中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：當(dāng)風(fēng)吹動(dòng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)時(shí)，產(chǎn)生的不只是電能，還有海量的數(shù)據(jù)。
在歐洲，風(fēng)電整機(jī)廠商通過(guò)收集這些數(shù)據(jù)，不僅能夠提升投資者的資產(chǎn)回報(bào)率，還能反饋到研發(fā)和運(yùn)維領(lǐng)域，為下一代產(chǎn)品的改進(jìn)和升級(jí)提供參考。
這些數(shù)據(jù)，包括風(fēng)電機(jī)組的發(fā)電指標(biāo)、關(guān)鍵零部件的實(shí)時(shí)運(yùn)行參數(shù)、此前十年的氣象資料……以及在這些數(shù)據(jù)基礎(chǔ)綜合作出的判斷和預(yù)測(cè)。
風(fēng)機(jī)廠商每豎起一臺(tái)風(fēng)機(jī)，就好像建立了一個(gè)小型的數(shù)據(jù)中心。在北京東三環(huán)一座寫(xiě)字樓的辦公室里，維斯塔斯(中國(guó))風(fēng)電技術(shù)公司的技術(shù)人員在接收全球4500萬(wàn)千瓦裝機(jī)量的風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行參數(shù)，以及來(lái)自6000個(gè)氣象站的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)篩選與整合后，再通過(guò)大型計(jì)算機(jī)的處理，最后形成可視化的圖表，用來(lái)指導(dǎo)運(yùn)維團(tuán)隊(duì)的工作。
不過(guò)，這項(xiàng)高技術(shù)含量的產(chǎn)品和服務(wù)，在中國(guó)推行起來(lái)似乎并不順利。截至今年秋季，大多數(shù)維斯塔斯的客戶在風(fēng)機(jī)過(guò)了質(zhì)保期之后，并沒(méi)有續(xù)簽合同。這意味著他們放棄了維斯塔斯基于智能化平臺(tái)的運(yùn)維服務(wù)，轉(zhuǎn)而投向更有價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的中小運(yùn)維團(tuán)隊(duì)。
在中國(guó)，金風(fēng)科技(11.97, -0.15, -1.24%)(002202.SZ，02208.HK)和江陰遠(yuǎn)景能源科技有限公司(下稱遠(yuǎn)景能源)等富有先見(jiàn)之明的中國(guó)風(fēng)電整機(jī)商，也正在進(jìn)行這方面的嘗試，但業(yè)務(wù)進(jìn)展未有想象中順利，原因是它們的客戶亦在觀望。
風(fēng)電“大數(shù)據(jù)”
智能風(fēng)機(jī)，在中國(guó)還是一個(gè)新潮的詞匯。風(fēng)電整機(jī)廠商通過(guò)收集風(fēng)機(jī)和氣象數(shù)據(jù)，能夠提供一套從前期選址到后期運(yùn)維的系統(tǒng)化管理方案，幫助客戶盡可能地提升投資期內(nèi)的收益。現(xiàn)在，相當(dāng)一部分風(fēng)機(jī)在出廠時(shí)，會(huì)在葉片和齒輪箱等關(guān)鍵位置安裝傳感器，通過(guò)收集溫度和振動(dòng)等關(guān)鍵數(shù)據(jù)，來(lái)判斷風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀況。此外，安裝在風(fēng)機(jī)外部的雷達(dá)，可以監(jiān)控風(fēng)機(jī)所在地的氣象情況。
傳感器和雷達(dá)收集的數(shù)據(jù)，將暫時(shí)存儲(chǔ)在風(fēng)電場(chǎng)的數(shù)據(jù)采集器中，然后通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)匯總到后臺(tái)服務(wù)器，最終接入超級(jí)計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理。
加拿大的Gastops公司，原先為F-22和臺(tái)風(fēng)戰(zhàn)斗機(jī)等軍用飛行器的發(fā)動(dòng)機(jī)提供軸承檢測(cè)服務(wù)，現(xiàn)在他們將這種技術(shù)移植到了風(fēng)電領(lǐng)域。
和飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)一樣，齒輪箱堪稱風(fēng)電機(jī)組的心臟，大多數(shù)整機(jī)商在風(fēng)機(jī)出廠時(shí)都會(huì)安裝針對(duì)齒輪箱的傳感器。不過(guò)和市場(chǎng)上大多數(shù)產(chǎn)品不一樣，Gastops生產(chǎn)的在線油液金屬顆粒檢測(cè)儀(MetalScan)檢測(cè)的不是振動(dòng)，而是金屬顆粒的數(shù)量。
Gastops中國(guó)區(qū)業(yè)務(wù)總監(jiān)李明東告訴《財(cái)經(jīng)》(微信公眾號(hào) mycaijing)記者，顆粒檢測(cè)能比振動(dòng)檢測(cè)更早地發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，并及時(shí)發(fā)出預(yù)警信號(hào)?！爸灰X輪箱工作就會(huì)出現(xiàn)磨損，磨損就會(huì)產(chǎn)生金屬顆粒，但只有磨損到一定的程度，才會(huì)在振動(dòng)上體現(xiàn)出來(lái)?！?
