數(shù)字化推動風場設(shè)計和規(guī)劃更精準

2017-12-22 11:33:00 中電新聞網(wǎng) 　作者：莫非　點擊量：評論 (0)

可再生能源是未來能源變革的主力，它與物聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合將成為下一個風口，那些真正看懂并相信這一趨勢的有識之士，會造就能源領(lǐng)域下一個BAT。在日前召開的可再生能源大數(shù)據(jù)應(yīng)用暨智慧企業(yè)建設(shè)論壇上，中國可再生能源

“可再生能源是未來能源變革的主力，它與物聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合將成為下一個風口，那些真正看懂并相信這一趨勢的有識之士，會造就能源領(lǐng)域下一個BAT。”在日前召開的“可再生能源大數(shù)據(jù)應(yīng)用暨智慧企業(yè)建設(shè)論壇”上，中國可再生能源學會風能專業(yè)委員會秘書長秦海巖如是說。

經(jīng)過30年的指數(shù)級進步，IT技術(shù)已經(jīng)融入到各個行業(yè)中。如今，“大數(shù)據(jù)、云計算”等信息技術(shù)已成為我國實現(xiàn)經(jīng)濟結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級的核心抓手，亦推動著全球風電行業(yè)智能化的發(fā)展和進步。

智能手段促使運維成本降低

截至2017年9月，我國并網(wǎng)風電1.6億千瓦，累計發(fā)電1498.3億千瓦時，無論是裝機量還是發(fā)電量，已躍居世界第一。

業(yè)內(nèi)專家認為，要繼續(xù)保持全球引領(lǐng)的優(yōu)勢，需要在“再創(chuàng)新”上下大功夫。從近幾年的發(fā)展趨勢中可以看出，國際化、定制化、智能化、互聯(lián)化和服務(wù)化日益明朗，將成為我國風電下一個階段發(fā)展的主線，而提升技術(shù)和服務(wù)的創(chuàng)新能力將是企業(yè)增強競爭力的法寶。

事實上，借助大數(shù)據(jù)技術(shù)和人工智能等手段降低電站建設(shè)及運維成本、提高風功率預(yù)測精準度，爭取優(yōu)先調(diào)度主動權(quán)，早已成為行業(yè)共識。

昆侖數(shù)據(jù)CEO陸薇談到，目前風電行業(yè)對低度電成本和高投資收益的整體發(fā)展訴求迫切，并提出80%先天設(shè)計和20%后服務(wù)運維的影響占比。隨著設(shè)計精細化程度的加深，或?qū)沓砂偕锨П兜挠嬎懔考ぴ觥?/span>

ABB中國中壓服務(wù)業(yè)務(wù)單元負責人蔣英則指出，風電運維面臨著距離遠、分布散、維護成本高以及設(shè)備狀態(tài)未知等挑戰(zhàn)，主要痛點集中在設(shè)備關(guān)鍵部件上。“ABB正通過智能運維系統(tǒng)實現(xiàn)智能化控制和可視化管理，其中使用云資產(chǎn)設(shè)備健康管理系統(tǒng)，可使風電運維效率提高60%。”

在此領(lǐng)域，另一國際電氣巨頭GE亦有建樹。其打造的Predix云平臺通過對機組的全維度影射，可以建立齒輪箱等零部件的模型和相應(yīng)規(guī)則。風電企業(yè)通過相應(yīng)接口，便可調(diào)動該功能計算的原始數(shù)據(jù)，全面了解機組性能。

有參會嘉賓建議，除加強創(chuàng)新外，運營商和設(shè)備廠商之間加強溝通也十分重要。通過共享數(shù)據(jù)，借助數(shù)字化手段打通可再生能源開發(fā)各個環(huán)節(jié)，才能在確保收益的同時，持續(xù)提高環(huán)境和并網(wǎng)的友好性。

數(shù)字化推動風場設(shè)計和規(guī)劃更精準

如今，互聯(lián)網(wǎng)已滲透到風電的各個環(huán)節(jié)，并深刻地改變著行業(yè)。如借助先進的傳感器、高速的傳輸線路和大容量數(shù)據(jù)存儲裝置等，可以在微觀選址中實現(xiàn)低成本、快速、精準尋找最優(yōu)質(zhì)的風能資源;在風電運行中，則實現(xiàn)了設(shè)備的智能監(jiān)測和智能控制，大大提高了機組的發(fā)電效率和可靠性。

