2025年7月,三峽能源發布行業首部《智能場站規范化建設推廣白皮書》(以下簡稱《白皮書》)。作為脫胎于國內首個無人化風電場建設經驗的標準化文件,《白皮書》系統闡述了智能場站建設所需的轉型需求、體系架構、技術方案、實施路徑及發展前景。為新能源行業實現無人值班、少人值守提供了理論支撐和標準化實施路徑。
標準化文件出臺的背后,是新能源行業在無人化場站領域開展的一系列試點示范!盁o人化”正在深刻改變著行業面貌,在筆者看來,其不止于一座場站的技術革新、效能提升,更是一場關乎整個綠色電力生產邏輯的變革和深度重塑,驅動行業從制造到運營的全面升級。
一座被無人機和“工程犬”接管的風電場
位于寧夏吳忠市的同利第三風電場,是新能源行業探索能源智能化升級的典型案例。近日,筆者一行對這個當今世界技術最前沿的“無人化”風電場進行走訪,深刻體會了大模型、人工智能等技術如何讓風電變得更加智慧高效。
據三峽能源寧夏分公司總經理助理張特明介紹,為了響應三峽能源集中運維模式的推廣,2022年底,寧夏區域的同利第三風電場、靈武光伏電站、綠洲風電場等電站通過網絡延伸技術,將電力監控系統運維職能遷移至利通片區檢修中心,開啟了電站無人值班、區域自主檢修、省域集中監控的智能化管理新紀元。
其中,同利第三風電場的“無人化”場站,就是三峽能源與金風科技等產業鏈伙伴協同打造的無人化升級“樣板間”。這個項目配置了總容量7萬千瓦的金風科技GW150-3MW智能風電機組,依托“云邊協同”技術搭建生命體的中樞神經,讓“人類工程師”退居30公里外的利通片區檢修中心,從“體力勞動者”轉型“算法牧羊人”,以“人機協同”模式開啟無人化風電場運維新生態。
“場站采用‘三替代’來實現智能化轉型:一是用機器替代人工操作行為;二是用算法模型替代人工巡檢的標準設定與判斷過程;三是用智能感知設備替代人工對設備的巡檢、觀測與識別工作。”張特明指出。
在檢修中心,筆者看到工程師通過云邊協同系統,遠程管理場站的工程犬、無人機、軌道機器人執行場站巡檢、風險識別等日常檢修任務。這樣的日巡檢目標有353個,覆蓋場站5000+巡檢點位,全部依靠場站近300臺智能設備完成。
同利第三風電場核心運營數據顯示:基于人機協同的“無人化”風電場正式投運后,場站現場故障率、維護成本及人工巡檢工時均大幅降低,安全性能提升3-5倍,綜合人效提升超過27%。實現了集中監控、故障預警、智能巡檢三大關鍵環節的人員效率大幅提升。
場景應用,標準先行
當前,行業各方對無人化的理解和實施存在差異,造成了新能源“無人化”建設呈現出千人千面的狀態。這也更凸顯出三峽能源同利第三風電場無人化實踐的重要價值。想要“無人值班、少人值守”模式快速推進下去,首要的是推動行業認知趨于同頻,明確無人化的發展方向。
“三峽能源在戰略層面高度契合國家能源轉型政策方針,已制定出智能場站建設的具體、系統性方案,目前已在寧夏、甘肅、青海三個省份同步開展試點工作。我們結合不同應用場景、特點及問題進行探索與嘗試,旨在為后續大規模推廣儲備方案、積累需求,打下堅實基礎!睆執孛髡f。
因此,在同利第三風電場實現“無人化”運營后,也就有了文章開篇所提到的,由三峽能源牽頭,聯合金風科技共同起草的《智能場站規范化建設推廣白皮書》智能化電場分級標準。該標準參照無人駕駛的分級邏輯,將智能化水平劃分為四級,并規范了不同等級管理模式的規范、設備層面應達到的要求,以及場站建設需具備的條件。
可以說,《白皮書》的發布是三峽能源在新能源智能化轉型領域進入新階段的重大里程碑之一。目前,三峽能源已有6座電站完成智能場站建設,超過20座電站啟動內部立項,計劃于2025年全面啟動建設。后續,新建電站的智能化配置將在可研、立項以及投資決策各個環節進行研究部署。
