2025年7月,三峡能源发布行业首部《智能场站规范化建设推广白皮书》(以下简称《白皮书》)。作为脱胎于国内首个无人化风电场建设经验的标准化文件,《白皮书》系统阐述了智能场站建设所需的转型需求、体系架构、技术方案、实施路径及发展前景。为新能源行业实现无人值班、少人值守提供了理论支撑和标准化实施路径。
标准化文件出台的背后,是新能源行业在无人化场站领域开展的一系列试点示范。“无人化”正在深刻改变着行业面貌,在笔者看来,其不止于一座场站的技术革新、效能提升,更是一场关乎整个绿色电力生产逻辑的变革和深度重塑,驱动行业从制造到运营的全面升级。
一座被无人机和“工程犬”接管的风电场
位于宁夏吴忠市的同利第三风电场,是新能源行业探索能源智能化升级的典型案例。近日,笔者一行对这个当今世界技术最前沿的“无人化”风电场进行走访,深刻体会了大模型、人工智能等技术如何让风电变得更加智慧高效。
据三峡能源宁夏分公司总经理助理张特明介绍,为了响应三峡能源集中运维模式的推广,2022年底,宁夏区域的同利第三风电场、灵武光伏电站、绿洲风电场等电站通过网络延伸技术,将电力监控系统运维职能迁移至利通片区检修中心,开启了电站无人值班、区域自主检修、省域集中监控的智能化管理新纪元。
其中,同利第三风电场的“无人化”场站,就是三峡能源与金风科技等产业链伙伴协同打造的无人化升级“样板间”。这个项目配置了总容量7万千瓦的金风科技GW150-3MW智能风电机组,依托“云边协同”技术搭建生命体的中枢神经,让“人类工程师”退居30公里外的利通片区检修中心,从“体力劳动者”转型“算法牧羊人”,以“人机协同”模式开启无人化风电场运维新生态。
“场站采用‘三替代’来实现智能化转型:一是用机器替代人工操作行为;二是用算法模型替代人工巡检的标准设定与判断过程;三是用智能感知设备替代人工对设备的巡检、观测与识别工作。”张特明指出。
在检修中心,笔者看到工程师通过云边协同系统,远程管理场站的工程犬、无人机、轨道机器人执行场站巡检、风险识别等日常检修任务。这样的日巡检目标有353个,覆盖场站5000+巡检点位,全部依靠场站近300台智能设备完成。
同利第三风电场核心运营数据显示:基于人机协同的“无人化”风电场正式投运后,场站现场故障率、维护成本及人工巡检工时均大幅降低,安全性能提升3-5倍,综合人效提升超过27%。实现了集中监控、故障预警、智能巡检三大关键环节的人员效率大幅提升。
场景应用,标准先行
当前,行业各方对无人化的理解和实施存在差异,造成了新能源“无人化”建设呈现出千人千面的状态。这也更凸显出三峡能源同利第三风电场无人化实践的重要价值。想要“无人值班、少人值守”模式快速推进下去,首要的是推动行业认知趋于同频,明确无人化的发展方向。
“三峡能源在战略层面高度契合国家能源转型政策方针,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。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。”张特明说。
因此,在同利第三风电场实现“无人化”运营后,也就有了文章开篇所提到的,由三峡能源牵头,联合金风科技共同起草的《智能场站规范化建设推广白皮书》智能化电场分级标准。该标准参照无人驾驶的分级逻辑,将智能化水平划分为四级,并规范了不同等级管理模式的规范、设备层面应达到的要求,以及场站建设需具备的条件。
可以说,《白皮书》的发布是三峡能源在新能源智能化转型领域进入新阶段的重大里程碑之一。目前,三峡能源已有6座电站完成智能场站建设,超过20座电站启动内部立项,计划于2025年全面启动建设。后续,新建电站的智能化配置将在可研、立项以及投资决策各个环节进行研究部署。