據(jù)金風科技風電設(shè)計研究院院長孟慶順介紹，金風科技用數(shù)字化技術(shù)來對風做“解析”。具體為在大氣環(huán)流層面，采用多重物理模型嵌套，構(gòu)建從宏觀到微觀的物理世界。這種對外部環(huán)境評估與預(yù)測的智能化，使得風電機組環(huán)境適應(yīng)性飛躍式進步。而通過氣象條件反映的區(qū)域資源屬性確定風電場的位置，借助風機的智能感知技術(shù)實現(xiàn)風機瞬態(tài)環(huán)境自適應(yīng)，再反過來進行迭代，通過云計算與大數(shù)據(jù)技術(shù)實現(xiàn)技術(shù)閉環(huán)這一循環(huán)過程。

“數(shù)字化風電場規(guī)劃可以降低不確定性，確保收益，持續(xù)提升環(huán)境友好性。”孟慶順指出，金風科技運用數(shù)字化技術(shù)推動風場設(shè)計更為精準。運用中尺度數(shù)據(jù)平臺結(jié)合地理信息進行分析，可實現(xiàn)自動宏觀選址、場區(qū)推薦。同時，在微觀尋址與精細化測風方面，運用激光雷達、無人機技術(shù)等先進技術(shù)結(jié)合其自主研發(fā)的三維仿真建模平臺對風資源進行高精度分析，通過數(shù)據(jù)整合，實現(xiàn)最優(yōu)機組選型及控制策略的自由化;通過風場定制化仿真計算實現(xiàn)機型定制化、最優(yōu)機組排布、自動生成塔筒方案、工程量精準概算等功能。

基于數(shù)據(jù)的資產(chǎn)性能管理，使得發(fā)電量更高，運維成本更低。基于風電場實際運行情況評估，采用多種策略并用，在保障安全運行的前提下，可提升機組發(fā)電量達到2%~3%。

傳統(tǒng)企業(yè)必須加快數(shù)字化轉(zhuǎn)型

數(shù)字化時代為風電行業(yè)帶來的并非沖擊，而是機遇。如何抓緊機遇，在“風口”下實現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級是值得關(guān)注的話題。可以預(yù)見的是，以全面感知、全面數(shù)字、全面互聯(lián)、全面智能為主的、具備自動管理能力的企業(yè)組織形態(tài)和管理模式將成為未來趨勢。

龍源電力集團股份有限公司副總經(jīng)理張濱泉坦言，經(jīng)過多年的摸索實踐，目前可再生能源企業(yè)已經(jīng)初步實現(xiàn)了設(shè)備自動化和運營信息化，但距離智慧企業(yè)仍有一定差距。

以龍源電力為例，由于風電開發(fā)比較早，如今已在線監(jiān)測風電機組11000多臺，包含有全世界20多個廠家、80多種機型，要整合不同容量、配置、版本、運行標準的設(shè)備將是一個非常難的課題。到目前為止，龍源還是基于電力行業(yè)傳統(tǒng)的信息化運營模式在管理。

對此，普華永道中國管理咨詢高級經(jīng)理吳倩建議，要成為智慧企業(yè)必須具備以下幾個特征：在商業(yè)模式上，要實現(xiàn)用戶需求和企業(yè)生產(chǎn)的交互;在生產(chǎn)流程上，要做到縱向和橫向的整合;在技術(shù)上，要提高企業(yè)的數(shù)據(jù)采集和分析能力。

在大數(shù)據(jù)的智能化時代，傳統(tǒng)企業(yè)必須加快數(shù)字化轉(zhuǎn)型才能“贏在未來”。

“因此，形成由各類信息化系統(tǒng)組成的多維一體智慧管控體系，將成為提高可再生能源企業(yè)核心競爭力的重要技術(shù)保障。”一位來自中國計算機用戶協(xié)會工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與大數(shù)據(jù)分會的嘉賓預(yù)測。