无论可再生能源的前景如何,仅在美国就有超过500年的储量,煤炭将在这里停留很长一段时间。根据美国能源情报署(EIA)的数据,目前燃煤电厂发电量占全球总发电量的40%以上,至少在2030年之前仍将是全球第二大能源来源。在未来20年里,煤炭将为美国提供20%的电力,而在中国和印度,煤炭可能在更长时间内仍将是主要燃料来源,目前这两个国家70%以上的电力都是由煤炭提供的。
考虑到这一切,GE Power正在汇集其在电厂运行、设备管理和数字洞察方面的专业知识,以最大限度地提高工厂的效率和可用性,在弗吉尼亚州King George的一个新的蒸汽工厂服务创新中心展示这些能力。
“许多客户需要拥有多元化的发电资产组合。我们坚信煤炭将在世界上占有一席之地,”通用电气电力服务运营和维护总经理特里·舍恩伯恩(Terry Schoenborn)说。“它就在这里,我们正在努力优化它。”
通用电气经常把自己作为全球最大的原始设备制造商之一的地位作为展示其管理设备专业知识的理想展台。在发电厂也是如此——通用电气在全球运营着30多家发电厂,管理着15吉瓦的发电能力。这为该公司提供了一个展示其Steam软件的Digital Power Plant的绝佳场所。
GE Power的最新公告围绕将其242兆瓦燃煤Birchwood Power设施改造为创新中心展开,以展示GE技术及其提高燃煤蒸汽电厂效率和灵活性的能力,同时还能减少排放。该展示会将GE的全套蒸汽数字发电厂软件与专家操作结合起来,并与GE的全球卓越电力效率中心(CoE)计划保持一致。CoE为客户提供全面的工厂解决方案,以升级他们现有的发电设备。
GE Power Services拥有Birchwood发电厂50%的股份,但在本月初刚刚接管了运营和维护(O&M)服务合同。舍恩伯恩说:“现在工厂里大约有60人为我们工作。“随着这一宣布,它提供了一个非常独特和伟大的机会,将我们的数字解决方案带到工厂。从通用电气的角度来看,这确实是一个完美的选择。”
作为其服务套件的一部分,GE正在安装其先进的数字解决方案,这将为现场的工厂运维技术人员提供新的机会,通过利用整个工厂的机器和传感器数据、分析和锅炉优化技术,提高流程和生产力。通过从燃料供应、锅炉内部和整个工厂的平衡进行改进,有可能逐步影响效率、灵活性和可用性,同时减少排放、停机和维护成本。
Schoenborn表示,该装置不仅将展示GE Power的数字能力,还将展示其运行发电厂的能力。“我们有了解其运作原理的专业人士。这是我们公司许多举措的伟大结合。”
2016年,GE Power推出了用于蒸汽的数字发电厂软件,解决了机器和船队的性能问题。资产绩效管理(APM)软件持续监测蒸汽装置设备的健康状况,使运营团队能够做出决策,提高装置的绩效。好处包括将计划外停机时间减少到5%,将误报停机警报减少到75%,并将操作和维护成本减少到25%。
Steam平台的数字发电厂的一个关键部分来自NeuCo, GE Power在一年前刚刚收购了NeuCo。这家机器学习和数据分析初创公司使用软件和人工智能来提高燃煤电厂的效率。
NeuCo前CEO Peter Kirk解释道:“通过闭环优化,我们可以随时从电厂获取600条实时数据。”Peter Kirk现在是GE Power Digital Solutions的业务运营主管。“我们利用人工智能来利用工厂已经内置的控制操作。”
Kirk补充道,现在通用电气的工业物联网(IIoT) Predix平台可以利用新的数据。他说:“去年我们一直在想办法利用我们所做的,并通过Predix利用云。”“这就是将在伯奇伍德展出的东西。”
Birchwood安装还将包括操作优化软件。通过锅炉优化软件,它管理复杂的锅炉交互,以提高锅炉运行性能和一致性。其好处包括提高加热速率,减少管失效和结渣,降低NOx和有限公司2排放。对于使用数字解决方案获得的每一个效率点,CO2排放量降低了2个百分点。对于一个1吉瓦的电厂,这种效率的提高可以在相同的产量下每年减少6.7万吨煤炭的燃料消耗。
通用电气的电力效率CoE计划旨在通过先进的硬件和数字产品的结合,帮助燃煤电厂的客户优化其运营,提高工厂效率并减少排放。CoE与GE最近的Ecomagination研究一致,该研究发现了CO2当现有的硬件和软件解决方案得到充分应用时,全球蒸汽船队的排放可以减少11%。
Birchwood工厂旨在展示的是通用电气所有不同类型的技术和专业知识的结合——从工厂运营和对煤炭的深刻理解到数字和云技术。Kirk表示,总体而言,通用电气将着眼于从何处获得最大数量的改进。“它来自哪里并不重要——无论是操作员培训、云分析、物理资产,还是其他什么。这是一个整体。”
舍恩伯恩补充说:“当我们运营一个工厂时,现在我们有整个幕后的工程师在我们的支配下,真正优化工厂的运营。”“我们对设备的真实情况有内部了解。这些知识结合在一起是非常非常强大的。然后是数字世界,将全球各地的人员和专业知识结合起来。它确实为客户增加了价值。”
Schoenborn表示,通用电气正在Birchwood安装这套产品,应该会在8月前后完成。然后,随着该系统全面运行,他们将开始带客户通过演示煤炭的能力。
通用电气电力公司首席数字官Ganesh Bell表示,向低碳排放能源的发展可能还需要一代人甚至更久的时间。他说:“在此期间,Birchwood创新中心将使我们能够通过使用先进的工程、软件和分析技术,演示如何使煤炭成为一种显著提高效率、灵活和低排放的燃料来源。”