一。煤矿“智”变，无人则安
“各部位巡视人员请注意，智能化采煤远控模式现在开启。”在晋能控股集团塔山煤矿地面调度中心，综采队机电组长曹福龙轻点电脑上的“一键启动”，井下采煤机、运输机等综采设备相继联动运转。伴随着“跳动”的数据，滚滚“乌金”顺着皮带奔向地面。
塔山煤矿已实现了井上下5G网络全覆盖。智能巡检机器人、一键呼叫“网约车”、实时手机视频通话，数字化、智能化这把“金钥匙”让传统采掘业更高效。
“原先采煤工作面一个班20多名矿工，经过智能化改造，目前已减员30%至40%，将采煤工效提升了42%。”曹福龙说，目前，晋能控股集团还在积极打造智慧电厂、智能生产线、智慧车间、智慧办公等一整套智能化管控系统。
在晋能控股集团，5G+智能采煤、5G+智能辅助运输、5G+无人机巡检、5G+高清工业应用视频、5G+智能视频分析平台……各种各样的5G工业应用场景令人震撼。
“今年，我们将加快推进‘5G+智能矿山’建设，力争实现智能化工作面占比达到100%。”塔山煤矿党委书记、董事长宋银林表示。
晋能控股集团加快推进5G工业应用、工业互联网二级节点解析等项目建设。目前、塔山煤矿、同忻煤矿、麻家梁煤矿3座智能化煤矿实现5G网络全覆盖和井上井下安全、生产、经营等领域的实地场景应用，沙坪、寺河等18座矿井建成了27个智能化综采工作面，智能化装备产能达到8900万吨。
在晋能控股集团另一座煤矿同忻煤矿公司也全面推进智慧矿山建设提档升级，对智慧矿山建设进行整体设计和“三年三步走”规划，加大系统研发投入力度，攻克关键技术和研发操作系统，在完成主运系统、排水、通风的基础上，持续推进采煤和掘进工艺、信息采集系统改造升级。
在该公司安全调度指挥中心高清显示墙上，集成了全矿井24个智能化子系统，通过GIS全息一张图、“矿山大脑”小矿、移动端APP，相应权限的安全管理人员随时随地都能与“智慧管控系统”直接语音对话，并通过智能语音识别调取查看矿井的一通三防、采煤作业、瓦斯抽放、水文地质等系统的安全实时监测信息、预警问题处理措施、井下人员定位动态等情况，为安全生产挂上了“智能预警警报器”。
该公司依托5G网络覆盖建成的万兆工业环网、5G无线通信系统、模块化机房、云数据中心，为智能采煤、智能掘进、智能供电等各种工业应用场景融合运用、一网承载搭建起了应用平台。特别是安全双重预防系统、“安全监控、人员定位、工业视频”三大系统的联网，不仅提升了安全风险分级管控、安全生产标准化、安全决策分析、安全绩效考核等数据的时效性、准确性，而且遇到紧急事件，还可以通过三维透明化矿山、智能决策平台、综合自动化平台，一键启动应急救援流程指导事故救援。
“目前，我们对首个‘智能化孤岛综放工作面’的设备改造、技术升级、数据收集整理和分析，完成了智能化操作系统的第八次升级，实现了井下工作面远程视频视觉沉浸技术、工作面自动化放煤地面远程集中控制技术等成果的研发。”同忻矿智能化工作室负责人杨继彪说道。
机械化换人、自动化减人、智能化无人不仅是矿井安全管理的实际需求，也是企业实现绿色、安全、高效的最佳途径。该公司信息中心副主任宋春儒介绍到：“下一步，我们还会依托5G网络，继续探索研究更多的智能化应用场景，让矿井更安全、更高效、更智能。”
二。智能电厂“云”领未来
没有传统印象中的煤渣满地、尘土飞扬，也没有嘈杂的噪音，行走在绿树如茵的厂区内，很难相信这里是一个现代化的火力发电厂。
