极目新闻通讯员 张晖 林志 罗阳丹 郭侃敏
在2025中国5G+工业互联网大会上,湖北联通为国家能源汉川发电有限公司(以下简称“汉川电厂”)打造的省内首个5G新型智慧电厂吸引众多嘉宾关注。该项目深度融合5G-A毫米波通感一体技术,在厂区部署全国产化基站并设立电子围栏,实现黑飞目标毫秒级识别、厘米级定位。在“双碳”目标下,由汉川电厂和湖北联通等单位合力打造的新型5G智慧电厂,凭借突出的技术创新与实践价值,在2025年第八届“绽放杯”5G应用征集大赛中脱颖而出,斩获全国总决赛二等奖,充分彰显了5G技术与能源行业深度融合的示范效应,为全国火电行业数字化转型提供了可复制、可推广的实践样本。
随着“十五五”规划明确提出加快建设新型能源体系,能源行业正加速向清洁化、智能化转型。在这一背景下,火电企业亟须通过技术升级实现高效、绿色运营。湖北联通与汉川电厂强强联合,成功打造“基于5G-A+AI技术的智慧电厂建设创新示范项目”,标志着湖北省能源行业正式迈入5G智能化应用新阶段。
5G-A织就“安全网络”
“以前巡检要进现场抄数据,记录还要用手写,现在直接从‘中控室’就知道了全厂的情况。”5G-A专网的投入应用,就像给这个电厂配备了一套“高速神经网络”,这使得很多设备可以随时、准确接收和传递指令信息,数据准度也从以往的“大致估算”提升到“精准到小数点后两位”。
以往电厂里的制氢站、油库、锅炉区等危险源都由专人24小时值班巡逻,不仅要盯着设备,还要注意安全防范,时刻保持警惕状态。为此,利用5G-A人员精准定位技术,在制氢站、油库、锅炉等重点区域布设了防控网,人员到了什么位置就能精确定位到厘米级,一旦越界,就会立即报警。此外,在发生紧急情况下,只要按下头顶安全帽上的SOS键就可以快速呼叫相关人员救援,第一时间打“开生命通道”。目前,AI识别技术已经让该电厂安全事故同比下降了30%以上,管理效率提升了20%以上。
不仅如此,这套5G-A网络还有“分身术”,可以用5G切片技术将一个物理网变成多个虚拟专网。汉川电厂科信中心主管介绍道:“生产控制网就是一条‘快车道’,可保障数据毫秒级反馈到远程操控端;监控传送网是一个灵活调节‘宽地带’,通过分配流量给到需要的地方;办公服务网相当于是一个‘隔离带’,把它隔离开,再出问题也是独立的,不用怕波及其他业务,就像给不同业务开了专属车道,再忙也不会堵车。”
数字孪生绘出“能效画像”
如何让火电变得更绿色?就是要让燃烧变得更“聪明”。自“擎源”大模型、发电预测等AI先进工具融合工业数据采集后,在汉川电厂运行后,就相当于请来了一位熟练行家来做“烧火管家”,可根据参数判断燃煤情况、天气情况、锅炉点火时序等,精确计算出最合适的燃烧比例、最适宜的燃烧温度。
“不要轻视每一丝改变带来的巨大效果!拿1000兆瓦机组来说,原本机组一年发电40亿千瓦时左右,仅这一项优化就有每年节约标准煤4000至12000吨、减排1万至3万吨的潜力。”汉川电厂值长介绍道,“以前烧煤靠经验摸索,现在AI一计算,锅炉总能跑在最优状态,热效率上去了,污染自然就少了。”
该电厂在“精准到每一台设备”的排放控制中,把设备能耗的大小进行了数值化,把5G技术运用于采集能耗数据,让每台设备都有自己的“能效画像”。目前,脱硫脱硝系统基本由AI调管运行,维持着氮氧化物和二氧化硫达标排放,这套碳排放“数字孪生”技术让碳的流动由概念变成了可见,整个过程一目了然。
5G运用提高绿电比例
“过去汽机平台巡检,二人要花费40多分钟,如今一台5G巡检机器人10分钟后就能完事。”运行部主管介绍道,“自从使用5G+巡检机器人后,为公司节约了很大一笔人工成本。”
相继投运的汽机平台、升压站巡检机器人,采用4K高清、红外设备来实时巡视线路及排查线路缺陷,在发现异常后会第一时间将所获取的数据上传。同时,由检修人员佩戴AR眼镜,通过5G+AR远程协作,实时连接专家系统,配合远程专家协同会诊,实现“远程会诊”,故障处理时间平均缩短30%。
用于物资管理、环境监测、设备状态采集的5G无源物联标签,寿命10年,可以直接将标签贴到工具和备件上面实现实时定位;由于5G摄像机建设成本更低,并且能实时对环境和设备的状态进行检测,每年仅仅是一条线缆的投资就能够节省120万元,而且相较于其他建设方式来说,可以有效降低施工的碳排放量。
现在的汉川电厂早已不是当年的那个“单一烧煤”火力发电厂了。采用AI调度,厂内光伏、火电机组相互调用,生物质、污泥等可以和煤粉掺混进行燃烧;同时对光伏发电的出力情况提前做出预测,并根据此结果安排火电机组的输出情况,既有利于提高电网接纳新能源的能力,也有利于电厂本身多产出清洁的绿电供自己使用。自5G应用全部上线后,减少了工作人员18名,每年可节约人力成本约360万元、减少重复投资约120万元。
从“人工盯守”到“黑灯运行”,从“经验燃烧”到“精准控碳”,通过运用5G-A和AI的手段,实现了以“全域感知、智能决策、自动执行”为基础的运行体系,形成了火电节能减排的新路径。从AI模型不断完善升级,到5G-A无源物联等新技术应用,用实践证明了传统的火电并不等于“高碳”,依托于技术赋能同样可以成为能源绿色转型的重要力量。
未来,湖北联通与汉川电厂将深化合作基础,共建以5G技术为基础的联合实验室,深度结合5G+万物互联产业创新发展,以5G融合电厂生产管理应用为切入点,继续在虚拟电厂、电厂大数据等方面展开研究与实践。
(来源:极目新闻)