為選煤廠添“能碳智腦”！這套自主研發系統實現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發展的生死命題。傳統選煤廠能耗高、碳排放核算粗放、系統協同優化不足等痛點，亟待智能化、系統化的解決方案破局。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據：洗煤車間綜合能耗量、電耗量、藥耗量、介耗量……系統甚至可精準追蹤單臺設備的實時能耗，實現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的“選煤廠能碳智能管控系統”帶來的全新場景。如今，這套系統已在上灣、巴彥高勒兩座選煤廠穩定運行，為長期受困于“高能耗、難核算”的煤炭洗選行業，點亮了綠色轉型的新坐標。

行業痛點催生技術突破：

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節，選煤廠長期肩負“降灰、降硫、提質”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同優化；碳排放核算粗放，依賴人工統計，數據滯后嚴重，誤差率常超10%，難以支撐碳履約與管理決策；各生產系統“各自為戰”，洗煤效率與節能減碳難以兼顧。“以前算能耗數據，就像拿著‘算盤’算總賬，只能估算個大概。”上灣選煤廠技術員王工說，過去固定周期統計的能耗數據，既無法實時調整生產策略，也找不到節能減碳的精準靶點。這樣的困境，正是全國數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，組建由數字孿生、邊緣計算、AI算法等領域專家組成的研發團隊，歷時兩年攻關完成“選煤廠能碳智能管控系統關鍵技術研究”項目，并于今年順利通過由行業權威專家組成的驗收組評審。這一套能實時監控、精準核算、智能優化的系統，為選煤廠裝上“智慧大腦”。

四大核心技術構建“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調度室，“系統最關鍵的是四大技術體系，就像人的‘大腦、眼睛、神經、基因’，共同實現能耗協同管控。”工程師李工說。

智鏡孿生：構建選煤廠能碳全景動態映射與協同中樞

利用邊緣計算、數字孿生、強化學習、大數據分析等技術，開發能碳智能管控系統，創新性構建“1+2+N”綠色低碳體系，實現煤礦企業能耗與碳排放雙控目標，幫助指導選煤廠節能減排

AI博弈優化：驅動選煤多能流智慧協同與低碳尋優

結合能源轉換與利用理論，耦合電、水、藥、介等多種能源資源，建立選煤廠綜合能源系統的能流模型。基于強化學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化模型，對綜合能源系統進行優化，實現最大程度的節能降碳效果。

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所有碳排放因子進行有效管理，實現選煤廠核算邊界內碳排放數據接入、邊緣計算與統計。

碳流基因圖譜：解構選煤全鏈足跡源匯與減排靶點

研發基于數字孿生技術的選煤廠碳鏈模型，建立選煤廠碳鏈管理系統，對煤炭洗選環節中碳鏈數據進行計算，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，實現碳全景地圖、碳鏈追蹤監測及碳足跡分析。

從“粗放管理”到“精準智控”，從“單點減排”到“全鏈優化”，選煤廠的“能碳智腦”不僅改變了一座工廠的生產方式，更引領著整個煤炭洗選行業的綠色轉型方向。下一步，中國煤科南京設計院將以此次能碳智能管控系統的成功落地為起點，深入實施集團公司“1245”總體發展思路，持續深化技術創新與行業服務，聚焦行業系統功能的迭代升級，針對不同規模、不同區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，為煤炭行業全面實現綠色低碳轉型貢獻更多“煤科力量”。

來源丨中國煤炭科工集團

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