侯子良：自動化技術(shù)推動綠色電力發(fā)展

日前，電力行業(yè)專家侯子良教授級高級工程師在接受某行業(yè)媒體采訪時說道，綠色電力發(fā)展方針指引下，核電、水電、風電將得到快速發(fā)展，其相應的自動化技術(shù)將得到充分發(fā)展，也為自動化企業(yè)提供了新的外延商機和增長點。但是，應當清醒地看到在一段相當長的時期內(nèi)，火電裝機總?cè)萘恳约?ldquo;十二五”新增裝機容量仍將在能源結(jié)構(gòu)中占主導地位。因此，發(fā)展火電廠自動化，推進火電廠節(jié)能減排，仍然是一個低投入高產(chǎn)出的發(fā)展綠色電力的重要戰(zhàn)略任務。

《自動化博覽》：“十二五”期間我國電力將如何發(fā)展？

侯子良：目前，國家“十二五”期間電力發(fā)展計劃正在制定過程中。但據(jù),“2010能源經(jīng)濟發(fā)展”論壇上有關權(quán)威人士預測，隨著我們工業(yè)化和城鎮(zhèn)化的持續(xù)推進，電力需求仍將保持較快增長，預計2015年我國電力裝機總量將達到14.3億千瓦，2020年裝機容量將達到17～18億千瓦。“十二五”期間需要新增裝機容量4億千瓦。

在國家綠色電力的方針下，要大力發(fā)展清潔能源，這4億千瓦新增裝機容量大致分配如下：水電1.00億千瓦；核電1036億千瓦；風電和可再生能源10.68億千瓦；氣電10.16億千瓦；火電12.00億千瓦。

為實現(xiàn)2020年非化石能源占比重巧%的目標，那時，我國非化石能源發(fā)電裝機容量將超過5.5億千瓦，占全國發(fā)電裝機三分之一以上，其中水電3.0～3.5億干瓦，核電0.7～0.8億千瓦，風電1.0～1.5億千瓦。

不過由于既有的能源結(jié)構(gòu)，“＋二五”期間煤電在新增裝機中仍占主導地位，到2015年全國煤電裝機將達到9.2億千瓦，占總裝機容量64%以上，2020年將達到10.3億千瓦左右，占總裝機容量57%～61%。因此，推進煤電清潔、高效、集約發(fā)展仍將是主導方向。

《自動化博覽》：綠色電力發(fā)展方針下，自動化在火電廠的應用現(xiàn)狀如何？有哪些創(chuàng)新和突破？

侯子良：綠色電力發(fā)展方針指引下，核電、水電、風電將得到快速發(fā)展，其相應的自動化技術(shù)將得到充分發(fā)展，也為自動化企業(yè)提供了新的外延商機和增長點。但是，應當清醒地看到在一段相當長的時期內(nèi)，火電裝機總?cè)萘恳约?ldquo;十二五”新增裝機容量仍將在能源結(jié)構(gòu)中占主導地位。因此，發(fā)展火電廠自動化，推進火電廠節(jié)能減排，仍然是一個低投入高產(chǎn)出的發(fā)展綠色電力的重要戰(zhàn)略任務。

上世紀九十年代，通過大量引進世界先進自動化技術(shù)和裝備使我國火電廠自動化裝備達到了國際先進水平。同時，通過十年力，我國火電廠自動化應用技術(shù)也逐步接近世界先進水平。在即將進入21世紀前，電力規(guī)劃設計總院就2000年示范電廠提出了火電廠自動化應用規(guī)劃。通過21世紀第一個十年的努力，規(guī)劃目標基本實現(xiàn)，并有所突破。＋年火電廠自動化應用技術(shù)取得下列長足發(fā)展：

(1)DCS應用技術(shù)基本成熟，并開展了FCS技術(shù)應用試點和逐步推廣應用，華能九臺和金陵電廠數(shù)字化示范工程取得成功，并有在全國加速推廣應用的趨勢。

(2)廠級管理信息系統(tǒng)(MIS)和廠級監(jiān)控信息系統(tǒng)(SIS)已經(jīng)廣泛應用于火電廠，并取得良好效果。

(3)600MW和1000MW超超臨界機組控制技術(shù)已基本掌握，數(shù)量之多在世界首位。作為整個火電機組自動化綜合水平體現(xiàn)的1000MW超超臨界機組自啟?？刂葡到y(tǒng)(APS)也在華能海門電廠首先突破。

(4)火電廠輔助車間實現(xiàn)了網(wǎng)絡化的高度集中控制，電廠運行人員大幅減少。

(5)全廠“四機一控”高度集中控制和電子設備間物理分散等突破了舊的框框，形成新的主廠房布置設計概念。綜上所述，我們可以毫不夸張地說，我國火電廠自動化應用技術(shù)已經(jīng)達到和部分超過世界先進水平，并有所創(chuàng)新。

