阿里入局風電行業(yè),引發(fā)業(yè)內(nèi)關注。
眾所周知,風力發(fā)電受天氣影響大,每天發(fā)電量多少不確定,這種隨時可能斷供的“電源”給電網(wǎng)帶來了極大的不穩(wěn)定性,為了保證供電穩(wěn)定,發(fā)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(fā)可精準預測風電場風速及發(fā)電功率的AI算法。據(jù)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(qū)域內(nèi)風電場的發(fā)電量。
數(shù)據(jù)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%。
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互聯(lián)網(wǎng)巨頭攜技術入局風電
阿里攜AI算法闖入風電產(chǎn)業(yè),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?
據(jù)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(fā)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(shù)據(jù)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(fā)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(lián)網(wǎng)管理平臺和新能源為基礎的新型電力系統(tǒng)耦合技術,促進新能源電力行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)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(zhàn)略合作協(xié)議,來助力海上風能發(fā)電行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。
不僅國內(nèi)互聯(lián)網(wǎng)巨頭將目光瞄向新能源,據(jù)悉國外互聯(lián)網(wǎng)巨頭也在這一行業(yè)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(chǎn)業(yè)鏈。
眾所周知,谷歌作為國際互聯(lián)網(wǎng)巨頭之一,為了支撐強大的數(shù)據(jù)中心,需要巨大的耗電量。
谷歌曾公布一個詳細數(shù)字,為了支撐gmail, google ads, 還有被墻的youtube,谷歌數(shù)據(jù)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(fā)電量。
由于Google耗能極大,谷歌創(chuàng)始人佩奇早在十多年前連同公司的其他高層在一則內(nèi)部員工備忘錄中就宣布,谷歌公司要實現(xiàn)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(jīng)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(fā)電創(chuàng)業(yè)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(yè)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(yè)也在悄悄入局風電領域。
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高速發(fā)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(fā)展迅速,已成為我國第三大電力來源。
數(shù)據(jù)統(tǒng)計,自2017年起,國家能源局陸續(xù)組織開展多批次風電平價上網(wǎng)項目建設,近年來累計安排平價上網(wǎng)風電項目規(guī)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(xiàn)在為止,很多風電機組開始走出質(zhì)保期,進入故障頻發(fā)的階段。與此同時,地處偏遠、環(huán)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(jù)統(tǒng)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(huán)境條件惡劣,臺風、海冰等災害頻發(fā),在復雜多變的環(huán)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(qū),當風機發(fā)生故障時出海修復作業(yè)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(zhuǎn)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(huán)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(fā)電量產(chǎn)生影響。
有數(shù)字顯示,葉片受損可造成海上風場1.5%--8%的發(fā)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(tǒng)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(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。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(yōu)勢凸顯。
了解到,目前,除了阿里達摩院研發(fā)出的精準預測風電場風速及發(fā)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(yè)擴博智能和中科博宏,也在利用自己的AI技術進軍風電產(chǎn)業(yè),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(jīng)在關鍵工序上使用由智能機器人代替人工,以提高生產(chǎn)的效率和裝配質(zhì)量可靠性。
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億千瓦級市場驅(qū)動風電行業(yè)智能化發(fā)展
技術改變世界,在當前我國能源結(jié)構調(diào)整和電力改革的浪潮中,人工智能技術也許是開啟風電數(shù)字化轉(zhuǎn)型下一個里程碑的鑰匙。
不僅互聯(lián)網(wǎng)、高新技術企業(yè)爭相入局風電產(chǎn)業(yè),就是傳統(tǒng)風電巨頭也早早就在智能化、數(shù)字化道路上進行探索。
中國第三大風電巨頭明陽智能經(jīng)過多年探索,秉承海上風電的運維應該向預防性轉(zhuǎn)變,研發(fā)并形成一套完整的智能化運維系統(tǒng)。
遠景能源通過物聯(lián)網(wǎng)技術,研發(fā)出EnOS?智慧風場軟件解決方案,實現(xiàn)風場數(shù)字化運營管理。
金風科技針對災害大風天氣,通過創(chuàng)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,曾對中國33家優(yōu)秀風電運維商進行統(tǒng)計整理,從這33家運維商的運維特色上來看,物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)智慧服務、智能化運維管理、云系統(tǒng)等已占據(jù)主導地位。
我們看到,不管是互聯(lián)網(wǎng)高新企業(yè)還是傳統(tǒng)風電巨頭或者運維商,都在借助大數(shù)據(jù)、移動智能設備、無人機等新技術為風電產(chǎn)業(yè)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(yè)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。
最值得關注的是,風電市場潛力巨大,這些新技術還有更大的用武之地。
目前,我國已建成了很多風電機組,截至2021年年底,我國風電并網(wǎng)裝機容量達到3.28億千瓦,穩(wěn)居全球第一。
中國電力市場廣闊,用電量需求大,未來這一趨勢仍將持續(xù)。
值得一提的是,受“3060目標”影響,中國風電累計裝機容量有望在2035年達到8億千瓦,2060年達到30億千瓦。
迅速發(fā)展的增量與巨大存量,無疑催生出龐大的風電運維市場,人工智能作為一系列方法的集合,發(fā)揮的作用將是無限的。
如今,阿里、騰訊已開始入局風電領域,未來還有哪些技術大咖進局,這些手持前沿技術的企業(yè)將如何驅(qū)動行業(yè)進入智能化發(fā)展的新階段,我們拭目以待。
原標題:風電迎來AI時代?