國(guó)家能源集團(tuán)：能源央企的“智慧密碼”

　　“一套煤礦集中控制系統(tǒng)，控制著‘五礦六井’、范圍達(dá)621.8平方公里的煤炭生產(chǎn)。”日前，記者參加國(guó)務(wù)院國(guó)資委新聞中心主辦的“新時(shí)代·走進(jìn)新國(guó)企”之“智慧能源”活動(dòng)，走進(jìn)國(guó)家能源集團(tuán)下屬的神東煤炭集團(tuán)，現(xiàn)場(chǎng)見證了億噸級(jí)煤炭生產(chǎn)指揮中心的智慧水平。

　　擁有煤礦97處、煤炭產(chǎn)能占全國(guó)的15%，是新組建的國(guó)家能源集團(tuán)的煤炭“體量”。維持這一龐大身軀，靠的是智慧的頭腦。著力發(fā)揮煤電一體化優(yōu)勢(shì)，利用新的信息技術(shù)，以全面感知、全面數(shù)字、全面互聯(lián)、全面智能為主攻方向的國(guó)家能源集團(tuán)，正在從生產(chǎn)、管理、設(shè)備、人員、環(huán)保等方面推進(jìn)智慧企業(yè)建設(shè)。

　　智慧礦山與數(shù)字化工廠

　　神東煤炭集團(tuán)是全國(guó)首家將信息化技術(shù)延伸到井下作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的煤炭企業(yè)。日前，記者來(lái)到該集團(tuán)建立的“五礦六井”億噸級(jí)煤炭生產(chǎn)指揮中心——大柳塔區(qū)域煤礦集中控制系統(tǒng)。

　　這里已實(shí)現(xiàn)了大區(qū)域煤炭生產(chǎn)的集中控制，控制范圍達(dá)621.8平方公里。據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的工作人員介紹，這套系統(tǒng)最突出的特點(diǎn)是將礦井11個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)高度集成在同一個(gè)平臺(tái)，控制“五礦六井”1.1萬(wàn)臺(tái)（套）設(shè)備，涵蓋礦井采、掘、機(jī)、運(yùn)、通各主要生產(chǎn)系統(tǒng)。同時(shí)，將15萬(wàn)余個(gè)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)點(diǎn)的所有數(shù)據(jù)采用虛擬計(jì)算機(jī)進(jìn)行統(tǒng)一存儲(chǔ)，集中管理，各礦只需通過監(jiān)控終端訪問在線數(shù)據(jù)，便能實(shí)現(xiàn)云監(jiān)測(cè)和設(shè)備的遠(yuǎn)程控制，有效解決了自動(dòng)化系統(tǒng)中存在的信息孤島問題。

　　“這套系統(tǒng)看似比較簡(jiǎn)單，但實(shí)際上工程量非常浩大。如果所有數(shù)據(jù)不能集中到一個(gè)平臺(tái)，一旦出現(xiàn)報(bào)警，通過人工查詢的話，效率就特別低。”神東煤炭集團(tuán)大柳塔煤礦副礦長(zhǎng)張登山說(shuō)。

　　“這個(gè)平臺(tái)不僅讓我們實(shí)現(xiàn)了減員提效，更主要的是讓應(yīng)急救援處置效率提高了很多，安全系數(shù)提高了很多，同時(shí)通過區(qū)域煤礦集中控制系統(tǒng)、煤礦一體化礦圖和4G‘一網(wǎng)一站’等新技術(shù)的應(yīng)用，有效提高了礦井自動(dòng)化、信息化、智能化水平。”神東煤炭集團(tuán)黨委書記、董事長(zhǎng)楊鵬說(shuō)。

　　在向記者介紹這套系統(tǒng)輔助決策與診斷功能的時(shí)候，工作人員拿出了手機(jī)，只見手機(jī)上顯示著諸如生產(chǎn)日?qǐng)?bào)表、設(shè)備開機(jī)率以及能耗報(bào)表等。

　　“這些報(bào)表的數(shù)據(jù)每天早上自動(dòng)推送到我們手機(jī)上，我們看完這些數(shù)據(jù)就能輔助決策，安排井下工作。”張登山說(shuō)道。

　　“我們建立了面向決策支持、經(jīng)營(yíng)管理、生產(chǎn)執(zhí)行和控制4個(gè)層面的信息化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了信息化技術(shù)的全覆蓋，提高了決策管理效率。”神東煤炭集團(tuán)總經(jīng)理、黨委副書記杜善周說(shuō)。

