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海上風(fēng)電推動風(fēng)電智能化時代 |
(時間:2018-12-13 15:49:27) |
2018年風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)入快車道,海上風(fēng)電和分散式風(fēng)電的加速發(fā)展更是推動了風(fēng)電智能化時代開啟。 近年來,我國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)取得了矚目的成就,在各發(fā)電裝機(jī)容量所占比重穩(wěn)步提升。目前中國風(fēng)電新增裝機(jī)容量和累計(jì)裝機(jī)容量都均已穩(wěn)居世界第一,2017年,累計(jì)風(fēng)電裝機(jī)容量在全球份額中約占35%。 據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,在發(fā)電量方面,風(fēng)力發(fā)電量從2007年的56億千瓦時發(fā)展到2017年3057億千瓦時,年均增長率達(dá)到49.18%。 2018年風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)入快車道,擺脫了之前低迷的狀態(tài)。海上風(fēng)電快速發(fā)展,分散式風(fēng)電或?qū)⒊蔀橄乱粋“希望的田野”。無論是海上風(fēng)電還是分散式風(fēng)電的發(fā)展都對風(fēng)機(jī)以及后市場運(yùn)維提出了更加嚴(yán)格的要求,為解決種種難題,智能化成為風(fēng)電發(fā)展的新趨勢。 當(dāng)風(fēng)機(jī)變得智能 風(fēng)電機(jī)組智能化已經(jīng)成為行業(yè)發(fā)展的方向,為應(yīng)對未來行業(yè)需求,應(yīng)對分散式及海上風(fēng)電發(fā)展趨勢,多家公司都已陸續(xù)開展低風(fēng)速區(qū)域陸上和海上大兆瓦智能機(jī)組的技術(shù)研究,以信息化創(chuàng)新設(shè)計(jì)研發(fā)體系,致力提升風(fēng)機(jī)的智能化水平,提高風(fēng)機(jī)信息技術(shù)含量。 遠(yuǎn)景能源副總裁王曉宇說:“未來的風(fēng)機(jī)一定要加上眼睛、耳朵,有大腦會思考。”遠(yuǎn)景作為全球首個提出智能風(fēng)機(jī)概念的公司,一直以來致力于智能風(fēng)機(jī)的研發(fā)升級,不斷賦予智能風(fēng)機(jī)新的內(nèi)涵。 通過對光學(xué)組件到DSB電路的研發(fā),遠(yuǎn)景能源研發(fā)出一款可以自家量產(chǎn)的雷達(dá),結(jié)合其輪轂,通過一個激光頭就可以借助風(fēng)輪的旋轉(zhuǎn)掃描100多個風(fēng)輪平面上的點(diǎn),通過這樣的方式可以取得了整個風(fēng)輪平面100多個點(diǎn)的采樣信息,獲得立體空間風(fēng)速的采樣。 葉片是風(fēng)機(jī)重要的組成部分,在風(fēng)機(jī)向著智能化轉(zhuǎn)變的時候,葉片自然不甘落后。據(jù)王曉宇介紹,智能葉片可以在任何時間點(diǎn)、任何方位角知道葉片的形變,然后根據(jù)形變知道風(fēng)輪掃過塔筒時候的整個距離。智能葉片的根部還有傳感設(shè)備震動設(shè)備位移設(shè)備,不僅可以還原葉根的受力,還可以依據(jù)圖像處理技術(shù)進(jìn)行還原,在葉片上涂裝一些特殊涂料,在真實(shí)現(xiàn)場可以通過計(jì)算機(jī)模擬,隨時可以檢測整個葉片的動態(tài)性狀。這樣既可以對葉片的健康狀況做到實(shí)時監(jiān)測,又可以避免有問題的葉片繼續(xù)運(yùn)行帶來的更大損傷。 風(fēng)機(jī)智能技術(shù)在塔筒中也有所體現(xiàn),通過高精度慣導(dǎo)技術(shù)可以精確還原塔筒位移,通過動態(tài)靜態(tài)位移可以知道塔筒基礎(chǔ)的沉降、隨時的變形量,也可以據(jù)此了解塔筒的受力情況,在塔筒出現(xiàn)問題前就做出相應(yīng)的補(bǔ)救措施。 如今海上風(fēng)電發(fā)展步伐加快,而在海上風(fēng)電建設(shè)中,風(fēng)機(jī)的機(jī)位排布將會對項(xiàng)目的全生命周期產(chǎn)生重要影響,傳統(tǒng)的海上風(fēng)電機(jī)位排布是基于經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行手動排布,這一方法存在致命的缺點(diǎn):無法精準(zhǔn)描述尾流場分布以及全生命周期風(fēng)向變化。