智能风电领跑者
丹麦维斯塔斯的智能化管理平台,其作用贯穿于风机的全寿命周期。该公司与IBM合作开发了Firestorm超级计算机,用于进行风电数据的计算和分析。在其智能化管理平台上,技术人员开发出了数十种工具,对遍布全球的维斯塔斯风电机组和气象站进行监测。这些数据最后全部指向关键运行指标LPF(Lost production factor),即发电损失系数,这个数据越低越好,可以直观地反映客户因故障损失的发电量,能比风机可利用率更精确地反映风机运营情况。
在某种极端情况下,风机可利用率很高,但发电量却不高,因为风机在风况好的情况下正好处于故障维修中,而无风时却正常运转,这时候风机的发电量损失系数会很高。
为了保证较低的发电量损失系数,需要整机厂商精准分析预测发电量的情况,集中管理和计划服务订单,降低非计划风机故障的次数,做好预防性维护,并制定更合理的维修计划,这些都需要智能化管理平台的指导。
在宏观层面,维斯塔斯智能化平台可以精确告诉投资者,如何在一大片区域里,选择效率最好的风电场场址。在微观层面,智能化平台还可以精确告诉投资者,应该如何设计风场,在某一点应该采用哪种类型的风机更合适。
各个机位应如何选择塔筒高度,最优化的风场布局是怎样的,如何能确保风电投资的回报等等,“基于大数据的预测非常重要。”维斯塔斯中国技术部经理孙立告诉《财经》(微信公众号 mycaijing)记者,预测可以帮助运维团队提前判断风机性能变化的趋势,从简单机械地应对故障转变为提前预知故障,并制定最合理的解决方案。
智能风电技术在中国的运用才刚刚起步。这一概念的国内主要倡导者,是近年来异军突起的风机整机制造商远景能源,堪称中国风电行业“新贵”。
2012年,远景能源全年新增装机量为54万千瓦,位居全行业第七。但今年这一数据预计将超过200万千瓦,跃居行业前三。
今年10月,远景能源第一次参加在北京举行的国际风能大会,便吸引了最多眼球。在风能展上,远景能源发布了风电智能化管理平台“格林威治”。
近年来,风电行业在中国发展迅猛。在部分业内人士眼里,新兴的智能化风机既是一个金矿,也是一片蛮荒之地。
李恒介绍,远景能源最初进入风机行业时,和国内一家主流业主开发一个安徽的低风速项目。项目建成后做后评估,远景能源和业主一起在现场分析了整整5个GB的电脑数据。分析一个星期后,才找到该区域项目投资需要认真关注的风险点。
“我们一评估才发现,完全手工的方式根本无法满足科学决策的要求。”李恒回忆,“双方汇聚了最精锐的团队,在现场拼了一个星期。这么常规的一个分析,居然要动那么大的干戈。”
李恒介绍,中国每年新增上百个风电项目,存量资产已达数千个。若每个项目都这样去手工分析是不可能的,“整个行业处于比较茫然的状态,对项目的深入分析不具备技术和信息化条件”。
远景能源创始人、CEO张雷对《财经》记者说,在风机上安装传感器以及部署智能控制算法,只是智慧能源的第一阶段,形象地说只是“单机版”,但这毕竟是“互联网能源的开端”。
经过七年的发展,远景能源日前声称,通过“格林威治”平台,可以运用云端计算分析、智能控制技术、数据分析专家系统、主动性能控制和基于可靠性的决策算法,使得发电效率比同类产品高出20%。
除了远景,国内排名第一的风电整机商金风科技,亦在积极涉足这一领域,他们更强调对核心数据的精细化把控。
通过对机组运行数据进行分析,金风科技提取出发电机等设备异常状态的特征值,并将这个数据分析的过程转化成模型,以“规则”的形式嵌入到全球监控中心的软件平台中,最后进行批量的自动预警。发现设备的不正常状况之后,金风的运维团队提前邀请专家介入分析、通知备件仓库准备供货,并进行合理的时间规划。
金风科技的技术人员告诉《财经》(微信公众号 mycaijing)记者,智能化应用后的结果是避免了重大质量事故的发生。目前已经应用的数据分析预警准确率,一般在90%以上。
金风科技的高管认为,大数据的核心其实是“小数据”——如何从海量的数据中挖掘出最关键的核心数据,这是一个由繁入简的过程。
风电高科技中国水土不服
理论上,一个风电项目,从前期的宏观选址到后期的风场运维,都需要基于庞大数据的高性能计算,进而通过建立流体模型对选址进行科学决策。但是,野蛮生长的中国风电行业,并不按照这样的套路出牌。
在欧洲纯熟运用的智能化风电技术,在中国少人问津。维斯塔斯技术经理孙立表示,在欧洲国家,风机质保期过后,客户总是愿意与维斯塔斯续签服务合同,而且一签就是十年。但在国内,维斯塔斯还没有遇到过这种情况。