　　煤炭板塊如此，化工板塊的智能化水平也在持續(xù)提升。

　　建設(shè)初期，國(guó)家能源集團(tuán)中國(guó)神華煤制油化工有限公司鄂爾多斯煤制油分公司便搭建了集散控制系統(tǒng)（DCS）25套、緊急停車系統(tǒng)（SIS）10套、機(jī)組控制系統(tǒng)（ITCC）10套以及若干套可編程控制器（PLC），在工業(yè)化與信息化融合方面先行一步。

　　鄂爾多斯煤制油分公司于2015年投入運(yùn)營(yíng)的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)指揮系統(tǒng)（EMS），在傳統(tǒng)物料移動(dòng)、能源管理、統(tǒng)計(jì)管理、操作管理、調(diào)度生產(chǎn)平衡等功能模塊基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了與質(zhì)量技術(shù)、設(shè)備管理、物資管理、銷售管理以及ERP系統(tǒng)集成，為打造智能化工廠奠定了基礎(chǔ)。

　　如今，以各類系統(tǒng)數(shù)據(jù)自動(dòng)采集功能為基礎(chǔ)，鄂爾多斯煤制油分公司實(shí)現(xiàn)了對(duì)全公司物料、能源供銷、質(zhì)量管控等數(shù)據(jù)的無(wú)死角采集，有效提高了統(tǒng)計(jì)水平，為降本增效和生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)分析提供了數(shù)據(jù)支持。

　　走進(jìn)國(guó)家能源集團(tuán)大渡河公司，巡檢機(jī)器人、大數(shù)據(jù)平臺(tái)、無(wú)人值守的中央控制室……讓記者大開眼界。

　　大渡河公司瀑電總廠黨委書記、副廠長(zhǎng)丁繼云說(shuō)：“智慧企業(yè)建設(shè)大大解放了人力物力，如今，人工設(shè)備巡回的工作量大大減少，可以通過相關(guān)數(shù)據(jù)平臺(tái)，實(shí)時(shí)掌握設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，大大降低了運(yùn)維人員的工作強(qiáng)度。”

　　通過多年探索實(shí)踐，大渡河公司將云計(jì)算、大數(shù)據(jù)分析、人工智能等技術(shù)，與水電生產(chǎn)建設(shè)、經(jīng)營(yíng)管理等環(huán)節(jié)深度融合，實(shí)現(xiàn)管理的數(shù)字化感知、網(wǎng)絡(luò)化傳輸、大數(shù)據(jù)處理和智能化應(yīng)用。

　　“以數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)管理打造智慧企業(yè)，最重要的是突出在創(chuàng)新發(fā)展中人的主動(dòng)性。”大渡河公司副總經(jīng)理周業(yè)榮表示，人工智能時(shí)代，智慧企業(yè)建設(shè)并非意味著將員工淘汰，反而意味著釋放員工的創(chuàng)造價(jià)值。

　　目前，國(guó)家能源集團(tuán)在全集團(tuán)48家二級(jí)單位、800多家三級(jí)單位全面實(shí)施ERP系統(tǒng)。作為核心經(jīng)營(yíng)管理平臺(tái)，ERP系統(tǒng)與其他核心應(yīng)用系統(tǒng)無(wú)縫集成，實(shí)現(xiàn)了業(yè)務(wù)流、信息流、資金流、價(jià)值流的“四流”合一。

　　設(shè)備智能化與國(guó)產(chǎn)化

　　“智能化是煤礦未來(lái)發(fā)展的方向。神東煤炭集團(tuán)引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展的動(dòng)力在于瞄準(zhǔn)世界科技前沿，持續(xù)推進(jìn)科技創(chuàng)新，以‘四化’融合為杠桿，培育煤礦發(fā)展新模式，努力打造世界上最好的煤炭基地。”杜善周表示。

　　從1994年首次引進(jìn)4.5米采高整套進(jìn)口綜采設(shè)備開始，神東煤炭集團(tuán)先后主導(dǎo)開發(fā)了5.5米、6.3米、7米、8米、8.8米一次采全高成套綜采設(shè)備，大幅提升了礦井裝備水平和生產(chǎn)工效。8米大采高工作面生產(chǎn)能力超過1550萬(wàn)噸/年，回采率達(dá)到98.12%。而8.8米超大采高智能工作面生產(chǎn)能力將達(dá)到1600萬(wàn)噸/年，比7米采全高綜采裝備的工效提高20%。