“这样的方形小盒子叫定位基站，在汽机房、锅炉房、油库等重点区域每隔30米安装一个，它们跟工作人员安全帽中的UWB定位‘身份证’链接，进行人员精确定位和身份识别。”晋能控股电力集团塔山发电公司科信部负责人李志刚介绍说，厂区管理人员可通过手机、平板电脑、后台APP实时查询工作区域内人员数量和各时间段的活动轨迹，一旦发生紧急状况，能及时收到报警、精准确定位置、迅速采取行动。”
如今的晋能控股电力集团塔山发电公司，已成为一座“状态感知、实施分析、自主决策、精准执行”的“智慧电厂”，不仅颠覆了传统的管理模式，更为当前电力行业发展提供了一条新的途径。
三维立体电厂、燃煤火电智能DCS系统、人员和设备1:1仿真可视化管理、输煤系统智能管控……站在集控室的巨型屏幕前，在工作人员的演示下，涉及“智慧电厂”经营、环保、生产、安全、设备五大板块的关键指标均在一张图中悉数亮相，这里正是“智慧电厂”的“大脑”。
工作人员介绍，传统的电厂安全管理大多依赖制度或管理体系的被动式管理，而“智慧电厂”则借助物联网技术和设备监控技术，形成系统对重点设备及敏感区域的实时提示，提高了生产过程的可控性。
比如，燃煤火电智能DCS系统利用实时监测而来的锅炉温度场分布参数，通过风煤指令对入炉的风量、煤量做出及时准确调整，并利用设备的远程诊断、配煤掺烧、燃烧优化等数字化手段，对电力生产管理全过程进行及时监督、诊断、报警和优化指导，以此保障电厂全面安全高效运行，切实提升能源生产效率，从根本上实现节能减排。
“智慧电厂”除了提升设备工效，更重要的是实现了从“人防”到“技防”的变革，即由经验控制转向精细化管理，由人工决策变为智慧决策，实现了“生产+经营”“设备+人员”“管理+物联网”“内外部供应链”一体化集成性管理，各关联业务无缝融合，管理更加精准高效。
从“人防”到“技防”的转变让企业管理更加精准高效，而通过智能化实现提质增效、节能减排则让企业享受到实实在在的红利。
晋能控股电力集团电力科信部副主任李庆华全程参与了塔山发电公司“智慧电厂”建设，他为记者简单算了一笔账：一是机组能耗进一步降低，同等工况下锅炉效率提高0.5%，降低机组煤耗1.5g/kWh，每年可节约燃料成本600多万元；二是新开发的设备故障诊断模块上线运行后，设备可靠性大幅提高，可实现锅炉、汽轮机、发电机、重要辅机故障预测准确率＞80%，可以及时消除设备故障，有效防止机组“非停”；三是应用智能喷氨、全厂脱硫运行优化功能模块等，可延长催化剂寿命0.5年，尿素和石灰石耗量分别降低5%，脱硫厂用电率下降5%，两项每年节支约100万元。
“机组负荷调整更加精准、设备运行方式更加优化、检修管理也更加科学规范，智能化成为实现‘双碳’目标高质量发展的重要途径和必然选择。”李庆华说。
对于火电企业来说，燃料成本是最大的成本支出。为此，多年来，各家火电企业均多措并举努力降低燃料成本。
“这里的‘数字化验室’采用国内首家 LIBS 煤质在线监测系统，可以在5分钟内检测出煤热值，化验数据自动采集、传输、三级审核，实时上传到系统数据库，满足高精度作业需要。”李庆华介绍，煤场的自动盘煤系统是又一大亮点，塔山发电公司全封闭煤棚长246M、宽160M，分为左、中、右三个煤场，安装在煤棚网架上的云台激光扫描仪，通过与输煤皮带智能监控联动，可以远程发现、识别现场异常情况，提升生产效率、巡检效率和设备异常识别率，实现煤场储煤远程一键盘煤。
