近年來，我國風電產(chǎn)業(yè)取得了矚目的成就，在各發(fā)電裝機容量所占比重穩(wěn)步提升。目前中國風電新增裝機容量和累計裝機容量都均已穩(wěn)居世界第一，2017年，累計風電裝機容量在全球份額中約占35%。

據(jù)相關數(shù)據(jù)顯示，在發(fā)電量方面，風力發(fā)電量從2007年的56億千瓦時發(fā)展到2017年3057億千瓦時，年均增長率達到49.18%。

2018年風電產(chǎn)業(yè)發(fā)展進入快車道，擺脫了之前低迷的狀態(tài)。海上風電快速發(fā)展，分散式風電或?qū)⒊蔀橄乱粋€“希望的田野”。無論是海上風電還是分散式風電的發(fā)展都對風機以及后市場運維提出了更加嚴格的要求，為解決種種難題，智能化成為風電發(fā)展的新趨勢。

當風機變得智能

風電機組智能化已經(jīng)成為行業(yè)發(fā)展的方向，為應對未來行業(yè)需求，應對分散式及海上風電發(fā)展趨勢，多家公司都已陸續(xù)開展低風速區(qū)域陸上和海上大兆瓦智能機組的技術(shù)研究，以信息化創(chuàng)新設計研發(fā)體系，致力提升風機的智能化水平，提高風機信息技術(shù)含量。

遠景能源副總裁王曉宇說：“未來的風機一定要加上眼睛、耳朵，有大腦會思考。”遠景作為全球首個提出智能風機概念的公司，一直以來致力于智能風機的研發(fā)升級，不斷賦予智能風機新的內(nèi)涵。

通過對光學組件到DSB電路的研發(fā)，遠景能源研發(fā)出一款可以自家量產(chǎn)的雷達，結(jié)合其輪轂，通過一個激光頭就可以借助風輪的旋轉(zhuǎn)掃描100多個風輪平面上的點，通過這樣的方式可以取得了整個風輪平面100多個點的采樣信息，獲得立體空間風速的采樣。

葉片是風機重要的組成部分，在風機向著智能化轉(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、任何方位角知道葉片的形變，然后根據(jù)形變知道風輪掃過塔筒時候的整個距離。智能葉片的根部還有傳感設備震動設備位移設備，不僅可以還原葉根的受力，還可以依據(jù)圖像處理技術(shù)進行還原，在葉片上涂裝一些特殊涂料，在真實現(xiàn)場可以通過計算機模擬，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時監(jiān)測，又可以避免有問題的葉片繼續(xù)運行帶來的更大損傷。

風機智能技術(shù)在塔筒中也有所體現(xiàn)，通過高精度慣導技術(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)問題前就做出相應的補救措施。

如今海上風電發(fā)展步伐加快，而在海上風電建設中，風機的機位排布將會對項目的全生命周期產(chǎn)生重要影響，傳統(tǒng)的海上風電機位排布是基于經(jīng)驗公式進行手動排布，這一方法存在致命的缺點：無法精準描述尾流場分布以及全生命周期風向變化。然而這兩個因素是影響發(fā)電量的關鍵，可能會造成重大損失。

為促進海上風電健康發(fā)展，明陽智能創(chuàng)新研發(fā)了海上機位智能優(yōu)化模塊，以全生命周期機位優(yōu)化策略為指導，基于多重變量嵌套迭代遍歷尋優(yōu)方式、先進的尾流計算模型，實現(xiàn)對上萬種機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)機位排布帶來的弊端。

有人預言分散式風電會是風電行業(yè)的下一片“藍海”，但發(fā)展至今，分散式風電所帶來的“低風速”問題仍舊是一大困擾。據(jù)了解，目前已經(jīng)有智能中型風機與大型風機采用一致標準。不僅配備了遠程監(jiān)控系統(tǒng)，還采用永磁同步發(fā)電機配合內(nèi)部先進技術(shù)，大大提高了智能中型風機的安全性。

“無人風場”未來可期

風電場大多地處偏遠，風機分散，在日常運營維護中效率低且安全性不高，因此實現(xiàn)智能化可以有效提高風場工作效率。記者發(fā)現(xiàn)當前智慧風場的建設都離不開集控中心，通過對風場進行集中管理，從而減少了運維人員的數(shù)目及工作量。

智慧風場可以綜合運用“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，全面開展大數(shù)據(jù)分析工作，進而查找風機缺陷，開展風機故障提前管控，實施主動運維。

在智慧風場建設中，各家企業(yè)側(cè)重點有所不同。有的企業(yè)更注重故障預警。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)進行智能化分析，可以對當前的風機狀態(tài)作出故障預警判斷，從而減少風場損失。有的企業(yè)則更加注重人員的精簡，意圖打造“無人風場”，借助人工智能，運用機器人巡檢，極大地提高了工作效率。

有業(yè)內(nèi)人士曾在談到風電信息化、智慧化建設時說：

“在區(qū)域公司、省會城市建立一些省級監(jiān)控中心，通過遠程監(jiān)控、數(shù)據(jù)分析等功能實現(xiàn)對遠端風電場統(tǒng)一管理、統(tǒng)一運行維護，達到省公司、區(qū)域公司提升管理水平，合理優(yōu)化資源調(diào)度問題，提高設備運行效率，包括聯(lián)合儲備等功能，降低遠程的運維成本，實現(xiàn)風電場的少人、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)率先實現(xiàn)了風電場“無人值班、少人值守、集中監(jiān)控”模式。

在集控中心當值的值班長曾向記者介紹：“集控中心節(jié)約了各風電場40%運行人員數(shù)量，將部分運行工作業(yè)務突出的人員調(diào)入集控中心，其它人員全部投入到風電場設備檢修工作。”風電場的“少人值守”模式得到了良好實踐。

在風場的日常檢修工作中，“無人機”也起到了十分重要的作用。記者在風場觀看了無人機的巡檢過程，由兩名工作人員在地面遙控操作，無人機可到達與風機相同乃至更高的高度，通過搭載的相機觀察記錄風機狀態(tài)并回傳給檢修工作人員，由無人機回傳的圖像清晰，方便檢修人員展開工作。

隨著智慧風場的逐步建設，集控中心的運作日漸成熟，風場的安全管理水平及效率得到提升，將逐步實現(xiàn)少人、無人的值守模式，降低運維成本。