通過(guò)收集檢測(cè)數(shù)據(jù)，運(yùn)維團(tuán)隊(duì)所做的工作不僅是事后應(yīng)對(duì)故障，而是事前預(yù)測(cè)問(wèn)題?！翱梢詫?wèn)題扼殺在萌芽狀態(tài)，或者選擇恰當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)排除問(wèn)題?！本S斯塔斯中國(guó)服務(wù)部總監(jiān)曾思萌介紹。
不過(guò)，風(fēng)電行業(yè)的智能化，并非是只關(guān)注設(shè)備數(shù)據(jù)的集中——把風(fēng)機(jī)從它運(yùn)行的自然環(huán)境里拿出來(lái)分析，沒(méi)有多大意義。自然環(huán)境可以產(chǎn)生更大的數(shù)據(jù)庫(kù)，即包含風(fēng)和地形在內(nèi)的環(huán)境數(shù)據(jù)。有實(shí)力的整機(jī)廠商除了利用風(fēng)機(jī)收集數(shù)據(jù)之外，還會(huì)在全球部署氣象站。
相比風(fēng)機(jī)的運(yùn)行數(shù)據(jù)，這些風(fēng)資源數(shù)據(jù)的數(shù)量級(jí)要大得多。遠(yuǎn)景能源的解決方案及軟件產(chǎn)品管理總監(jiān)李恒認(rèn)為，企業(yè)要做好風(fēng)電資產(chǎn)管理，必須要把設(shè)備運(yùn)行和自然環(huán)境的數(shù)據(jù)匯總處理。建立風(fēng)電場(chǎng)的數(shù)值模式，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)高精度的資產(chǎn)運(yùn)行水平評(píng)估。
將風(fēng)資源數(shù)據(jù)和風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行數(shù)據(jù)相結(jié)合，整機(jī)廠商可以繪制出一張風(fēng)資源分布地圖。其不僅包括風(fēng)能的分布，也包括地形、地貌、地表覆蓋、交通條件，甚至土地性質(zhì)和電網(wǎng)條件。業(yè)主可以在這個(gè)地圖上理性地選擇什么樣的廠址才是最適合的投資地點(diǎn)。
李恒介紹，“這里面最難的是風(fēng)能分布。要做到這一點(diǎn)，意味著你要把歷史上風(fēng)能的數(shù)據(jù)做一個(gè)氣象模型的反演，并且變成一個(gè)可以像自來(lái)水一樣的數(shù)據(jù)庫(kù)，工作量巨大?！?
智能風(fēng)電領(lǐng)跑者
丹麥維斯塔斯的智能化管理平臺(tái)，其作用貫穿于風(fēng)機(jī)的全壽命周期。該公司與IBM[微博]合作開(kāi)發(fā)了Firestorm超級(jí)計(jì)算機(jī)，用于進(jìn)行風(fēng)電數(shù)據(jù)的計(jì)算和分析。在其智能化管理平臺(tái)上，技術(shù)人員開(kāi)發(fā)出了數(shù)十種工具，對(duì)遍布全球的維斯塔斯風(fēng)電機(jī)組和氣象站進(jìn)行監(jiān)測(cè)。這些數(shù)據(jù)最后全部指向關(guān)鍵運(yùn)行指標(biāo)LPF(Lost production factor)，即發(fā)電損失系數(shù)，這個(gè)數(shù)據(jù)越低越好，可以直觀地反映客戶因故障損失的發(fā)電量，能比風(fēng)機(jī)可利用率更精確地反映風(fēng)機(jī)運(yùn)營(yíng)情況。
