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1、 盛燁熱電緊緊抓住數字賦能時代發展新機遇,致力成為平臺化生態企業,從2016年開始探索實踐智慧供熱,智慧服務為百姓幸?!凹哟a”,實現關注企業公眾號,就可自主調節室內溫度按需供熱。百姓實現了“人人可調、時時可控”,給供熱服務插上了“數字”翅膀,讓科技賦能供熱,為民生增添溫度,更為高質量發展插上騰飛的翅膀!前言Introduction0105040203 林口盛燁熱電簡介0101 林口盛燁熱電企業簡介 總供熱面積 385萬城區供熱率 100%供熱天數 188天服務用戶 8萬戶 林口盛燁熱電有限責任公司隸屬于盛燁熱電集團,始建于2019年3月,10月竣工投產。秉承著“安全可靠、經濟高效、綠色環?!钡?/p>
2、理念,高度融合物聯網全新技術,積極響應國家雙碳戰略目標,建設了煙氣余熱回收系統,年可回收熱量23萬吉焦,節約燃煤5780噸。實現了節能降耗,減少環境污染。公司與華為公司合作大力推進城區智慧供熱項目建設。采用“熱源、管網、換熱站、樓宇、用戶”五級智能調控新模式,實現供熱數字化、自動化、智能化。歷時兩年,城區智慧供熱全覆蓋,提升了用戶滿意度、提高了城區居民環境質量和幸福指數,助力智慧供熱城市建設高質量發展。智慧供熱建設歷程02 選取19棟樓,在樓前安裝電動調節門,典型用戶安裝室溫采集器,進行樓宇間水力平衡實驗。選取5棟樓,進行樓宇分布變頻試驗,解決樓宇之間水利平衡問題,取得了良好效果。在分布變頻供
3、熱技術試驗取得成果后,擴大應用范圍,對37棟樓進行了改造,實現了樓宇按需供熱,同一個換熱站實現掛片和地熱混供,節約電量23%。實現林口城區智慧供熱全覆蓋,與華為公司合作一級網、二級網智能調節實現均衡供熱,率先在幸福里小區、電信小區實現按需供熱,用戶室溫自主調節。2022年度能耗節約17.6%,一級網電耗節約37.6%,二級網電耗節約23.4%。2022年2019年2016年2021年2017年2018年 選取1472戶,供熱面積19.8萬,貸款700萬元與哈工大合作,應用物聯網技術,進行了智慧供熱分戶調節試點,取得了較好效果。節電27%,節水31%,能耗節約在7.6%,用戶滿意度高。選取如意、
4、泰和泉小區,供熱面積21.2萬,實現 均 衡 供 熱,節 電36.3%,節水15.8%,能耗節約在8%以上。02 智慧供熱建設歷程地熱及掛片混合供熱式調節系統用戶分布式供熱節能裝置分布式樓宇水力平衡調節系統供熱管網水力調控系統及其智能控制和供熱計費的方法 國家自主知識產權0102030405實現煙氣熱量回收,全廠熱效率高達99.5%增設DCS人工智能技術實現鍋爐自動燃燒、汽機自動調節 降低換管成本,減小管網阻力。采用低氮燃燒技術,降低了脫硫脫硝運行成本采用清華大學低質熱能回收技術 與浙江大學合作應用油田管網加襯技術與鍋爐設計單位合作降本增效節能降耗7與華為公司、哈爾濱工業大學合作 實現了熱網管
5、理與控制智能化。技術合作 中國建設節能協會城鎮智慧供熱副主任委員單位 黑龍江省誠信企業黑龍江省創新管理先進單位 多年來,企業各方榮譽紛至沓來,榮譽是對企業人最高的獎賞。5 黑龍江省百姓口碑金獎單位 黑龍江省優質服務金獎單位 企業榮譽 黑龍江省城市建設科學技術二等獎黑龍江省五小競賽一等獎 黑龍江省智慧城市建設專家委員單位 03數據上報策略推送NB-IOT提供基于AI的熱需預測功能,指導熱源使用更合理、更科學,實現供熱節能的端到端完整閉環。提升換熱站遠程調控能力,實現基于AI的換熱站智能調節,實現供熱平衡,覆蓋全部換熱站。新增加單元遠控設備、監測二回溫、提供基于AI的單元智能化調節功能,實現二次網
