【2022产业互联网创新发展论坛精彩观点回顾(九)】 北京能源工业互联网研究院尹刚:能源行业数字化创新与实践
7月29日,由2022全球数字经济大会组委会主办,北京软件和信息服务业协会承办的“2022产业互联网创新发展论坛”成功举办。论坛以“数智化 场景化 产业化”为主题,汇聚政、产、学、研、用各方重磅嘉宾的智慧,共同探讨产业互联网的创新、融合与变革,全面助力产业互联网赋能数字经济高质量发展。本期内容根据北京能源工业互联网研究院副总经理尹刚在“2022产业互联网创新发展论坛”的演讲内容整理。他分享了北京能源工业互联网研究院携手北京博数智源人工智能科技有限公司,利用数字孪生技术赋能能源行业的实践。
能源行业数字化转型的机遇与挑战
尹刚认为,数字技术撬动全行业提质增效,给能源行业数字化转型带来重大机遇。
他分析说,数字化技术进入到各个产业,形成新的产业组合,数字化在各个领域带来了新的价值。从数字化深度到广度来看,数字化转型大致经历了基础信息化、应用数字化、全面系统化、智慧生态化四个阶段,由点(场景)到线(流程)到面(业务),再到体(系统),完成从系统智能化到智能系统化的演进过程。
尹刚引用第三方报告指出,目前能源数字化转型正面临新的机遇和挑战。在机遇方面,过去几年,疫情加速了数字化转型进展,全球数字化进程整体提前5年以上。同时,数字化成为经济增长新引擎,数字经济增速达到GDP增速2倍以上。最后,数字技术撬动全行业提质增效,数字技术使能10倍减排。
在挑战方面,能源行业数字化转型面临四方面的挑战:
一是数据采集标准统一及工业数据有效性存在瓶颈,这是因为能源领域涉及的设备、数据等数据多种多样,容易出现设备与设备之间、设备与系统之间互联互通操作难题。在保证数据安全性的情况下,数据获取的时效性、准确性、可信度等方面的表现不尽如人意;
二是在数据治理方面存在数据量大、关系复杂等问题:一方面,工业数据来源广泛,具有多源性、连续采样、价值密度低、动态性强等特点;另一方面,由于存在设备故障、性能下降、精度缺失、外部环境突变等异常情况,容易出现数据缺失、数据重复、数据错误、数据不可用等问题;
三是人工智能模型开发高度定制化,数据、算法和算力的短板导致当前AI技术在工业领域(特别是能源行业)的应用场景主要呈现点状分布、普及难度大等特点;
四是数据建模高度依赖多学科复合性人才,数据建模不仅需要对工业工艺、技术和机理等知识的长期积累,而且需要大数据分析技术、专业的数据管理能力,要求懂IT、多学科交叉的人才。
数字孪生赋能产业发展
基于对能源行业数字化转型的研究与实践积累,北京能源工业互联网研究院携手北京博数智源人工智能科技有限公司,利用数字孪生技术赋能能源行业的新思路,构建以“数据+算法+模型+工业应用”为核心,以数字孪生为内核的能源行业新型数字化体系。即以能源行业生产大数据为驱动、数据孪生技术为底座、一云服务为保障、多端应用为业务服务的全链条一站式运营生态模式,让平台化数字产品充分发挥基础设施作用,让多端智能应用产品协同共生,最终服务能源产业向自我优化、自主决策、内生驱动的高智能状态演进。
一是全周期赋能,全域联动。构建产业进程同步数字化体系,全域视角赋能产业生命周期关键环节,实现数据跨域融合、技术精准服务与价值挖掘延伸,实现产业全周期高效、可靠、精准赋能。
二是产业链重塑,全链互动协同外延。围绕能源产业主链整合全链数据,构建数字化、智能化服务,打通资源、技术、设备、服务等关键环节,驱动设备、技术、数字、服务等产业链外延,打破主体壁垒,实现开放式创新,重塑和颠覆能源产业链生态。
三是赋能型一站式运营。作为能源行业风向标,紧随市场发展,全面覆盖整条产业链,专业展示能源产业领域全方面产品与技术设备,打造能源行业一站式运营服务平台,构建能源行业合作生态。
尹刚总结说,他们希望通过数字化创新实现产业创新,最终全周期赋能整个能源产业,打造全新生态,重塑产业链。
多个方案服务产业转型
尹刚分享了智慧风电领域的风机数字孪生与运维管控系统、偏航偏差智能识别系统,智慧火电领域的锅炉“四管”壁温监测预警系统、智能视频融合调度系统,以及智慧矿山领域的带式输送电机状态异常智能预警系统、安全态势感知系统,以及智慧工业数据挖掘工具——算法模型孵化器七个解决方案。
其中,风机数字孪生系统依托云边协同大数据平台,结合AI等数字化技术,快速、批量构建各类应用组态,实现产业应用的敏捷覆盖。同时,汇集各方技术资源,打造技术合作生态,服务风电产业数字化转型落地。
风电机组偏航偏差智能识别系统,利用先进的大数据和人工智能技术,深度挖掘风电机组运行数据与外界风速、温度等环境数据之间的关系,建立风能利用系数与风向角关联关系以及加权功率与对风角关联关系的双数据模型,运用AI算法智能识别风电机组偏差角,多方法双重验证综合判断风电机组最终偏差角。
尹刚介绍,北京能源工业互联网研究院有限公司采用由多家机构共同形成“五家共建”的能源数字产业园发展模式,旨在打造具有国际竞争力的能源数字科技创新、成果转化和投资孵化平台;博数智源以数据驱动企业的数字化转型为使命,专注于能源制造行业,以先进的人工智能技术挖掘工业数据价值,助推人工智能产业化和企业数字化转型升级。