你是否想象过这样的画面:偌大的火力发电厂里,不再需要工人们在高温高压设备间频繁穿梭,取而代之的是智能机器人精准巡检、AI系统自动调控、大数据实时优化运行……

  这不是科幻电影,而是正在发生的能源革命。

  2021年3月,我国首次提出构建新型电力系统,为全球电力可持续发展提供了中国方案,拉开了电力行业绿色低碳转型的大幕。在这场革命中,煤电的智能化升级不仅是技术迭代,更成为保障能源安全、实现“双碳”目标的重要支撑。

  作为能源央企排头兵,国家能源集团国神公司正以智慧电厂建设为突破口,推动传统火电从依赖人力经验向数据驱动、智能运营转变,为构建新型电力系统注入强劲动力。

  从“人力坚守”到“智能运维”

  装备含“新”量重新定义电厂生产

  在国神府谷电厂工作多年的燃料部专工程波,以往每天都要沿着数百米的输煤皮带往返巡检。

  煤粉飞扬、噪声轰鸣,一步一步地走、一眼一眼地看,是他多年工作的真实写照:“最怕的就是皮带跑偏、撕裂,一分钟可能几十吨煤就撒出去了。”

  判断险情,大多依靠经验与直觉。

  像他这样的老师傅,在不少电厂仍是“宝贝”。他们每日行走数万步,坚守在高温、高压、高噪声的一线,记录数据、排查隐患,不能有丝毫疏忽。汽轮机区域的高温高压蒸汽、电气GIS室可能发生的泄漏,无一不是重大风险源。

  人工巡检,既辛苦,又危险。

  改变,始于2021年。

  这一年,国家能源集团积极响应国家号召,高起点谋划电力产业智慧化转型,选取11家火电单位作为试点建设智慧电厂,国神府谷电厂名列其中。

  一年之后,当程波再次站上巡检路线,身后已多了一支看不见的“智能巡检队”:AI摄像头自动识别仪表读数,精度达小数点后两位;红外热成像仪实时捕捉泄漏风险;物联网传感器直连中央系统,设备状态一目了然……

  他最担心的输煤皮带,如今已实现全天候无人巡检,系统可对跑偏、堵煤、撕裂等问题进行毫秒级响应和自动化处理。

  厂里还来了“新工友”:10千伏电压高压配电室内,搭载机械臂的巡检机器人精准完成倒闸操作,以往需两人协同的高风险作业,如今无声、高效、零失误;锅炉清渣仓内,具备3D视觉和耐高温材质的机械臂正进行全封闭清渣,彻底告别高温高粉尘的人工作业时代……

图为国神公司河曲电厂巡检机器人对电气开关进行检查

  这仅是冰山一角,电厂许多环境恶劣、高风险的作业如今都由这些“新工友”代劳。

  “智能,不是取代人,而是把人从危险、重复、高强度劳动中解放出来,去做更富创造性的工作。”府谷电厂智慧电厂建设专责张超表示。

  从“经验判断”到“数据驱动”

  数据含“金”量点亮电厂发展未来

  设备智能化只是智慧电厂建设的起点。真正释放变革能量的,是数据。

  在数字时代,数据已成为新型生产要素,是企业提质增效、实现高质量发展的核心引擎。谁读懂数据、用好数据,谁就能占得先机、优化运营、赢在未来。

图为国神准东公司运行人员佩戴AR智能头盔在汽机房执行巡检任务

  那么,电厂运行中产生的海量数据,究竟该如何利用?

  ——在花园电厂,国神公司部署“DeepSeek”大模型作为AI智慧中枢,接入数百个传感器与影像设备,实现设备异常识别准确率超95%,非计划停机时间减少40%,年节约标煤数万吨;

  ——在河曲电厂,智能监盘系统通过人工智能技术,从海量数据中构建预警模型,实现设备健康实时诊断与故障预测,极大缓解了传统模式下人员负担重、响应慢的难题;

  ——在府谷电厂,集控中心大屏上,“锅炉污染率”曲线实时波动。系统自动提示“屏过区域污染值升高,建议启动吹灰”,值班员一键确认,吹灰装置随即运行。以往依赖老师傅经验的定期操作,如今由数据精准驱动,仅此一项,年节约燃煤近万吨;