然而這兩個因素是影響發(fā)電量的關(guān)鍵,可能會造成重大損失。 為促進(jìn)海上風(fēng)電健康發(fā)展,明陽智能創(chuàng)新研發(fā)了海上機(jī)位智能優(yōu)化模塊,以全生命周期機(jī)位優(yōu)化策略為指導(dǎo),基于多重變量嵌套迭代遍歷尋優(yōu)方式、先進(jìn)的尾流計(jì)算模型,實(shí)現(xiàn)對上萬種機(jī)位排布方案快速尋優(yōu),破解造成發(fā)電量損失的難題,一舉打破傳統(tǒng)機(jī)位排布帶來的弊端。 有人預(yù)言分散式風(fēng)電會是風(fēng)電行業(yè)的下一片“藍(lán)海”,但發(fā)展至今,分散式風(fēng)電所帶來的“低風(fēng)速”問題仍舊是一大困擾。據(jù)了解,目前已經(jīng)有智能中型風(fēng)機(jī)與大型風(fēng)機(jī)采用一致標(biāo)準(zhǔn)。不僅配備了遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng),還采用永磁同步發(fā)電機(jī)配合內(nèi)部先進(jìn)技術(shù),大大提高了智能中型風(fēng)機(jī)的安全性。 “無人風(fēng)場”未來可期 風(fēng)電場大多地處偏遠(yuǎn),風(fēng)機(jī)分散,在日常運(yùn)營維護(hù)中效率低且安全性不高,因此實(shí)現(xiàn)智能化可以有效提高風(fēng)場工作效率。記者發(fā)現(xiàn)當(dāng)前智慧風(fēng)場的建設(shè)都離不開集控中心,通過對風(fēng)場進(jìn)行集中管理,從而減少了運(yùn)維人員的數(shù)目及工作量。 智慧風(fēng)場可以綜合運(yùn)用“互聯(lián)網(wǎng)+”、大數(shù)據(jù)以及云平臺等技術(shù),以集控數(shù)據(jù)平臺為基礎(chǔ),全面開展大數(shù)據(jù)分析工作,進(jìn)而查找風(fēng)機(jī)缺陷,開展風(fēng)機(jī)故障提前管控,實(shí)施主動運(yùn)維。 在智慧風(fēng)場建設(shè)中,各家企業(yè)側(cè)重點(diǎn)有所不同。有的企業(yè)更注重故障預(yù)警。防范于未然,首先需要采集并建立龐大的數(shù)據(jù)庫,并具備一定的建模分析能力,然后對數(shù)據(jù)進(jìn)行智能化分析,可以對當(dāng)前的風(fēng)機(jī)狀態(tài)作出故障預(yù)警判斷,從而減少風(fēng)場損失。有的企業(yè)則更加注重人員的精簡,意圖打造“無人風(fēng)場”,借助人工智能,運(yùn)用機(jī)器人巡檢,極大地提高了工作效率。 有業(yè)內(nèi)人士曾在談到風(fēng)電信息化、智慧化建設(shè)時說: “在區(qū)域公司、省會城市建立一些省級監(jiān)控中心,通過遠(yuǎn)程監(jiān)控、數(shù)據(jù)分析等功能實(shí)現(xiàn)對遠(yuǎn)端風(fēng)電場統(tǒng)一管理、統(tǒng)一運(yùn)行維護(hù),達(dá)到省公司、區(qū)域公司提升管理水平,合理優(yōu)化資源調(diào)度問題,提高設(shè)備運(yùn)行效率,包括聯(lián)合儲備等功能,降低遠(yuǎn)程的運(yùn)維成本,實(shí)現(xiàn)風(fēng)電場的少人、無人值守! 大唐赤峰分公司作為行業(yè)內(nèi)首家建成擁有調(diào)度權(quán)的集控中心的公司,已經(jīng)率先實(shí)現(xiàn)了風(fēng)電場“無人值班、少人值守、集中監(jiān)控”模式。 在集控中心當(dāng)值的值班長曾向記者介紹:“集控中心節(jié)約了各風(fēng)電場40%運(yùn)行人員數(shù)量,將部分運(yùn)行工作業(yè)務(wù)突出的人員調(diào)入集控中心,其它人員全部投入到風(fēng)電場設(shè)備檢修工作!憋L(fēng)電場的“少人值守”模式得到了良好實(shí)踐。 在風(fēng)場的日常檢修工作中,“無人機(jī)”也起到了十分重要的作用。記者在風(fēng)場觀看了無人機(jī)的巡檢過程,由兩名工作人員在地面遙控操作,無人機(jī)可到達(dá)與風(fēng)機(jī)相同乃至更高的高度,通過搭載的相機(jī)觀察記錄風(fēng)機(jī)狀態(tài)并回傳給檢修工作人員,由無人機(jī)回傳的圖像清晰,方便檢修人員展開工作。 隨著智慧風(fēng)場的逐步建設(shè),集控中心的運(yùn)作日漸成熟,風(fēng)場的安全管理水平及效率得到提升,將逐步實(shí)現(xiàn)少人、無人的值守模式,降低運(yùn)維成本。
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