火电厂的未来在哪里？

Answer 1

在未来火电厂智慧电厂的建设中，与传统的电厂运行模式不同的就是在其运行中会涉及到先进的技术的运用。

未来，智慧电厂中设备都具有自主检查和自主评判功能，能够在其他设备的协助下对自身进行功能调整；通过人工智能的处理方式对大数据手段提取出来的各类信息进行分析与处理，以火力发电厂的实际情况为基础，对火电厂的生产管理为主要目标进行优化分析，实现对火电厂的生产经营的管理；基于大数据控制系统的基础之上，对火电厂的运行数据进行统计，让系统逐渐朝着智能化靠近，实现自主运行分析。

让控制调节系统能够做到对火电厂的全程进行全面智能化监管，保证机组的高效运转与智能监视。数字孪生技术通过对火电厂进行高精度三维建模，并将设备的状态和运行数据传入模型中，运用实时演算模型优化设备在线均衡和管理，提升火电厂的运行效率和维护效率。

通过 HT 引擎进行渲染，仿真还原升压站建设流程：地基建筑→围墙→变压器区→刀闸区→开关区→钢塔→线缆，实现智能施工管控。可依据需要选择正常速度、2 倍速、4 倍速等不同播放速度查看建设过程，查找不合理环节。还能实现对一次设备（变压器、断路器、隔离开关等直接用于生产和使用电能的设备）运行工况的监视、测量、控制及调节等。

将 BIM 建筑数据叠加到 3D 场景中，也支持将 BIM 模型叠加到地图场景中，实现 BIM + GIS 的结合展示。将 BIM 技术应用到升压站建设中，涵盖：规划、设计、施工及运维管理等各个阶段。结合 BIM 技术，对升压站的建筑结构、基础设施系统内设备进行三维模拟呈现，直观逼真。

将 2D 和 3D 无缝融合，通过图表的数据绑定，利用不同样式的图表统计方式统计安全运行天数、厂区面积、总装机容量、机组实时功率；日发电量、月发电量、总发电量数据；供电煤机、发电煤耗、负荷率等生产指标；锅炉机组和汽轮发电机组等设备运行效率。采用柱状图和折线图结合的方式展示日煤耗、月煤耗、总煤耗，了解厂区基本运行状况，保证火电厂运行的安全性、经济性和电能的质量。

智慧火电厂通过获取三维场景数据实现火电厂的数字孪生。基于数字孪生的三维技术，将物联网、人工智能、大数据等新 ICT 技术进行整合，对火电厂安全模块、环保模块、生产模块进行全方位的数字化建设，建设成新一代科技、高效、安全、绿色、健康的火电厂。基于天气数据进行气象仿真，根据具体的需求，展现雨、雪等不同的气象数据三维仿真效果。也可接入气象数据，在恶劣气候来临前做好应对措施。

通过人工建模的方式，运用虚拟仿真技术，按照智慧火电厂机组区域的内部布局，1：1 制作 3D 可视化仿真互动模型，内部设备和建筑一览无余，便于运维查看。对于智慧火电厂而言，仿真建模展示远不能满足需求。利用结合 GIS 进行人员、车辆、设备的定位、监控管理，分析各类监控点位的布控合理性，全面监控厂区的生产状态，才是厂区智能化转型的重点。在安全方面，对厂区、消防设备等进行数字孪生；在环保方面，对 NO2、汞、PM2.5 等有毒有害物质排放情况进行分析，指导火电厂的环境治理工作，促进厂区的绿色化转型。

管理员可以通过平台进行火电厂的漫游，查看火电厂设备的状态和所在位置，方便管理人员对火电厂的整体把握。

火电厂电力巡检人员需要对运行的机器、工艺设备、管道、仪器仪表等进行规范的检查，去发现和专业识别隐患，处理隐患，上报隐患，让设备的故障消失在萌芽状态。通过巡检模拟人或者巡检车巡检的过程，经过设备时可以停留查看设备信息。漫游巡检功能根据增设的多类型巡检内容和多条巡检路径，可选用第一人

平台能够实现火电厂设备的实时监控和警报，及时响应各种异常情况，并提高火电厂的安全性和指挥能力。具体来说，平台可以实现如下功能：

实时定位和历史轨迹查询：平台可实时接收、管理重要人员和设备的二三维坐标，管理员可以查询历史轨迹，在日常管理中方便对安全事件进行调查和追踪。

采用可视化管理厂区总人数，汽机、输煤、锅炉房人员信息分别统计，通过 3D 场景内的人员快捷导航功能快速定位人员。人员定位有助于管理者调动各区域员工，加强全局管理，提升企业的智能化水平和运行效率。

