三年前，33台风力发电机出现在云南曲靖远离城镇的群山中，这里的风，每年可以生产出接近1.2亿度的电能。

现在，智能风电工程师赵树椿带领团队再次来到这里，要用一种新的技术，让这些风力发电机每年再多发电600万度以上。

现有的风机顶部有风速仪和风向仪，只有风吹动仪器之后，笨重的风机才能感知到风，并开始有目标地调整姿态，大量的有效发电时间被浪费在这个过程当中。赵树椿给风机安装的激光多普勒雷达，能提前15秒钟感知到风。

安装激光雷达半年之后，与去年的同期数据相比，风场发电量增加了300万度。按照这个趋势，在这片风场剩余的17年生命周期里，将多发电超过1亿度。

在云南的另一片山地，一个全新的智能风电场的开发即将开始。能源工程师胥昂和张杰要在两天内，完成40平方公里山地的全部地形数据采集，如果像过去一样翻山越岭、徒步采集，两天的时间绝无可能。

他们借助一台测绘无人机，在数以万计的预定位置上拍摄照片，加上海量的历史气象数据，一个数字化风场，快速出现在胥昂的电脑上。

数字技术，使风电场的建设周期缩短15%以上。收集到的精细数据，还可以帮助胥昂快速规划出最优的风机布局，发电量也将因此大幅提高。

2020年底，中国政府已经宣布，要用十年的时间，将中国的风能、太阳能总装机容量提升到12亿千瓦，前沿的数字技术，将推动中国率先成为发展可再生能源利用上的典范国家。

数字化智慧型海上风电

9月22日，中国绿发投资集团有限公司（以下简称“中国绿发”）“双碳行动 绿色发展”绿色低碳发展战略发布暨产业合作签约峰会在河北文安举行。会上中国绿发发布了“数字化智慧型海上风电最新成果”，以中国绿发江苏如东H14#海上风电项目为案例，展示了中国绿发海上风电项目在规划、设计和运维各环节的科技创新和应用。

江苏如东H14#海上风电项目围绕“绿色、低碳、科技”核心目标，利用数字技术，构建了以“1134”为架构原则的全生命周期数字化智慧型海上风电场，包括1个统一数据中心，1个综合智慧化服务平台，“双碳节能、全生命周期、数字孪生”3大设计理念和“全局监视、智能分析、基建管理、运维管理”4大职能。

“数据中心解决了以往数据散落各系统，利用不足的问题，汇聚了各项目核心关键数据，为海量数据的快速处理奠定了坚实基础。”中国绿发相关负责人表示。

针对海上风电场海况复杂、安全风险高等问题，项目搭建了基于数字孪生的智慧海上风电场。综合协同指挥中心通过三维时空展示技术，搭建全域、全要素、全过程的数字可视化框架。BIM技术将物理风场可视化、三维化、在线化，利用VR虚拟现实360°沉浸式模拟仿真技术实现对海上风场布局，通过对物理风场的“数字孪生”，全面掌握海上信息。

为满足基建期及后期运维要求，该项目还首次利用基于“超视距”微波通讯技术，搭建海上风电无线网络架构主干链路及两条分支链路，实现无线覆盖，有效解决了海陆远距离通讯问题。针对海上风电行业特点，项目建立了工程建设指挥中心、三维数字化风场、工程项目管理系统、人员安全和风场安防系统、海洋气象支撑系统五项基建管控平台，构建了“7+1”运维管控体系，通过智能化、可视化设备全面保障基建期、运维期风场安全。

据介绍，该项目创造了多个国内首例，包括国内首个实现碳减排的海上风电场、首个基于数字孪生的智慧海上风电场、首个“超视距”微波通讯系统、首个海上风电安全管控平台。

风电行业数字化转型趋势分析

能源数字化是大势所趋，数字技术与能源技术的创新融合，让能源基础设施实现“发-输-配-储-用”端到端可视可管可控的智能管理，从瓦特到瓦特+比特、从哑设备到智能系统，最大限度提高能效。

（一）数据采集：由底层互联向全面感知转变

数据采集是风电产业设计、生产、运营的关键基础，传统数据采集周期长、成本高、精度低，难以满足风场精细化设计和运营需求，容易造成投资方损失。随着智能传感器和通信技术的兴起，更加实时、全面、精细的数据采集成为可能，能够为风场设计建立更加精密的风资源图谱，为设备运行建立齿轮、轴承等更加微观细致的数字模型，为风场管理提供准确有效的气象、能源等数据输入以应对雷击、台风、雾霾等不同场景需求，从而为智能选址设计、生产性能提升、管理决策优化等提供有效数据支撑。

（二）设备维护：由人工调试向智能运维转变

风场一般处于人烟稀少、位置偏僻、环境恶劣的地区，不适宜维护人员长期驻扎。特别对于海上风电来说，后期运营维护费用占到总成本的一半以上。此外，由于风电行业前期跳跃式发展、参与方良莠不齐、缺乏统一标准等原因，导致风电机组在实际运维中容易存在运行不稳、故障频发等问题。目前国内风电运维仍然以纠正型运维为主，后期设备维护成本较高。结合5G无人机、巡检机器人等智能产品远程巡检设备运行情况，有利于在云端对设备运行与环境数据进行大数据分析，开展预测性维护与备品备件管理，减少设备停机维护带来的损失，提高运维数字化、智能化水平。

（三）风场管理：由单场单管向虚拟集成转变

一方面，随着国家能源局做出新能源电价调整的战略决策，风电和火电价格将趋同保持一致，压缩风电利润空间，倒逼企业提高生产效能。另一方面，由于缺乏系统规划、风预测精度低、电网不配套等原因，风电产业限电弃风压力较大，容易造成资源浪费。通过综合运用数字孪生、VR等技术构建“数字风场”，对大气环境、设备运行、电力输送等建立虚拟模型，有利于依托大数据分析开展集群运行参数优化，助力实现风电产量精准预测，为管理者直观反馈风场运行情况，优化运行控制策略执行，提高风场发电效率。

文章来源： 全国能源信息平台，中国能源报，央视财经