　　在神東煤炭集團(tuán)物資供應(yīng)中心，只見倉(cāng)儲(chǔ)管理人員輕輕按下手中的倉(cāng)儲(chǔ)作業(yè)遙控器，即手持終端，便能即刻讀取調(diào)撥訂單和領(lǐng)料單等信息，進(jìn)行倉(cāng)儲(chǔ)上架、下架等作業(yè)，實(shí)現(xiàn)了倉(cāng)庫(kù)運(yùn)作的自動(dòng)化和智能化。

　　“通過這個(gè)掃描，我也可以實(shí)現(xiàn)永續(xù)盤點(diǎn)。從貨箱取出所需要的出庫(kù)物資之后，我可以進(jìn)行實(shí)時(shí)盤點(diǎn)，遠(yuǎn)比之前打出的紙質(zhì)盤點(diǎn)表效率要高。”倉(cāng)儲(chǔ)管理人員一邊用手持終端掃描物資條碼，一邊對(duì)記者說(shuō)，“只有保證物資的批次時(shí)刻準(zhǔn)確地顯示在這件物資上，才能實(shí)現(xiàn)在物資管理上的先進(jìn)先出。”

　　大到物資供應(yīng)中心、自動(dòng)化裝車塔樓，小到一臺(tái)集照明、環(huán)境參數(shù)檢測(cè)、人員定位、照相、攝像、通話、信息采集傳送于一體的智能礦燈，以及大渡河公司的智能安全帽、智能鑰匙等……在驚訝于智能設(shè)備遍地開花的同時(shí)，記者也發(fā)現(xiàn)，幾乎所有智能設(shè)備均是國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品。

　　神東煤炭集團(tuán)從2000年開始便力推設(shè)備國(guó)產(chǎn)化，2014年底停止進(jìn)口裝備、配件采購(gòu)，全面實(shí)現(xiàn)高端裝備國(guó)產(chǎn)化。目前，神東煤炭集團(tuán)95%以上的設(shè)備實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化。

　　“設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化不僅節(jié)約了成本，還擺脫了國(guó)外設(shè)備卡脖子的困境，為現(xiàn)代煤化工項(xiàng)目的發(fā)展鋪平了道路。”國(guó)家能源集團(tuán)中國(guó)神華煤制油化工公司總經(jīng)理、黨委副書記閆國(guó)春說(shuō)。

　　鄂爾多斯煤制油公司運(yùn)營(yíng)的世界首套、全球唯一的百萬(wàn)噸級(jí)煤直接液化商業(yè)化運(yùn)營(yíng)項(xiàng)目，使我國(guó)成為世界上唯一掌握百萬(wàn)噸級(jí)煤直接液化關(guān)鍵技術(shù)的國(guó)家。其不僅掌握了一批煤制油化工產(chǎn)業(yè)核心技術(shù)，還推動(dòng)了設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程。

　　在煤直接液化的過程中，高溫高差壓減壓閥是要求最為苛刻的設(shè)備。該設(shè)備在420攝氏度高溫的高含固介質(zhì)中承受16兆帕的壓差，在首次試車時(shí)使用壽命最短的閥芯不超過24小時(shí)，最長(zhǎng)的也不到200小時(shí)。裝置運(yùn)行初期，德國(guó)進(jìn)口的造價(jià)高達(dá)880萬(wàn)元/臺(tái)的SCHUF高差壓控制閥組的閥芯僅70多小時(shí)便碎裂失效。當(dāng)時(shí)，全球各國(guó)開發(fā)的同類高差壓調(diào)節(jié)閥最長(zhǎng)的使用時(shí)間僅為1008小時(shí)。

　　鄂爾多斯煤制油公司聯(lián)合國(guó)內(nèi)科研機(jī)構(gòu)和制造廠家開展國(guó)產(chǎn)化研發(fā)，改變了閥內(nèi)結(jié)構(gòu)，試用了新的閥芯材質(zhì)。經(jīng)過多次優(yōu)化，該設(shè)備最長(zhǎng)使用壽命已近3000小時(shí)。而每臺(tái)閥組的費(fèi)用也降低為220萬(wàn)元。13臺(tái)耐磨離心泵國(guó)產(chǎn)化后，一個(gè)使用周期可節(jié)約近5000萬(wàn)元。同時(shí)，煤漿進(jìn)料泵和耐磨球閥的國(guó)產(chǎn)化攻關(guān)均取得成功。

