2022年冬奧會吸引全球目光，璀璨的燈光、光潔的賽道，甚至是機器人奉獻的美食，都令人贊不絕口。這一切都源于綠色電力的強大支撐。在綠色電力的家族中，風電始終扮演著主角的硬核身份。“張北的風”是如何點亮“北京的燈”，數(shù)字化風電系統(tǒng)將這一切盡收眼底，運籌帷幄之間，為綠色奧運保駕護航。
與奧運兩次結(jié)緣
北京作為唯一舉辦過夏季與冬季奧運會的國際大都市，其綠色辦奧理念一脈相承。新疆金風科技股份有限公司（下稱“金風科技”）作為全球清潔能源和節(jié)能環(huán)保領(lǐng)域的領(lǐng)跑企業(yè)，兩次與奧運結(jié)緣。早在2008年，金風科技的33臺1.5MW風電機組即矗立在北京官廳風電場，為北京奧運場館20%的電力供應提供了綠色保障。14年來，仍以每年約1億千瓦時的發(fā)電量輸送著綠色電力，可滿足10萬戶家庭生活用電需求。
2022年北京冬奧會，金風科技憑借奧運合作經(jīng)驗與自身穩(wěn)固發(fā)展的優(yōu)勢，成為張家口可再生能源示范區(qū)新能源高端裝備制造標桿企業(yè)，以更大的規(guī)模，更廣泛的合作，擁抱綠色奧運。數(shù)字化技術(shù)如春風一樣，更全面滲透于風電機組、風電場管控、電網(wǎng)接入等方面，正可謂“善戰(zhàn)者無赫赫之功”。
數(shù)字化讓預測更精準
幾時來風？幾時風停？風力多大？能發(fā)多少風電？奧運綠電對電網(wǎng)的安全性和穩(wěn)定性提出了更高要求，需要更加精準地預測天氣、風功率、發(fā)電量。面對風電行業(yè)的技術(shù)難點，金風科技與中國氣象局、美國國家大氣研究中心、歐洲中期天氣預報中心等權(quán)威氣象機構(gòu)合作，借助覆蓋全國的高密度測風網(wǎng)絡，實時獲取千余座測風塔及萬余臺機組測風數(shù)據(jù)。憑借海量的權(quán)威預測數(shù)據(jù)及實測數(shù)據(jù)融合，結(jié)合上百種算法模型，將風功率預測準確率由82%提高到87%?？此撇黄鹧鄣?個百分點，難度卻相當之大，其價值也更加凸顯。以西北一座10萬千瓦的風電場為例，在現(xiàn)行標準下，預測準確率每提高1%，僅考核費用一項即可為業(yè)主全年節(jié)約約18萬元。強大的預測能力既可以滿足電網(wǎng)對于波動性和間歇性風電的更優(yōu)調(diào)度，提升電網(wǎng)對風電的消納水平，還可以使風電出力與用電負荷更好的匹配，從而保障奧運綠色電力的安全穩(wěn)定供應。
數(shù)字科技武裝智能風機
與夏季奧運會相比，冬奧會中賽場的制冰造雪等工作產(chǎn)生更多碳排放。中國風電行業(yè)不斷取得的技術(shù)突破，使得為奧運提供容量更大、可靠性更高、更加智能的創(chuàng)新產(chǎn)品成為可能。
新時期的風電機組武裝了更多的數(shù)字黑科技，每臺機組配置200+智能感知裝置，300+設備失效預警模型，元件級在線實時監(jiān)控，毫秒級自動控制及安全保障，可采集最小顆粒度的數(shù)據(jù)，實現(xiàn)發(fā)電機組7×24小時的安全運行平臺與動態(tài)健康管理?？梢哉f，借助這智能設備，風電機組有了“千里眼”“順風耳”，即便相隔百里，它的一舉一動盡在掌控之中。據(jù)悉，金風科技為張北可再生能源示范項目提供智能風電機組近260臺，裝機容量近80萬千瓦，年發(fā)電量合計超過21.75億千瓦時，合作伙伴包括京能集團、三峽能源、協(xié)和新能源、特變電工新能源、華電冀北新能源、大唐新能源等多家企業(yè)。此外，金風科技還自建了張北兩面井天潤平價項目，20臺2.5MW智能風電機組于2021年10月順利并網(wǎng)，年發(fā)電量可達1.8億千瓦時。
數(shù)字科技武裝的智能風電機組使冬奧大規(guī)模使用風力發(fā)電成為可能，僅計算金風科技的裝機數(shù)據(jù)，為2022冬奧供電的風電裝機量達到2008奧運會的16倍以上。
