数字智能如何成为发电厂的制高点

现在,先进的技术使计算机能够完成许多过去需要经验丰富的专家的监测和诊断任务。人工智能和机器学习工具正被用于优化资产,提高安全性和安全性,创建新的商业模式,最大限度地利用人力资源。

美国政府呼吁努力使庞大但老化的国家电力输送系统现代化——向智能电网的转变——”这是将能源工业带入可靠性新时代的空前机会,金莎线上开户可利用性,以及效率。”十年来的努力多半集中在传播上,分布,以及最终用户,让智能电网在美国实现它的承诺。电网的上游部分也必须变得更加智能,通过投资数字技术成为智能企业所必需的。

数字革命

推动使用人工智能等数字工具进行优化和创新(图1),机器学习,预测分析不仅仅是一项好生意,在电力市场中,这是战略上的当务之急。每多一片及时,数据信息洞察力,能够加强发电商的竞争立足点,巩固客户关系。美国电力行业预计每年将花费3金莎线上开户5亿美元,到2030年共计460亿美元,根据联邦政府能源政策专家Richard J.坎贝尔通过投资数字通信技术,继续使电网现代化,信息系统,以及自动化,以适应更复杂的潮流并提高整体可靠性,效率,以及安全,同时满足未来新用途的需求。大约9,200台发电机组及以上1,000,1000兆瓦的发电能力为美国提供能源。电网很可能会占到投资的很大一部分。

图1.人工智能

1。计算机的力量。 人工智能和机器学习算法允许更一致和更彻底地分析操作数据。人类操作者可能没有注意到的异常可以通过一台一直关注的计算机来识别。资料来源:Pixabay

为了跟上智能能源世界的步伐,发电操作必须变得更加智能化。数字启用提供了最直接的路线到达那里。今天,这里是北美洲,还有像欧洲这样的地方(西欧国家,由意大利等国家领导,瑞典法国和英国,计划到2027年为智能电网基础设施投资1337亿美元,根据东北集团最近的一项研究,进步的能源公用事业和电力生产商正在改造自己智能企业。”但他们并不孤单。迪拜等地的公用事业和电力生产商,印度澳大利亚也在通过接受企业范围的数字商业实践来优化其业务,并为自己创造新的机会。

什么是智能企业,确切地?在发电机中,对数据很精通,支持云的企业,其中业务所有领域的决策都由新的数据流告知,并由单个数字平台连接,该数字平台又与更广泛的电网相连。物联网(IoT)的大量数据收集能力连接到这个平台,具体而言,配备有传感器的基础设施和设备,为数字系统提供新的数据,不仅来自发电商自己的发电网络,而且从相关点跨越整个电网。人工智能(AI)等工具也与数字平台相连,机器学习,以及使组织能够分析的预测分析,学习,并根据所有这些数据采取行动,这样做更快,成本效益更高。

投资未来

随着一些更积极的技术采用者开始实现其数字和物联网投资的实质性回报,转向智能发电企业的商业案例变得越来越清晰。以下是少数几个领域,在这些领域中,建立数字智能企业的定向投资可以快速支付红利。

资产优化。通过赋予电力公司实时监控电网内部发展的能力,数字解决方案可以帮助电力生产者在其操作的多个方面获得效率,从预防性设备维护到燃料使用决策等等。通过为发电设施和设备配备传感器,电力公司不仅仅生产兆瓦,他们正在创建兆字节到兆字节的数据。正确的数字工具可以把大量的数据变成无穷无尽的战略资源。

例如,配备人工智能的数字平台可以成为脑指电力生产作业,从深度学习算法中提取实时数据,在数据集中发现模式和异常,然后进行实地决策,通过跨资产的实时调整来优化发电效率。

分布式发电即将到来,使供需力量复杂化。当私人用户利用可再生能源如风能和太阳能发电时,公用事业公司需要有效的方法来吸收多余的能量进入电网。人工智能可以帮助他们更有效地管理他们的发电资产,可靠地,灵活应对分布式发电的供需波动。这些人工智能和机器学习工具也可以帮助电力公司变得更加健全,更快,数据驱动的决策,关于何时操作高峰期工厂以满足需求激增,以及将电力路由到问题区域的哪里。

