黄征宇

华电集团山东莱州公司是我国首家智能化电厂，这座电厂是一个高度智能化的创新型发电项目，按照智能化和生态电厂的理念，百万千瓦超超临界机组采用三维数字化设计运营，单机容量最大，设计煤耗全国领先，项目不占耕地资源和淡水资源，废水零排放。而智能化电站的最大优点在于可以实现一键启动、无人值守。目前华电集团已在东南沿海规划建设句容、江门等智能化电厂。未来10年，智能电网加上这种智能化电站的规模化应用开发，将推动我国发电技术实现跨越式发展。

绿色发展新范本

谁说水火不能相容？在山东莱州，华电通过创新，把火电站和水电站建在一个厂里，既优化利用了资源，又实现了两种性格迥异的发电方式的完美融合。2012年11月，这样一座由华电投资建设的我国首座智能化生态电厂在山东莱州投产发电，规划装机容量8台100万千瓦超超临界机组，首台投产机组装机容量105万千瓦，设计发电煤耗268.5克/千瓦时，年发电量110亿千瓦。

作为我国循环经济利用的一个典范工程，该电厂最大的亮点，就是投资近2000万元将机组循环水排水口改为水轮发电机房，安装2台800千瓦小型水轮发电机，依靠排水带动水轮机发电，每年可多发电700万度，相当于在火电厂里建起了水电站。电厂计划将水电机组所发电力接入低压厂用电系统，可供1600台办公空调同时运行，相当于每年节约标煤2000吨。

随着循环经济的兴起，对于循环经济这副牌要怎么打，华电在莱州项目上可谓“有所为有所不为”，在“生态”和“智能”两个细节上做足了功夫。整个项目通过54项优化设计，降低工程造价1.4亿元；两座凉水塔被节省出来上马海水淡化装置不争当地一滴水；两座圆形封闭式煤场，相比露天条形煤场投资生生多了一个亿。华电莱州电厂总经理董凤亮表示：“这样做既避免了莱州大风导致的扬尘，又避免了煤的损耗，于社会有利，于企业也有利，这笔钱花得值。”

华电莱州电厂利用海湾滩涂盐碱地建成，不占用土地。机组发电用水一部分来自厂区安装的两台海水淡化装置，每小时淡化海水90吨；另一部分来自离电厂35公里外的莱州市污水处理厂，每小时提供中水300吨，作为锅炉的补给水源。厂区内生产生活产生的废水全部通过回收系统处理成中水用于厂区绿化，而每天机组发电之后产生的大约3000吨煤灰与粉尘集中储运后卖给建材企业。

就连锅炉的循环水他们都想到了，利用循环水排水口到海平面的3米落差，安装2台800千瓦小型水力发电机，每年可多发电880万度，相当于每年节约标煤2400吨。锅炉出来的循环水通过水轮机发电，水的势能被利用之后，再也无力对海岸造成冲蚀，保护了一方海洋生态。但与以往在海里建设消力池相比，这样做增加了1200万元的投资。

而莱州电厂的“智能”，则体现在其先进设施全部依靠三维数字化设计实现，通过将物理实体与数字模型的结合，实现百万千瓦超超临界机组从设计到退役全生命周期的信息的三维立体化、可视化和在线管控，为传统电厂的生产管理指出了新的发展方向。

“智能化”新方向

走进华电集团山东莱州公司，各种花草和树木长势喜人，很有特色的建筑错落有致地镶嵌其中，乳白色的锅炉钢架、蓝白相间的烟囱格外雄伟。和传统火电厂的周围灰蒙蒙的天，大大的烟囱排放着黑黑的烟完全不同。

这样一座电厂的先进设施全部依靠三维数字化设计予以实现。该公司总经理董凤亮介绍，莱州火电项目通过利用三维数字化设计技术，将物理实体与数字模型完美结合，实现从机组设计到退役全生命周期的信息做到三维化、可视化和在线管控。该设计技术的实际应用，打破了传统的平面二维图设计模式，使设计过程更加生动形象，实际工作中累计解决206处设计碰撞，甚至达到“零误差率”。此外，随着工程的完工、设备物资信息和检修程序文件的录入，模型中所包含的信息更加全面、详实、直观、准确，可全过程指导设计、安装、设备技术管理工作，实现生产经营的信息智能化。

走进电厂运行控制中心，大屏幕上显示出当前机组运行各个角落的实时监控情况，包括炉膛内的燃烧情况都能做到一目了然，一台百万机组只需要两个人坐在电脑前就能尽在掌握。此外，圆形封闭料场安装了防止煤炭自燃的自动感温装置，哪里温度高，系统就会自动对焦对存在隐患处进行喷水降温处理。

“这项技术对生产的辅助作用非常强大，有助于拆分各系统、建筑和设备，详细查找每一个阀门的材质甚至内部结构，尤其是隐蔽工程、电气查线、设备备品，不需翻大量的图纸，只要一台笔记本电脑即可。”工程技术人员告诉记者。

为实现管理的精益、高效，公司从改善环境、提高效率出发，推行了全厂弱电一体化，建立以计算机通信、网络技术为平台，对全厂会议、一卡通、闭路电视及安防系统实现了空间智能化管理。目前，莱州发电公司员工376人，人均劳动生产率居华电集团首位。

董凤亮介绍，智能化电站的最大优点在于可以实现一键启动、无人值守。在水电行业，“自动化、信息化、智能化电厂建设”已成为业内人士的热门话题。自动化、信息化、智能化电厂，即是在无人介入的条件下，自动获得电站运行相关信息和设备健康状况信息，以电站设施可靠性和电网运行安全性为中心，准确地满足流域水情和电网负荷调度要求，实现电站社会效益与经济效益的最优。

自动化、信息化、智能化电厂以“无人值班（少人值守）”模式为基础，以通信平台为支撑，以“数据采集自动化、信息预测精确化、调度决策最优化、运行控制一体化”为特征，实现“电力流、信息流、业务流”的高度一体化融合，从而达到可靠、安全、高效、经济运行的目标。这将成为目前我国电厂转型升级发展的新方向。

据了解，智能化水电站即是在无人介入的条件下，自动获得电站运行相关信息和设备健康状况信息，以电站设施可靠性和电网运行安全性为中心，准确地满足流域水情和电网负荷调度要求，实现电站社会效益与经济效益的最优。智能化电厂以“无人值守（少人值班）”模式为基础，以通信平台为支撑，以“数据采集自动化、信息预测精确化、调度决策最优化、运行控制一体化”为特征，实现“电力流、信息流、业务流”的高度一体化融合，从而达到可靠、安全、高效、经济运行的目标。我国在上世纪90年代中期引入“无人值守”的概念，随着计算机技术的广泛应用，“无人值守（少人值班）”在我国水电厂逐步得到推广。近年来，随着流域梯级开发和计算机监控技术的成熟、自动化组件智能化的提高，呈现出流域梯级电站集中调度与水电厂“无人值守”运行模式相结合的发展态势。