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依托大數(shù)據(jù)、人工智能等新技術(shù)建立的智能化解決方案，京東集團(tuán)正在布局火電領(lǐng)域，幫助電廠(chǎng)降低用能、節(jié)約成本。在國(guó)家能源集團(tuán)南寧電廠(chǎng)，首個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目已將鍋爐熱效率提高0.5%，一臺(tái)60萬(wàn)千瓦機(jī)組年節(jié)約燃料費(fèi)用200多萬(wàn)元?！叭粼谌珖?guó)2000多家電廠(chǎng)推廣，每年可為火電行業(yè)節(jié)約燃煤消耗、污染治理等成本70億元?！本〇|集團(tuán)副總裁、京東數(shù)字科技副總裁、京東城市總裁鄭宇如是說(shuō)。

該項(xiàng)目由國(guó)家能源集團(tuán)信息部指導(dǎo)，國(guó)電廣西公司實(shí)施，北京華電天仁電力控制技術(shù)有限公司和京東城市聯(lián)合研發(fā)，最終在國(guó)電南寧公司完成部署應(yīng)用。

作為“電商巨頭”，京東為何涉足與現(xiàn)有業(yè)務(wù)毫無(wú)關(guān)聯(lián)的火電領(lǐng)域？

　　鄭宇表示，一次偶然的機(jī)會(huì)，有電廠(chǎng)負(fù)責(zé)人提出，可否利用大數(shù)據(jù)功能預(yù)測(cè)煤炭?jī)r(jià)格，以更好掌握煤炭市場(chǎng)走勢(shì)?！霸谖覈?guó)，70%以上的電力仍在依靠火電。我們了解到，利用更少的煤產(chǎn)出更多的電，同時(shí)排放更少的污染物，其實(shí)是電廠(chǎng)的一致需求。如果僅關(guān)注煤價(jià)一項(xiàng)指標(biāo)，價(jià)值其實(shí)不大，電廠(chǎng)的關(guān)鍵訴求是提升效率?！?/span>

　　“效率問(wèn)題長(zhǎng)期有人研究，但在我國(guó)火電行業(yè)水平已達(dá)世界領(lǐng)先、燃煤鍋爐效率已超90%的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提升并非易事?！编嵱钐寡裕瑸橥黄凭窒?，以“AI+大數(shù)據(jù)”技術(shù)優(yōu)化火電系統(tǒng)的思路應(yīng)運(yùn)而生。

鄭宇認(rèn)為，對(duì)于火電機(jī)組而言，任一環(huán)節(jié)變化均可能影響燃燒結(jié)果，若能更合理地控制“燃燒”這一動(dòng)態(tài)過(guò)程，效率便有望突破?！坝谑?，我們借助‘AI+大數(shù)據(jù)’控制鍋爐運(yùn)行工藝，進(jìn)一步做到精準(zhǔn)化。比如在合適的時(shí)間，根據(jù)鍋爐狀態(tài)，送入合適的煤、風(fēng)和水，自動(dòng)調(diào)節(jié)其溫度和狀態(tài)，盡量提高運(yùn)行效率、降低污染排放。”

該項(xiàng)目的順利實(shí)施開(kāi)創(chuàng)了AI深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)技術(shù)在電站鍋爐領(lǐng)域應(yīng)用的先例，將AI技術(shù)創(chuàng)新性地應(yīng)用于能源行業(yè)。針對(duì)火力發(fā)電業(yè)務(wù)特點(diǎn)，華電天仁與京東城市聯(lián)合研發(fā)出基于深度學(xué)習(xí)的鍋爐燃燒模擬器和基于強(qiáng)化學(xué)習(xí)的火力發(fā)電優(yōu)化模型，將燃燒物理過(guò)程結(jié)構(gòu)化建模嵌入到AI模型中，對(duì)火力發(fā)電機(jī)組的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行充分分析與處理，解決復(fù)雜系統(tǒng)中高維連續(xù)控制變量?jī)?yōu)化的難題。突破了單純使用傳統(tǒng)物理/化學(xué)分析的優(yōu)化方法，通過(guò)對(duì)運(yùn)行機(jī)組不同負(fù)荷段大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和強(qiáng)化學(xué)習(xí)，快速獲得綜合最優(yōu)控制策略。

