中控技術(shù)TPT，為大唐多倫煤化工裝上“AI大腦”，打通“綠色動脈”

近日，由中控技術(shù)承擔(dān)的大唐內(nèi)蒙古多倫煤化工有限責(zé)任公司（以下簡稱“大唐多倫煤化工”）綠電調(diào)度優(yōu)化項(xiàng)目成功上線運(yùn)行，成為國內(nèi)首個大型燃煤熱電耦合新能源的多能源互補(bǔ)調(diào)度優(yōu)化系統(tǒng)。中控技術(shù)以“AI+低碳”為核心理念，基于自研時間序列大模型TPT (Time-series Pre-trained Transformer)，通過數(shù)據(jù)驅(qū)動結(jié)合機(jī)理模型，整合燃煤熱電機(jī)組、可再生能源發(fā)電、儲能系統(tǒng)和下游煤化工，平衡化工區(qū)復(fù)雜多變工況下的熱、電負(fù)荷需求，全面打通源-網(wǎng)-荷-儲各環(huán)節(jié)，構(gòu)建了感知-預(yù)測-調(diào)控一體化能源管控體系。項(xiàng)目投產(chǎn)后，大唐多倫煤化工預(yù)計(jì)全年可實(shí)現(xiàn)49690.2萬千瓦時綠色電能替代燃煤發(fā)電，燃煤發(fā)電的可再生能源容量替代比例可達(dá)87.5%，相當(dāng)于年節(jié)約標(biāo)煤15.17萬噸，減少二氧化碳排放41.94萬噸。

大唐多倫煤化工

此次成功投運(yùn)，標(biāo)志著中控技術(shù)在多能源互補(bǔ)調(diào)度領(lǐng)域取得關(guān)鍵性突破，成功實(shí)現(xiàn)了綠電與大型煤化工生產(chǎn)的深度耦合，為地方能源結(jié)構(gòu)調(diào)整和“雙碳”目標(biāo)落實(shí)提供了有力支撐。

01 

探索煤化工低碳新路徑：

綠電深度耦合煤化工

大唐多倫煤化工作為中國大唐集團(tuán)投資建設(shè)的第一個大型煤化工企業(yè)，錨定集團(tuán)“高端化、多元化、低碳化”發(fā)展方向，積極探索煤化工“低碳”轉(zhuǎn)型路徑，通過化石能源的綠電替代，重構(gòu)煤化工的能源基礎(chǔ)。作為工業(yè)控制領(lǐng)域領(lǐng)先企業(yè)的中控技術(shù)積極為大唐多倫煤化工的綠色低碳轉(zhuǎn)型提供支撐。

在綠電替代的推進(jìn)過程中，風(fēng)光發(fā)電的波動性、不穩(wěn)定性和間歇性與煤化工生產(chǎn)連續(xù)穩(wěn)定性用能要求之間存在矛盾。為了解決這一難題，中控技術(shù)充分發(fā)揮在工業(yè)AI技術(shù)和多能源調(diào)度領(lǐng)域的技術(shù)優(yōu)勢，通過構(gòu)建多能源互補(bǔ)調(diào)度一體化能源管控平臺，助力大唐多倫煤化工燃煤自備電廠與綠電的完全耦合供電，保證煤化工復(fù)雜多變工況下的安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)用能。

02 

時間序列大模型TPT：

實(shí)現(xiàn)多能源互補(bǔ)調(diào)度優(yōu)化

本項(xiàng)目中，中控技術(shù)自主研發(fā)的時間序列大模型TPT（Time-series Pre-trained Transformer）成為整個系統(tǒng)的智慧中樞。這一基于生成式AI與工業(yè)數(shù)據(jù)訓(xùn)練的大模型，通過統(tǒng)一的工業(yè)建模實(shí)現(xiàn)跨工況智能預(yù)測與自主優(yōu)化，并將能源系統(tǒng)在生產(chǎn)運(yùn)行、工藝、設(shè)備及質(zhì)量等環(huán)節(jié)產(chǎn)生的多源數(shù)據(jù)予以融合，構(gòu)建出一個智能化的多能源互補(bǔ)調(diào)度一體化能源管控平臺，其核心機(jī)制為“預(yù)測-優(yōu)化-控制”三級聯(lián)動：

精準(zhǔn)預(yù)測

通過建立多時間尺度的優(yōu)化調(diào)度模型，系統(tǒng)動態(tài)制定發(fā)電計(jì)劃與調(diào)控策略，實(shí)現(xiàn)多能源負(fù)荷的快速跟蹤與協(xié)同響應(yīng)，全面提升企業(yè)調(diào)度能力與系統(tǒng)運(yùn)行效率。

動態(tài)優(yōu)化

通過多目標(biāo)優(yōu)化模型與多時間尺度AI預(yù)測模型，深度挖掘風(fēng)電波動規(guī)律和生產(chǎn)負(fù)荷時序特性，實(shí)時優(yōu)化動態(tài)更新風(fēng)力發(fā)電出力、電網(wǎng)下電功率、熱電裝置負(fù)荷分配、儲能裝置充放電功率的長期調(diào)度曲線與閉環(huán)控制指令。

模型驅(qū)動

基于大量工業(yè)時序數(shù)據(jù)，通過“AI+機(jī)理”建模方法，精準(zhǔn)構(gòu)建鍋爐與汽輪機(jī)能效模型，優(yōu)化熱電裝置多臺鍋爐間、多臺汽輪機(jī)間的負(fù)荷分配方案，進(jìn)一步提升了熱電系統(tǒng)的整體能效與響應(yīng)靈活性。

多能源互補(bǔ)調(diào)度優(yōu)化系統(tǒng)調(diào)度計(jì)劃、實(shí)時控制界面

03 

多能源互補(bǔ)調(diào)度一體化能源管控平臺：

實(shí)現(xiàn)安全、質(zhì)量、低碳、效益全面提升

中控技術(shù)打造的多能源互補(bǔ)調(diào)度一體化能源管控平臺，實(shí)現(xiàn)了綠電與大型煤化工發(fā)電的成功耦合，從安全、質(zhì)量、低碳、效益四大維度，為大唐多倫煤化工燃煤電廠運(yùn)營提供有力支撐：

安全：多維數(shù)據(jù)融合與閉環(huán)控制，實(shí)現(xiàn)全流程動態(tài)監(jiān)測與風(fēng)險預(yù)警，綠電能源接入后的系統(tǒng)運(yùn)行波動風(fēng)險明顯降低；

質(zhì)量：智能化調(diào)度策略保障廠區(qū)用能穩(wěn)定性，提高生產(chǎn)過程控制的可靠性；

低碳：大幅提升清潔能源替代比例，優(yōu)化傳統(tǒng)能源消耗結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)碳排放持續(xù)下降；

效益：燃煤電廠的綠電能源利用率、儲能設(shè)備使用壽命、發(fā)電系統(tǒng)的能效與響應(yīng)靈活性均得到大幅提升，降低綜合能耗成本，顯著提升企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。

工業(yè)AI與綠色能源的深度融合正在重塑煤化工行業(yè)的基因序列，中控技術(shù)將持續(xù)優(yōu)化升級“AI+低碳”多能源互補(bǔ)調(diào)度優(yōu)化解決方案，讓傳統(tǒng)煤化工裝置裝上“AI大腦”，打通“綠色動脈”，助力煤化工行業(yè)實(shí)現(xiàn)綠色化、數(shù)字化、智能化的高質(zhì)量全面發(fā)展。