金风慧能副总经理马辉表示,规模化部署是解锁新能源无人化场站指数级价值的核心密钥——理想状态下,如某区域内有5座5万千瓦风电场,依托该系统进行区域级L3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,成为真正的“御风者”。
目前,三峡能源和金风科技也正在联合推动智能化分级标准从行业层面进一步向国家标准迈进,以促进无人化场站在全行业的推广建设。
一场关乎全产业链的升级
无人化的驱动力源于市场化价值,其市场化价值的核心体现是,通过场站软硬件的系统化、智能化升级,强化运维安全、提升运营效率,以及响应市场化交易对电价收益的优化需求,最终实现电力产品更高价值的兑现。
“在此核心驱动下,无人化并非单一技术或产品的堆砌,而是一套系统性变革。既涉及单项技术的持续革新,也要求源头设备的智能化和标准化,以及后期运营的同步升级和改造,推动整个能源系统向更高级形态转型。”马辉对北极星风力发电网说。
也就是说,当“无人化”成为行业标配,这一模式将从源头上改变风电制造的核心逻辑——智能化、标准化、开放化将穿透风电产业链的全部环节,驱动风电产业向更高层次迈进。
一句来自一线运维人员的感叹让笔者记忆犹新:什么时候能实现风电机组的无人运维,就是实现了无人化的终极目标。
首先可以肯定的是,无人化的价值需求正在向上游传导,推动风电设备从设计到制造进入的智能新阶段。
“发电场的核心问题往往集中在发电装备上,从技术方向看,实现无人化的关键在于装备具备‘免维护’能力,即通过AI技术实现设备的自动检修与故障自动排查,这是未来无人化落地的关键。”马辉指出,“因此,作为装备制造企业,需借助AI技术强化设备的预防性维护能力。例如通过加装各类传感器,对设备尤其是大部件的健康状态进行实时监测,这对于真正实现无人化至关重要,而AI技术是达成这一目标的必备手段。”
应对这一需求,金风科技在风电机组设计阶段的工艺上就加以考虑,并在制造环节植入未来会用到的要素——如摄像终端设备的安装位置等便利性场景、以数智化赋能风机生产制造环节,进一步保障风机装备的质量一致性、个性化定制能力增强和生产效率提升,从源头上剑指“无人化”目标。
可以说,终端风电场智能化、无人化的需求,一方面倒逼上游整机制造企业、零部件供应商如叶片、齿轮箱企业不断提升产品的智能化预测水平和质量一致性,同时也为下游的运维服务提供全新的商业模式和解决方案市场,在驱动全产业链升级上起到不可忽视的价值和作用。
新能源的“无人化”未来
9月8日,国家能源局与国家发改委联合印发《关于推进“人工智能+”能源高质量发展的实施意见》,明确提出要促进偏远地区新能源场站智能运维发展,推动人工智能与能源产业深度融合。
更重要的是,136号文规定新能源全量入市的趋势下,使得更加稳健的电价收益成为新能源投资的前置条件和重点考量因素。
政策导向的强化,直指未来风电发展的三大方向:第一,电源侧可预测性与设备可靠性进一步提升;第二,AI+新能源,从单机优化向场群与区域级协同发展加快;第三,基于人机协同的“无人化”运营从概念落地为常态。
我们看到,在同利第三风电场,无人化与智能化运维技术在提升电源侧可预测性的同时,也进一步提升了电力装备全生命周期的可靠性,保障电源侧的稳定输出。
而且,智能化与无人化也推动着电力系统全环节的标准化与透明化——从电力生产到传输、分配的每个环节,实现更细粒度的感知、预测与度量。这种“可感知、可预测、可度量”使系统各环节的运行状态更加透明,为电网调度与能源平衡提供精细化支撑。
可以说,中国首个无人化新能源场站的成功,恰恰表明“无人化”场站是一种符合政策导向的、可持续扩展的解决方案,推动着新能源告别传统依赖人力和经验的模式,迈向一个数据驱动、智能主导、高效可靠的新时代,以强大动能赋能新型电力系统建设和“双碳”目标达成。
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