实探新能源场站无人化场景:5座5万千瓦风电场可节省20人|风电零距离
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2025-09-18 21:04:56

机器狗正在巡检。图源:受访者供图

本报(chinatimes.net.cn)记者何一华 李未来 北京报道

全球能源转型浪潮下,清洁能源需求与日俱增,而风力发电作为成熟且可持续的能源选择,在整体能源结构中的重要性持续提升。在风电行业规模化扩张与能源转型加速推进的当下,智能化已成为突破行业发展瓶颈、实现高质量增长的核心驱动力。

近日,《华夏时报》记者实探三峡能源宁夏同利第三风电场(下称“同利第三风电场”),这是三峡能源(600905.SH)与金风科技(002202.SZ)合作项目,该项目实现了全场无人化运营。

金风慧能副总经理马辉告诉记者,当前无人化模式主要解决两大核心痛点:一是人员效率与成本问题,二是作业安全问题。“理想状态下,如某区域内有5座5万千瓦风电场,依托无人化解决方案进行L3级无人化改造后,全域可比传统人工场站节省20人,人机效能提升至1.67万千瓦/人。”

从人工到机器

宁夏地处中国西北腹地,地势海拔高、风能资源丰富,年平均利用小时数约2000小时,加之区位优势独特,有沙漠、戈壁荒漠等未利用土地可用于布局,是我国核心风电基地之一。作为全国首个新能源综合示范区,2024年宁夏新能源利用率96.3%,连续6年居西北第一。

与此同时,宁夏也是全国唯一“国家算力枢纽节点+新型互联网交换中心”双中心省份。2025年7月宁夏印发《“人工智能+”行动方案(2025—2027年)》,提出聚焦新能源产业推动“人工智能+”应用,目标2027年规上工业企业人工智能技术应用覆盖率超50%。

宁夏新能源与人工智能协同发展的前沿布局,为新能源场站智能化实践提供了土壤。而行业需求也持续催化产业智能化升级。

马辉告诉记者,当前,新能源装机规模持续扩大,一线人员供给无法满足需求增长,必须通过技术手段替代人工。以三峡为例,其在部分区域开展示范项目后,正同步在其他省份选取更具备条件的区域,开展小规模应用试点,持续打磨技术与模式。此外,海上风电领域也有企业在开展此类尝试。近日,《华夏时报》记者实地探访了同利第三风电场的110千伏升压站,深入了解新能源无人化场站的运行模式。三峡能源宁夏分公司利通片区副检修长李旭强告诉记者,若全靠人工,这座装机量7万千瓦的场站标配至少10人,而现在通过智能设备完全代替了人工,实现了无人化。

据介绍,该升压站有近300台智能设备,覆盖场站5000多个巡检点位的运维任务。而这些设备原本并不能在新能源场站“直接上岗”,是三峡能源、金风科技以及产业链伙伴的工程师们,通过算法优化、机器学习等技术手段,将其改造升级为适用于工业场景的专业设备。

“这只机器狗一般是8点半开始上班,到11点左右完成工作。晚上9点,同样的工作流程要再来一遍。两个轨道机器人是9点开始工作,巡检时间4个小时。无人机没有固定的工作时间,运行情况则根据巡检路线而定。”李旭强在接受记者采访时如是说。

记者了解到,机器狗需要对主变区域的套管、油位、表计等数据识别,结合AI算法能快速匹配故障现象,实现智能报警。轨道机器人需要精准捕捉设备运行状态并完成仪表读数。无人机则是按既定航线巡查,凭借算法训练与机器学习,实时监测风速、雨量及风机状态,并识别发热、鸟窝搭建等潜在风险。

通过无人化改造,同利第三风电场实现了效能提升。三峡能源宁夏分公司总经理助理张特明告诉记者,该风电场通过“人机协同”实现无人化升级后,场站整体巡检工时大幅降低3000多小时,安全性提高3—5倍;综合人效提升超过27%。

不过智能化设备要想成为风电场的标准化配置,仍需通过技术调整降本。

马辉认为,未来硬件成本大概率会有较大幅度下降。“当前所用的机器人、无人机等设备,均从通用场景演变而来,尚未针对风电场场景定制开发,部分功能虽已设定,但实际未得到使用,造成功能冗余与成本浪费。随着定制化设备的研发,冗余问题将得到解决,硬件成本有望显著降低。”

智能化是趋势

近年来,国内新能源装机持续增长。国家能源局数据显示,截至7月底,今年以来我国可再生能源发电新增装机2.83亿千瓦,总装机达到21.71亿千瓦,占全国电力总装机容量的近六成;可再生能源发电量2.18万亿千瓦时,同比增长15.2%,接近全国总发电量的四成。

随着行业规模化发展的持续推进,新能源场站的运维质量对发电效益的影响日益显著,精益化运维已成为行业提质增效的关键路径。

在此背景下,政策也在积极引导新能源行业和人工智能深度融合发展。

2025年9月8日,国家发展改革委、国家能源局联合发布《关于推进“人工智能+”能源高质量发展的实施意见》,明确到2027年,能源与人工智能融合创新体系初步构建;到2030年,能源领域人工智能专用技术与应用总体达到世界领先水平。

企业层面布局也和国家政策高度契合。2025年7月,三峡能源正式发布了行业内首部《智能场站规范化建设推广白皮书》。

该白皮书系统阐述了智能场站建设的转型需求、体系架构、技术方案、实施路径及发展前景,借助数字化、智能化技术革新新能源运维模式,减少简单重复劳动,提升人员专业化能力,从而实现提升生产效率、降低运营成本及优化资源利用效率,进一步增强新能源场站在无人、少人场景下生产运维的安全保障能力。

张特明表示,三峡能源已制定出智能场站建设的具体、系统性方案,目前已在宁夏、甘肃青海三个省份同步开展试点工作。其中,甘肃试点项目为光伏领域。“我们结合不同应用场景、特点及问题进行探索与尝试,旨在为后续大规模推广储备方案、积累需求,打下坚实基础。”

事实上,新能源和人工智能的融合并不是一蹴而就的。

马辉告诉记者,就应用场景优先级而言,行业内目前倾向于优先覆盖标准化程度高的场景。例如,升压站因其运行标准明确、日常巡检任务频次规律且操作流程相对统一,属于成熟且优先级较高的场景,目前普遍优先对其高频巡检需求进行智能化替代。

他表示,相较而言,风机场景的复杂性显著更高:一方面,风机设备分布分散且需攀爬作业,运维难度大;另一方面,不同风机机型,如齿轮箱、叶片等核心部件的差异性大,尤其是叶片内腔等隐蔽部位的检查要求更精细,技术适配与实施难度远高于升压站。

因此,全行业当前采取“分步推进”策略——优先聚焦标准化程度强的场景,如升压站,待技术成熟、成本可控后,再逐步拓展至专业化程度高、复杂度大的设备场景,如风机核心部件。责任编辑:李未来 主编:张豫宁

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