“少一些概念炒作，多一些基礎(chǔ)研究。加強(qiáng)產(chǎn)、學(xué)、研、用深度合作，踏踏實(shí)實(shí)開展信息控制技術(shù)和電站設(shè)備特性的基礎(chǔ)研發(fā)與工程示范，努力將工作做到底層去!燃煤電站已經(jīng)逐漸具備向智能化發(fā)展的條件，現(xiàn)在要推動控制、信息系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化，深入開展信息控制領(lǐng)域的“中國芯”基礎(chǔ)研究;深入研究燃燒、熱力系統(tǒng)、冷凝等設(shè)備動態(tài)特性模型，建立基礎(chǔ)模型庫”中國工程院院士、清華大學(xué)原副校長倪維斗在中國能源研究會節(jié)能減排中心與華北電力大學(xué)國家大學(xué)科技園聯(lián)合舉辦“2018年智慧電廠論壇(第一期)”上發(fā)表演講時如是說。

中國工程院院士清華大學(xué)原副校長倪維斗《燃煤發(fā)電與智能電廠》

智能電廠是我們整個電廠的發(fā)展方向，可能大家都在往這條路上走，我就簡單的說一下我的一些想法。

主要從以下幾個方面說：

中國能源的總體概況。

我們中國人口眾多，隨著社會的不斷發(fā)展，能源需求也越來越大，2015年我國能源消耗總量已經(jīng)達(dá)到了13.6億標(biāo)準(zhǔn)煤，在我國缺油少氣的資源條件下，靠什么來滿足?

現(xiàn)在我們中國能耗占全世界能耗的百分之二十三，以煤為主是我國資源使用不可變化的事實(shí)，其他替代能源只能是輔助能源，而不能成為主力。以天然氣為例，中國每年需要進(jìn)口280億立方米的天然氣，這就相當(dāng)于2700萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤，全國天然氣計(jì)劃在2025年左右使用量要達(dá)到3600億，也就是2.6億標(biāo)準(zhǔn)煤的規(guī)模，但是目前來源還不清楚。核電目前的裝機(jī)是3364萬千瓦，發(fā)電量占全國總量的3.5%，規(guī)劃是在2030年裝機(jī)1.2億，目前估計(jì)是遇到一些困難。據(jù)我了解現(xiàn)在地方上的居民對建核電很有反感，不愿意在自己周圍建設(shè)核電站，因?yàn)楦u事件對大家教訓(xùn)很深，所以即使可以上馬1.2億千瓦，也只相當(dāng)于1億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。

我們的油資源也是缺乏的，需要大量進(jìn)口，進(jìn)口依存度超過百分之九十。水電目前是7億千瓦的裝機(jī)，技術(shù)可開發(fā)的是5.5億千瓦，經(jīng)濟(jì)可開發(fā)的4.4億千瓦，也只相當(dāng)于4億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。水電裝機(jī)容量現(xiàn)在已經(jīng)到了3.32億千瓦，開發(fā)到了75%，剩下的1億千瓦就包括雅魯藏布江，需要很多國際問題需要解決，不是說開發(fā)就可以開發(fā)的。所以加起來天然氣占2.6億標(biāo)準(zhǔn)煤，核電1.1億標(biāo)準(zhǔn)煤，水電3億噸，再加上風(fēng)電、光電等加起來不到10億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，相對我們現(xiàn)在消耗的13.6億標(biāo)準(zhǔn)煤來說，也只是個小數(shù)目。所以相對這些能源總數(shù)來說，無論作為基礎(chǔ)能源還是作為風(fēng)能，太陽發(fā)電調(diào)峰機(jī)組，煤電還是最根本的，也是中國能源的根本保障，這個是大家需要清楚的。要做清潔能源，首先是要把煤炭清潔利用。

