“近期，圍繞智能風(fēng)機(jī)和智慧風(fēng)場這兩個關(guān)鍵場景，遠(yuǎn)景能源已經(jīng)完成將AI貫穿于整條產(chǎn)業(yè)鏈的布局，將在平價時代為風(fēng)電提質(zhì)增效賦能。”遠(yuǎn)景能源首席技術(shù)官王曉宇博士說。
AI賦能風(fēng)機(jī)效率和可靠性提升
風(fēng)電進(jìn)入平價時代，降本增效是風(fēng)電行業(yè)的剛需。王曉宇博士認(rèn)為，無論是風(fēng)機(jī)制造還是風(fēng)場建設(shè)，降低材料成本的難度越來越大，“唯有通過AI技術(shù)提升效率，進(jìn)而優(yōu)化成本、控制風(fēng)險、增加收益以及保障風(fēng)機(jī)和項(xiàng)目的安全質(zhì)量可靠性，才能真正解決風(fēng)電行業(yè)的痛點(diǎn)，進(jìn)而滿足提質(zhì)增效的需求?！?/p>
從智能風(fēng)機(jī)到智慧風(fēng)場Wind OS™、Greenwich™，再到智能物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)EnOS™，遠(yuǎn)景能源完成了智能化、數(shù)字化技術(shù)儲備和積累，為AI落地風(fēng)機(jī)設(shè)計與制造、風(fēng)場設(shè)計與建設(shè)奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。
同時，作為中國第二、全球第五大風(fēng)機(jī)制造商，遠(yuǎn)景能源目前擁有8000多臺、1600多萬千瓦的在運(yùn)智能風(fēng)機(jī)機(jī)組。作為中國最早的智能風(fēng)機(jī)供應(yīng)商，遠(yuǎn)景能源在運(yùn)智能風(fēng)機(jī)積累的大量數(shù)據(jù)，在智能時代無疑是一座隱形的寶藏。
傳統(tǒng)的風(fēng)機(jī)風(fēng)場設(shè)計，主要基于流體力學(xué)、結(jié)構(gòu)動力學(xué)的理論模型，再通過數(shù)值模擬預(yù)測產(chǎn)品的物理歷程，以及有限的實(shí)驗(yàn)閉環(huán)驗(yàn)證來確認(rèn)產(chǎn)品設(shè)計的可靠性。但實(shí)際風(fēng)機(jī)風(fēng)場空間尺度巨大，且處于極為隨機(jī)的物理場景，因此僅依靠有限地形特征和時間長度的數(shù)值模擬，無法準(zhǔn)確預(yù)測風(fēng)機(jī)風(fēng)場在超過20生命周期中所經(jīng)歷的物理歷程，顯著限制了風(fēng)機(jī)風(fēng)場的設(shè)計精度，也就難以達(dá)到LCOE最優(yōu)設(shè)計目標(biāo)。
而基于AIoT、大數(shù)據(jù)平臺和數(shù)字孿生技術(shù)，風(fēng)機(jī)風(fēng)場完全可在一個AI系統(tǒng)通過交互完成設(shè)計，也就是說，AI不但可以幫助工程師設(shè)計出更優(yōu)發(fā)電性能、更低度電成本的風(fēng)機(jī)風(fēng)場，還可以大大縮短風(fēng)機(jī)風(fēng)場設(shè)計的周期，大大降低風(fēng)設(shè)計環(huán)節(jié)的成本、極致提升效率。
“做到這一點(diǎn)，”王曉宇博士說，“關(guān)鍵在于支撐風(fēng)機(jī)風(fēng)場設(shè)計系統(tǒng)的數(shù)據(jù)中臺和AI中臺的支持?！睘檫h(yuǎn)景能源智能風(fēng)機(jī)和智慧風(fēng)場賦能的，是遠(yuǎn)景EnOS™平臺。作為已建成的全球最大能源AIoT系統(tǒng)，其接入了包括風(fēng)場在內(nèi)超過100GW的能源終端，其大數(shù)據(jù)中臺可為風(fēng)機(jī)風(fēng)場設(shè)計提供設(shè)計歷史數(shù)據(jù)以及對應(yīng)的運(yùn)行風(fēng)機(jī)在任意時間、地點(diǎn)的數(shù)據(jù)，且準(zhǔn)確可靠，而強(qiáng)化學(xué)習(xí)算法又可以通過大量正向數(shù)據(jù)的訓(xùn)練來實(shí)現(xiàn)虛擬風(fēng)機(jī)風(fēng)場對真實(shí)風(fēng)機(jī)風(fēng)場的無限逼近，解除了特征數(shù)據(jù)不足對風(fēng)機(jī)風(fēng)場學(xué)習(xí)與訓(xùn)練帶來的制約。
AI助力風(fēng)電全生命周期最優(yōu)設(shè)計和運(yùn)行?