　　目前，煤直接液化項(xiàng)目的設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率已達(dá)98.39%。

　　生態(tài)環(huán)保與智慧建設(shè)

　　“通過這一系統(tǒng)，我們能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)62家電力企業(yè)、30家煤炭企業(yè)以及14家煤化工企業(yè)的污染物排放情況。”神東煤炭集團(tuán)的工作人員說(shuō)道。

　　在國(guó)家能源集團(tuán)秉持綠色理念、奉獻(xiàn)清潔能源的引領(lǐng)下，神東煤炭集團(tuán)累計(jì)投入生態(tài)建設(shè)資金28億元，治理面積達(dá)309平方公里，礦區(qū)植被覆蓋率由開發(fā)初期的3%至11%提高到60%以上，植物物種由原來(lái)的16種增加到近100種，微生物和動(dòng)物種群也大幅增加。神東礦區(qū)原有脆弱生態(tài)環(huán)境退化現(xiàn)象逆轉(zhuǎn)，在荒漠化地區(qū)建成一片綠洲。

　　“面對(duì)煤炭開采對(duì)自然環(huán)境的影響，我們將采煤沉陷土地、礦井水、植被等環(huán)境因素作為資源要素來(lái)對(duì)待，創(chuàng)新了資源環(huán)境協(xié)同開發(fā)保護(hù)模式，既解決了環(huán)境問題，又促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)發(fā)展。”楊鵬說(shuō)。面對(duì)資源開采與脆弱生態(tài)環(huán)境之間的矛盾，神東煤炭集團(tuán)摒棄了先開發(fā)后治理的傳統(tǒng)做法，堅(jiān)持開發(fā)與治理并重，構(gòu)建了持續(xù)穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)。

　　首先是生產(chǎn)清潔煤炭，采用清潔高效的開采模式，使回采率達(dá)到80%。同時(shí)，通過生產(chǎn)規(guī)?；⒓夹g(shù)現(xiàn)代化、隊(duì)伍專業(yè)化、管理信息化，神東礦區(qū)原煤生產(chǎn)綜合能耗達(dá)2.89千克標(biāo)準(zhǔn)煤/噸，優(yōu)于國(guó)家先進(jìn)值標(biāo)準(zhǔn)。

　　其次是建設(shè)環(huán)保礦井。神東煤炭集團(tuán)創(chuàng)新“三級(jí)處理、三類循環(huán)、三種利用”的廢水處理與利用模式。該集團(tuán)在采空區(qū)建成35座地下水庫(kù)，庫(kù)容總量3200萬(wàn)立方米，相當(dāng)于2個(gè)西湖的水體量；在地面建成38座廢水處理廠和3座深度水處理廠，地下分布式水庫(kù)、選煤車間、鍋爐房構(gòu)成廢水閉路循環(huán)系統(tǒng)，形成三類循環(huán)。同時(shí)，該集團(tuán)通過生產(chǎn)復(fù)用、生活日用、生態(tài)灌溉等，實(shí)現(xiàn)水的多種利用。

　　“這個(gè)湖是我們哈拉溝煤礦的礦井水經(jīng)過井下凈化形成的，后用于這個(gè)區(qū)域的灌溉，也用于觀賞游玩。這不僅僅是個(gè)湖，我們還有水源涵養(yǎng)、水質(zhì)凈化，到這兒是水體利用，最后形成一個(gè)濕地系統(tǒng)。”神東煤炭集團(tuán)環(huán)保管理處處長(zhǎng)王義指著眼前的湖對(duì)記者說(shuō)。

　　再其次是打造生態(tài)礦區(qū)，創(chuàng)新“三期三圈”生態(tài)環(huán)境防治模式。開采前，大面積高標(biāo)準(zhǔn)治理，增強(qiáng)區(qū)域生態(tài)保護(hù)功能，使生態(tài)環(huán)境具有一定的抗開采擾動(dòng)能力；開采中，創(chuàng)新煤炭綠色開采技術(shù)，最大限度減小對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響；開采后，建立持續(xù)穩(wěn)定的區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)生態(tài)資源永續(xù)利用。

