風電產業發展進入快車道,智能化成為風電發展的新趨勢
風電制造業,是一個綠色產業與傳統工業相結合的、年輕的新能源行業。既結合了先進的產品設計,又依賴于傳統工業生產。
2018年風電產業發展進入快車道,海上風電和分散式風電的加速發展更是推動了風電智能化時代開啟。
近年來,我國風電產業取得了矚目的成就,在各發電裝機容量所占比重穩步提升。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%。
據相關數據顯示,在發電量方面,風力發電量從2007年的56億千瓦時發展到2017年3057億千瓦時,年均增長率達到49.18%。
國家層面密集發布促進風電、光伏等清潔能源發電的政策,無不釋放出風電行業進入穩定增長期的積極信號,國內掀起了新一輪的風電“搶裝潮”。在搶裝行情帶來風電設備需求放量的同時,對于風電機組性能和技術水平也提出了更高要求,風電智能化也正被業內津津樂道。
2018年風電產業發展進入快車道,擺脫了之前低迷的狀態。海上風電快速發展,分散式風電或將成為下一個“希望的田野”。無論是海上風電還是分散式風電的發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,智能化成為風電發展的新趨勢。
在設備方面,風電機組的控制類型多種多樣,目前,變槳健康診斷、振動監測、葉片健康監測、智能潤滑、智能偏航、智能變槳、智能解纜、智能測試都將是風機智能發展的方向。
風電機組智能化已經成為行業發展的方向,為應對未來行業需求,應對分散式及海上風電發展趨勢,多家公司都已陸續開展低風速區域陸上和海上大兆瓦智能機組的技術研究,以信息化創新設計研發體系,致力提升風機的智能化水平,提高風機信息技術含量。
葉片是風機重要的組成部分,在風機向著智能化轉變的時候,葉片自然不甘落后。據王曉宇介紹,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,還可以依據圖像處理技術進行還原,在葉片上涂裝一些特殊涂料,在真實現場可以通過計算機模擬,隨時可以檢測整個葉片的動態性狀。這樣既可以對葉片的健康狀況做到實時監測,又可以避免有問題的葉片繼續運行帶來的更大損傷。
如今海上風電發展步伐加快,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生重要影響,傳統的海上風電機位排布是基于經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電量的關鍵,可能會造成重大損失。
為促進海上風電健康發展,明陽智能創新研發了海上機位智能優化模塊,以全生命周期機位優化策略為指導,基于多重變量嵌套迭代遍歷尋優方式、先進的尾流計算模型,實現對上萬種機位排布方案快速尋優,破解造成發電量損失的難題,一舉打破傳統機位排布帶來的弊端。
有人預言分散式風電會是風電行業的下一片“藍海”,但發展至今,分散式風電所帶來的“低風速”問題仍舊是一大困擾。據了解,目前已經有智能中型風機與大型風機采用一致標準。不僅配備了遠程監控系統,還采用永磁同步發電機配合內部先進技術,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,因此實現智能化可以有效提高風場工作效率。通過對風場進行集中管理,從而減少了運維人員的數目及工作量。綜合運用“互聯網+”、大數據以及云平臺等技術,以集控數據平臺為基礎,全面開展大數據分析工作,進而查找風機缺陷,開展風機故障提前管控,實施主動運維。
而隨著風電智能化的發展,風機廠商的收益也有望進一步提高。當風機采用智能一體化的解決方案后,將大幅提高風機的可靠性和可用率、增加電量產出,降低成本。換句話說,將互聯網、大數據的思維應用于風電設備制造和風電場運維,必將成為未來發展的趨勢。
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