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隨著可再生能源的高速發展以及環保的需求的提升，電力市場競爭日趨激烈，全行業都面臨降本增效的問題，燃氣、燃煤電廠的數字化轉型成為擺在傳統發電企業面前的重要課題。

中國大唐集團公司攜手GE（通用電氣公司）在此方面做出了新的探索，雙方于2016年11月29日在高井熱電廠簽署了《全面戰略合作伙伴關系協議》，并建立了電力數據監測診斷中心、燃機檢修中心和清潔能源發電培訓中心（下稱“三大中心”）。

始建于1959年的高井熱電廠是中國大唐在京唯一熱電企業，同時也是北京市在役最大燃機電廠。2014年7月23日，為響應北京市節能減排號召，高井電廠6臺燃煤機組全部關停，此后順利完成了從燃煤到燃氣的跨越。

目前的高井熱電廠擁有GE首臺9FB型燃機，總裝機容量1380MW，供熱能力962MW，供熱面積1924萬平方米，年平均發電量62億千瓦時，機組效率和余熱鍋爐技術均達到世界先進水平。

坐落于高井熱電廠的三大中心已經運行一年有余，第一財經記者近日參觀高井熱電廠三大中心時了解到，通過電力數據監測和診斷，避免發生了十余次非計劃停機，提升了機組安全性、可靠性、經濟性、環保性，同時也為我國燃機設備檢修領域輸出了很多專業人員。

燃機檢修亟需本土化

中國天然氣的發展尚處起步階段，燃機的發展也僅有十余年，行業經驗相比火電而言嚴重不足。在煤改氣的政策導向下，對行業從業人員數量及業務素質都有較高的要求，需要其對燃機特性擁有更加深入的了解。

“燃氣輪機與汽輪機不同，燃氣輪機全是高溫金屬合金造的。高溫合金的部件中有一小段，比黃金價格還貴。因此在燃汽輪機檢修的固件成本極高。”GE全球副總裁，中國發電事業部總裁楊丹表示。

此外，燃機檢修對工藝的要求嚴格，部件之間的距離需要精確掌握、高溫燃燒固件的使用頻度較高，這要求燃氣輪機在檢修質量有保證的同時檢修成本業要控制在一個合理水平。

在這種情況下，能夠提供高效高質量的本地化服務是對整個電廠的運行和經濟性至關重要，這也是燃機檢修受到重視的原因。

“燃機機組本土化檢修的是一個非常大的問題，中國運行的這么多燃機需要自主管理、自主維護、自主檢修，自己掌握了技術，心中就有底。”中國大唐集團公司副總經理金耀華表示：“這一問題迫在眉睫，中國購買燃機的客戶都有這個想法，只不過我們下決心率先邁出了這一步。”

而通過自主服務可以降低燃機的維護，檢修的成本。另外，掌握技術后，也可在此基礎上進一步創新，提出更好的方案，提高維護與檢修的能力。

據悉，高井熱電廠人員較多，具有相對豐富的檢修資源，但是此前對燃機檢修方面接受的培訓較少。“在與GE合作初期，GE的隊伍去干活，我們觀摩。第二步是他們手把手教我們，教完再考試，我們取得資質。第三步目前已經達到了，他們可以放心地讓我們放手去干。就這三個步驟，從簡單到復雜，經過了大概兩年的歷程。”

第一財經記者在采訪過程中了解到，目前“三大中心”接收的非大唐系統的學員甚至多余大唐系統的學員，未來不排除將非大唐的燃機納入檢修范圍。

數字化由燃機擴展至煤機

中國的電力運營體系較為傳統，在可靠性和穩定性上并無問題，但在提質增效等方面仍存改進空間，計算機和大數據技術的運用則能夠開發出很多傳統電廠的潛能。

以三大中心中的數據監測診斷中心為例，目前中心接入了6個電廠，13臺機組，分布于深圳、江蘇、浙江等地，超過10,875個傳感器不間斷監測電廠總體與主要部件情況，每天約產生2.3GB的數據。

由這些數據生成的智慧信號（SmartSignal）、監測與診斷系統（M&D）不僅服務GE自身制造的設備，還可診斷其它OEM品牌設備，兩者將傳感器的實時數據與對應工況下的正常情況進行比對，如果發現異常，則會發出預警信息。事件管理系統（CaseManagementSystem）隨后篩選預警信息，將需要注意的事件編入標準化處理流程，防止關鍵故障惡化。

此外，熱效率分析和優化系統（Emap）每五分鐘就能獲得全場、機組，乃至機組內透平、壓氣機以及主要輔機的效率，以便運維人員更快找到問題所在，規避潛在的問題，解決了過去燃機效率無法實時監測困擾。

數字化在燃機方面的應用也讓雙方看到了燃煤領域的前景。

盡管天然氣及可再生能源對煤炭的逐步替代是大勢所趨，但是按照我國的能源稟賦與目前實際情況，燃煤機組仍占多數，2017年火電增速達到2014年以來的最高值，在未來很長一段時間中，煤炭仍將作為主體能源之一。

“中國最大的裝機容量還是傳統的煤電機組，在這方面，只要我們做很小的改變，就能帶來巨大的經濟效益、社會影響和環境影響。”楊丹表示：“全速數字化，不光只是為了做互聯網，而是為了把傳統的行業引領到下一個階段，在可靠運行維護的基礎上，走向提質增效的臺階。”

目前，大唐和GE在開發燃機項目時已經嘗試燃煤機組加入到數據監測平臺，目前正處于不斷的開發和完善的過程中。而這一嘗試在全球范圍內也是創新，如若燃煤機數字化取得成果，將具有示范意義。

未來氣電或與煤電成本趨平

煤改氣是環境需求，也是能源結構改革需求。對于一些環保容量比較大，生態環境比較好的地方，煤改氣方面還會按計劃的逐步往前推進。

記者在采訪中了解到，就大唐而言，東南沿海地區的相關項目較多，西北、東北及華中區域較少。

據了解，不考慮設備改造成本，僅就燃料成本而言，燃氣與燃煤成本就相差一倍。但需要看到的是，從發展的角度來看，現在煤電的成本中，很多成本，比如環境成本，并為囊括其中。

“碳市場開放以后，燒煤發電一度電要交不少錢，而天然氣發電交的就少很多。現在歐盟已經這么做了，燒煤不僅自己買煤要交錢，發一度電出來還得給社會交錢。按照此計算，將來煤電的成本跟氣電的成本可能相差不多。”金耀華表示。

2017年年末，我國碳排放交易體系完成總體設計，并正式啟動，發電企業被首批納入碳交易市場。

談及碳市場的開放對發電企業可能造成的影響，金耀華對第一財經記者表示：“實實在在的碳交易已經在發電領域開展了，前年底在還在試點時，大唐的第一單碳交易就是高井熱電廠完成的。”

“目前碳市場的配額同大唐的排放量相當。我們現在旗下電廠有的多點，有的少點，多的要賣、少的要買，但是我們首先可以在我們系統內進行調劑，基本上缺口不大。”金耀華表示。

他同時也表示，隨著以后碳排放越來越嚴格，配額會越來越少。“比如說你原本排放10000噸，但配額只有8000噸，那2000噸要么會通過減排省下來，要么就要到市場上去買。到那個時候，發電企業壓力就大了。我們已經開始買碳了，而且不只這一單，我們有一個碳交易的公司專門負責市場配額。”