此外，火电厂VR+AR 360度实时监控及远程智能诊断、无人机对输灰管线及水塔水位进行巡航检查、AR智能巡检系统进行远程诊断等多领域的“无人干预、少人值守”，也大幅度降低了人工成本。
“过去为了保证机组稳定运行，运行人员需要对火电厂很多高温、易爆等危险区域进行经常性巡检，而引进高温区域5G热成像技术后，当温度超过设置的预警值时，会自动向机组DCS发出报警信号，及时进行处置，效率效果提升之外，还在人工成本上实现了提质增效。”晋能控股电力集团阳光发电公司发电部总值长吕建飞感觉现在的工作比以前轻松了一大截。
从山西大同市区出发，一路向西，在千沟万壑的土坡中，成千上万片太阳能光板映入眼帘，像一片蓝色的海洋，波光粼粼。这里便是国家先进技术光伏示范基地——左云县贾家沟10万千瓦光伏发电项目。以前，这里曾是一片采空沉陷的荒山，如今，通过“板上发电，板下种树”，荒漠成了“绿草原”“蓝海洋”。
与传统光伏电站不同的是，这座光伏电站背后有智能光伏云、无线宽带系统等运维手段的加持，项目以“高效组件、跟踪系统、新型逆变、智能控制、模块设计、集成施工”为核心，采用光电转换效率达到17.2%以上的高效多晶硅组件，安装了新型农光互补双轴跟踪系统，较传统光伏电站，复杂场址下的发电量和运维效率均有大幅提升。
“智能控制是基于逆变器的精细化管理，让每一串太阳能组件通过智能算法找到最佳角度，最大化确保光板吸收每一缕阳光。”该项目技术负责人顾栋明说。
每隔几排光伏组件，都能看到一个白色盒子，这是智能光伏解决方案的“大脑”——智能组串式逆变器，是将光伏太阳能板产生的直流高压电转化成交流电的核心电力转换设备。
“传统电力转换只是一个电力转换，我们通过数字化、信息化技术，把逆变器变成了电站子阵的‘大脑’。”顾栋明进一步解释，它可以通过传感器将整个电站运行情况传到云端，再通过大数据分析和算法，为电站运维作出精准的诊断与指导，从而实现精细化管理，“精细化程度越高，越便于实现智能化”。
5017亩光伏电站、38万余块太阳能光板，现在只需15个运维人员……基于智能逆变器这个“大脑”、后台运维系统和无线移动设备等一整套智能光伏解决方案，坐在办公室里就可以看见每一条支路实时发电情况是否正常、哪里出了故障，实现了智能化运维，极大提高了运维效率。
“十四五”期间，晋能控股集团将按照“2025年智能电厂占到1/3以上”的目标，继续推进新型智慧电厂项目，采用物联网、大数据、人工智能、5G通信等技术建设集生产智能控制、智慧管理等于一体的指挥和监管平台，实现智能控制优化、智慧监盘、APS机组一键启停，实现传统电厂向更高质量、更有效率、更可持续的方向跃进。
三。发展清洁能源 点亮绿色经济
7月，骄阳似火。位于山西省五台山县豆村镇北侧山区的晋能控股电力集团五台莲花山10万千瓦风电项目正在如火如荼地推进。远远望去，塔吊在空中挥舞着巨臂，将施工材料吊运到各个施工点位。走进升压站综合楼内部，机声隆隆、焊花四溅，各个施工现场繁忙有序。
实现碳达峰、碳中和目标，关键在清洁能源。五台莲花山风电项目是晋能控股电力集团清洁能源公司今年的重点项目之一，也是实现“碳达峰、碳中和”目标的重要一笔。据了解，该项目建成后，年上网电量为22941.18万kWh，与相同发电量的火电相比，每年可为电网节约标准燃煤为7.06万吨，相应每年可减少燃煤所造成的多种有害气体排放。
