【环球网科技报道 记者 勃潺】1月14日消息，记者从阿里云方面获悉，全国近30个城市的100座垃圾焚烧炉已装上阿里云工业大脑，通过AI技术使生活垃圾焚烧的环保指标更稳定，单位发电量提升，全年可多发3.6亿度绿电，相当于一个中型水电站的发电量。
据了解，在AI技术的帮助下，垃圾焚烧过程中产生的蒸汽流量更稳定，发电量可以提高5%左右，每吨垃圾可以多发10-30度电，进一步替代烧煤发电。
AI技术入场：提升稳定性和发电量
垃圾焚烧发电是生活垃圾减量化、无害化、资源化的重要手段。从2011年到2020年，十年间，我国的生活垃圾发电厂数量增加了303%。目前国内有500多座垃圾发电厂，当前，我国生活垃圾焚烧日处理量50余万吨，产生上亿度绿电供千万家庭使用。预计到2025年，日处理量可达80万吨。
但生活垃圾成分复杂、热值变化范围大，导致垃圾发电难以实现高度自动化。为了将烟气排放、蒸汽流量等指标稳定在一定范围内，需要手工调节控制焚烧炉。然而，大量人力投入并未有效解决相关指标的波动。
浙江大学能源工程学院副院长黄群星认为，垃圾发电产业经历了十年间数量上的爆发式增长，在“双碳”的背景下，未来垃圾发电厂会更关注与AI等技术结合，进一步降低二次污染，提升设备运行稳定性和生活垃圾的吨发电量。
工业大脑：让焚烧炉自动运行
为帮助垃圾发电厂解决环保和发电效率两大难题，阿里云工业大脑AICS智能控制系统通过学习历史数据、识别火焰形态信息、构建预测模型，可预测出垃圾焚烧炉内十多个变量的变化趋势，并自动把控制指令下发到设备，实现了焚烧炉的自动运行。
据阿里云智能制造与能源电力技术总经理孔令西介绍，全国有近30个城市的100座垃圾焚烧炉都已引入阿里云工业大脑，北至吉林松原，南到广东佛山。通过AI技术提高生活垃圾发电效率，全年可多发3.6亿度绿电。
垃圾焚烧炉的稳定性提升是其中的关键。武汉汉口北生活垃圾发电厂运行值长朱灿刚的日常工作是监控、调节垃圾焚烧的情况。他介绍：“过去指标波动夸张得很，一上、一下就像心电图，一天要调上万次。”用上阿里云工业大脑后，他的工作量减少了90%，“系统自动就会调节，而且波动很小，基本上就是一条直线了。”该电厂统计，稳定性提升后每吨垃圾可多发25度电。
“这意味着同样多的垃圾能发出更多的绿色电力，这本身就是一种碳减排。”中国节能抚州生活垃圾发电厂负责人王宗林表示。在江西，抚州成为省内首个引入AI技术进行生活垃圾发电的城市。通过给焚烧炉装上工业大脑，自动投运率可达95%以上，稳定性提升30%，降低了烟气排放超标的风险，提高蒸汽品质和发电效率，每天的发电量至少可增加1.62万度。
同时，基于阿里云工业大脑，系统可以通过大数据找寻重要变量，并且设计预测模型，让AI提前预测炉内温度、氧量、烟气等变化，及时干预进料。
而传统的自动控制只能根据当前的测量值，经过运算下发指令完成控制。阿里云工业大脑的一个进步是可以提前预测变量未来的变化趋势。基于长时间的历史大数据，选取比较重要的变量，基于大数据做训练，训练得出的模型可以提前预测出未来一段时间温度、含氧量、烟气会发生怎样的变化。
此外，在经过综合运算后将指令，自动下发到设备上，形成“预测-运算-控制” 一个有来有去的闭环，解决了焚烧炉这个复杂系统的控制难题，实现了焚烧炉的自动驾驶运行。
在这三种技术的加持下，既大幅减轻了操作员的工作量，又提升了电厂的效益，还对减排有所帮助。
推动焚烧设施改造升级 优化处理技术
《“十四五”城镇生活垃圾分类和处理设施发展规划》提出，到2025年底，全国城镇生活垃圾焚烧处理能力占比要提升到65%。同时，焚烧设施要加快推进升级改造，优化焚烧处理技术，进一步提高设施运行的环保水平。
在黄群星看来，AI技术的应用一方面可以提高能源效率，另一方面可以减少由于运行不稳定带来的二恶英或者一氧化碳、挥发性有机污染物的排放问题。
据了解，到今年年底，全国约300座垃圾焚烧炉将应用工业大脑AI技术。除了焚烧炉的改造升级外，阿里云工业大脑还将对垃圾发电各环节做进一步改进，实现垃圾发电厂的全厂智能化，提高垃圾发电的综合热效率。
阿里巴巴集团副总裁许诗军表示，阿里云将向行业开放核心能力，与行业专家、能源企业共同推进垃圾发电的绿色、低碳与高效。
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