近年来,风电装机规模持续扩大,电站分布更趋分散,运维“点多线长、环境复杂、响应要求高”的矛盾日益突出:一方面,风机、升压站等设备需要常态化巡检与及时消缺;另一方面,传统运维依赖人员现场值守,成本高、强度大,且在极端天气、夜间作业、高空与电气风险等场景中安全压力显著。
如何在确保可靠供电的同时压降运维成本、提升安全水平,成为风电行业高质量发展的重要课题。
在宁夏吴忠市利通区,三峡能源宁夏同利第三风电场给出一种新解法。
该风电场总装机容量70兆瓦,运行现场少见传统电站中人员频繁往返、控制室长时值守的场景,取而代之的是无人机、四足机器人、轨道巡检机器人等智能装备组成的“作业队伍”,在风机区、站区等场景分工协作,实现巡检、识别、告警等任务的自动化与常态化。
以四足机器人为例,其可在站内开展路径巡检与设备状态观察,补齐人工在重复性任务上的效率短板,并降低人员进入高风险区域的频次。
从原因看,无人化、智能化运维并非“为新而新”,而是多重因素推动的结果。
其一,新能源电站规模化发展带来运维人力缺口与管理复杂度上升,传统模式在成本与效率上难以匹配增长需求。
其二,风电场多处于空旷或偏远区域,冬季低温、风沙等气候条件对人员作业不友好,推动“少人、无人”成为现实选择。
其三,传感、通信与自动控制等技术进步使设备状态可感知、可分析、可联动,巡检从“靠经验、靠跑腿”逐步转向“靠数据、靠模型”,为无人值守提供技术底座。
其四,安全生产与质量管控要求不断提升,减少人员暴露于高风险工况本身就是降险增效的重要路径。
这一探索的影响具有多维意义。
首先是运行可靠性与响应效率提升。
通过高频巡检与自动告警,设备异常更易被及时发现并形成闭环处置,有助于减少停机时间、提升发电效率。
其次是运维成本结构重塑。
无人值守并不等同于“零成本”,但通过减少驻场人员、优化作业组织、提升单人管理半径,长期看有望实现综合成本下降。
再次是安全与管理能力升级。
机器人与无人机在夜间、恶劣天气、复杂地形等场景的替代作用明显,可有效降低触电、高空、跌落等风险敞口。
同时,运行数据的沉淀与标准化,有利于形成可复制的运维流程与评价体系,推动行业从经验驱动向规则驱动转变。
也要看到,智能化无人风电场从示范走向普及仍面临现实挑战:一是系统集成与稳定性要求高,不同设备、平台之间的兼容与协同需要统一标准;二是通信与网络安全需同步加强,确保关键控制与数据链路可靠可控;三是智能识别的准确率、误报漏报治理、极端场景适应能力仍需持续迭代;四是人才结构需要调整,从“现场维修型”向“数据分析、远程运维、智能装备维护”复合型转变。
对此,业内普遍认为应坚持“技术可用、经济可算、安全可控”的原则,推动智能装备与电站管理深度融合:在关键设备环节强化状态监测与预测性维护能力;在流程层面完善远程值守、应急联动与责任追溯机制;在制度层面推动接口标准、数据规范与运维评价体系建设;在产业层面加强核心零部件与软件系统的自主可控能力,形成更完善的供应链与服务体系。
展望未来,随着新能源在能源结构中的占比提升,风电场智能化运维有望从单点示范逐步走向规模应用。
“无人化”并不意味着减少管理,而是以数字化、智能化手段提升管理质量与效率。
可以预期,更多风电场将根据地理条件、装机规模和风险等级,形成“少人值守+远程集中监控+智能巡检协同”的组合方案,并与储能、调度等系统联动,提升新能源消纳与电力系统安全稳定运行水平。
从人力密集型到技术驱动型的转变,不仅重构了风电行业的运维范式,更折射出中国制造向智能化跃迁的坚定步伐。
当荒原上的钢铁巨人遇见数字时代的"智慧哨兵",这场发生在新能源领域的深刻变革,正在为全球能源转型提供兼具效率与韧性的中国方案。