山西省吕梁市汾阳市三泉镇，晋能集团旗下山西国峰煤电有限责任公司的两台MW循环流化床直接空冷机组正在运行，燃煤通过传送带进入锅炉燃烧，将水加热成高温高压蒸汽，用以推动汽轮机拖动发电机旋转发电，支撑工业生产、点亮万家灯火。

“十四五”是碳达峰的关键期、窗口期，燃煤火电的碳减排，对实现电力行业碳排放达峰以及全国双碳目标具有重要意义，亟需通过实施改造升级进一步提升机组高效清洁、低碳灵活和智能化水平，助力煤电产业高质量转型发展。

山西国峰煤电有限责任公司携手百度智能云，共同探索AI智慧运行应用场景，通过智能算法实现机组冷端经济运行与脱硫运行优化，供电煤耗综合降低可达2.9g/kWh，折算减少超过吨二氧化碳排放，降低电厂运行成本万/年，成为智慧电厂和能耗优化示范标杆。

AI降碳新高度

我国发电量的60.8%来自于燃煤火电。火电厂生产工艺流程复杂且需要实时调控，是典型的多参数耦合多变的场景，传统的控制方式对于运行人员能力要求很高，很难做到最优运行，而人工智能技术在处理复杂运算和优化控制方面有很强的优势。

冷端优化对于提高汽轮机组冷端性能，提升发电机组热经济性，从而达到节能降耗的目标具有重要意义。冷端系统的热量损失在热力系统中占比最大，是节能潜力最大的部分。直接空冷是北方缺水地区普遍采用的汽轮机排汽冷却方式，但也存在着背压经济运行缺乏数据支撑、空冷风机节能缺乏实时对比分析、空冷岛散热片脏污程度缺乏动态监视和可视化运行维护指导等问题。

百度智能云以机组最大化净出力为目标，以机理建模为骨架，融合人工智能技术对冷端系统精确建模，并利用深度学习算法预测未来机组工况及外部环境，综合考虑冬季防冻、风机运行等安全边界条件，通过DCS闭环控制实时调节风机转速等参数，优化冷端系统整体运行效率，从而提高机组经济性、减少碳排放。

国峰电厂空冷岛智能优化系统上线后，核算供电煤耗平均降低1.6g/kWh，单台机组每年可节约超过万的燃料成本，减少超过5吨的二氧化碳排放。

注：空冷优化系统供电煤耗节约量估算采用历史相似工况对比的方法，基于年7月至年7月的纯凝发电工况分钟级运行数据，以环境温度及机组负荷为工况指标，选择算法上线后的实时工况冷端净出力与历史相似工况对比，由此计算得到以上供电煤耗降低量。

热电联产提效能

热电联产是指在同一电厂中将供热和发电联合在一起，既生产电能，又利用汽轮发电机做过功的蒸汽对用户供热，可以显著提高燃料利用率，具有良好的经济和社会效益，是实现循环经济的重要技术手段。

国峰电厂通过高背压供热改造提升了城市供热能力。然而机组高背压运行需要综合考虑机组负荷、供水温度、供水流量、低压缸及小汽机末级超温保护、精处理凝结水温度等因素，工况变化复杂，影响参数众多，难以确定最优抽汽比例与最优背压，造成供热能耗的大量损失。

百度智能云综合利用机器学习及机理建模方式，搭建了兼顾鲁棒性、可靠性、准确性的供热系统模型，利用智能优化算法确定安全经济背压并给与运行指导。在保证各设备安全约束的情况下，供热季平均背压提升1～2kPa，核算供电煤耗降低1.3g/kWh，提升高背压凝汽器综合换热利用效率，降低抽汽量，从而提升供热经济性。

注：供热优化系统供电煤耗节约量同样采用历史相似工况对比的方法，基于年11月至年3月抽凝供热工况的分钟级历史运行数据，选取影响高背压凝汽器运行效率的核心指标，如供水温度、回水温度、供水流量等作为工况选择指标，算法自年11月供热季上线后，实时对比历史相似工况与机组实时优化运行的乏汽利用效率，基于实际采集数据统计了年供热季算法上线4个月的抽汽供热节约热量，以此计算得到了以上标煤节约量及年平均供电煤耗降低量。

智能减排新突破

节能减排不仅是降低碳排放，对于火电厂，SO2等污染物治理仍是重点，政策对排污指标要求越来越严格，对燃煤电厂的环保工程发展提出严格要求。燃煤电厂的脱硫、脱硝和除尘已成为中国环保

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