智能風電領跑者
丹麥維斯塔斯的智能化管理平臺,其作用貫穿于風機的全壽命周期。該公司與IBM合作開發了Firestorm超級計算機,用于進行風電數據的計算和分析。在其智能化管理平臺上,技術人員開發出了數十種工具,對遍布全球的維斯塔斯風電機組和氣象站進行監測。這些數據最后全部指向關鍵運行指標LPF(Lost production factor),即發電損失系數,這個數據越低越好,可以直觀地反映客戶因故障損失的發電量,能比風機可利用率更精確地反映風機運營情況。
在某種極端情況下,風機可利用率很高,但發電量卻不高,因為風機在風況好的情況下正好處于故障維修中,而無風時卻正常運轉,這時候風機的發電量損失系數會很高。
為了保證較低的發電量損失系數,需要整機廠商精準分析預測發電量的情況,集中管理和計劃服務訂單,降低非計劃風機故障的次數,做好預防性維護,并制定更合理的維修計劃,這些都需要智能化管理平臺的指導。
在宏觀層面,維斯塔斯智能化平臺可以精確告訴投資者,如何在一大片區域里,選擇效率最好的風電場場址。在微觀層面,智能化平臺還可以精確告訴投資者,應該如何設計風場,在某一點應該采用哪種類型的風機更合適。
各個機位應如何選擇塔筒高度,最優化的風場布局是怎樣的,如何能確保風電投資的回報等等,“基于大數據的預測非常重要。”維斯塔斯中國技術部經理孫立告訴《財經》(微信公眾號 mycaijing)記者,預測可以幫助運維團隊提前判斷風機性能變化的趨勢,從簡單機械地應對故障轉變為提前預知故障,并制定最合理的解決方案。
智能風電技術在中國的運用才剛剛起步。這一概念的國內主要倡導者,是近年來異軍突起的風機整機制造商遠景能源,堪稱中國風電行業“新貴”。
2012年,遠景能源全年新增裝機量為54萬千瓦,位居全行業第七。但今年這一數據預計將超過200萬千瓦,躍居行業前三。
今年10月,遠景能源第一次參加在北京舉行的國際風能大會,便吸引了最多眼球。在風能展上,遠景能源發布了風電智能化管理平臺“格林威治”。
近年來,風電行業在中國發展迅猛。在部分業內人士眼里,新興的智能化風機既是一個金礦,也是一片蠻荒之地。
李恒介紹,遠景能源最初進入風機行業時,和國內一家主流業主開發一個安徽的低風速項目。項目建成后做后評估,遠景能源和業主一起在現場分析了整整5個GB的電腦數據。分析一個星期后,才找到該區域項目投資需要認真關注的風險點。
“我們一評估才發現,完全手工的方式根本無法滿足科學決策的要求。”李恒回憶,“雙方匯聚了最精銳的團隊,在現場拼了一個星期。這么常規的一個分析,居然要動那么大的干戈。”
李恒介紹,中國每年新增上百個風電項目,存量資產已達數千個。若每個項目都這樣去手工分析是不可能的,“整個行業處于比較茫然的狀態,對項目的深入分析不具備技術和信息化條件”。
遠景能源創始人、CEO張雷對《財經》記者說,在風機上安裝傳感器以及部署智能控制算法,只是智慧能源的第一階段,形象地說只是“單機版”,但這畢竟是“互聯網能源的開端”。
經過七年的發展,遠景能源日前聲稱,通過“格林威治”平臺,可以運用云端計算分析、智能控制技術、數據分析專家系統、主動性能控制和基于可靠性的決策算法,使得發電效率比同類產品高出20%。
除了遠景,國內排名第一的風電整機商金風科技,亦在積極涉足這一領域,他們更強調對核心數據的精細化把控。
通過對機組運行數據進行分析,金風科技提取出發電機等設備異常狀態的特征值,并將這個數據分析的過程轉化成模型,以“規則”的形式嵌入到全球監控中心的軟件平臺中,最后進行批量的自動預警。發現設備的不正常狀況之后,金風的運維團隊提前邀請專家介入分析、通知備件倉庫準備供貨,并進行合理的時間規劃。
金風科技的技術人員告訴《財經》(微信公眾號 mycaijing)記者,智能化應用后的結果是避免了重大質量事故的發生。目前已經應用的數據分析預警準確率,一般在90%以上。
金風科技的高管認為,大數據的核心其實是“小數據”——如何從海量的數據中挖掘出最關鍵的核心數據,這是一個由繁入簡的過程。
風電高科技中國水土不服
理論上,一個風電項目,從前期的宏觀選址到后期的風場運維,都需要基于龐大數據的高性能計算,進而通過建立流體模型對選址進行科學決策。但是,野蠻生長的中國風電行業,并不按照這樣的套路出牌。
在歐洲純熟運用的智能化風電技術,在中國少人問津。維斯塔斯技術經理孫立表示,在歐洲國家,風機質保期過后,客戶總是愿意與維斯塔斯續簽服務合同,而且一簽就是十年。但在國內,維斯塔斯還沒有遇到過這種情況。