大型能源装备制造企业数字化转型实践----工业软件讲坛第八次讲座

• 01双碳背景
  • 1.1全球温升趋势严峻
  • 1.2极端天气肆虐
  • 1.3现有政策无法阻止环境恶化
  • 1.4国际减碳共识形成
  • 1.5我国双碳目标是巴黎协定精神的具体体现
  • 1.6双碳背景下我国能源结构预测
  • 1.7我国发电装机结构预测
  • 1.8我国发电装备发展原则
  • 1.9清洁能源装备发展总体趋势
    • 新能源电力代替煤电的供能主体地位，储能代替煤电的调能主体地位，是双碳战路中电力系统发展的主线
    • 在未来很长一段时期，清洁高效煤电都将是电力系统中的供能主体和调能主体
    • 光伏技术和光伏产业会迎来强劲的发展。在我国“三北”地区（沙漠、戈壁、荒漠)，集中式能源大基地将成为主要形式;在我国中东部地区，分布式光伏电站、虚拟电厂技术和共享储能技术,将成为主要形式
    • 风电在关键技术国产化的同时，将与光伏齐头并进成为新能源电力的主要组成部分
    • 随着电力市场化推进，未来电力价格波动有可能扩大，储能成本可能成为电价的重要组成部分，储能市场将迎来快速发展
    • 水电/抽水蓄能可能成为未来调峰的又一主力
    • 核电在未来电力供应中将进一步承担基本负荷的角色
    • 电网更加注重多能互补和源网荷储一体化协调发展，区域子网成为重要组成部分
• 02清洁能源装备发展方向与趋势
  • 2.1煤电机组发展方向
    • 煤炭资源丰富、煤电技术先进是我国资源和技术禀赋的突出特点。
    • 煤电在相当长时期内仍将承担保障我国能源电力安全的重要作用(兜底保障和灵活性调节电源)
    • 在安全有序的原则下，推动“三改联动”、多能耦合与碳捕集利用存储(CCUS)等技术应用，是煤电未来的发展方向
  • 2.2水电机组发展方向
    • 在新能源替代常规能源成为主力电源的过程中，水电从供能到调能的角色转变成为水电发展的主题
    • 大力发展存量水电机组宽负荷运行改造和抽水蓄能机组，可以使水电在能源转型中发挥更大作用
  • 2.3燃气轮机发展方向
    • 在新能源替代煤电的大背景下，气电的相对低排放和快速启停特性使其成为坚强电网的重要支撑
    • 大力发展燃机技术，特别是面向未来的氢气燃机技术，成为新型电力系统建设的又一重要任务
  • 2.4风电机组发展方向
    • 大力发展风电是我国能源转型的主要任务
    • 风电机组的发展方向是自主化、大型化和海洋化
  • 2.5太阳能发电产业趋势
    • 2.6核电技术发展趋势
    • 东方电
    • 随着新能源装机量的不断增加和煤电装机量下降，
    • 核电在未来承担相应的基础负荷作用
    • 开发更加安全高效的核能技术，是建设新型电力系
    • 统的一项重要任务
    • 光伏是新型电力系统供能主体。
    • 发展新型光伏技术，不断降低平准化度电成本，提高光伏场站智能化水平，探索光伏多种应用形式，是未来光伏发展的主要任务。
  • 2.6核电技术发展趋势
    • 随着新能源装机量的不断增加和煤电装机量下降，核电在未来承担相应的基础负荷作用
    • 开发更加安全高效的核能技术，是建设新型电力系统的一项重要任务
  • 2.7氢能技术发展趋势
    • 氢能是零碳的二次能源，是面向未来的新型能源形式之一
    • 目前我国制氢、储氢、运氢、加氢、用氢领域技术都处于起步阶段
    • 风光分布式制氢技术、储氢技术、氢燃料电池是未来主要发力方向
  • 2.8储能技术发展趋势
    • 储能是实现电力系统生产端和消费端解耦的技术，是未来新型电力系统灵活性和稳定性的主要支撑
    • 以机械储能、电化学储能、热储能为主，多种储能形式多元化发展，是未来电力储能领域的主要特征
  • 2.9电力装备数字化与智能化
    • 新型电力系统对电力装备提出了更高的数字化智能化要求，控制智能化，管理智能化，运维智能化将成为我国数字化与智能化电力装备发展的重要任务。
  • 2.10综合智慧能源系统
    • 综合智慧能源系统指在规划、建设和运行等过程中，通过对能源的产生、传输与分配（能源网络)、转换、存储、消费等环节进行有机协调与优化后，形成的能源产供销一体化系统，其目标是保障能源供应，提高用能效率，降低用能成本提升智慧用能体验
• 03东方电气发展战略
  • 3.1总体情况
    • 中央确定的涉及国家安全和国民经济命脉的国有重要骨干企业之一
    • 全球最大的发电设备制造和电站工程总承包企业集团之一
    • 六电并举——水电、火电、核电、气电、风电、太阳能
    • 累计发电设备超过6亿千瓦，连续17年发电设备产量位居世界前列
  • 3.2核心研制能力
    • 服务国家发展战略
    • "2020年央企十大国之重器”
    • "2021年央企十大国之重器”
    • “华龙一号”全球首堆并网发电
    • 全球第一台“华龙一号”核电机组投入商运
    • 我国首台F级50MW重型燃气轮机满负荷运行
    • "2021年央企十大超级工程”
    • 新一代”人造太阳”装置建成并首次放电
    • 金沙江白鹤滩水电站首批机组投产发电
  • 3.3 “11256”发展战略
    • ——围绕“双碳”目标，践行“2个转变”,实现“十四五”的干亿跨越
    • 加快两个转型：绿色低碳转型、数字化转型
  • 3.4大型能源装备研制特点
    • 多学科融合，配套体系复杂
    • 产品定制化、零部件数量多，研制周期长
    • 服役周期长，质量可靠性要求高
    • 多种生产组织形式并存，生产管控难度大
• 04东方电气数字化转型实践
  • 4.1什么是数字化转型?