在某種極端情況下，風(fēng)機(jī)可利用率很高，但發(fā)電量卻不高，因?yàn)轱L(fēng)機(jī)在風(fēng)況好的情況下正好處于故障維修中，而無(wú)風(fēng)時(shí)卻正常運(yùn)轉(zhuǎn)，這時(shí)候風(fēng)機(jī)的發(fā)電量損失系數(shù)會(huì)很高。
為了保證較低的發(fā)電量損失系數(shù)，需要整機(jī)廠商精準(zhǔn)分析預(yù)測(cè)發(fā)電量的情況，集中管理和計(jì)劃服務(wù)訂單，降低非計(jì)劃風(fēng)機(jī)故障的次數(shù)，做好預(yù)防性維護(hù)，并制定更合理的維修計(jì)劃，這些都需要智能化管理平臺(tái)的指導(dǎo)。
在宏觀層面，維斯塔斯智能化平臺(tái)可以精確告訴投資者，如何在一大片區(qū)域里，選擇效率最好的風(fēng)電場(chǎng)場(chǎng)址。在微觀層面，智能化平臺(tái)還可以精確告訴投資者，應(yīng)該如何設(shè)計(jì)風(fēng)場(chǎng)，在某一點(diǎn)應(yīng)該采用哪種類型的風(fēng)機(jī)更合適。
各個(gè)機(jī)位應(yīng)如何選擇塔筒高度，最優(yōu)化的風(fēng)場(chǎng)布局是怎樣的，如何能確保風(fēng)電投資的回報(bào)等等，“基于大數(shù)據(jù)的預(yù)測(cè)非常重要?！本S斯塔斯中國(guó)技術(shù)部經(jīng)理孫立告訴《財(cái)經(jīng)》(微信公眾號(hào) mycaijing)記者，預(yù)測(cè)可以幫助運(yùn)維團(tuán)隊(duì)提前判斷風(fēng)機(jī)性能變化的趨勢(shì)，從簡(jiǎn)單機(jī)械地應(yīng)對(duì)故障轉(zhuǎn)變?yōu)樘崆邦A(yù)知故障，并制定最合理的解決方案。
智能風(fēng)電技術(shù)在中國(guó)的運(yùn)用才剛剛起步。這一概念的國(guó)內(nèi)主要倡導(dǎo)者，是近年來(lái)異軍突起的風(fēng)機(jī)整機(jī)制造商遠(yuǎn)景能源，堪稱中國(guó)風(fēng)電行業(yè)“新貴”。
2012年，遠(yuǎn)景能源全年新增裝機(jī)量為54萬(wàn)千瓦，位居全行業(yè)第七。但今年這一數(shù)據(jù)預(yù)計(jì)將超過(guò)200萬(wàn)千瓦，躍居行業(yè)前三。
今年10月，遠(yuǎn)景能源第一次參加在北京舉行的國(guó)際風(fēng)能大會(huì)，便吸引了最多眼球。在風(fēng)能展上，遠(yuǎn)景能源發(fā)布了風(fēng)電智能化管理平臺(tái)“格林威治”。
近年來(lái)，風(fēng)電行業(yè)在中國(guó)發(fā)展迅猛。在部分業(yè)內(nèi)人士眼里，新興的智能化風(fēng)機(jī)既是一個(gè)金礦，也是一片蠻荒之地。
李恒介紹，遠(yuǎn)景能源最初進(jìn)入風(fēng)機(jī)行業(yè)時(shí)，和國(guó)內(nèi)一家主流業(yè)主開(kāi)發(fā)一個(gè)安徽的低風(fēng)速項(xiàng)目。項(xiàng)目建成后做后評(píng)估，遠(yuǎn)景能源和業(yè)主一起在現(xiàn)場(chǎng)分析了整整5個(gè)GB的電腦數(shù)據(jù)。分析一個(gè)星期后，才找到該區(qū)域項(xiàng)目投資需要認(rèn)真關(guān)注的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)。
“我們一評(píng)估才發(fā)現(xiàn)，完全手工的方式根本無(wú)法滿足科學(xué)決策的要求?！崩詈慊貞?，“雙方匯聚了最精銳的團(tuán)隊(duì)，在現(xiàn)場(chǎng)拼了一個(gè)星期。這么常規(guī)的一個(gè)分析，居然要?jiǎng)幽敲创蟮母筛辍！?
