“少一些概念炒作，多一些基礎研究。加強產(chǎn)、學、研、用深度合作，踏踏實實開展信息控制技術和電站設備特性的基礎研發(fā)與工程示范，努力將工作做到底層去!燃煤電站已經(jīng)逐漸具備向智能化發(fā)展的條件，現(xiàn)在要推動控制、信息系統(tǒng)的標準化，深入開展信息控制領域的“中國芯”基礎研究;深入研究燃燒、熱力系統(tǒng)、冷凝等設備動態(tài)特性模型，建立基礎模型庫”中國工程院院士、清華大學原副校長倪維斗在中國能源研究會節(jié)能減排中心與華北電力大學國家大學科技園聯(lián)合舉辦“2018年智慧電廠論壇(第一期)”上發(fā)表演講時如是說。
中國工程院院士清華大學原副校長倪維斗《燃煤發(fā)電與智能電廠》
智能電廠是我們整個電廠的發(fā)展方向，可能大家都在往這條路上走，我就簡單的說一下我的一些想法。
主要從以下幾個方面說：
中國能源的總體概況。
我們中國人口眾多，隨著社會的不斷發(fā)展，能源需求也越來越大，2015年我國能源消耗總量已經(jīng)達到了13.6億標準煤，在我國缺油少氣的資源條件下，靠什么來滿足?
現(xiàn)在我們中國能耗占全世界能耗的百分之二十三，以煤為主是我國資源使用不可變化的事實，其他替代能源只能是輔助能源，而不能成為主力。以天然氣為例，中國每年需要進口280億立方米的天然氣，這就相當于2700萬噸標準煤，全國天然氣計劃在2025年左右使用量要達到3600億，也就是2.6億標準煤的規(guī)模，但是目前來源還不清楚。核電目前的裝機是3364萬千瓦，發(fā)電量占全國總量的3.5%，規(guī)劃是在2030年裝機1.2億，目前估計是遇到一些困難。據(jù)我了解現(xiàn)在地方上的居民對建核電很有反感，不愿意在自己周圍建設核電站，因為福島事件對大家教訓很深，所以即使可以上馬1.2億千瓦，也只相當于1億噸標準煤。
我們的油資源也是缺乏的，需要大量進口，進口依存度超過百分之九十。水電目前是7億千瓦的裝機，技術可開發(fā)的是5.5億千瓦，經(jīng)濟可開發(fā)的4.4億千瓦，也只相當于4億噸標準煤。水電裝機容量現(xiàn)在已經(jīng)到了3.32億千瓦，開發(fā)到了75%，剩下的1億千瓦就包括雅魯藏布江，需要很多國際問題需要解決，不是說開發(fā)就可以開發(fā)的。所以加起來天然氣占2.6億標準煤，核電1.1億標準煤，水電3億噸，再加上風電、光電等加起來不到10億噸標準煤，相對我們現(xiàn)在消耗的43.6億標準煤來說，也只是個小數(shù)目。所以相對這些能源總數(shù)來說，無論作為基礎能源還是作為風能，太陽發(fā)電調(diào)峰機組，煤電還是最根本的，也是中國能源的根本保障，這個是大家需要清楚的。要做清潔能源，首先是要把煤炭清潔利用。
中國工業(yè)的發(fā)展概況大家都知道很多了。
1949年以來，中國電力工業(yè)持續(xù)高速發(fā)展，2017年的裝機總量已經(jīng)到了19.8億千瓦，火電機組占裝機總?cè)萘康?0%以上，年均平均增長率10.4%，現(xiàn)在供電煤耗也大幅度增加，2009年已經(jīng)趕上了世界平均水平，當前我國的煤耗量是1949年的27%，已低于美國、韓國、澳大利亞、印度等國家。我國的資源是將煤作為主要的一次能源，全球范圍來看，能源供給、能源安全等構成全球發(fā)展的主要問題，未來我國能源煤炭比重將下降，但其基礎地位不可動搖，本身基礎發(fā)電要靠煤，同時還要為可再生能源進行調(diào)峰;從電網(wǎng)需求來說新能源的調(diào)峰需求很大，燃煤發(fā)電將發(fā)揮更大的作為用，所以煤電與可再生能源協(xié)同，同時我們要取決于煤電的革命。
這兩張圖是我們對中國能源的預計，左邊這張圖顯示未來還是將煤炭作為主要能源，煤炭、核電、可再生能源將是圖上的距離比例，還有未來我國的裝機容量來世就是圖上顯示的這樣一個關系，這是工程院原來做的一些初步研究。
第二方面就談到電站信息控制技術的發(fā)展概況。
因為信息技術控制層大概有這樣幾個方面：
技術設備層：鍋爐、汽機、泵、風機、輸煤、磨煤機等等，設備控制層DCS系統(tǒng)、PRC等;生產(chǎn)控制層發(fā)展也很快，標志性的就是SIS系統(tǒng);管理信息層就是MES系統(tǒng)。
技術設備層這幾年發(fā)展都很快，我們在上學的時候就是機械液壓系統(tǒng)，主要是機械液壓調(diào)節(jié)運行、模擬公平電壓調(diào)節(jié)、數(shù)字電壓調(diào)節(jié)等方面;鍋爐主要是從汽包爐到直流爐，現(xiàn)在大規(guī)模超超臨界的循環(huán)流化床，所以主機輔機的特性越來越好，機理也越來越清楚。在機理建?；矫嫖覀冏隽舜罅康墓ぷ?，為信息控制技術的發(fā)展提供了基礎條件，我們要想控制好的話就要仔細了解被控對象的動態(tài)特性。
就電站信息控制技術的發(fā)展概況來說，第一階段就是就地控制，第二種階段集中控制，第三階段計算機控制，第四階段集散控制。
控制技術的發(fā)展升級保障了電站的安全運行，并為設備精細化管理、運行優(yōu)化等提供了有利條件。
雖然和利時等廠商推出了國產(chǎn)的DCS產(chǎn)品，包括華北電力大學也出了自己的DCS產(chǎn)品，但核心的MPU芯片主要還是依靠進口?，F(xiàn)在由于各方面的研究，我們中國也做了很多工作，SIS平臺我們?nèi)A北電力大學也做了很多工作，在控制技術的基礎上衍生出局部優(yōu)化監(jiān)測軟件，進而逐步發(fā)展出廠建信息監(jiān)控系統(tǒng)，一定程度提高了運行的經(jīng)濟性，國外實時數(shù)據(jù)庫的PI和EDNA占比較高，SIS系統(tǒng)中高級模塊僅開展了局部的嘗試，距智能監(jiān)控監(jiān)督尚有較大差距。
電站管理信息系統(tǒng)的發(fā)展。第一階段是手工方式的數(shù)據(jù)處理，第二階段是電子數(shù)字處理系統(tǒng)，第三階段是管理信息系統(tǒng)。
管理信息系統(tǒng)技術的發(fā)展，大大提高了MES系統(tǒng)電站管理工作的工作效率，也更好的保障了安全生產(chǎn)和經(jīng)濟運行，但MES系統(tǒng)中的大量數(shù)據(jù)沒有得到充分挖掘和利用。
設備控制技術的發(fā)展大幅度提高了技術的穩(wěn)定性，推動了電廠的工作重心由安全運行向精細化、高效益轉(zhuǎn)變。
