先進制造業”發展工業互聯網的指導意見》等一系列利好數字化工業發展的政策文件,指引著數字化發展的方向。
Tim Holt預測:“到2030年,全球可再生能源裝機將占到新增裝機容量的87%,分布式發電比重將達到65%,35%的發電容量將是客戶的自建電廠。” Tim Holt指出:“現存的大部分電廠在過去的設計中主要考慮的是基礎負荷的保障,但如今,隨著能源轉型的發展,電廠的運行狀況從全年滿負荷發電向部分負荷運行甚至停機的狀態轉變,電廠的需求也從基礎負荷保障向發電的可靠性、靈活性、可利用性和更低的成本、更優的風險管理轉變。資產所有者由過去關注硬件投資,逐步轉向數字化服務等軟件投資。”
智能化運營使發電行業實現清潔、高效的目標
截止2017年底,我國煤電裝機容量已達到9.8億千瓦,煤電占我國電源總裝機容量的55.2%,同比降低了2.1%;2017年我國煤電投產3404萬千瓦,同比降低26.3%,煤電裝機增速降至2000年以來的最低水平。煤電占比下降、增速放緩已是我國電力行業的大趨勢。按我國電廠的設計壽命和基礎電源的長期定位來看,這些現存電廠至少還得運行近30年,而這些電廠在市場化的大背景下要想維持競爭力只能更清潔、靈活,獲得更優的發電性能。Tim Holt舉例:“在美國,大部分電廠已有30年的運行周期,這些電廠可能每年只有幾周的時間用來發電以供應基礎負荷。那么他們必須利用智能技術,壓低發電成本,提高啟動期的發電效率,抓住盈利窗口期以滿足全年運營資本支出等費用。另外一些電廠平時也不是滿負荷運行,就必須要做到隨時靈活調整,但在調整的過程中又要保證環保。清潔、高效的要求就只能通過智能來實現。”
除了對單個電廠進行數字化改造以期實現清潔、高效的目標,西門子還基于自己的MindSphere物聯網操作系統進行機群的集成運營。2017年10月,西門子與華潤電力簽署協議,將為其旗下機群部署集成化聯網遠程運營中心。該遠程運營中心將借助MindSphere對華潤電力19臺機組進行集成和聯網,以提高機群透明度,從而進行資產診斷和運營優化,幫助提高電廠的運營效益。Tim Holt表示:“本次遠程運營中心項目是西門子數字化電廠解決方案的標桿。通過對電廠發電機組相關數據進行數字化接入、集成及分析,西門子將為電廠提供有助于改善性能、提高可靠性和可用性的分析和建議。”
只有做到及時預防和積極響應才能達到“智慧”的目標
Tim Holt表示:“西門子在提供數字化服務還是處于初創階段,其數字化業務組合主要分為三個部分,第一部分為提升性能,比如在用電高峰時段利用軟件滿足用電需求,實現超額發電;第二部分是滿足合規要求,例如開發控制氮氧化物排放量的應用;第三部分為風險管理,即利用相關軟件對設備進行早期預防與維修,預防機組非計劃性停機。”
在德國,西門子正在推出“電廠4.0”,即全自動無人值守電廠。Tim Holt介紹:“電廠4.0實現了在電廠總部安排專人對電廠進行遠程控制的目標。西門子還將進一步研發以無人機和攝像頭替代人員對電廠進行每日巡檢以達到無人值守的目標。同時,它可以預先診斷出哪些零件可能發生故障,甚至在早期預警時就能自己下單備件,并安排維修活動和日程。未來,它還會在有遠程專家的支持下減少現場助手的人員數量。”
Tim Holt表示:“現在大多數電廠都有自己原本的控制系統,但是這些系統只存在于收集數據而不是智慧地使用數據。數字化電廠要做到‘智慧’的層面不只要有大量的數據,更要通過數據分析讓電廠人員了解機組的運行狀態,做到提前預防并積極響應。只有在碰到問題之前或之時快速地解決問題才是數字化電廠的意義所在。德國4.0電廠的最終目標也就是實現自預防、自響應的高度智慧標桿。”
責任編輯:售電小陳
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