  ——在准东电厂,国神公司以数字化战略为牵引,成功推动统一数据中台的落地试点应用。不仅实现数据“一次录入、全域共享、多次复用”,从根源上打破信息壁垒,更依托该中台实现报表自动生成,减少人工成本与误差,让数据快速转化为决策“金钥匙”……

图为国神哈密煤电公司花园电厂三维数字孪生平台

  国神公司依托工业互联网技术,推进大数据、物联网、云计算、人工智能等新兴技术与发电产业的深度融合,应用智能传感设备、先进检测技术及关键参数软测量技术,精确采集生产数据,并利用智能AI建模与控制技术优化生产过程,借助全程自动控制与集中监控,实现发电系统自动化运行。通过数据分析与挖掘,实现故障诊断和设备健康管理,有效提升设备可靠性和使用寿命,实现状态检修与预测性维护。

图为国神府谷电厂智能巡检监控系统远程监控设备状态

  然而,数据孤岛和系统不通问题仍是制约电厂数智化转型的瓶颈。

  为此,国神公司以“纵向打通、横向融通、时间贯通”的数据整合路径,在府谷电厂构建统一平台及三大中心(生产、安全与经营中心),集成包括ERP、财务和法务等在内的多类管理系统,开发了44个移动应用模块,实现电厂运营全面覆盖,纵向打通层级,横向融通专业,时间上贯通过去、现在与未来,为决策提供前瞻性支持。

  “数据正成为新型‘煤炭’——越使用越活跃,越挖掘越有价值。”国神公司电力管理部主管马驰说。

  从“火电支撑”到“多能互补”

  系统含“智”量赋予电厂绿心慧质

  在新型电力系统建设的浪潮中,随着新能源装机容量快速增长,电力系统结构正由“集中式发电”转向“多能互补”,煤电的角色正在转变:不再仅是基荷电源,更承担调节器、备份源和系统稳定器的角色。

  “风光资源充足时,需压低负荷甚至停机备用;夜间、无风或枯水期时,则须快速响应、满发保供。煤电正逐渐转变为一种‘灵活能源’。”国神公司电力管理部主任陈鹏说。

图为国神准东煤电公司准东电厂智能巡检机器人检查电厂设备

  2021年,煤电行业全面启动“三改联动”,国神公司迅速规划布局,推进机组灵活性改造。目前,公司所属哈密、准东煤电等单位的12台机组已具备20%负荷深度调峰能力,符合新一代煤电机组深度调峰标准,公司24台煤电机组全部达标,灵活性深度调峰能力增加1916兆瓦。

  然而,如何使机组在频繁调峰中始终保持最佳状态?如何实现火电厂与风电、光伏及储能等的协同运行?这些成为煤电融入新型电力系统必须面对的“必答题”。

  答案,依然指向智慧电厂。

  “‘三改联动’是基础,智慧电厂则是实现煤电真正‘灵活’的关键。”技术支持中心智能电厂专业工程师韦碧瑾介绍,“通过智能发电控制、自适应调度算法及多能协同模型,打造煤电数字化的‘神经中枢’和‘智能躯体’,让电厂可实时响应电网指令,动态优化运行状态,在确保安全的前提下,实现电网对每克煤、每方气、每缕风、每束光的最大化利用。”

图为国神准东煤电公司电厂输煤皮带智能巡检机器人

  2025年8月26日,国务院发布《关于深入实施“人工智能+”行动的意见》,明确提出“推动产业全要素智能化升级,助力传统产业转型升级,开辟战略性新兴产业与未来产业的新发展赛道”。这正是国家能源集团和国神公司多年来探索的方向:不仅要实现发电智能化,还要助力电力系统更加协同、开放与绿色。

  目前,国神公司已高标准建成府谷电厂一座智慧电厂,正在快速推进准东电厂、花园电厂、河曲电厂的智慧电厂建设。

  从依赖人力到智能运维、从经验判断到数据驱动、从单一火电到多能互补,国家能源集团国神公司正以更加开放、融合与智能的姿态,持续赋能新型电力系统构建,为能源领域的“中国方案”贡献更多实践与示范。