為選煤廠添“能碳智腦”！這套自主研發(fā)系統(tǒng)實現(xiàn)能耗碳排放精準管控

2025年10月13日 15:32 智能礦山雜志責編：戚金榮作者：智能礦山雜志

在“雙碳”目標的時代號角下，煤炭作為重要基礎能源，其清潔高效利用與精準減碳已成為行業(yè)發(fā)展的生死命題。傳統(tǒng)選煤廠能耗高、碳排放核算粗放、系統(tǒng)協(xié)同優(yōu)化不足等痛點，亟待智能化、系統(tǒng)化的解決方案破局。走進上灣選煤廠中央控制室，巨幅電子屏幕上正實時躍動著一組組數(shù)據(jù)：洗煤車間綜合能耗量、電耗量、藥耗量、介耗量……系統(tǒng)甚至可精準追蹤單臺設備的實時能耗，實現(xiàn)對從原煤入廠到精煤出廠全過程的能耗透明化管理。這是中國煤科南京設計院研發(fā)的“選煤廠能碳智能管控系統(tǒng)”帶來的全新場景。如今，這套系統(tǒng)已在上灣、巴彥高勒兩座選煤廠穩(wěn)定運行，為長期受困于“高能耗、難核算”的煤炭洗選行業(yè)，點亮了綠色轉(zhuǎn)型的新坐標。

行業(yè)痛點催生技術突破：

從“糊涂賬”到“精準算”的迫切需求

作為煤炭清潔利用的關鍵環(huán)節(jié)，選煤廠長期肩負“降灰、降硫、提質(zhì)”重任，卻普遍面臨三大痛點：能耗居高不下，電、水、藥、介等各類能源消耗缺乏協(xié)同優(yōu)化；碳排放核算粗放，依賴人工統(tǒng)計，數(shù)據(jù)滯后嚴重，誤差率常超10%，難以支撐碳履約與管理決策；各生產(chǎn)系統(tǒng)“各自為戰(zhàn)”，洗煤效率與節(jié)能減碳難以兼顧。“以前算能耗數(shù)據(jù)，就像拿著‘算盤’算總賬，只能估算個大概?！鄙蠟尺x煤廠技術員王工說，過去固定周期統(tǒng)計的能耗數(shù)據(jù)，既無法實時調(diào)整生產(chǎn)策略，也找不到節(jié)能減碳的精準靶點。這樣的困境，正是全國數(shù)千座選煤廠的共同難題。

中國煤科南京設計院致力解決選煤廠痛點問題，組建由數(shù)字孿生、邊緣計算、AI算法等領域?qū)＜医M成的研發(fā)團隊，歷時兩年攻關完成“選煤廠能碳智能管控系統(tǒng)關鍵技術研究”項目，并于今年順利通過由行業(yè)權(quán)威專家組成的驗收組評審。這一套能實時監(jiān)控、精準核算、智能優(yōu)化的系統(tǒng)，為選煤廠裝上“智慧大腦”。

四大核心技術構(gòu)建“能碳智腦”：

讓每一度電、每一克碳都可控可管

在巴彥高勒選煤廠的系統(tǒng)調(diào)度室，“系統(tǒng)最關鍵的是四大技術體系，就像人的‘大腦、眼睛、神經(jīng)、基因’，共同實現(xiàn)能耗協(xié)同管控?！惫こ處熇罟ふf。

智鏡孿生：構(gòu)建選煤廠能碳全景動態(tài)映射與協(xié)同中樞

利用邊緣計算、數(shù)字孿生、強化學習、大數(shù)據(jù)分析等技術，開發(fā)能碳智能管控系統(tǒng)，創(chuàng)新性構(gòu)建“1+2+N”綠色低碳體系，實現(xiàn)煤礦企業(yè)能耗與碳排放雙控目標，幫助指導選煤廠節(jié)能減排

AI博弈優(yōu)化：驅(qū)動選煤多能流智慧協(xié)同與低碳尋優(yōu)

結(jié)合能源轉(zhuǎn)換與利用理論，耦合電、水、藥、介等多種能源資源，建立選煤廠綜合能源系統(tǒng)的能流模型?；趶娀瘜W習建立計及成本最小化、碳排放總量最小化和能效最大化的多目標綜合能源優(yōu)化模型，對綜合能源系統(tǒng)進行優(yōu)化，實現(xiàn)最大程度的節(jié)能降碳效果。

毫秒級碳蹤：邊緣智能賦能選煤過程精準即時核算

利用邊緣計算技術研究煤礦領域碳排放核算方法，建立選煤廠能源消耗鏈中碳排放計量體系，對選煤廠碳核算范圍內(nèi)所有碳排放因子進行有效管理，實現(xiàn)選煤廠核算邊界內(nèi)碳排放數(shù)據(jù)接入、邊緣計算與統(tǒng)計。

碳流基因圖譜：解構(gòu)選煤全鏈足跡源匯與減排靶點

研發(fā)基于數(shù)字孿生技術的選煤廠碳鏈模型，建立選煤廠碳鏈管理系統(tǒng)，對煤炭洗選環(huán)節(jié)中碳鏈數(shù)據(jù)進行計算，以碳足跡的分析方法對能源消耗鏈中碳排放進行研究分析，實現(xiàn)碳全景地圖、碳鏈追蹤監(jiān)測及碳足跡分析。

從“粗放管理”到“精準智控”，從“單點減排”到“全鏈優(yōu)化”，選煤廠的“能碳智腦”不僅改變了一座工廠的生產(chǎn)方式，更引領著整個煤炭洗選行業(yè)的綠色轉(zhuǎn)型方向。下一步，中國煤科南京設計院將以此次能碳智能管控系統(tǒng)的成功落地為起點，深入實施集團公司“1245”總體發(fā)展思路，持續(xù)深化技術創(chuàng)新與行業(yè)服務，聚焦行業(yè)系統(tǒng)功能的迭代升級，針對不同規(guī)模、不同區(qū)域選煤廠的個性化需求，推出 “標準化+定制化”的解決方案，打造更多標桿項目，做強選煤廠智能化主業(yè)，為煤炭行業(yè)全面實現(xiàn)綠色低碳轉(zhuǎn)型貢獻更多“煤科力量”。

來源丨中國煤炭科工集團

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