風電迎來AI時代?
阿里入局風電行業,引發業內關注。
眾所周知,風力發電受天氣影響大,每天發電量多少不確定,這種隨時可能斷供的“電源”給電網帶來了極大的不穩定性,為了保證供電穩定,發電廠只能降低風電配比,用火電或核電等補充。但這樣也面臨一個問題,多出來的風電怎么辦呢?
近日,阿里達摩院成功研發可精準預測風電場風速及發電功率的AI算法。據了解,該算法可預報平原、山地、海岸等不同地形的風速,并預測該區域內風電場的發電量。
數據顯示,在復雜的山地風電場中,使用阿里達摩院AI預報的準確率可提升20%。
互聯網巨頭攜技術入局風電
阿里攜AI算法闖入風電產業,成為繼谷歌、騰訊、華為后又一入局者。那么,風電有何吸引力讓這些巨頭紛紛入局呢?
國際能源網/風電頭條了解,2022年還未滿三個月,除了阿里,BAT三巨頭之一的騰訊近日也發布《騰訊碳中和目標及行動路線報告》,“鵝廠”將借碳中和進軍新能源領域。
有數據顯示,騰訊2022年度已集中簽訂共計5.04億千瓦時綠電交易合同,鎖定了6個風電光伏項目的年度部分發電量。
騰訊在關注陸上、海上風光項目的同時,也在探索能源互聯網管理平臺和新能源為基礎的新型電力系統耦合技術,促進新能源電力行業數字化轉型。
其實,早在2019年,華為已把目標瞄準風電。
這一年,華為與上海電氣風電集團廣東有限公司、廣東移動簽訂了“5G+智慧風電”三方戰略合作協議,來助力海上風能發電行業數字化轉型。
不僅國內互聯網巨頭將目光瞄向新能源,據悉國外互聯網巨頭也在這一行業早早布局。
最典型的莫過于谷歌,它不僅自己投資風電項目,還在不斷完善風電產業鏈。
眾所周知,谷歌作為國際互聯網巨頭之一,為了支撐強大的數據中心,需要巨大的耗電量。
谷歌曾公布一個詳細數字,為了支撐gmail, google ads, 還有被墻的youtube,谷歌數據中心需要消耗26億瓦特,基本上是一座核電廠四分之一的發電量。
由于Google耗能極大,谷歌創始人佩奇早在十多年前連同公司的其他高層在一則內部員工備忘錄中就宣布,谷歌公司要實現碳中和。
谷歌確實也在新能源領域積極布局,近年來,谷歌已經投資近10億美元用于風電等新能源項目。
不僅如此,谷歌X部門還斥巨資收購了風力發電創業公司Makani,除此之外,谷歌還與一家人工智能公司DeepMind 合作,將AI算法賦能風電,風能價值提高了約 20%。
除了行業巨頭,一些以計算機視覺和人工智能為核心技術的高新技術企業也在悄悄入局風電領域。
高速發展下運維市場需要AI技術
科技時代,AI無處不在,風電豈能例外。
在碳達峰碳中和的政策引導下,風電發展迅速,已成為我國第三大電力來源。
數據統計,自2017年起,國家能源局陸續組織開展多批次風電平價上網項目建設,近年來累計安排平價上網風電項目規模1121.7萬千瓦,相當于三峽大壩總裝機容量的一半。
然而,到現在為止,很多風電機組開始走出質保期,進入故障頻發的階段。與此同時,地處偏遠、環境惡劣、人員少等問題也日益凸顯,風電管理運維成本居高不下。
據統計,陸上風電的 95%停運時間由 25%的故障導致,故障的集中化特征明顯。
海上風電由于氣候條件差、維修難度高導致其維運成本比陸上風電更高。
一方面,海洋環境條件惡劣,臺風、海冰等災害頻發,在復雜多變的環境中,風機部件極易受到損害,對應運營成本顯著高于陸上風電。
另一方面,由于一部分海上風電廠處在遠離海岸線的深海區,當風機發生故障時出海修復作業對天氣條件要求很高。
就拿風電三大部件之一的葉片來說,葉片巡檢一直是風電后市場服務的重點領域之一。
風電機組捕風的關鍵就是葉片,肉眼看上去旋轉緩慢的風機葉片,實際上葉尖的運動速度能達到300公里/小時,甚至超過了高鐵的平均速度。但由于長時間暴露于風吹、雨淋等惡劣環境中,葉片前緣材料、涂層的腐蝕、裂縫或退化,會極大地影響其空氣動力學性能,對發電量產生影響。
有數字顯示,葉片受損可造成海上風場1.5%--8%的發電量損失。
當前3.28億千瓦的裝機量,以及每年25~30%的增速,無不催生著巨大的后運維需求。
而傳統的“蜘蛛人”解決方案顯然已不能滿足市場需求,大家知道,風機通常都“體型巨大”,在日常維護中需要高空作業,尤其是在風力驅動風機葉片時候,會給工作人員造成很大麻煩。即使借助高倍望遠鏡,無人機等方式,但是仍不能達到精確的檢測效果。
在這種情況下,人工智能切入這一領域優勢凸顯。
國際能源網/風電頭條(微信號:wind-2005s)了解到,目前,除了阿里達摩院研發出的精準預測風電場風速及發電功率的AI算法外,專注于計算機視覺和人工智能核心技術的高新技術企業擴博智能和中科博宏,也在利用自己的AI技術進軍風電產業,為其提供智能巡檢服務。
不單是運維市場需要科技手段支持,在風電設備制造過程中,為了降低制造成本,一些廠家例如三一重能已經在關鍵工序上使用由智能機器人代替人工,以提高生產的效率和裝配質量可靠性。
億千瓦級市場驅動風電行業智能化發展
技術改變世界,在當前我國能源結構調整和電力改革的浪潮中,人工智能技術也許是開啟風電數字化轉型下一個里程碑的鑰匙。
不僅互聯網、高新技術企業爭相入局風電產業,就是傳統風電巨頭也早早就在智能化、數字化道路上進行探索。
中國第三大風電巨頭明陽智能經過多年探索,秉承海上風電的運維應該向預防性轉變,研發并形成一套完整的智能化運維系統。
遠景能源通過物聯網技術,研發出EnOS?智慧風場軟件解決方案,實現風場數字化運營管理。
金風科技針對災害大風天氣,通過創新大風預測智能深度算法集成融合技術,建立起災害天氣預警平臺。
此外,國際能源網/風電頭條曾對中國33家優秀風電運維商進行統計整理,從這33家運維商的運維特色上來看,物聯網、大數據智慧服務、智能化運維管理、云系統等已占據主導地位。
我們看到,不管是互聯網高新企業還是傳統風電巨頭或者運維商,都在借助大數據、移動智能設備、無人機等新技術為風電產業高效賦能,這些新成果在風電設備上的應用,不僅會給這個行業帶來不一樣的工作方式,也會讓人類對于風電的控制變得更加得心應手。