李恒介紹，中國(guó)每年新增上百個(gè)風(fēng)電項(xiàng)目，存量資產(chǎn)已達(dá)數(shù)千個(gè)。若每個(gè)項(xiàng)目都這樣去手工分析是不可能的，“整個(gè)行業(yè)處于比較茫然的狀態(tài)，對(duì)項(xiàng)目的深入分析不具備技術(shù)和信息化條件”。
遠(yuǎn)景能源創(chuàng)始人、CEO張雷對(duì)《財(cái)經(jīng)》記者說(shuō)，在風(fēng)機(jī)上安裝傳感器以及部署智能控制算法，只是智慧能源(9.76, 0.08, 0.83%)的第一階段，形象地說(shuō)只是“單機(jī)版”，但這畢竟是“互聯(lián)網(wǎng)能源的開(kāi)端”。
經(jīng)過(guò)七年的發(fā)展，遠(yuǎn)景能源日前聲稱，通過(guò)“格林威治”平臺(tái)，可以運(yùn)用云端計(jì)算分析、智能控制技術(shù)、數(shù)據(jù)分析專家系統(tǒng)、主動(dòng)性能控制和基于可靠性的決策算法，使得發(fā)電效率比同類產(chǎn)品高出20%。
除了遠(yuǎn)景，國(guó)內(nèi)排名第一的風(fēng)電整機(jī)商金風(fēng)科技，亦在積極涉足這一領(lǐng)域，他們更強(qiáng)調(diào)對(duì)核心數(shù)據(jù)的精細(xì)化把控。
通過(guò)對(duì)機(jī)組運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，金風(fēng)科技提取出發(fā)電機(jī)等設(shè)備異常狀態(tài)的特征值，并將這個(gè)數(shù)據(jù)分析的過(guò)程轉(zhuǎn)化成模型，以“規(guī)則”的形式嵌入到全球監(jiān)控中心的軟件平臺(tái)中，最后進(jìn)行批量的自動(dòng)預(yù)警。發(fā)現(xiàn)設(shè)備的不正常狀況之后，金風(fēng)的運(yùn)維團(tuán)隊(duì)提前邀請(qǐng)專家介入分析、通知備件倉(cāng)庫(kù)準(zhǔn)備供貨，并進(jìn)行合理的時(shí)間規(guī)劃。
金風(fēng)科技的技術(shù)人員告訴《財(cái)經(jīng)》(微信公眾號(hào) mycaijing)記者，智能化應(yīng)用后的結(jié)果是避免了重大質(zhì)量事故的發(fā)生。目前已經(jīng)應(yīng)用的數(shù)據(jù)分析預(yù)警準(zhǔn)確率，一般在90%以上。
金風(fēng)科技的高管認(rèn)為，大數(shù)據(jù)的核心其實(shí)是“小數(shù)據(jù)”——如何從海量的數(shù)據(jù)中挖掘出最關(guān)鍵的核心數(shù)據(jù)，這是一個(gè)由繁入簡(jiǎn)的過(guò)程。
風(fēng)電高科技中國(guó)水土不服
理論上，一個(gè)風(fēng)電項(xiàng)目，從前期的宏觀選址到后期的風(fēng)場(chǎng)運(yùn)維，都需要基于龐大數(shù)據(jù)的高性能計(jì)算，進(jìn)而通過(guò)建立流體模型對(duì)選址進(jìn)行科學(xué)決策。但是，野蠻生長(zhǎng)的中國(guó)風(fēng)電行業(yè)，并不按照這樣的套路出牌。
在歐洲純熟運(yùn)用的智能化風(fēng)電技術(shù)，在中國(guó)少人問(wèn)津。維斯塔斯技術(shù)經(jīng)理孫立表示，在歐洲國(guó)家，風(fēng)機(jī)質(zhì)保期過(guò)后，客戶總是愿意與維斯塔斯續(xù)簽服務(wù)合同，而且一簽就是十年。但在國(guó)內(nèi)，維斯塔斯還沒(méi)有遇到過(guò)這種情況。
這是因?yàn)椋陲L(fēng)機(jī)質(zhì)保期過(guò)后，業(yè)主如果還希望整機(jī)廠商繼續(xù)提供運(yùn)維服務(wù)，就必須支付額外的費(fèi)用。中國(guó)諸多風(fēng)電業(yè)主認(rèn)為，整機(jī)商提供的后續(xù)服務(wù)費(fèi)用太貴，遂轉(zhuǎn)而將合同交給收費(fèi)較低的中小運(yùn)維團(tuán)隊(duì)。
維斯塔斯曾思萌稱，經(jīng)過(guò)精心的計(jì)算，國(guó)外投資者發(fā)現(xiàn)繼續(xù)購(gòu)買(mǎi)維斯塔斯的服務(wù)意味著可以使用維斯塔斯全套智能化的運(yùn)維系統(tǒng)，與服務(wù)費(fèi)相比，其發(fā)電量的提升更為可觀。