维护是数字化可以导致优化的另一个领域。发电机正在开发基于工业智能的算法,用于预测故障的概率。金莎线上开户这些算法考虑了整个行业的设备早期故障率,金莎线上开户为增强资产维护,创建对过早失败风险的更丰富理解,工作流程,投资组合管理。不要依赖时间密集和危险的手工检查,电力公司可以使用在这些深度学习算法上训练的自主机器人和无人机,连同传感器,在不中断操作的情况下自动识别缺陷和预测故障。关键部件的故障可导致功率故障的级联。数字化的智能电力生产操作可以防止这种情况的发生,避免昂贵的设备故障和保持发电厂运行在一个企业正常运行时间是维持盈利能力的关键。

数字工具还可以加速系统修复。依靠来自遥感器的数据,电力生产商可以精确地确定在哪里派人修理,并基于对损害的评估,确保团队带着合适的工具来完成工作。比如说电力公司,通过传感器监测,被警告涡轮机正在显示故障迹象。公用事业可以主动关闭涡轮,在它失败之前,然后派技术人员去维修。公司不仅避免了更换涡轮机的费用,它避免了意外的服务中断以及随之而来的客户不满。

数字孪生技术-传感器数据的处理过程,计算机,并且连接到物联网的设备用于创建物理资产或过程的虚拟表示,这是可以提高发电操作的效率的有力工具。数字孪生子充当在数字领域中对现有物理系统进行建模的平台,因此,公司可以运行不同的场景来确定某些结果,然后对现实生活环境或系统进行适当的改变。因此,电力生产商可以使用数字双胞胎与预测工具一起预测维护问题,设备故障,等等,以及培训人员操作,修理,以及维护设备。

安全和安保.通过减少对人的依赖,增加对传感器的依赖,自主机器人,无人机检查甚至修理设备,电力生产商可以显著提高工人的安全性,避免人为失误。不需要由人类专家进行目视检查,他们可以在舒适的办公室中进行深入检查。当出现故障或其他设备问题时,而不是先派人去调查,冒着火灾的危险,蒸汽暴露,爆炸,更多,他们最初可以使用传感器、机器人或无人机远程测量问题的性质和危险,然后决定如何进行。

预测分析工具和数字双胞胎技术还可以帮助电力供应商制定更安全的策略,在不适宜居住或难以进入的地区维护和修理发电资产。

安全是数字技术能够解决的另一个脆弱领域。网络攻击可能造成国家电力系统的重大破坏或广泛损坏,这已使智能电网的网络安全问题日益受到关注。当电力生产企业可以依赖由启用人工智能和机器学习的安全系统保护的数字平台时,其有形基础设施,其网络结构(包括软件和通信),而且它的数据不容易受到网络攻击。

新的商业机会。随着分布式电源的兴起,虚拟电厂(VPP)的时代已经到来。这些基于云的,中心集线器或分布式集线器,优化,以及控制分布式能源资源以类似于常规可调度发电厂的行为,只有他们没有实体工厂提供电力。

对于他们提高整体效率的能力,灵活性,以及电网的可靠性,VPP也代表了电力公司有希望的新增长机会。电力生产商已经拥有配备人工智能的数据驱动数字平台,机器学习,而其他工具可以在没有大量新资本支出的情况下探索和发展VPP机会。

最大限度地利用人力资源。任何关注过格鲁吉亚沃特尔核建设项目的人,以及多数业主的无能,格鲁吉亚电力公司为了吸引技术工人到工地完成已经推迟的扩建项目,人才紧缺对公用事业和发电部门产生了多大的影响。因为它们自动化了人类曾经处理的任务,数字工具使电力生产者运行更精简,较少依赖人类。

图2.创造性的数字技术解决方案

2。有创造力。当机器承担单调的家务时,员工可以自由地集中精力解决问题,为组织增加价值。资料来源:Pixabay

一旦摆脱了世俗的任务,员工可以被部署到更具吸引力的地方,更高价值的追求(图2)。在能源公司面临招聘和留住高素质人才的压力时,这可以使为电力公司工作更具吸引力。利用人工智能帮助发展智能电网或虚拟电厂业务的挑战,数字双胞胎,而且预测工具比其主要功能是每周40小时监控仪器和数据流的工作更具吸引力。

数字供电的智能企业为发电机开辟了广阔的前景。早期的证据表明,像AI这样的工具可以为严肃的采用者提供真正的价值。随着智能电网的不断成熟,现在是实现这些工具的时候了。ω

-詹姆斯·麦克莱兰是SAP能源与公用事业纵向全球市场总监。金莎线上开户