Google X的Makani風機
近年來，風電設備的智能化趨勢越來越明顯。尤其是隨著一些科技巨頭的加入，利用智能風機和智慧風場管理平臺，結合物聯(lián)網(wǎng)、云計算技術，風場的一切數(shù)據(jù)和運轉(zhuǎn)情況全部可以實現(xiàn)遠程監(jiān)控?；ヂ?lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)的思維，正在逐漸滲透到風電設備制造和風電場運維當中。
科技巨頭谷歌涉足風電行業(yè)
日前，科技巨頭谷歌公司的產(chǎn)品研究部門Google X負責人對外表示，他們研發(fā)的“發(fā)電風箏”有望在4月正式飛天。
據(jù)了解，谷歌在2013年時收購了風力發(fā)電創(chuàng)業(yè)公司Makani，宣布將涉足風電，制造“發(fā)電風箏”。據(jù)Google X實驗室負責人Astro Teller介紹，他們研發(fā)的名為“Makani”的風力渦輪機看起來就像一架風箏飛在空中，通過高強超輕碳纖維繩索系在地面塔臺上。每架風箏約25.6米長，配有8個螺旋槳，發(fā)電容量為600kW。當風箏飛上空中后，會以在空中繞大圓圈的形式來推動風力渦輪發(fā)電，風箏最高可上升至約426米的高度。
據(jù)悉，風箏風電機主要靠帶動風力渦輪機葉片來產(chǎn)生電力，地面的固定臺利用類似于直升機螺旋槳的水平推動器放飛風箏風電機。當風箏飛到有穩(wěn)定風速的海拔高度，就開始進行大直徑的盤旋?？諝饬鲃油ㄟ^風力渦輪機葉片使之旋轉(zhuǎn)并產(chǎn)生電力，然后通過繩索傳送到地面的固定臺及相連的電網(wǎng)。
通常來講，地表高度越高，氣流穩(wěn)定的風速也越大，發(fā)電效果也會更好。但在現(xiàn)實中，固定式風機很難在高海拔地區(qū)進行建設。Astro Teller表示，谷歌選擇用“發(fā)電風箏”的方式也正是這個原因，而迎風發(fā)電的Makani也可以做到隨著風向選擇最合適的角度來捕捉風能。此外，這種“發(fā)電風箏”的制作成本也大幅降低，所需材料僅為傳統(tǒng)風機的10%。若依照美國環(huán)境條件判斷，每個發(fā)電風箏所產(chǎn)生的能量比傳統(tǒng)風機還多50%。
我們可以想象一下，當現(xiàn)代的風電機有了互聯(lián)網(wǎng)巨頭的參與，也意味著未來風電將可以做到飛天遁地，玩轉(zhuǎn)大數(shù)據(jù)，穿越互聯(lián)網(wǎng)，利用一切手段盡可能地節(jié)能，同時也將更加智能化，“互聯(lián)網(wǎng)+風電”將成為風電未來的發(fā)展趨勢。
風電智能化趨勢明顯
今年，無論是國家層面密集發(fā)布促進風電、光伏等清潔能源發(fā)電的政策，還是國家能源局《關于做好2015年風電并網(wǎng)和消納有關工作的通知》，無不釋放出風電行業(yè)進入穩(wěn)定增長期的積極信號，再加上風電上網(wǎng)電價下調(diào)的因素，國內(nèi)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。尤其是今年政府工作報告提出“互聯(lián)網(wǎng)+”后，風電智能化也正被業(yè)內(nèi)津津樂道。
參考一些歐洲國家的做法，他們的風機廠商每豎起一臺風機，就好像建立了一個小型的數(shù)據(jù)中心。廠商通過收集風電機組的發(fā)電指標、關鍵零部件的實時運行參數(shù)、此前十年的氣象資料等數(shù)據(jù)，在這些數(shù)據(jù)基礎上綜合作出判斷和預測，分析并提升投資者的資產(chǎn)回報率，并及時反饋到研發(fā)和運維領域，為下一代產(chǎn)品的改進和升級提供參考。除了風機設備本身產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，有實力的風機廠商還會統(tǒng)計自然環(huán)境產(chǎn)生的更大數(shù)據(jù)庫，即包含風和地形在內(nèi)的環(huán)境數(shù)據(jù)，繪制出一張風資源分布地圖。
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(jiān)測、葉片健康監(jiān)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(fā)展的方向。
此外，智能化風電還有利于設備的后期維護。由于風機通常都“體型巨大”，在日常維護中需要高空作業(yè)，尤其是在風力驅(qū)動風機葉片時候，會給工作人員造成很大麻煩。隨著無人機、大數(shù)據(jù)、移動智能設備等最新的技術成果在風電設備上得以應用，會讓人類對于風電的控制變得更加得心應手。
而隨著風電智能化的發(fā)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(chǎn)出，降低成本。換句話說，將互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)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(fā)展的趨勢。