6、平衡。新安裝室溫采集、遠控設備,監測溫度、結合日照、風向、風力、室外溫度等,實現用戶室溫的感知能力和統一調節。供熱數字化監管系統熱 源 側換 熱 站單 元戶熱源負荷預測換熱站智能調控用戶溫度平衡調控單元級智能調控A I&數 據不同于傳統的供熱方式憑借經驗調控。云結合熱源的生產,提供從換熱站、單元、熱用戶的全網端到端聯動的一體化調控策略,實現供需平衡供熱,有效避免為了不熱用戶供熱達標增加能耗。供熱機理模型人工智能模型傳熱學流體力學控制學供熱數據工程熱力學歷史數據基于人工智能AI+供熱機理的供熱決策機理,做AI模型訓練和優化模型訓練和優化大數據支撐平臺預測/分析/挖掘機組仿真器熱需預測模型確定和修
7、正目標確定最佳策略、需求預測熱需預測智能調控和以往的傳統供熱依靠人工經驗和經驗曲線的不同,云智慧供熱是根據換熱站歷史數據和供熱機理在高質量的數據支撐下,構建模型。從真實歷史數據中挖掘出來,最能真實反映各指標之間的關系,可針對性、個性化的為每個站/機組建立模型,最大程度體現每個站/機組本身的供熱特性對各供熱參數的影響,可靈活結合機理模型,數理結合保證策略的安全有效可靠,可根據實時運行數據自動優化更新,持續升級,越調越優。模型最終為熱需預測和智能調控服務。自動策略優化、策略監管:模型、訓練、推理、策略區別管理、有序管理342114智能節能精細進化 源網聯動調節:熱耗分配均衡,節能效益高 警告信息、
8、等級可自定義新增與管理、自行配置 供熱數據與算法交互,供熱策略可視、可管 基于歷史數據反復訓練模型,模型越調越優人工智能精細化全網平衡調控戶平衡調控戶平衡無室溫設備有室溫設備用回水溫度偏差法調控室溫為目標調節l找不同戶室溫與回水溫度規律,進一步修正優化調控策略運行后:運行前期:l根據戶的物理位置等進行人工經驗的策略下發l依賴歷史數據,尋找邊、頂、底戶、中間戶室溫與回水溫度、戶閥開度的規律建立模型下發調控策略l根據有室溫設備用戶調控策略模擬出沒有室溫設備用戶的調控策略,并通過人工測溫來修正調控策略。運行期:部分戶室溫偏差大部分戶室溫偏差大 室溫偏差在可接受范圍內室溫偏差在可接受范圍內首先驗證回水
9、溫度偏差法調節效果縮小偏差,來調節回水溫度目標值縮小偏差,來調節回水溫度目標值室溫調室溫調+回水溫度調回水溫度調戶自控調節居民樓溫度感知22+-室溫物聯感知/室溫反饋自主設定溫度戶自控模式l 用戶自己設定室溫用戶自己設定室溫l下發戶控制策略下發戶控制策略戶自控平衡戶閥門室溫設備用戶設定用戶手機 智慧服務為百姓幸?!凹哟a”,實現關注企業公眾號二維碼就可自調節溫度,按需供熱。微信公眾號用戶自主調溫演示2021年2022年 智慧供熱改造項目實施以來,根據2021-2022采暖期實際運行數據統計 整個供熱系統節能達17.6%以上。實施前后效果顯著!普通供熱一級網電耗:0.32KWh/二級網電耗:0.5
10、9KWh/熱耗:0.51GJ/智慧供熱一級網電耗:0.2KWh/降低37.6%二級網電耗:0.46KWh/降低26%熱耗:0.42GJ/降低17.6%VS 節能展示智慧供熱檢驗報告智慧供熱域內65座換熱站全部改造安裝物理設備網、供熱物聯網和自動控制裝置;居民小區樓房和公共建筑安裝控制箱、采集器、一體式溫度傳感器、一體式壓力傳感器、樓宇電動調節閥、用戶電動調節閥;安裝配套設施52217臺(套),安裝無線傳輸式室內溫濕度采集器11048臺(套)。2021年已實施林口縣林口鎮智慧供熱一期工程,工程項目建設完成,隨著企業級智慧供熱平臺的建立,對提升管理和管控水平已有明顯成效。04供熱智能體解決方案架構
11、提供精準監管和智能調度能力,形成能感知、會思考、可進化、有溫度的一體化智慧供熱系統感知層網絡層單元樓棟/居民家熱源廠換熱站管網新能源(供回溫、流量、壓力)鍋爐(供回溫、流量、壓力)遠程電動調節閥(閥門開度)溫度、壓力、流量、熱量等傳感設備管網感知設備(流量、壓力)室溫采集設備戶控設備單元閥設備3G/4G/5G/NB-IoT用戶機房到云網絡數據采集工控層華為云設備管理子系統數據治理子系統智能調控子系統供熱監管子系統智能客服子系統視頻識別子系統供熱AI&數據機理模型天氣等數據接入控制指令下發數據指標開放熱站負荷預測熱源熱需預測一網平衡策略二網平衡策略全域感知服務機器人服務數據治理服務決策優化服務云
