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发电企业数字化:激发数据价值是关键

电厂数字化转型本质在于让数字技术融入真实的电厂业务场景,感知并采集电厂对象、流程、角色的相关数据,通过电厂对象数字化、过程数字化、规则数字化以及AI等先进ICT技术,激发更多数据价值,实现电厂的数字化、智慧化。

当前,以数据资源为关键要素,以现代信息网络为主要载体的数字经济已成为企业和社会经济发展的全新动力,正推动社会生产方式、工作方式、生活方式和治理方式深刻变革。能源行业在数字经济的影响下,产供销储各环节均发生了深刻地变化,5G、人工智能、量子计算、区块链、工业互联网等数字核心技术,正推动智慧电厂、智能电网、智慧能源互联网等智慧能源基础设施建设,将加快智慧能源建设及应用,促进能源生产、存储、输送、消费等各环节智能化升级,推动能源行业向低碳、数字化、智能化转型。

低碳转型:数字化是抓手

十九大报告提出"推进能源生产和消费革命,构建清洁低碳、安全高效的能源体系",要求加快推进从以煤炭发电为主向以清洁低碳能源为主的跨越式发展,构建以源网荷储互动与多能互补为支撑的新型电力系统。随着我国“3060”双碳战略的推进,风电、光伏等新能源的大规模建设,传统火力发电将从主力电源逐步演变为调峰和保底电源,为新能源发展及能源供应保驾护航。

因此,发电企业面临着能源结构调整、新的产业链协同运行、火电灵活性改造、碳资产综合管理等挑战。发电企业需要抓住能源结构调整和数字化转型的机遇期,积极参与新型电力系统建设和企业数字化工作,让数字技术融入业务场景,通过电厂对象、过程、规则的数字化,实现智慧运营科学决策精准服务,才能从容地迎接这些挑战。

结合国资委提出的“产品创新数字化、生产运营智能化、用户服务敏捷化、产业体系生态化”要求,发电企业通过构建安全、高效、绿色的数字化业务体系,实现效益提升和本质安全,通过智慧建设、智慧安全、智慧经营、智慧检修、智慧运行、智慧厂区等应用,使原料生产、采购、运输、存储、发电、市场全产业链智能协同运行,并可实时监测、诊断、分析、报警和反馈生产现场人员、设备等工作状况,实现发电企业的运行运营全过程可度量、可追溯、可监控,向无安全事故、无人值守、无人巡检、低碳减排的“三无一减”智慧电厂演进,见图1。

发电企业数字化:激发数据价值是关键

图1 发电企业数字化演进方向

应用转型:数据与应用分离

在“十三五”期间,我国在推进数字产业化和产业数字化方面取得积极成效,数字技术与业务加速融合,工业企业生产设备数字化水平持续提升,但仍存在以下问题:不同行业、不同区域、不同群体、不同业务间数字鸿沟未有效弥合;数据资源规模庞大,但价值潜力未充分释放;数字化体系及标准需进一步完善。

在发电领域亦是如此,设备数据、运行数据、管理数据无法有效利用,业务系统孤岛林立,数字鸿沟横亘。未来发展,要把握新一轮科技革命和产业革命新机遇,将数据要素作为深化发展的核心引擎,跳出原有数据与系统绑定的藩篱,规范标准,建立统一数据平台,将数据与应用分离,从对象、流程、规则等多个维度管控、利用现有的数据并且激发其价值,见图2。

发电企业数字化:激发数据价值是关键

图2 数据与应用分离的统一数据平台

如今全球IOT接入的设备规模已超200亿,假设每个设备有10个测点,每个测点采集10个数据项的话,那每秒就将产生20000亿项数据,每天就将产生20000亿×864000秒的海量数据。如果把这些数据作为生产要素,能将效率提高1%的话,就可创造660亿美金的价值。然而,如果数据没有被深度挖掘利用,就好比手握一盘散沙无从发力,企业“不敢转”、“不会转”,所谓的数字化转型瓶颈也随之而来。电厂作为重资产型企业,生产设备、作业人员、业务运行类数据,不仅数量多、重要程度高,数据背后的信息更是丰富而有意义。

挖掘价值:构建数据治理体系

分层分级开展数据治理是盘活电厂海量数据的当务之急。国内发电企业的组织架构大多可以划分为集团、二级单位、电厂等三个层级。未来,发电企业要建设大量风电、光伏以及多能互补等复杂系统,需要及时对火力发电及新能源进行灵活配置,并对碳资产进行综合管理。这就要求电厂在灵活稳定运行的前提下,各电厂的业务架构、技术架构、业务流程、业务数据等具备统一性,尤其数据可综合统一调度及管理,因此,发电企业需要构建分层分级的数据治理体系,以支撑可持续发展。

发电企业现存大量业务系统,少则几十,多则成百上千,但因缺乏统一的顶层设计,这些系统大多自成一派互相独立,数据也按不同的业务属性、管理属性分而治之。将滞留分散在各业务系统之间、电厂和集团之间的数据汇集起来并打通共享,实现横向跨系统、纵向跨层级的数据融通管理与分析挖掘,可以支撑发电系统全局一盘棋综合管理。

信息孤岛是全局管控的瓶颈,孤岛中的数据是数据治理之路的绊脚石。不同应用场景数据格式差异较大,不统一标准就难以兼容,数据库接口难以互通,数据无法交互和流动;同时,信息资源为己专用的观念仍普遍存在,对数据共享后的安全性存疑,许多企业不敢、不愿、不能共享数据。要打破瓶颈,实现系统打通数据入湖,需要一个统一的数据平台汇聚全生命周期信息和数据,打破系统独立建设、设备独立运维、部门独立管理的数据孤岛,建立互联互通的数据环境。

海量数据在数字平台上汇聚和交互,通过对数据的灵活应用,业务系统的智慧化交互,并基于平台探索创新应用,构建数据资产,激发更多数据价值,实现电厂的智慧化升级。

建设具有统一规范的技术架构和数据标准,使所有功能层在同一标准体系下运行。通过制定相关标准,才能建立跨层、跨域的技术架构见图3,保证数据贯通,消除信息孤岛和数据壁垒,实现数据服务可使用、能复用,降低新功能开发及部署成本,为业务拓展提供良好的数字沃土。

发电企业数字化:激发数据价值是关键

图3:数据分层及互操作技术架构

数据是未来发展的命脉,发电企业需要具有韧性和灵活性的系统、互联互通的智能基础设施、全新的集成平台,形成以数据为中心的运营方式,从数据中挖掘价值,使其成为业务的核心能力,支持商业模式的演进升级。在可以预见的未来,现代能源体系将迎来全新的数字生态,通过平台引领,激发数据价值,打造发电企业通往低碳、高效业务的快车道。

 

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