“這一方式有點(diǎn)像大家熟知的AlphaGo思路，集大數(shù)據(jù)、大計(jì)算、大策略為一體，而燃煤鍋爐就好比棋盤(pán)。”鄭宇進(jìn)一步指出，圍棋棋盤(pán)共有361個(gè)交叉點(diǎn)，變化相對(duì)有限，而鍋爐系統(tǒng)工藝復(fù)雜、運(yùn)行充滿(mǎn)變化。“例如一個(gè)鍋爐有1.5萬(wàn)個(gè)傳感器測(cè)點(diǎn)，各個(gè)閥門(mén)的開(kāi)關(guān)及送風(fēng)、送水、磨煤機(jī)的速度等均為變量。而且，由于不停運(yùn)轉(zhuǎn)、磨損，一周之前的鍋爐和現(xiàn)在可能完全不同，兩年前的數(shù)據(jù)也許壓根沒(méi)用。如何在連續(xù)變量存在的情況下精準(zhǔn)控制，是一大難點(diǎn)?！?/span>

　　鄭宇坦言，因服務(wù)對(duì)象的特殊性，無(wú)法獲得免費(fèi)樣本，更不可能像下圍棋一樣免費(fèi)試錯(cuò)?！叭绻囼?yàn)不當(dāng)，鍋爐可能直接爆炸，一定程度上增加了技術(shù)開(kāi)發(fā)難度?！?/span>

　　對(duì)此，京東技術(shù)團(tuán)隊(duì)通過(guò)仿真模擬、動(dòng)態(tài)修正等不斷嘗試，分析處理機(jī)組不同負(fù)荷段大數(shù)據(jù)，由此解決“連續(xù)變量”帶來(lái)的難題，得出燃煤鍋爐的最優(yōu)控制策略，一舉突破使用物理或化學(xué)方式的傳統(tǒng)優(yōu)化路徑。

　　“這不僅僅停留在理論層面，我們已率先與國(guó)家能源集團(tuán)達(dá)成合作。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目已通過(guò)國(guó)家能源集團(tuán)專(zhuān)家組驗(yàn)收，鑒定意見(jiàn)顯示，‘鍋爐系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)達(dá)到了現(xiàn)有工況下最優(yōu)’‘鍋爐熱效率提高0.5%’。”鄭宇介紹，“別小看該數(shù)值，電廠(chǎng)效率本已達(dá)90%以上，再提高0.5%實(shí)屬不易。以此計(jì)算，一臺(tái)60萬(wàn)千瓦機(jī)組每年可節(jié)約燃料費(fèi)用200多萬(wàn)元。”

推廣前景可期

　　在完成首個(gè)示范的基礎(chǔ)上，京東還將繼續(xù)在能源行業(yè)推廣“AI+大數(shù)據(jù)”技術(shù)。

　　“一家電廠(chǎng)的成功只是開(kāi)始。下一步，我們將尋找4—5家不同型號(hào)、不同規(guī)模、不同運(yùn)行條件的鍋爐繼續(xù)實(shí)驗(yàn)。今年內(nèi)計(jì)劃完成約20家電廠(chǎng)建設(shè)，明年再做40家左右。若能進(jìn)一步復(fù)制，不僅將助推火電行業(yè)發(fā)展，對(duì)于我國(guó)人工智能的發(fā)展也將有重大價(jià)值?！编嵱畋硎?。

　　鄭宇透露，京東目前還在燃?xì)獾阮I(lǐng)域展開(kāi)謀劃?！袄绻艿馈苊暗温侨?xì)夤颈容^頭疼的問(wèn)題，每年因此損失十幾億元。為做好檢修、監(jiān)督等工作，燃?xì)夤拘枰ㄙM(fèi)大量人力、物力。但管道又多又長(zhǎng)，每個(gè)地方都能靠人工嗎，如何安排檢修路線(xiàn)更合理，哪些環(huán)節(jié)更易出錯(cuò)?通過(guò)人工智能加大數(shù)據(jù)技術(shù)，即可給出更科學(xué)的參考方案。目前，已與北京燃?xì)膺_(dá)成初步合作，相關(guān)產(chǎn)品正在研發(fā)?！?/span>

　　而針對(duì)“AI+大數(shù)據(jù)”給傳統(tǒng)能源行業(yè)帶來(lái)的作用，鄭宇進(jìn)一步解釋?zhuān)喝魧⒊鞘杏?jì)算平臺(tái)比作面粉機(jī)，各部門(mén)的零散數(shù)據(jù)比作麥子，通過(guò)數(shù)字網(wǎng)相關(guān)技術(shù)，可在看不出麥子“原型”的情況下將其磨成面粉、制成饅頭，真正做到原始數(shù)據(jù)不出戶(hù)。既保證數(shù)據(jù)安全、互通，也讓“饅頭”更有價(jià)值?！捌瞥畔⒐聧u、打破數(shù)據(jù)壁壘，結(jié)合能源行業(yè)特性，達(dá)到事半功倍的效果?！?/span>

文章轉(zhuǎn)載自《中國(guó)能源報(bào)》