AI时代,垃圾焚烧也可以装上工业大脑了,而且可以大大提升发电量。记者获悉,包括江苏连云港在内的全国近30个城市的100座垃圾发电厂已装上阿里云工业大脑,通过AI技术使生活垃圾焚烧的环保指标更稳定,单位发电量提升,全年可多发3.6亿千瓦时绿电,相当于一个中型水电站的发电量。
用上阿里云工业大脑后,每吨垃圾可多发25千瓦时电
垃圾焚烧发电是生活垃圾减量化、无害化、资源化的重要手段。当前,我国生活垃圾焚烧日处理量50余万吨,产生上亿千瓦时绿电供千万家庭使用。预计到2025年,日处理量可达80万吨。
但生活垃圾成分复杂、热值变化范围大,导致垃圾发电难以实现高度自动化。为了将烟气排放、蒸汽流量等指标稳定在一定范围内,需要手工调节控制焚烧炉。然而,大量人力投入并未有效解决相关指标的波动。
浙江大学能源工程学院副院长黄群星认为,垃圾发电产业经历了十年间数量上的爆发式增长,在“双碳”背景下,未来垃圾发电厂会更关注与AI等技术结合,进一步降低二次污染,提升设备运行稳定性和生活垃圾的吨发电量。
为帮助垃圾发电厂解决环保和发电效率两大难题,阿里云工业大脑AICS智能控制系统通过学习历史数据、识别火焰形态信息、构建预测模型,可预测出垃圾焚烧炉内十多个变量的变化趋势,并自动把控制指令下发到设备,实现了焚烧炉的自动运行。
据阿里云智能制造与能源电力技术总经理孔令西介绍,全国有近30个城市的100座垃圾焚烧炉都已引入阿里云工业大脑,北至吉林松原,南到广东佛山,目前江苏连云港的一家垃圾发电厂也装上了工业大脑。通过AI技术提高生活垃圾发电效率,全国全年可多发3.6亿千瓦时绿电。
“工业大脑AICS开创性地将大数据、人工智能、AI与传统的智控技术做了有效、有机的融合,而且可以通过低代码的方式。”孔令西说,目前控制模块、多变量(国产新一代的多变量控制器)、AI模块、图像识别模块、模型的辨识模块已经完全是组件化、模块化的方式,完全能够以自助式的方式进行案例里面AI焚烧优化的算法逻辑的编排。
垃圾焚烧炉的稳定性提升是其中的关键。武汉汉口北生活垃圾发电厂运行值长朱灿刚的日常工作是监控、调节垃圾焚烧的情况。“过去指标波动夸张得很,一上、一下就像心电图,一天要调上万次。”用上阿里云工业大脑后,他的工作量减少了90%,“系统自动就会调节,而且波动很小,基本上就是一条直线了。”该电厂统计,稳定性提升后每吨垃圾可多发25千瓦时电。
“这意味着同样多的垃圾能发出更多的绿色电力,这本身就是一种碳减排。”中国节能抚州生活垃圾发电厂负责人王宗林表示。通过给焚烧炉装上工业大脑,自动投运率可达95%以上,稳定性提升30%,降低了烟气排放超标的风险,提高蒸汽品质和发电效率,每天的发电量至少可增加1.62万千瓦时。
此外,设备稳定以后,检修周期稳定,检修成本也会降低;生产耗材包括石灰、尿素、活性炭的量都会相应降低。
垃圾分类场景也能应用
《“十四五”城镇生活垃圾分类和处理设施发展规划》提出,到2025年底,全国城镇生活垃圾焚烧处理能力占比要提升到65%。同时,焚烧设施要加快推进升级改造,优化焚烧处理技术,进一步提高设施运行的环保水平。
阿里巴巴集团副总裁许诗军表示,阿里云将向行业开放核心能力,与行业专家、能源企业共同推进垃圾发电的绿色、低碳与高效。
据了解,到今年年底,全国约300座垃圾焚烧炉将应用工业大脑AI技术。除了焚烧炉的改造升级外,阿里云工业大脑还将对垃圾发电各环节做进一步改进,实现垃圾发电厂的全厂智能化,提高垃圾发电的综合热效率。
如今各地都在实行垃圾分类,垃圾分类之后,对垃圾焚烧是不是有影响,AI的应用还能发挥作用吗?瀚蓝环境固废事业群信息管理部总监赵浩表示,垃圾分类肯定对垃圾焚烧有一定的变化,拿上海来说,干湿垃圾分类,分离之后它的热值一定会发生变化,这个时候就需要通过人工智能重新学习,不断地优化。
另一方面,其实垃圾分类之后,湿垃圾成为一个新的场景,也会变成AI一个新的场景,但是场景越来越多,应用的范围也会越来越广。