《自動化博覽》：越來越多由國內(nèi)廠商自主研發(fā)的產(chǎn)品活躍在電力行業(yè)，請您談談在自主創(chuàng)新方面的發(fā)展狀況。

侯子良：上世紀九十年代，盡管電廠自動化應用水平逐步接近世界先進水平，但是，主要自動化裝備全部靠引進。民族品牌的自動化裝備的開發(fā)剛剛開始，在競爭中只能以低價方式占領低端市場。

進入21世紀第一個十年，隨著我國電廠自動化應用水平達到和部分超過世界先進水平，自動化裝備自主創(chuàng)新也取得了一些進步：

(l)大型發(fā)電機組DCS自主創(chuàng)新取得重大突破。以北京國電智深控制技術(shù)公司和北京和利時系統(tǒng)工程公司為代表的民族企業(yè)生產(chǎn)的DCS，成功地應用在600MW及1000MW等級的超臨界和超超臨界發(fā)電機組上，突破了國際知名跨國公司在中國電力行業(yè)高端市場上一統(tǒng)天下的局面，其開發(fā)的DCS總體技術(shù)水平已經(jīng)處于國際先進水平。

(2)發(fā)電廠信息化系統(tǒng)，特別是廠級監(jiān)控信息系統(tǒng)(SIS)，由于是我國自主提出的創(chuàng)新概念，因而一開始就以我國企業(yè)自主開發(fā)為主，并占領了我國電廠的絕大部分市場。

值得可喜的是，作為國家重大裝備之一的大型實時數(shù)據(jù)庫也開始打破洋品牌一統(tǒng)天下的局面。

但是，總體來說電廠自動化裝備自主創(chuàng)新尚存在很大差距，仍然不能滿足綠色電力方針下對發(fā)電機組節(jié)能減排的需要。

《自動化博覽》：21世紀第二個十年中，火電廠在自動化技術(shù)的應用上有何目標？

侯子良：21世紀第二個十年火電廠面臨著加快數(shù)字化電廠建設，提高火電廠智能化程度，并最大限度滿足智能電網(wǎng)發(fā)展要求的艱巨目標和重要任務：

(l)加快數(shù)字化電廠建設，為全面提高火電廠智能化程度奠定基礎。

智能電網(wǎng)是一個靈活的概念，不同國家根據(jù)自身需求或發(fā)展水平可以在不同時期關注不同重點，國家電網(wǎng)公司提出的“堅強智能電網(wǎng)”強調(diào)通過堅強的網(wǎng)架基礎，集中統(tǒng)一管理和控制全國電網(wǎng)，確保安全、高效。智能電網(wǎng)首先是數(shù)字化電網(wǎng)，從數(shù)字化開始。同樣，智能化電廠首先是數(shù)字化電廠，也要從數(shù)字化開始，要大力發(fā)展現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的應用。從示范工程已經(jīng)給我們提供了啟示，隨著電廠數(shù)字化程度的深人，控制和保護系統(tǒng)的智能化(如信號的容錯)以及基礎測控設備的智能管理等都將得以加強。因此，這十

年中我們希望在現(xiàn)有數(shù)字化電廠示范工程的基礎上，大膽放開步伐，加快數(shù)字化電廠建設。

(2)大力提高火電廠的智能化程度，最大限度滿足綠色電力方針下火電廠節(jié)能減排的戰(zhàn)略任務。

發(fā)展以智能化調(diào)度軟件、安全和優(yōu)化管理軟件等為核心的高級應用軟件，將515提高到一個新水平。從1997年提出SIS概念到推廣至今已有十三年，有了中國自己的規(guī)范，取得了明顯效果，并全面推廣應用。但是，應當看到SIS還處于初級階段，SIS的價值決定于應用軟件的水平，當前，數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)、智能調(diào)度軟件以及有關安全和優(yōu)化管理軟件還沒有或尚處于低水平狀態(tài)，攻克這些高級應用軟件應是SIS下一個十年的目標。

以機組的自動啟停系統(tǒng)(APS)為綱，把火電機組整體自動化水平提上一個新臺階。20年來，APS功能除在引進的極少數(shù)機組上實現(xiàn)外，絕大部分均沒有實現(xiàn)。究其原因，因為機組綜合自動化系統(tǒng)

中還有很多薄弱環(huán)節(jié)，而APS能否實現(xiàn)反映了機組自動化的整體水平。因此，我們在未來十年中應抓住這個綱，推動發(fā)電機組整體自動化水平提高。

發(fā)展燃燒優(yōu)化控制技術(shù)，為實現(xiàn)煤電機組節(jié)能減排目標做出貢獻。

(3)攻克大型火電機組自動化系統(tǒng)中的關鍵基礎測控設備，確保自動化系統(tǒng)各項功能的真正實現(xiàn)。

到目前為止，變送器和執(zhí)行器自主創(chuàng)新步伐艱難，基本上還是洋品牌一統(tǒng)天下，需要有關部門加大支持力度，盡快取得突破。

此外，為優(yōu)化燃燒需要的爐膛溫度測量、煤質(zhì)在線分析等特種儀表國際上早已高度重視，并有所突破，我們應支持相關企業(yè)采取引進、消化或自主開發(fā)等各種手段，實現(xiàn)商品化，以確保燃燒優(yōu)化真正得以實現(xiàn)。