　　“實(shí)際上生態(tài)的修復(fù)和治理，最后是把生態(tài)作為一種可以永續(xù)利用的資源。現(xiàn)在煤也能采，環(huán)境也能保護(hù)，將來(lái)還有經(jīng)濟(jì)效益，一舉多得。”楊鵬說(shuō)。

　　神東煤炭集團(tuán)在采煤沉陷區(qū)大力發(fā)展沙棘等經(jīng)濟(jì)林產(chǎn)業(yè)，創(chuàng)新了“茶園式”大果沙棘種植模式，已栽植大果沙棘25平方公里255萬(wàn)株，到盛果期預(yù)計(jì)可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)值近億元。

　　如神東煤炭集團(tuán)一樣，鄂爾多斯煤制油分公司也一直致力于創(chuàng)新環(huán)保技術(shù)，實(shí)現(xiàn)煤基能源行業(yè)的綠色發(fā)展。煤直接液化項(xiàng)目作為保障國(guó)家石油戰(zhàn)略安全的示范項(xiàng)目，設(shè)計(jì)之初便高度重視環(huán)保技術(shù)的開發(fā)和集成利用。

　　鄂爾多斯煤制油分公司在煤直接液化項(xiàng)目中建設(shè)了10萬(wàn)噸/年的CCS（碳捕捉和儲(chǔ)存）示范項(xiàng)目，將生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的二氧化碳通過捕集壓縮注入封存到地下1500米至2500米之間的咸水層，并開發(fā)了二氧化碳封存監(jiān)測(cè)、安全評(píng)估與泄漏預(yù)警處置平臺(tái)。

　　CCS項(xiàng)目的成功示范，標(biāo)志著國(guó)家能源集團(tuán)掌握了二氧化碳捕集和封存關(guān)鍵技術(shù)，將為我國(guó)二氧化碳規(guī)?；瘻p排提供最有效的技術(shù)路線，形成全新的環(huán)保型發(fā)展低碳能源經(jīng)濟(jì)模式。

　　“二氧化碳經(jīng)過簡(jiǎn)單的冷凍加壓處理，可以對(duì)外銷售，是一個(gè)增效的項(xiàng)目。注入地下也只是初步的應(yīng)用，將來(lái)還可以和產(chǎn)油結(jié)合起來(lái)，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)。”工作人員對(duì)記者說(shuō)。

　　此外，鄂爾多斯煤制油分公司將凈化后的周邊礦井疏干水作為煤直接液化的生產(chǎn)用水，實(shí)現(xiàn)了污水零排放的最高環(huán)保目標(biāo)。而先進(jìn)的污水處理回用技術(shù)和節(jié)水工藝的集成，使噸油耗水由設(shè)計(jì)的10噸降到6噸以下。

　　煤直接液化過程中產(chǎn)生的油渣，可以提煉出高等級(jí)瀝青。鄂爾多斯煤制油分公司便推動(dòng)建立了煤直接液化瀝青產(chǎn)品地方標(biāo)準(zhǔn)，與環(huán)保部相關(guān)機(jī)構(gòu)合作完成的煤直接液化瀝青原料綜合利用研究項(xiàng)目，實(shí)現(xiàn)煤直接液化瀝青綜合利用，打破了煤直接液化瀝青產(chǎn)品的銷售瓶頸。

　　“一系列措施將有效解決煤直接液化后的固廢問題，延伸產(chǎn)品鏈，在保護(hù)環(huán)境的同時(shí)提高經(jīng)濟(jì)效益，實(shí)現(xiàn)智慧企業(yè)的綠色發(fā)展。”鄂爾多斯煤制油分公司黨委副書記李瑞光表示。

　　下一步，國(guó)家能源集團(tuán)將積極構(gòu)建區(qū)域能源互聯(lián)網(wǎng)，打造綜合能源電商，建設(shè)綜合能源智慧管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)風(fēng)、光、水、火多種能源互補(bǔ)，電、熱、水、汽、冷多種類型產(chǎn)品供應(yīng)，通過能源互聯(lián)網(wǎng)與智能終端直接相聯(lián)，提供靈活高效的營(yíng)銷服務(wù)，為美麗中國(guó)的能源需求提供高效靈活智能的解決方案。（記者 羅地生）

　　轉(zhuǎn)自：中國(guó)煤炭報(bào)

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