12、基礎設施(計算資源+存儲資源)視頻感知圖片識別流程機器人知識問答設備感知和管理數據規范數據診斷數據質量數據評估分析語音機器人策略運行管理智能交互智能聯接智能中樞智能應用自主調節按需供熱熱源生產與熱站(熱用戶)消耗協同熱源儲能一網平衡換熱站二網平衡戶端數據采集戶單元數據采集地熱掛片混合供熱方式1.源5.戶2.網4.樓3.站實現“源-網-站-樓-戶”信息化、數字化能力精準熱需預測,指導熱源合理生產,后端合理消耗人工智能技術:機器學習/深度學習/強化學習熱源生產與熱站(熱用戶)消耗協同可利用蓄熱削峰填谷粒度(1小時、天)氣候數據、天氣數據、投訴數據、歷史數據、蓄熱情況、室溫反饋數據換熱站負荷預測數據
13、數據際產熱量實際需熱量時,各站不多拿熱,把熱存在熱網上(熱網水溫提高)實際產熱量實際需熱量時,各站同比例減供,降低室溫目標,維持熱網平衡1、熱源生產與熱站(熱用戶)消耗協同、熱源儲能 實時監控熱源供回水溫、供回水壓,若達到安全警戒線,可能影響熱源安全時,則強制各站同比例多取熱 算法模型是從后往前推的,居民家中室溫結合外部溫度等數據變化-單元-換熱站-管損-熱源需要生產多少,做到負荷預測網源智能聯動在融合室溫數據、天氣數據、建筑數據等多種信息后,根據每個換熱站的歷史數據訓練模型,對換熱站、單元、住戶的運行規律進行畫像,通過人工智能結合行業機理預測從末端用戶到熱站的供熱需求,有效指導熱源按需定產,
14、實現居民平穩供熱的同時降低能耗。華為云AI機器學習/深度學習/強化學習自控系統熱源鍋爐自控設備換熱站遠程電動調節閥、溫度、壓力、流量、熱量等傳感設備管網感知設備數據上報控制數據上報策略推送2、實現一次網供熱平衡、精細化調節策略管網居民樓溫度感知22+-室溫物聯感知/室溫反饋管網管網感知設備單元/熱用戶室溫采集設備,單元閥設備,戶控設備華為云AI機器學習/深度學習/強化學習自控系統數據上報控制數據上報策略推送3、精細化二次網調節:節能更進一步,舒適更近一點統一溫度模式戶自控模式均衡供熱,避免各小區、每家每戶供熱不平衡,有些熱有些冷,引起投訴,每家每戶實現統一溫度,提升居民滿意度4、地熱及掛片混合
15、供熱式調節系統數據:回水溫度、閥門開度、室溫數據。戶端數據采集室溫采集用戶溫控一體室溫傳感設備改造戶端調控能力改造數據:回水溫度、閥門開度、流量、熱量戶單元數據采集入口溫度、壓力等數據采集單元調控能力改造單元調節閥熱量表5、戶端、戶單元數據采集&調控智能化戶端通訊設備升級改造數據:一次網、二次網供回水溫度、壓力、流量數據、閥門開度數據換熱站數據采集控制系統升級PLC程序重構系統數據上云改造數據:熱源供回水溫度、壓力、流量熱源數據接入智能化數據安全采集 基于云計算和物聯網技術改造后,可構建精準的全域感知。從熱源、換熱站、單元、戶上感知實時數據,為AI賦能的供熱決策做輔助:6、換熱站數據采集、熱源
16、調控智能化 05 實踐證明,以前的設備和技術水平想要解決這些問題確實很難,現在有了5G物聯網技術,智慧供熱配套設備成本逐年下降,解決這些問題不再是難事,難的是人的思想轉變。林口城區385萬全部實現智慧供熱,按能源節約17.6%計算,每年減少煤炭消耗11090噸(標煤),減少二氧化碳排放30萬噸,減少二氧化硫排放 90噸,減少氮氧化物排放82 噸,相當于67.7萬供熱面積不用燒煤。智慧供熱的意義遠遠不在于節省多少錢,而是利國利民、造福子孫后代的事。煤炭生成不容易,找到不容易,挖出來更不容易,燒掉了還污染環境。所以能節省一噸是一噸,能節省一塊是一塊,堅決不浪費。智慧供熱-利國利民、造福子孫 我們要抓住5G物聯網發展的新機遇,解放思想、超前謀劃,堅持“服務是盛燁熱電永續生存的未來”主基調,打出“文化+技術+服務”創新發展的“組合拳”。實現了從背靠背的“摸黑供熱”,向面對面“按需供熱”的轉變。未來,我們會克服重重困難推廣智慧供熱,力爭用2-3年時間實現林口城區用戶室溫自主調節,通過智慧供熱鏈接用戶、自主參與、自主節能,從“根”上解決能源浪費的問題。踐行“雙碳”目標增添新動能,助推供熱行業變革與發展。實現了從背靠背的“摸黑供熱”,向面對面“按需供熱”的轉變