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京东给电厂锅炉提效,跨界杀入火力发电领域!

作者:   发布时间:2019-05-05

     提要

     首个实验项目已将锅炉热效率提高0.5%,一台60万千瓦机组年节约燃料费用200多万元。若在全国2000多家电厂推广,每年可为火电行业节约燃煤消耗、污染治理等成本70亿元。
京东将寻找不同型号、不同规模、不同运行条件的锅炉继续实验。今年内计划完成约20家电厂建设,明年再做40家左右。若能进一步复制,不仅将助推火电行业发展,对于我国人工智能的发展也将有重大价值。

     通过科学的数据统计和算法,实时掌握燃煤锅炉运行状态,并以此为依据,得出在什么时间送多少煤、风和水——面对复杂多变的锅炉系统,精准而个性化的“定制方案”渐成现实。
     记者近日从京东集团获悉,依托大数据、人工智能等新技术建立的智能化解决方案,该集团正在布局火电领域,帮助电厂降低用能、节约成本。在国家能源集团南宁电厂,首个实验项目已将锅炉热效率提高0.5%,一台60万千瓦机组年节约燃料费用200多万元。“若在全国2000多家电厂推广,每年可为火电行业节约燃煤消耗、污染治理等成本70亿元。”京东集团副总裁、京东数字科技副总裁、京东城市总裁郑宇如是说。
精准控制火电运行
     作为“电商巨头”,京东为何涉足与现有业务毫无关联的火电领域?
     郑宇告诉记者,一次偶然的机会,有电厂负责人提出,可否利用大数据功能预测煤炭价格,以更好掌握煤炭市场走势。“在我国,70%以上的电力仍在依靠火电。我们了解到,利用更少的煤产出更多的电,同时排放更少的污染物,其实是电厂的一致需求。如果仅关注煤价一项指标,价值其实不大,电厂的关键诉求是提升效率。”
     “效率问题长期有人研究,但在我国火电行业水平已达世界领先、燃煤锅炉效率已超90%的基础上,进一步提升并非易事。”郑宇坦言,为突破局限,以“AI+大数据”技术优化火电系统的思路应运而生。
     所谓“AI+大数据”,是一项用以建设智能城市的综合技术。通过对数据信息的深度挖掘、互联互通,总结出针对大数据特有的管理及人工智能算法,可为城市定制智能化建设方案,并打造城市操作系统,以管理城市的能源、交通、环境等各项资源。
     郑宇认为,对于火电机组而言,任一环节变化均可能影响燃烧结果,若能更合理地控制“燃烧”这一动态过程,效率便有望突破。“于是,我们借助‘AI+大数据’控制锅炉运行工艺,进一步做到精准化。比如在合适的时间,根据锅炉状态,送入合适的煤、风和水,自动调节其温度和状态,尽量提高运行效率、降低污染排放。”

     锅炉热效率提升0.5%
     “这一方式有点像大家熟知的AlphaGo思路,集大数据、大计算、大策略为一体,而燃煤锅炉就好比棋盘。”郑宇进一步指出,围棋棋盘共有361个交叉点,变化相对有限,而锅炉系统工艺复杂、运行充满变化。“例如一个锅炉有1.5万个传感器测点,各个阀门的开关及送风、送水、磨煤机的速度等均为变量。而且,由于不停运转、磨损,一周之前的锅炉和现在可能完全不同,两年前的数据也许压根没用。如何在连续变量存在的情况下精准控制,是一大难点。”
     郑宇坦言,因服务对象的特殊性,无法获得免费样本,更不可能像下围棋一样免费试错。“如果试验不当,锅炉可能直接爆炸,一定程度上增加了技术开发难度。”
     对此,京东技术团队通过仿真模拟、动态修正等不断尝试,分析处理机组不同负荷段大数据,由此解决“连续变量”带来的难题,得出燃煤锅炉的最优控制策略,一举突破使用物理或化学方式的传统优化路径。
     “这不仅仅停留在理论层面,我们已率先与国家能源集团达成合作。实验项目已通过国家能源集团专家组验收,鉴定意见显示,‘锅炉系统运行参数达到了现有工况下最优’‘锅炉热效率提高0.5%’。”郑宇介绍,“别小看该数值,电厂效率本已达90%以上,再提高0.5%实属不易。以此计算,一台60万千瓦机组每年可节约燃料费用200多万元。”

     推广前景可期
     在完成首个示范的基础上,记者了解到,京东还将继续在能源行业推广“AI+大数据”技术。
     “一家电厂的成功只是开始。下一步,我们将寻找4—5家不同型号、不同规模、不同运行条件的锅炉继续实验。今年内计划完成约20家电厂建设,明年再做40家左右。若能进一步复制,不仅将助推火电行业发展,对于我国人工智能的发展也将有重大价值。”郑宇表示。
     郑宇透露,京东目前还在燃气等领域展开谋划。“例如管道‘跑冒滴漏’是燃气公司比较头疼的问题,每年因此损失十几亿元。为做好检修、监督等工作,燃气公司需要花费大量人力、物力。但管道又多又长,每个地方都能靠人工吗,如何安排检修路线更合理,哪些环节更易出错?通过人工智能加大数据技术,即可给出更科学的参考方案。目前,已与北京燃气达成初步合作,相关产品正在研发。”
     而针对“AI+大数据”给传统能源行业带来的作用,郑宇进一步解释:若将城市计算平台比作面粉机,各部门的零散数据比作麦子,通过数字网相关技术,可在看不出麦子“原型”的情况下将其磨成面粉、制成馒头,真正做到原始数据不出户。既保证数据安全、互通,也让“馒头”更有价值。“破除信息孤岛、打破数据壁垒,结合能源行业特性,达到事半功倍的效果。”