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国家能源集团煤质快速检测研发应用领域取得新突破

10月24日上午10点,在国家能源集团准能集团黑岱沟露天煤矿,安装于准能选煤厂785商品煤胶带机中部的煤质快检核心设备,正在对当天装车外运的商品煤煤质进行实时检测。仅两分钟后,涵盖发热量、水分、灰分、硫分等多项指标的数据信息已传输到下游用煤单位,这套设备可实现当天10列装车共计4.1万吨商品煤全部过检,每车传输10组数据,一天共传输100组数据。

而在中国华能集团锡林郭勒热电厂,来自国家能源集团胜利能源公司(以下简称“胜利能源”)的商品煤,正源源不断地通过长距离输煤皮带输送到该厂煤仓。依托煤质快检与皮带秤数据的不落地快速结算模式,胜利能源已实现煤炭数质量数据的自动获取和实时结算,检测精度达到传统煤质检测水平,交易资金沉淀成本也大幅降低,由原来的一月一结变为当日结算,每月可减少财务资金成本17余万元。

这些突破煤炭购销传统模式的“镜头”,正是国家能源集团融合光谱煤质快检技术为煤炭消费领域带来的重大技术突破。10月24日,“AI智测·炭索未来”融合光谱煤质快速检测技术发布会在北京举行,由国家能源集团携手中国电子科技集团旗下海康威视联合研发的“融合光谱煤质快速检测技术”正式发布,我国煤炭数质量管控领域迈入全新的人工智能时代,并首次在煤炭生产、电力、运输、化工等全产业链成功示范应用。

发布会现场

煤炭是国家能源的基石,2023年我国原煤生产和进口煤量共计51.84亿吨,全国规模以上煤炭企业营收达3.5万亿元。煤炭质量数据是煤炭生产、销售结算、利用的关键基础数据。长久以来,依赖化学手段的传统煤质检测技术,过程复杂、操作差异大,存在流程长、数据缓、风险大、结算周期长等诸多问题,制约了煤炭清洁高效利用。

作为骨干能源央企,国家能源集团采取“集团化作战”方针,统筹有效资源、整合优势力量,组织调动“煤电运化”全产业链35家子分公司上千人参与科技攻关会战。历时两年时间,广泛收集国内外300多万条历史煤质数据,以10万多组高质量光谱煤质数据集,实现了对煤种范围99%以上的覆盖;检测煤种覆盖全集团全部自产、外购等合计超过398种,检测精度达到传统化学方法水平,累计平均偏差趋于零,煤炭数量和质量具备“在线测量”基础。

集团公司所属电科院南环院作为技术研发的牵头实施单位,发挥自身在煤质检测领域的专业、技术、人才优势,早在2019年就启动煤质快检技术领域的科技研发,2022年联合海康威视确定了融合光谱煤质快速检测的技术路线,先后完成试验平台、实验室原理机研发;2022年至2023年,完成在线检测产品的开发,成功研发出包括多维感知、双模态神经网络算法、高质量数据集、AI模型等一系列自主核心技术,探索实现了实体产业链与技术创新链的跨学科、跨行业融合,形成“央企联合+技术融合”的发展新范式。

同时,国家能源集团聚焦产业引领,提升一体化效能,依托区块链技术实时采集接入煤电化运全产业链条,从煤矿、外购煤站台、港口、电力、化工等297家单位、累计1134台的轨道衡、汽车衡、煤质快检等设备源头实时采集数量和质量数据,形成了全环节、全流程完整的数据监控链条,打造“全景、真实、准确、快速、透明”的煤炭数质量管控平台。历经28次数据集扩充,3次迭代更新,搭建煤质快检AI模型,实现检测精度突破,对国内外上百种煤种的检测通过率都保持在95%以上;以区块链+数字化平台管控,实现煤质检测数据“实时、透明、共享”。

截至10月21日,国家能源集团以煤质快检技术和数据平台实现对各外部用户单位超1000万吨的快速结算,其中胜利能源对华能、大唐、京能、蒙能、华润等所有内外部客户累计结算172天,结算煤量900余万吨,累计偏差仅13大卡;与华能锡电结算5964吨,热值偏差6大卡,远低于行业标准,起到良好的示范效应。

华能北方联合动力党委书记、董事长陈炳华在发布会上表示,今年4月27日,华能北方公司成功实现基于胜利能源公司的煤质快检与皮带秤数据的首笔煤炭交易快速结算,做到煤炭数质量数据自动获取、实时结算,实现无人化、少人化管控。截至10月21日,双方通过煤质快检已完成结算434万吨,结算结果与人工化验结果的差值全部符合国家标准要求。通过半年的应用,不仅验证了该项技术的稳定性、高效性和可靠性,而且证明煤质快检技术所重塑的购销新模式具备很强的推广价值。

国家能源集团党组书记、董事长刘国跃在当天的发布会上表示,面向未来,国家能源集团愿与业内单位一起努力,共享要素资源,共推数字变革,共促创新发展,让新技术更好助力新型能源体系和新型电力系统建设,为推进中国式现代化提供更加有力的科技支撑。一是在勇当国家战略科技力量上持续发力,二是在增强高质量科技供给上持续发力,三是在构建协同创新生态上持续发力,四是在促进成果转化应用上持续发力,促进更多技术攻关产品推广应用和迭代升级。

目前,国家能源集团正联手海康威视,加速煤质快检技术的谱系化、产品系列化、应用规模化、管控体系化发展,按照“战略管控+一体化运营”总体定位,构建起全集团“体系化、网络化、标准化”的煤炭数质量管控体系,并通过标准的研制和推广,为行业内的技术交流等提供共同的语言和基准,推动煤质快检技术不断向更高水平发展,加速行业认可和产业化进程。计划到年底,国家能源集团将在新疆、宁夏、晋陕蒙核心区、蒙东四大产煤区相关矿点、外购煤站台和部分电力、煤化工企业部署应用80多台煤质快检装置,将实现对“煤炭、电力、港口、化工”等上下游的煤质快检覆盖。(国能)

[责任编辑:潘旺旺]