在為張北可再生能源示范項目供應風電機組的同時，金風科技提供的新型集控中心方案成功中標并高標準交付京能集團“京能（張家口）綠電集控中心”建設項目，打造“綠色奧運”“數(shù)字風電”綜合運營管理平臺，實現(xiàn)京能張家口區(qū)域4個風電場共計289臺風電機組、107.5萬千瓦風電集群的數(shù)字化管理，發(fā)揮集中監(jiān)控、運營管理、應急指揮的一體化協(xié)同管理作用。實現(xiàn)風電場“無人值班、少人值守”、區(qū)域共享檢修團隊、統(tǒng)籌物資管理的運營模式。
“綠電控制中心相當于4個風電場的中樞神經(jīng)，以往4個風電場需要4個升壓站、4個中央監(jiān)控室，且無法實現(xiàn)信息共享?；跀?shù)字化和電網(wǎng)安全的需求，我們將這些風電場的管理集中到一個平臺上。不但節(jié)省了人力成本支出，運營成本也降低了20%以上，運行工作人均勞效提升30%。發(fā)掘并主動探知發(fā)電潛能5%以上，釋放更多機組的資產(chǎn)效能。有效提升了風電場資產(chǎn)運營質(zhì)量、安全與經(jīng)濟效益?！苯痫L科技全資子公司——北京金風慧能技術(shù)有限公司軟件及數(shù)據(jù)產(chǎn)品線總監(jiān)馬輝向《風能》表示。
軟件系統(tǒng)只是一個工具，要真正實現(xiàn)數(shù)字化、產(chǎn)生價值，進而釋放業(yè)務潛力，必須充分融合客戶現(xiàn)有的管理端。從前期的咨詢策劃，到統(tǒng)一采集數(shù)據(jù)標準，梳理各自的管理體系，并由此上溯至生產(chǎn)管理體系都要一一對接。其最直接的效果是在管理上實現(xiàn)數(shù)據(jù)的標準化、透明化，可用于更多精準的評估、設計評價指標等。馬輝向記者解釋道：“這項工作花費了大量精力，因為每臺風電機組都有數(shù)百個采集點。經(jīng)過反復溝通梳理，借助這項工作，京能集團也在全國風電項目中建成了企業(yè)內(nèi)部統(tǒng)一的設備數(shù)據(jù)指標體系，管理水平得到很大提高。”
值得一提的是，這套集控中心管理系統(tǒng)是金風科技在其上百套集控中心管理系統(tǒng)基礎上的“升級”版，目前技術(shù)已經(jīng)迭代到第三代。依托新的技術(shù)手段，風電場運維管理模式更加高效。專業(yè)人員也將逐漸集中于中心，為現(xiàn)場的運維人員提供專業(yè)的線上指導。未來，現(xiàn)場運維人員通過佩戴AR眼鏡，即可獲得線上專業(yè)的工作指導，進而完成現(xiàn)場的作業(yè)任務。在冬奧會之后，不停旋轉(zhuǎn)的風電機組將持續(xù)為北京地區(qū)輸送清潔能源，服務“雙碳”目標?！岸鴶?shù)字化風電也將發(fā)揮更大價值?！瘪R輝認為，“一是精細化運營，數(shù)據(jù)驅(qū)動透視成本結(jié)構(gòu)，并通過主動技術(shù)監(jiān)督動態(tài)管理價值損失與資產(chǎn)潛能，為投資商帶來更多收益回報。例如基于數(shù)字化開發(fā)的售電輔助交易軟件，能夠幫助企業(yè)在電力現(xiàn)貨交易中實現(xiàn)最大價值。二是通過對數(shù)據(jù)的深度挖掘，將價值鏈延展至風電投資保險、采購、財務、人員績效、生產(chǎn)管理等全產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)中，提高資產(chǎn)運營與價值轉(zhuǎn)化效率。”“更快、更高、更強、更團結(jié)”，在助力北京2022年冬奧會首次實現(xiàn)100%綠色電能供應的目標中，金風科技與開發(fā)企業(yè)協(xié)同創(chuàng)新，同樣詮釋著奧林匹克精神。
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