晋能控股电力集团清洁能源公司集风力发电、光伏发电、光伏电池及组件研发制造、光伏工程建设于一体，是山西省新能源资产规模、装机容量、光伏制造产能最大的清洁能源企业。据统计，该公司的风电和光伏发电可利用小时数连续三年均超山西省平均水平。2020年全年完成上网电量27.78亿千瓦时，营业收入16.58亿元，利润总额3.48亿元，建成投产5个风电项目，2个光伏发电项目。
作为晋能控股集团绿色发展路上的排头兵，一直以来，晋能控股电力集团清洁能源公司积极发展新能源、清洁能源，产业规模不断壮大。发电产业拥有风电项目21个，光伏发电项目25个，共245.38万千瓦；光伏制造业拥有晋中、水文、长治3个光伏制造基地，产品涵盖多晶、单晶和异质结三大产品线，光伏电池和组件一体综合产能11GW，做到了“风光天上来，电从空中走”。
繁峙均然光伏电站，鳞次栉比的光伏板，在太阳的照耀下，如湛蓝的湖水波光粼粼；寿阳尹灵芝风电场，大型风力发电机屹然耸立在山顶，迎风转动；潞安太阳能工业园区里，生产光伏电池片的自动化机械手臂上下翻飞，有条不紊地运转……走在晋能控股电力集团清洁能源公司的各发电场站、生产园区，到处都能感受到能源绿色发展的脉动。
近年来，晋能控股电力集团清洁能源公司不断深挖内潜，按照电力集团提高清洁能源占比、打造新能源全产业链、实现传统能源与清洁能源优势互补的发展规划，助推实现“碳达峰、碳中和”。
2020年，该公司所属潞安太阳能公司光伏电池出货量排名高居全球第四；高效单晶电池项目引进了目前行业内最先进的、自动化程度最高的国产设备，完全实现智能化生产作业达到了行业先进水平，平均日产高效电池片220万片，电池光电转换效率22.8%；建成的异质结中试线，更是成为全行业第一个实现 M6 尺寸大硅片技术的异质结产线，行业影响力、竞争力得以持续提高。正在逐步推动订单、原材料采购、工艺设备维检等多个维度的协同一体化运营，实现内部对标，资源共享，渠道共建，一体化运营。
在发展能源产业的同时，晋能控股电力集团清洁能源公司不断提升信息化管理水平。目前，已经建设综合报表分析与展示系统包括安全生产、项目建设、绩效考核、人力资源等多个业务维度，提高业务数据分析效率，实现生产运营情况全面掌握；在2个试点场站升压站区域和配电间区域开展智能机器人巡检，集电线路和光伏阵列无人机巡查；正在建设发电场站生产实时运营管理平台，将各所属风电场、光伏电站各类子系统进行深度融合，形成数据分类采集、综合分析、集中展示的一体化大数据平台，指导优化生产管控过程。
“十四五”新开局，做好碳达峰、碳中和工作是重点任务。如何借力“碳达峰、碳中和”的东风生产更多清洁能源、实现高质量发展？晋能控股电力集团清洁能源公司对此做了重要规划——以项目牵引助推产业发展。
目前，该公司已与山西吕梁市签署“吕梁市源网荷储一体化能源互联网项目”开发协议，将打造新能源项目 500万千瓦，储能项目 25 万千瓦，利用新兴技术实现“火电+新能源+电网+储能+光伏制造+智能化”复合发展；联合相关企业，依托“蒙西-天津南”1000kV交流特高压线，规划在晋北地区建设“晋电入津高比例新能源外送基地”。
“下一步，我们将牢牢把握好‘碳达峰、碳中和’的有利契机，加大风电和光伏发电项目开发建设，积极布局‘源网荷储’、分布式分散式新业态，持续做强做优光伏制造产业，探索储能设施应用及制造，为打造现代化综合能源服务企业出力。”晋能控股电力集团清洁能源公司党委书记、董事长李鑫表示。