在王曉宇博士看來，AI幫助風(fēng)機(jī)風(fēng)場完成最優(yōu)LCOE設(shè)計，只是AI應(yīng)用于風(fēng)電全產(chǎn)業(yè)鏈的一半歷程，智能風(fēng)機(jī)的智能化運(yùn)行策略以及風(fēng)場最優(yōu)業(yè)績的實(shí)現(xiàn)，在后補(bǔ)貼時代顯得尤為重要，需要AI提供強(qiáng)力支撐。
從傳統(tǒng)風(fēng)機(jī)風(fēng)場的運(yùn)行實(shí)際看，受限于風(fēng)機(jī)智能化水平、AIoT技術(shù)缺失和設(shè)計、運(yùn)行大數(shù)據(jù)能力限制，造成風(fēng)電資產(chǎn)運(yùn)行狀況不透明，導(dǎo)致風(fēng)機(jī)大部件損傷預(yù)警與狀態(tài)運(yùn)維缺失、風(fēng)電場能量可利用率（EBA）計算不準(zhǔn)確，致使風(fēng)機(jī)智能控制策略和風(fēng)電場最優(yōu)運(yùn)行計劃得不到有效實(shí)施，因而拉低了風(fēng)電資產(chǎn)的收益。
也正因?yàn)槿绱?，王曉宇博士?qiáng)調(diào)AIoT對于透明化風(fēng)電場實(shí)際運(yùn)行的內(nèi)在狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)資產(chǎn)智能運(yùn)行、智慧運(yùn)營帶來價值創(chuàng)造。風(fēng)機(jī)接入AIoT后，通過EnOS™操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了風(fēng)電場智能化管理，比如通過運(yùn)行數(shù)據(jù)訓(xùn)練機(jī)位氣象預(yù)報準(zhǔn)確率，進(jìn)而更準(zhǔn)確地預(yù)測風(fēng)速與有功出力，不僅提升了風(fēng)機(jī)的發(fā)電收益，也降低了因?yàn)轱L(fēng)機(jī)維護(hù)帶來的電量損失。
為什么遠(yuǎn)景能源如此看重AIoT對于風(fēng)機(jī)風(fēng)場的重要性？王曉宇博士認(rèn)為，在AIoT支撐下，風(fēng)機(jī)是能量和信息節(jié)點(diǎn)，不僅是電源，更是風(fēng)電資產(chǎn)信息網(wǎng)絡(luò)中的傳感器，比如每臺風(fēng)機(jī)都可以是某種類型的可以度量風(fēng)資源的測風(fēng)塔，每臺風(fēng)機(jī)都可以是營收和成本傳感器，實(shí)時度量著風(fēng)電資產(chǎn)價值和收益。
“從提升效率和收益的角度看，也可以把AIoT視為風(fēng)場整體發(fā)電量的倍增器。”王曉宇博士這樣比喻道。
AI激發(fā)行業(yè)創(chuàng)新想象力
作為全球三家具有自主知識產(chǎn)權(quán)的風(fēng)機(jī)動力學(xué)求解器的技術(shù)公司之一，遠(yuǎn)景能源正基于對AIoT系統(tǒng)以及對風(fēng)機(jī)關(guān)鍵部件核心技術(shù)的認(rèn)知洞察力，嘗試用AI技術(shù)助推風(fēng)機(jī)風(fēng)場產(chǎn)品化進(jìn)階。
在王曉宇博士看來，遠(yuǎn)景AIoT、大數(shù)據(jù)與人工智能，讓信息科技(IT)與操作技術(shù)（OT)深度融合，必定產(chǎn)生出降本增效的革命性創(chuàng)新應(yīng)用。
據(jù)王曉宇博士描述，未來遠(yuǎn)景能源將探求用模擬器來設(shè)計風(fēng)機(jī)，并通過場景仿真風(fēng)機(jī)運(yùn)行策略訓(xùn)練，完成風(fēng)機(jī)從虛擬到真實(shí)的最后一步。這將進(jìn)一步縮短風(fēng)機(jī)從設(shè)計開發(fā)到批量應(yīng)用的周期，期望風(fēng)機(jī)超越人類灌輸?shù)闹R，自學(xué)習(xí)和自進(jìn)化成為現(xiàn)實(shí)，進(jìn)而真正解決風(fēng)機(jī)一機(jī)一場景的定制匹配問題，提升發(fā)電效率和收益。
實(shí)際上，目前遠(yuǎn)景能源可以基于現(xiàn)有的風(fēng)機(jī)風(fēng)場設(shè)計平臺，在安全可靠的邊界條件下，根據(jù)20年、25年或30年風(fēng)場項(xiàng)目的生命周期需求來設(shè)計風(fēng)機(jī)風(fēng)場，做實(shí)項(xiàng)目收益率。
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