可基于 UWB 定位基站或其他定位硬件基础，在三维场景中实现厂内员工实时定位可视化功能。在集控中心部署可视化管理系统，管理人员可以实时监控厂区在岗人员的位置，通过场景交互查看员工信息、行动轨迹等数据。员工可随身携带定位卡装置，如遇危险可手动发出 SOS 信息。集控中心运维在可视化系统内看到求救信息可第一时间做出反应。

安全预警：平台可以采集、分析各种环境数据，对可能存在的安全风险和隐患进行预警，及时提醒管理人员处理。安全管理是企业平稳正常运行的根本，利用云计算、大数据、虚拟仿真、北斗定位等技术提升安全管理水平，提高安全管理效率是现代化电厂的管理重点。通过在地图上显示各种图标对应于标签绑定的人或物，对标签进行实时监控，并在地图中显示标签的当前位置，进行实时管控。

电子围栏：通过实时动态监管的方式，设置物理禁止进入的区域，实时监测区域和设备状态，实现电子围栏。

火电厂的 3D 界面内用黄色表示厂区的各个电子围栏位置，并在人员入侵时弹出提示框，提醒集控中心运维及时通知入侵者离开。利用 2D 面板显示违规记录，如违规时间、事件、处理状态，后续有针对性地加强管理。点击面板中电子围栏后的小眼睛可将镜头拉近查看，也可根据需要手动绘制电子围栏区域。

电子围栏是目前较为先进的周界防护报警系统，采用了先进的“阻挡为主，报警为辅”的周界安防理念，集“威慑、阻挡、报警、安全”于一身，可对人流态势风险进行分析研判。围栏分为永久性围栏和临时性围栏，永久性围栏在火电厂项目中出现在汽轮机、变压器、升压站等区域；临时性围栏出现在厂区内临时施工或者

采用Hightopo的 2D、3D 和 GIS 可视化技术结合倾斜摄影和数字孪生技术，搭建出火电厂不同机组区域、输煤区域、化学水处理区域、公用系统区域、生活办公区域、主变及升压站区域的三维可视化系统。利用泛在感知、自适应、智能融合与互动化，让火电厂在工程设计、生产调度、过程监控、故障诊断、运营管控、可视化运维等不同环节实现智慧管理。数字孪生技术是一种利用大数据和人工智能等技术手段进行模拟仿真的新兴技术，能够将现实世界与虚拟世界相结合，从而实现各种生产流程、监控管理的优化。

Answer 2

大一时，在某电力学校，热能专业的老师开课前，对选择了火力发电发展势头正盛专业的我们浇了一头凉水。

火力发电燃煤机组的前景。两个字，黯淡，四个字，夕阳产业。可能是怕吓到我们，他转而安慰道，不用担心毕业后会失业，这些年火电就业还是没什么问题的，“这个行业应该可以坚持到你们在坐的到退休以后。”，听完后我长舒一口气。但总觉得有点不是滋味。

十多年之后，我还在火电厂，但却越来越觉得当年老师的看法还是挺有预见性的。当时的论点基于不断被消耗的煤炭，煤炭这种资源在火电作为燃料只能会越来越匮乏，但目前对火电产业起决定性影响的，来自一个世界性话题：全球气候变暖。2016年4月22日，175个国家签署了这个长期目标为将全球平均气温较前工业化时期上升幅度控制在2摄氏度以内，并努力将温度上升幅度限制在1.5摄氏度以内的协定—《巴黎协定》。这意味着碳排放量以后必须逐渐控制在一定的范围。

鱼和熊掌不可兼得，减少碳排放量不可避免的会让一些传统工业尤其是高耗能从业人员失业，并引出一个小插曲，任性的特朗普退出巴黎协定，今年换了新总统的美国又回来了，毕竟与全世界为敌不是个明智的选择。大多数国家包括中国是怎么应对的呢？关停高耗能和高污染工厂，大力发展新能源，逐步关停一些煤耗高，经济性差的机组。可以说，火电的高光时刻已经过去。

事情的发展很多会快得让人猝不及防，就像十几年前各个发电集团拼尽全力圈地建火电厂一样，如今新能源尤其是风电和光伏借着大力发展新能源的势头，可谓一日千里。甚至连电网都有点不太适应，正在作出改变适应新能源的发展。火电行业不管愿意不愿意，都将无条件的向新能源让步。

未来几十年，火电的方向将从发电老大哥的地位逐步转为发电行业稳定负荷并配合新能源发电的辅助角色。这个过程的转变可能会比较快。火电机组长周期运行对火电人来说将会变成一种奢侈，较大部位调峰甚至较频繁调停让步于新能源发电将成为一种常态。作为火电从业者，对于即将发生的这些变化和引发的行业阵痛，你准备好了吗？