1.煤炭市场分析模型——采购策略的依据
影响煤炭供应形势和价格走势的因素复杂,但供求关系的“基本面”是主要因素。供应侧因素包含煤炭产能产量、进出口煤量、全社会煤炭库存、石油与天然气供应、铁路运输运量等情况。需求侧因素包含电力、化工、冶金、建材等行业对煤炭需求,新能源发展规模及发电量,石油与天然气需求情况等。此外,还存在国际、国内宏观经济走势、能源政策、气候状况及突发事件等间接体现在煤炭产运销存数据中的其他因素。
基于煤炭产、运、需、存等量化大数据,通过互联网、云计算、人工智能等信息技术解析运算,生成短期、中长期、远期市场走势曲线,包括价格测算,能够有效指导燃料工作者提前谋划采购和存储策略,提升保障供应和价格控制能力。
根据煤电企业的需求,煤炭市场曲线可以是全国性的,也可以是关注重点关联区域的。为避免投资浪费,应坚持集团统一开发、各级使用的建设模式。
2.智慧计划——实现采购成本最低
智慧计划以运输到厂煤价最低为管理目标,主要管控采购结构的最优化,即在保证安全、环保的前提下,对可采购的、不同品质的煤源按照需求(周期计划采购量)进行智慧匹配,系统通过寻优生成采购模型。在给定矿点煤炭合同量、质量指标(包括发热量、硫份、水分、灰分、挥发分、可磨系数等指标)、到厂标煤单价(含运杂费、途损)等条件下,智慧计划通过大数据运算,匹配出符合生产要求和价值控制的不同矿点、不同煤质的采购量,生成综合成本最低采购模型。
模型可根据煤矿安全生产、运力、厂内储煤以及其他实际情况,再次根据量、质、价指标生成人工指令,由系统反复运算直至生成完全具有实际操作性的计划为止。
3.智慧调运——智慧计划和配煤掺烧的保障
智慧调运是基于月度智慧计划和煤场存煤数量、质量指标及发电负荷曲线,形成的日、周、月燃煤调运方案,由系统共享、指导煤矿及运输商有序调运燃煤到指定煤场。
智慧调运是智慧计划落实的重要环节,是数字化煤场和智慧配煤掺烧的重要前提和基础。利用大数据、GPS、人脸识别等技术,系统实时调度和监控燃煤在装、在途、入厂、接卸及车辆回空运行状况,控制来煤数量、质量,有效提高调运效率,控制入厂煤质量。
4.智能验收——燃料采制化智慧闭环管控
智慧验收是指对入厂燃煤采样、送样、制样、化验等验收环节,实现全流程自动化无人化运行,以及数据自动实时可靠采集与分析,实现设备远程集中控制。
智能验收运用自动化、人工智能、物联网和远程音视频等技术,与自动采样系统封闭式连接,利用气动传输管道将煤样输送至全自动制样机,机器人完成制样,智能存查煤样,全自动化验,实现全程全自动智能验收。采制化煤质数据信息流实时在线运行,由系统进行采集、统计、报警、解析。系统自动定期对检验设备精准度进行校验、修正。
燃煤计量、采制化重点场所和区域配置音视频、门禁等设备,确保计量及采制化全流程、全天候得到监控,操作规范化、无干扰,有效提高化验数据准确性,防范廉政风险。
5.智慧化煤场——配煤掺烧寻优的关键环节
智慧化煤场利用人工智能技术、无人值守斗轮机和无人机、盘煤仪、音视频等设备设施,实时动态监控煤场、煤仓分堆及分层燃煤的数量、质量、价格等信息,在系统中建立三维煤堆模型,实现对煤场的数字化、智能化管控。
智慧化煤场指令入场煤按规划堆放、入仓,静态煤场燃煤数量、质量、价格、位置、分层台账清晰,燃煤入场入仓动态作业时,系统实时监督和更新煤量、质量、价格以及存煤信息,实现在场燃煤量质价及坐标实时掌控。这是配煤掺烧追求成本最低化建模寻优的基础。
智慧化煤场配置安全、环保监督管理功能,建立危险区域电子围栏,实现人车分离和场内工作人员数量、定位管控等,人员进入危险区域系统自动报警,确保场内安全。
6.智慧掺烧——效益保障的关键环节
智慧掺烧基于发电负荷曲线对应耗煤需求、锅炉经济运行煤质参数,结合智慧计划、智慧调运入场来煤和智慧化煤场储煤量质价指标,以保障安全、环保生产为前提,以入炉综合经济效益最优为目标进行自动迭代优化计算,考虑取煤环境及设备边界条件,寻求最佳燃煤掺烧方案。同时,要考虑到原煤仓煤质及输煤周期等因素影响,以提高模型计算的精准度。
智慧掺烧通过大数据、物联网、人工智能、音视频等技术手段,指挥斗轮机等取煤设施按方案取煤、输煤,启用煤仓选择,入场来煤按方案上煤,实现精准掺烧。
智慧掺烧具有学习、积累和优化功能。即装设快速监测煤质设备,实时自动检测入炉煤质指标,并与配煤掺烧方案对比,自动报警并修正配煤掺烧和上煤方案,确保机组最经济的运行模式。
7.智慧报表——效益快速反映晴雨表
智慧燃料利用大数据,基于燃煤实时与累计来、耗、存,以及量、质、价数据生成制式报表,根据需求生成定制报表。
建立入厂煤价对标体系,解析各环节短板,及时提供提升决策方案等。
8.智慧燃料集控中心——燃料运行监测驾驶舱
智慧燃料集控中心遵照“集团统一智慧化平台、三级主体全业务应用”原则,是燃料业务管控、监督、调度驾驶舱,可集中展示各项功能,实现集中统一调度。
围绕价值链,实现燃料市场分析、合同管理、计划调运、验收、煤场管理、结算索赔、统计分析、配煤掺烧、供应商管理等全业务统一在线智慧化分析和监督、管控,并与生产设备、营销业务、财务等无缝衔接。
智慧燃料集控中心运用大数据、智能化、人工智能及音视频等技术,通过采集智慧燃料各模块数据模型计算、挖掘分析、反馈应用,运用可视化及图表实时直观展示包括但不限于生产与营销有关参数、燃料指标、财务数据及现场情况等,对生产、燃料运行全程数据实时在线监测,与模型比对分析,开展智能“后评价”,并提供多元化控制手段,及时开展生产运行、营销及燃料业务决策。
充分利用科技创新、数字技术及算力资源、智能设备设施等新质生产要素,加快关键环节研发创新和“堵点”突破,唯有实现包括燃料在内的智慧电厂建设,煤电才能适应新型电力系统,步入高质量发展的快车道。