中國工業(yè)的發(fā)展概況大家都知道很多了。

1949年以來，中國電力工業(yè)持續(xù)高速發(fā)展，2017年的裝機(jī)總量已經(jīng)到了19.8億千瓦，火電機(jī)組占裝機(jī)總?cè)萘康?0%以上，年均平均增長率10.4%，現(xiàn)在供電煤耗也大幅度增加，2009年已經(jīng)趕上了世界平均水平，當(dāng)前我國的煤耗量是1949年的27%，已低于美國、韓國、澳大利亞、印度等國家。我國的資源是將煤作為主要的一次能源，全球范圍來看，能源供給、能源安全等構(gòu)成全球發(fā)展的主要問題，未來我國能源煤炭比重將下降，但其基礎(chǔ)地位不可動搖，本身基礎(chǔ)發(fā)電要靠煤，同時還要為可再生能源進(jìn)行調(diào)峰;從電網(wǎng)需求來說新能源的調(diào)峰需求很大，燃煤發(fā)電將發(fā)揮更大的作為用，所以煤電與可再生能源協(xié)同，同時我們要取決于煤電的革命。

這兩張圖是我們對中國能源的預(yù)計(jì)，左邊這張圖顯示未來還是將煤炭作為主要能源，煤炭、核電、可再生能源將是圖上的距離比例，還有未來我國的裝機(jī)容量來世就是圖上顯示的這樣一個關(guān)系，這是工程院原來做的一些初步研究。

第二方面就談到電站信息控制技術(shù)的發(fā)展概況。

因?yàn)樾畔⒓夹g(shù)控制層大概有這樣幾個方面：

技術(shù)設(shè)備層：鍋爐、汽機(jī)、泵、風(fēng)機(jī)、輸煤、磨煤機(jī)等等，設(shè)備控制層DCS系統(tǒng)、PRC等;生產(chǎn)控制層發(fā)展也很快，標(biāo)志性的就是SIS系統(tǒng);管理信息層就是MES系統(tǒng)。

技術(shù)設(shè)備層這幾年發(fā)展都很快，我們在上學(xué)的時候就是機(jī)械液壓系統(tǒng)，主要是機(jī)械液壓調(diào)節(jié)運(yùn)行、模擬公平電壓調(diào)節(jié)、數(shù)字電壓調(diào)節(jié)等方面;鍋爐主要是從汽包爐到直流爐，現(xiàn)在大規(guī)模超超臨界的循環(huán)流化床，所以主機(jī)輔機(jī)的特性越來越好，機(jī)理也越來越清楚。在機(jī)理建模化方面我們做了大量的工作，為信息控制技術(shù)的發(fā)展提供了基礎(chǔ)條件，我們要想控制好的話就要仔細(xì)了解被控對象的動態(tài)特性。

就電站信息控制技術(shù)的發(fā)展概況來說，第一階段就是就地控制，第二種階段集中控制，第三階段計(jì)算機(jī)控制，第四階段集散控制。

控制技術(shù)的發(fā)展升級保障了電站的安全運(yùn)行，并為設(shè)備精細(xì)化管理、運(yùn)行優(yōu)化等提供了有利條件。

雖然和利時等廠商推出了國產(chǎn)的DCS產(chǎn)品，包括華北電力大學(xué)也出了自己的DCS產(chǎn)品，但核心的MPU芯片主要還是依靠進(jìn)口。現(xiàn)在由于各方面的研究，我們中國也做了很多工作，SIS平臺我們?nèi)A北電力大學(xué)也做了很多工作，在控制技術(shù)的基礎(chǔ)上衍生出局部優(yōu)化監(jiān)測軟件，進(jìn)而逐步發(fā)展出廠建信息監(jiān)控系統(tǒng)，一定程度提高了運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，國外實(shí)時數(shù)據(jù)庫的PI和EDNA占比較高，SIS系統(tǒng)中高級模塊僅開展了局部的嘗試，距智能監(jiān)控監(jiān)督尚有較大差距。

電站管理信息系統(tǒng)的發(fā)展。第一階段是手工方式的數(shù)據(jù)處理，第二階段是電子數(shù)字處理系統(tǒng)，第三階段是管理信息系統(tǒng)。

管理信息系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展，大大提高了MES系統(tǒng)電站管理工作的工作效率，也更好的保障了安全生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，但MES系統(tǒng)中的大量數(shù)據(jù)沒有得到充分挖掘和利用。

設(shè)備控制技術(shù)的發(fā)展大幅度提高了技術(shù)的穩(wěn)定性，推動了電廠的工作重心由安全運(yùn)行向精細(xì)化、高效益轉(zhuǎn)變。