【前言】“十三五”圓滿收官,“十四五”揚帆啟航。為了鼓勵廣大團員青年為“十四五”高質(zhì)量發(fā)展建言獻策,充分調(diào)動團員青年參與企業(yè)管理、關心企業(yè)發(fā)展的積極性,營造人人愛企業(yè)、人人為企業(yè)的濃厚氛圍,為集團公司二次創(chuàng)業(yè)、做強做優(yōu)匯聚青春智慧,集團公司團委組織開展了“青話高質(zhì)量,建言十四五”征集活動。截至目前,全系統(tǒng)共征集論文704篇、金點子建議1735個。經(jīng)過層層審核篩選,共推薦論文178篇、“金點子”建議481個參加終評。即日起,本欄目將陸續(xù)刊發(fā)部分征文建議。
2020年中國向國際社會承諾“二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值,努力爭取2060年前實現(xiàn)碳中和”。雖然我國能源結(jié)構正在發(fā)生快速而深刻的變革,風電、光伏等綠色清潔發(fā)電形式成為能源供應增量的主體,但是中長期來看,煤電仍舊為發(fā)電行業(yè)的主力軍和集團公司的主營業(yè)務,如何積極為“碳達峰”和“碳中和”做出貢獻,如何利用新技術實現(xiàn)節(jié)能減排,是煤電企業(yè)亟需思考規(guī)劃的課題。
一、智能數(shù)字化建設實現(xiàn)節(jié)能
目前化石能源發(fā)電機組各項效率接近發(fā)展瓶頸,“智慧大唐、數(shù)字電廠”建設就是要依托智能DCS、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、大數(shù)據(jù)運算等自主可控的智能控制策略和信息處理手段,以集成先進可靠成熟技術的應用創(chuàng)新為主,以探索研究領先技術的原始創(chuàng)新為輔,以提高生產(chǎn)效益為導向,充分挖掘利用機組現(xiàn)有各種設備信息、數(shù)據(jù),以發(fā)電過程的數(shù)字化、自動化、信息化、標準化為基礎,以大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)為平臺,建設基于集成智能傳感與執(zhí)行、智能控制與優(yōu)化、智能管理與決策等技術的智能電廠一體化管理控制平臺,形成一種具備自學習、自適應、自趨優(yōu)、自恢復、自組織的智能發(fā)電運行控制管理模式,把公司生產(chǎn)、經(jīng)營、管理行為數(shù)字化、信息化、標準化、智能化,實現(xiàn)更加安全、可靠、經(jīng)濟、環(huán)保的生產(chǎn)目標,達到“智能監(jiān)控、自主運行、無人干預、少人值守”的現(xiàn)代化智能電廠運行水平。
我們要利用人工智能技術,融合電力專家多年的經(jīng)驗,通過持續(xù)學習歷史數(shù)據(jù)和實時數(shù)據(jù),產(chǎn)生具有價值的洞察。研發(fā)具備設備預警、設備診斷、能耗分析、自動品質(zhì)評估、燃料分析、負荷優(yōu)化、技術監(jiān)控和以可靠性為中心的檢修等功能模塊,幫助電廠降低煤耗,提高設備可靠性,在滿足環(huán)保要求的同時兼顧經(jīng)濟效益,實現(xiàn)“智慧大唐、數(shù)字電廠”目標。
將其他行業(yè)成熟的可大范圍推廣實踐技術轉(zhuǎn)化、引進、消化、吸收、再創(chuàng)新,是實現(xiàn)發(fā)電企業(yè)進一步提高節(jié)能效率的快速有效途徑。
二、跟蹤實踐CCUS技術實現(xiàn)減排
碳捕集、利用與封存(carbon capture, utilizationand storage,CCUS)是在碳捕獲與封存(CCS)技術基礎上發(fā)展起來的新技術,它把捕集到的CO2進行提純,繼而投入新的生產(chǎn)過程中,實現(xiàn)循環(huán)再利用,并產(chǎn)生一定的經(jīng)濟效益。CCUS技術可以捕集發(fā)電和工業(yè)過程中使用化石燃料所產(chǎn)生的多達90%的CO2,防止CO2進入大氣,而當前尚無其他成熟技術可以達到如此之高的脫碳水平。
CCUS在我國的發(fā)展從2000年后正式啟程,被認為是解決我國以煤為主能源體系低碳化發(fā)展的重要戰(zhàn)略性技術之一。經(jīng)過近20年的發(fā)展,我國已初步形成了CCUS發(fā)展的技術體系。
發(fā)電企業(yè)CO2捕集技術可以分為燃燒前捕集技術、燃燒后捕集技術和富氧燃燒技術。捕集后的CO2需要有效加以利用。CO2的利用技術多種多樣,主要可分為化學利用、地質(zhì)利用、生物利用3類。據(jù)統(tǒng)計,如果我國每年能夠?qū)?0%的燃煤電廠改造為部署有CO2捕集裝置的燃煤電廠,則每年可減排CO2約3.5億噸,這對于我國完成CO2減排目標具有重大意義。
因此,具有大規(guī)模減排潛力的CCUS技術是集團公司未來減少二氧化碳排放、保障能源安全、構建生態(tài)文明和實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要手段。
三、新形勢下的節(jié)能減排降本增效建議
為實現(xiàn)集團公司“十四五”規(guī)劃,服務“碳達峰”“碳中和”、推進低碳綠色發(fā)展,實現(xiàn)“打造‘綠色低碳、多能互補、高效協(xié)同、數(shù)字智慧’的世界一流能源供應商”愿景,在發(fā)電節(jié)能減排降本增效方面,建議:
一是加快化石能源發(fā)電機組智能數(shù)字化建設,大范圍推廣先進可靠成熟技術,鼓勵前沿引領技術應用轉(zhuǎn)化,實現(xiàn)發(fā)電企業(yè)進一步提高節(jié)能效率;
二是緊密跟蹤CCUS技術的發(fā)展,作為長期發(fā)展技術儲備,積極探索實踐,重點建設示范工程,爭做CCUS技術領頭兵;
三是在重點關注化石能源+CCUS技術的同時,還要關注可再生能源+CCUS,儲能+CCUS的集成技術新方向,以構建低碳多元功能體系;
四是積極參與碳交易相關技術研究,通過碳交易市場獲得碳減排效益,實現(xiàn)降成本增效益。
綜上所述,通過“智慧大唐、數(shù)字電廠”建設和“CCUS”技術實踐可以實現(xiàn)煤電機組的深度節(jié)能減排,建立碳減排-碳捕捉-碳轉(zhuǎn)化-碳交易的結(jié)構性發(fā)展路線。集團公司在實現(xiàn) “碳達峰”“碳中和”目標的進程中,既要安全穩(wěn)定保民生,又要研究創(chuàng)新做引領,爭取成為美麗中國建設的領軍企業(yè),為全面建設社會主義現(xiàn)代化國家提供堅強能源保障。
【作者簡介】
袁世通,男,36歲,博士研究生,中國大唐集團科學技術研究院有限公司華中電力試驗研究院(大唐華中電力試驗研究院),高級工程師。2004年-2015年在華北電力大學科研學習期間,主要研究方向為復雜系統(tǒng)建模與優(yōu)化控制;2015年-至今在大唐華中電力試驗研究院工作期間,主要負責科技成果產(chǎn)品化工作。榮獲2018年度中國電機工程學會“青年人才托舉工程”被扶持人,先后發(fā)表論文15篇,專利20項,轉(zhuǎn)件著作權7項,獲得全國電力職工獎一等獎1項、中國電力創(chuàng)新獎一等獎1項、集團公司科技進步一等獎2項。
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