في مسار التحديث الذكي لوحدات الدورة المركبة للغاز والبخار، فإن "عدم التدخل البشري" ليس سوى البداية، بينما "تحقيق الكفاءة المثلى للطاقة" هو الهدف الأسمى. مؤخرًا، وصلت أنباء مشجعة حول التقدم في نظام التشغيل والإيقاف التلقائي (APS) القائم على ضبط الذروة اليومي في الوحدة رقم 6 بمحطة توانغ نانشان. هذا المشروع، الذي طورته ذاتيًا شركة شيآن للأبحاث الحرارية الهندسية المحدودة (المشار إليها فيما يلي باسم "معهد شيآن الحراري") ونفذته محطة توانغ نانشان، حقق إنجازًا تاريخيًا مزدوجًا في توربينات الغاز من طراز أنسالدو الإيطالي من الفئة F، حيث نجح في تحقيق "صفر تدخل بشري" أثناء التشغيل والإيقاف و"انخفاض ملحوظ في استهلاك الطاقة".
والجدير بالذكر أن نظام APS هذا لم يقتصر على مجرد الأتمتة، بل من خلال إعادة هيكلة عميقة للمنطق والتحكم الدقيق في العمليات، تمكن من تحقيق قفزة كبيرة في كفاءة التشغيل والإيقاف وانخفاض ملحوظ في استهلاك الطاقة، وذلك بالاستناد إلى مبدأ "صفر تدخل". القيمة الجوهرية لنظام APS هذا لا تكمن في "استبدال البشر"، بل في تحرير مشغلي الوحدات من آلاف العمليات المتكررة والمراقبة المكثفة للأنظمة المتعددة أثناء مراحل التشغيل والإيقاف. وفي الوقت نفسه، يتوافق تطبيق هذا النظام بنجاح مع متطلبات الدولة لتعزيز تطبيق سيناريوهات "الذكاء الاصطناعي +" في المجال الصناعي، وتمكين القطاعات الأساسية بالتقنيات الرقمية لتخفيف الأعباء وزيادة الكفاءة.
أكثر من مجرد "توفير العمالة":
تحرير العاملين الميدانيين من الأعمال المتكررة
في السابق، كانت عملية تشغيل وإيقاف الوحدات تتطلب من المشغلين مراقبة مئات النقاط، وضبط صمامات التغذية يدويًا، وتحويل المسارات الجانبية، وإغلاق المفاتيح، مما كان يستلزم آلاف العمليات للتشغيل فقط. "كنا مشغولين لدرجة عدم وجود وقت لشرب الماء، مع توتر شديد، خوفًا من خطأ واحد بالماوس يعطل عملية التشغيل بأكملها" – هذا هو الشعور المشترك للعديد من المشغلين. الآن، يقوم نظام APS هذا بتحويل جميع عمليات التشغيل إلى منطق مدمج: بدءًا من تغذية مياه الغلاية، وإشعال توربين الغاز، وتدوير توربين البخار، وصولاً إلى الربط بالشبكة وحمل الأحمال، يتم تنشيط كل خطوة تلقائيًا بواسطة الكمبيوتر وفقًا لمسار محسن مسبق التحديد، حتى تشغيل وإيقاف مضخات المياه المغلقة وفتح صمامات تنظيم مياه الغلاية تتطابق ديناميكيًا مع المعايير الرئيسية، دون الحاجة إلى أي تدخل بشري.
بيانات قاطعة تثبت:
سر "انخفاض استهلاك الطاقة" وراء "صفر تدخل"
ما يجعل العاملين الميدانيين أكثر اقتناعًا هو أن نظام APS هذا لا يقتصر على "أداء العمل بدلاً من البشر"، بل إنه "يجيد الحسابات الدقيقة". في السابق، ولضمان السلامة أثناء تشغيل وإيقاف الوحدات، كانت هوامش المعايير كبيرة جدًا، مما جعل استهلاك الغاز الطبيعي يصعب خفضه. في هذا المشروع، قام فريق البحث والتطوير بشكل هادف بدمج "توفير الطاقة" في منطق التحكم: من خلال تحسين ست خوارزميات أساسية مثل التنسيق بين درجة حرارة الدخان والحمل، والمطابقة الديناميكية للمسارات الجانبية، والتحكم الاستباقي في مياه التبريد، تم ضمان سير الدورة الحرارية دائمًا على "المسار الأكثر اقتصادًا" أثناء التشغيل والإيقاف. وقد أثبت التشغيل الناجح لنظام APS هذا في الوحدة رقم 6 بمحطة توانغ نانشان قدرته على الجمع بين "الأتمتة وانخفاض استهلاك الطاقة" بشكل ممتاز:
استجابة فائقة السرعة، وقدرة محسنة بشكل كبير على ضبط الذروة. بفضل التحكم الدقيق، تبلغ مدة التشغيل من إشعال توربين الغاز حتى وصول الحمل إلى 220 ميجاوات 54 دقيقة، أي أقل بـ 20 دقيقة عن المستوى التقليدي، بنسبة انخفاض تصل إلى 27%؛ ومدة الإيقاف من حمل 220 ميجاوات حتى فصل توربين الغاز عن الشبكة هي 11 دقيقة، أي أقل بـ 8 دقائق، بنسبة انخفاض تصل إلى 42%. هذه القدرة على "التشغيل والإيقاف السريع" تعزز بشكل كبير القدرة التنافسية الجوهرية لوحدات الدورة المركبة للغاز والبخار في المشاركة في ضبط ذروة شبكة الكهرباء.
حسابات دقيقة، وتأثير ملحوظ في توفير الطاقة وخفض الاستهلاك. يمكن لعملية تشغيل وإيقاف واحدة للوحدة توفير 4500 متر مكعب قياسي من الغاز الطبيعي. وبحساب 150 عملية تشغيل وإيقاف سنويًا للوحدة الواحدة، يمكن تقليل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون بحوالي 1250 طنًا سنويًا. "الغاز الطبيعي الموفر من 150 عملية تشغيل وإيقاف سنويًا لوحدة واحدة، إذا تم تحويله إلى كهرباء، فإنه يعادل الاستهلاك السنوي للكهرباء لـ 1250 أسرة." هكذا قام مشرف الوردية في محطة توانغ نانشان بحساب بسيط وواضح.
من "تجربة رائدة" إلى "نموذج يُحتذى به":
تمهيد الطريق لوحدات الدورة المركبة للغاز والبخار المماثلة
"الأكثر فائدة في هذا المشروع هو تحويل الخبرات الميدانية في التشغيل إلى منطق معياري قابل للتكرار، وليس مجرد 'شكل زائف'." قال مدير المشروع من معهد شيآن الحراري. حاليًا، تم تشكيل وحدات منطقية معيارية لخطة تحسين APS هذه، والتي لا يمكن تطبيقها فقط على الوحدات الأخرى في محطة توانغ نانشان، بل يمكنها أيضًا تقديم مرجع تقني لعدد كبير من وحدات الدورة المركبة للغاز والبخار الموجودة في الصين.
أشار المسؤول المعني في محطة توانغ نانشان إلى أن المحطة ستواصل، بالتعاون مع معهد شيآن الحراري، صقل تفاصيل النظام، وتثبيت نموذج "صفر تدخل + ادخار عميق للطاقة" كآلية طويلة الأجل، لتحقيق هدف "التعاون بين الإنسان والآلة، وزيادة الكفاءة، وضمان السلامة"، مما يدعم التطوير الأخضر والفعال والذكي للمؤسسة.