    • 数字化转型是利用新一代信息技术，构建数据的采集、传输、存储、处理和反馈的闭环，打通不同层级与不同行业间的数据壁垒，提高行业整体的运行效率，构建全新的数字经济体系。----国务院发展研究中心
  • 4.2东方电气数字化转型总体思路
  • 4.3数字化转型六大重点行动介绍
    • 装备产品赋智
      • 水电机组智慧化，应用于安康2号、葛洲坝改造等机组心
    • 制造过程赋能
      • 智能制造是企业数字化转型的主攻方向，
      • 运营生产过程智能化、能源低碳化、管理智慧化、产品高端化以及产供销一体化，
      • 快速实现产品高质量、高可靠性、低成本的满足用户个性化需求。
    • 服务模式创新
      • 热电机组智能运维，形成智慧热电系统解决方案与系列化产品，并向新机项目和存量改造推广。已应用于莱州、万州、横山等机组。
      • 风场智慧运维，应用于望江坪等风场，已中标大唐左云君辉风场
    • 数据平台聚力
      • 工业互联网平台定位为新一代数字工业操作系统(工业OS)，旨在打造自主可控的软硬件生态。
    • 新兴技术增值
      • 设备上云
        • 设备上云场景需要网络具有抗干扰以及“大规模”连接能力;
        • 5G网络的广连接、高可靠能力，平台泛在物联、应用快开能力，
        • 使得高能耗、高价值工业设备能够全面实现互联互通以及可视化分析决策。
      • 智慧质检
        • 智慧质检场景要求高运算能力下放到现场、质量采集与判定要低时延，平台的云边协同、机器学习、应用快开能力，可实现产品质量缺陷的自动判别。
      • 远程专家协助
        • 远程专家协助场景需要移动高传输性能，带宽要求50M/s以上，通信时延要求10ms以内;5G网络的大带宽、低时延能力，平台的泛在物联、云边协同能力，使得现场人员通过AR头盔寻求专家的远程帮助成为可能。
      • 智慧安防
        • 场景需要广泛连接各类包括摄像头、红外、环境等传感器，并行处理数据点数>10000点，时延要求10ms以内;
        • 5G网络的泛连接、低时延能力，平台的大数据分析、机器学习能力，
        • 可助力人员行为管理、烟火报警、无人机自动巡检等智慧安防场景落地应用。
      • 碳足迹管理
        • 碳足迹管理是绿色低碳制造的重要依据，按照国际标准ISO14064核算企业生产活动产生的直接和间接的温室气体或二氧化碳排放。
        • 对高能耗设备的用能情况要实时分析，带宽要求100M/s以上，平台的大数据分析、机器学习能力，
        • 实现企业重点用能设备管理、耗能异常分析、节能改造。
      • 数字业务化
        • 充分利用5G网络的大带宽、低时延、移动性能优等特性，依托工业互联网平台，通过5G+设备远程诊断、5G+AR远程指导等解决方案的实施
        • 助力东方电气集团火电、水电、风电、光电、储能服务智慧化，提升产品运维效率。
    • 基础能力提升
      • 设备上云入湖
      • 数据中台
      • 数据分类分级
      • 数据可信空间建设
      • 云计算中心
      • 标识应用推进
      • 工业网络提升
      • 标识解析节点
      • 知识图谱和模型管理
      • 等保2.0网络
      • 安全态势感知
      • 体系标准规范
• 05数字化转型发展建议
  • 工业互联网与数字化转型、智能制造有什么区别
    • 数字化转型是一个过程，涵盖经济社会方方面面，包含工业互联网、智能制造全部内容;
    • 智能制造是制造型企业转型的主攻方向，是一个重点领域。
    • 工业互联网一方面为数字化转型和智能制造提供基础和技术支撑，
    • 另一方面也是企业推进数字化、发展智能制造过程中一种全面互联的企业形态
  • 一些发展建议
    • 加强顶层设计逐步实施
    • 加强科技引领注重实效
    • 掌握核心技术练好内功
    • 开放协同创新加快升级