但這種理性邏輯卻在中國(guó)水土不服。畢竟，智能化風(fēng)電在中國(guó)還是一個(gè)新潮概念，大多數(shù)投資商對(duì)此并沒(méi)有太深的認(rèn)識(shí)。一位來(lái)自五大國(guó)有發(fā)電集團(tuán)的風(fēng)電業(yè)務(wù)負(fù)責(zé)人告訴《財(cái)經(jīng)》記者，他曾看到過(guò)西班牙風(fēng)電巨頭歌美颯提供的風(fēng)資源分布圖，“確實(shí)牛！但是我們不需要！”
在中國(guó)，業(yè)主更關(guān)心的是，能否順利和地方政府簽下風(fēng)電場(chǎng)開(kāi)發(fā)協(xié)議，這似乎比精確的選址更重要。在這種情況下，選址全憑業(yè)主的感覺(jué)。
一般的，“就是聽(tīng)當(dāng)?shù)厝苏f(shuō)了，那座山周圍風(fēng)比較大，我們就和當(dāng)?shù)氐恼フ勔徽劇?。如果談判成功，業(yè)主就會(huì)找到電力設(shè)計(jì)院，在適當(dāng)位置安裝測(cè)風(fēng)塔進(jìn)行測(cè)風(fēng)。收集一年的數(shù)據(jù)之后，如果判斷可以投資，才開(kāi)始進(jìn)入風(fēng)機(jī)招標(biāo)采購(gòu)的流程。在這種“粗糙”的流程下，智能化管控平臺(tái)中強(qiáng)大的測(cè)風(fēng)選址系統(tǒng)，毫無(wú)用武之地。
在風(fēng)機(jī)運(yùn)維領(lǐng)域，智能化管控平臺(tái)的預(yù)警作用也未能充分體現(xiàn)。和測(cè)風(fēng)選址系統(tǒng)一樣，安裝有傳感器并配合后臺(tái)管理平臺(tái)的風(fēng)機(jī)，通常售價(jià)更高，很多中國(guó)業(yè)主在權(quán)衡之后，選擇了放棄。上述業(yè)主人士稱，智能化管控平臺(tái)確實(shí)可以監(jiān)測(cè)風(fēng)機(jī)、預(yù)測(cè)故障，并提前制作維修方案。“但是，我們通常都在夏天停機(jī)維修，因?yàn)槟菚r(shí)候風(fēng)比較小”。
對(duì)此，曾思萌回應(yīng)稱，風(fēng)確實(shí)有季節(jié)性變化。在一些地區(qū)，冬季風(fēng)資源充沛而夏季略差，“即使在夏季，一周或一天中的風(fēng)速仍然有可能會(huì)有很大變化，基于大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析并實(shí)施檢修計(jì)劃，就能產(chǎn)生額外的價(jià)值”。曾還強(qiáng)調(diào)，僅有智能化平臺(tái)是不夠的，還需要將它和設(shè)備、供應(yīng)鏈和人員緊密結(jié)合。
智能化風(fēng)電技術(shù)在歐洲廣泛運(yùn)用，是其風(fēng)電產(chǎn)業(yè)數(shù)十年發(fā)展積累的成果；而中國(guó)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)，從起步至今也不過(guò)十余年。五年前，中國(guó)有80余家風(fēng)電整機(jī)商，質(zhì)量參差不齊。從2012年開(kāi)始，風(fēng)電行業(yè)走低，行業(yè)才出現(xiàn)大洗牌。《財(cái)經(jīng)》記者采訪到的部分中國(guó)風(fēng)電業(yè)主坦言，國(guó)內(nèi)風(fēng)電開(kāi)發(fā)的思維尚未達(dá)到國(guó)外精細(xì)化的程度，做事比較粗放，仍處于“依賴感覺(jué)而非數(shù)據(jù)”的階段。
如今，風(fēng)電運(yùn)維成了中國(guó)風(fēng)電行業(yè)新的焦點(diǎn)，中小運(yùn)維公司不斷涌現(xiàn)，似乎正在重復(fù)整機(jī)商五年前的故事，智能化風(fēng)電技術(shù)的普及，仍需更長(zhǎng)的時(shí)間。
遠(yuǎn)景能源和金風(fēng)科技等國(guó)產(chǎn)廠商在該領(lǐng)域的布局，可以看做是對(duì)未來(lái)的投資。以中國(guó)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的速度和規(guī)模來(lái)看，智能化風(fēng)電時(shí)代并不遙遠(yuǎn)，業(yè)主對(duì)于這方面的認(rèn)識(shí)正在逐步提升?！皬恼麢C(jī)到運(yùn)維再到智能化的管控平臺(tái)，這是一個(gè)規(guī)律，代表著行業(yè)認(rèn)知水平的不斷攀升?！钡溍揽频わL(fēng)公司分析師孫文軒表示。
