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2021年12月27日国务院国资委下发了《关于印发《关于推进中央企业高质量发展做好碳达峰碳中和工作的指导意见》的通知》,通知明确指出:到2025年,中央企业产业结构和能源结构调整优化取得明显进展,重点行业能源利用效率大幅提升,新型电力系统加快构建。这项通知还给能源产业加上了各地方在“十四五”期间提高风电等可再生能源的装机比例的刚性要求。这项对新能源行业具有倾向性的强力政策,毫无疑问将进一步推动未来能源产业的结构调整。

走入新年,政策在开拓能源市场上更进一步。《党建》杂志2022年首期刊发国家发改委主任文章(2022.01.01)也指出,大力发展新能源,积极推进以沙漠、戈壁、荒漠地区为重点的大型风电、光伏基地规划建设,标志着新一轮的沙漠新能源基地建设还将提速。

2022年伊始,在政府的关注和多管齐下的政策加持下,中国风电行业正走向新的时代征程。在这样的行业沉淀下,风电市场的增长是值得期待的。根据能源局公布的数据, 2021年中国风电新增装机量47.57GW,其中陆上风电30.67GW、海上风电16.90GW,相比上一个五年均呈现快速发展。

装机量快速增长风电运维成为市场焦点

随着风场数量和风场装机量的不断扩充,随之而来的一个重要问题就是风场的运维和精细化运营管理。风机体量庞大,确保风机在运转和待机状态下的安全性十分重要。2021年12月18日,黑龙江某风电场18号风机发生倒塔事件。该风机基础环与第一级塔筒连接处螺栓全部脱开,机组整体跌落至半山坡。通过查看就近风机的就地视频监控回放,调查人员发现18号风机倒塔前叶轮转速逐渐上升,一叶片断裂,风机塔筒出现倾斜,最后完全倒塌。根据现场调查和过往数据的筛查,调查组发现该公司未按要求在检修前对设备运行情况进行分析,机组主轴超速、变桨接触器拒动等频发故障未列入检修计划,相关安全隐患未得到及时处理。

在风电装机体量逐渐庞大起来的同时,质保(一般风电场质保期为5年)问题引起了行业的注意,也催生了后运维市场的快速发展。但目前,由于后运维市场的各方参与者服务标准不完善,运维技术水平良莠不齐的原因,大部分后运维企业难以实现对于风机的高效运营。这不仅会造成发电量的损失,甚至可能引发风机运行事故。另一方面,传统的风电运维形式也都比较落后和危险,例如检查风机叶片的常规方法是派遣至少两名检修人员爬塔检查,他们利用绳索和保护带将自己吊在离地100米的高空,在40到80米不等的风机叶片范围内上下移动,肉眼检查每一个叶片以完成巡检。在有风的高空环境下作业,对于技术人员来讲,是一项防范危险性要求极高的工作。

除了对作业人员安全性的威胁外,这个人工巡检过程还相当耗时,效率低下。对单台风机叶片进行全面检查至少需要6个小时左右,“一些风电场拥有上百台风机,可以想象工作量会有多大。”风电后运维公司扩博智能CEO严治庆说,“一定会有更好的方式,真正改变这种传统、低效、安全隐患大的运维方式。”不难看出,如今风电装机的稳步增长扩大了风机运维市场的规模。传统的运维方式因其危险系数高、效率低、成本高等问题,已经成为亟待解决的问题。因此,风电后运维市场探索采用新的方式势在必行。

人工智能+风电风电智能运维将是趋势

因为有着对传统风电运维中“吊篮”、“蜘蛛人”等现象的强烈感触,扩博智能已经在探索和实践新方式的这条路上走了五年,并且将时下最先进的人工智能与风电运维相结合。公司核心产品扩博博云风机叶片智能化巡检系统,包括无人机自动巡检系统(IBIS)和叶片数字化管理平台(IRIS)两部分。这是扩博智能为风电行业打造的国内首套风机叶片无人机全自动飞行智能化巡检系统及全生命周期管理平台,用于帮助风电运维商、叶片制造商、风机整机制造商和风电开放商对风机叶片进行稳定、清晰、完整、高效的图像采集工作,及数字化、精细化叶片运维管理。

扩博智能通过自主研发的成熟的人工智能技术,对无人机挂载部分进行深度整合,使得整个巡检系统(含无人机)的尺寸缩小为原来的1/2,更加易于操作,并实现快拆功能。在飞行控制上,采用业内领先的动作规划(Motion Planning )算法,以能耗最小的方式动态建立及优化整个飞行路径。

最近,扩博智能运用最先进的无人机自动巡检系统(IBIS),成功实现了对MHI Vestas V164-8. 0MW海上风机的巡检。本次巡检作业用时28分钟,在一个架次内,完成了对单台风机,3支叶片,共计12条路径的100%全自动巡检,无人工干预。本次巡检与传统海上巡检相比,替代了利用望远镜远处观察缺陷及蜘蛛人攀爬进行巡检的方式,大大提高了巡检的精度、效率、和安全性,显著缩短了单台风机的巡检时间,提升了风机的可利用率和可靠性。

这样的例子还有很多,自成立以来,扩博智能利用自主研发的风机叶片全自动巡检系统,为龙源电力、华电、华能、三峡新能源、上海电气等大型电力企业提供智能化的风机叶片巡检服务服务,并成为西门子歌美飒、维斯塔斯、Orsted等风电巨头的合作伙伴。在2021年初,国家能源局颁布了首个专门针对风电运维服务的行业标准NB/T 10594-2021《风电场无人机巡检作业技术规范》。扩博智能作为主要文件起草人之一,积极参与了该技术规范的制定。

截至2021年12月,扩博智能已服务全球范围内600+个风场,商业交付23000+台风机,安全飞行时间10000+小时,巡检业务覆盖中国、北美、欧洲、东南亚等十多个国家和地区。随着风电行业的蓬勃增长,以及风电运维标准的完善和整体水平的提升,以新能源广泛、安全输送和使用为特征的新型电力系统转型一定会到来。扩博智能将持续为这次划时代的变革贡献自己的力量。伴随着每一次技术革新与突破,我们都会看到风电行业和中国可再生能源建设的持续迈进。