金風慧能副總經理馬輝表示,規模化部署是解鎖新能源無人化場站指數級價值的核心密鑰——理想狀態下,如某區域內有5座5萬千瓦風電場,依托該系統進行區域級L3無人化改造后,全域可比傳統人工場站節省20人,人機效能提升至1.67萬千瓦/人,成為真正的“御風者”。
目前,三峽能源和金風科技也正在聯合推動智能化分級標準從行業層面進一步向國家標準邁進,以促進無人化場站在全行業的推廣建設。
一場關乎全產業鏈的升級
無人化的驅動力源于市場化價值,其市場化價值的核心體現是,通過場站軟硬件的系統化、智能化升級,強化運維安全、提升運營效率,以及響應市場化交易對電價收益的優化需求,最終實現電力產品更高價值的兌現。
“在此核心驅動下,無人化并非單一技術或產品的堆砌,而是一套系統性變革。既涉及單項技術的持續革新,也要求源頭設備的智能化和標準化,以及后期運營的同步升級和改造,推動整個能源系統向更高級形態轉型。”馬輝對北極星風力發電網說。
也就是說,當“無人化”成為行業標配,這一模式將從源頭上改變風電制造的核心邏輯——智能化、標準化、開放化將穿透風電產業鏈的全部環節,驅動風電產業向更高層次邁進。
一句來自一線運維人員的感嘆讓筆者記憶猶新:什么時候能實現風電機組的無人運維,就是實現了無人化的終極目標。
首先可以肯定的是,無人化的價值需求正在向上游傳導,推動風電設備從設計到制造進入的智能新階段。
“發電場的核心問題往往集中在發電裝備上,從技術方向看,實現無人化的關鍵在于裝備具備‘免維護’能力,即通過AI技術實現設備的自動檢修與故障自動排查,這是未來無人化落地的關鍵!瘪R輝指出,“因此,作為裝備制造企業,需借助AI技術強化設備的預防性維護能力。例如通過加裝各類傳感器,對設備尤其是大部件的健康狀態進行實時監測,這對于真正實現無人化至關重要,而AI技術是達成這一目標的必備手段!
應對這一需求,金風科技在風電機組設計階段的工藝上就加以考慮,并在制造環節植入未來會用到的要素——如攝像終端設備的安裝位置等便利性場景、以數智化賦能風機生產制造環節,進一步保障風機裝備的質量一致性、個性化定制能力增強和生產效率提升,從源頭上劍指“無人化”目標。
可以說,終端風電場智能化、無人化的需求,一方面倒逼上游整機制造企業、零部件供應商如葉片、齒輪箱企業不斷提升產品的智能化預測水平和質量一致性,同時也為下游的運維服務提供全新的商業模式和解決方案市場,在驅動全產業鏈升級上起到不可忽視的價值和作用。
新能源的“無人化”未來
9月8日,國家能源局與國家發改委聯合印發《關于推進“人工智能+”能源高質量發展的實施意見》,明確提出要促進偏遠地區新能源場站智能運維發展,推動人工智能與能源產業深度融合。
更重要的是,136號文規定新能源全量入市的趨勢下,使得更加穩健的電價收益成為新能源投資的前置條件和重點考量因素。
政策導向的強化,直指未來風電發展的三大方向:第一,電源側可預測性與設備可靠性進一步提升;第二,AI+新能源,從單機優化向場群與區域級協同發展加快;第三,基于人機協同的“無人化”運營從概念落地為常態。
我們看到,在同利第三風電場,無人化與智能化運維技術在提升電源側可預測性的同時,也進一步提升了電力裝備全生命周期的可靠性,保障電源側的穩定輸出。
而且,智能化與無人化也推動著電力系統全環節的標準化與透明化——從電力生產到傳輸、分配的每個環節,實現更細粒度的感知、預測與度量。這種“可感知、可預測、可度量”使系統各環節的運行狀態更加透明,為電網調度與能源平衡提供精細化支撐。
可以說,中國首個無人化新能源場站的成功,恰恰表明“無人化”場站是一種符合政策導向的、可持續擴展的解決方案,推動著新能源告別傳統依賴人力和經驗的模式,邁向一個數據驅動、智能主導、高效可靠的新時代,以強大動能賦能新型電力系統建設和“雙碳”目標達成。
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