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(jī)器人奉獻(xiàn)的美食,都令人贊不絕口。這一切都源于綠色電力的強(qiáng)大支撐。在綠色電力的家族中,風(fēng)電始終扮演著主角的硬核身份。“張北的風(fēng)”是如何點(diǎn)亮“北京的燈”,數(shù)字化風(fēng)電系統(tǒng)將這一切盡收眼底,運(yùn)籌帷幄之間,為綠色奧運(yùn)保駕護(hù)航。
與奧運(yùn)兩次結(jié)緣
北京作為唯一舉辦過夏季與冬季奧運(yùn)會的國際大都市,其綠色辦奧理念一脈相承。新疆金風(fēng)科技股份有限公司(下稱“金風(fēng)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(yùn)結(jié)緣。早在2008年,金風(fēng)科技的33臺1.5MW風(fēng)電機(jī)組即矗立在北京官廳風(fēng)電場,為北京奧運(yùn)場館20%的電力供應(yīng)提供了綠色保障。14年來,仍以每年約1億千瓦時(shí)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(fēng)科技憑借奧運(yùn)合作經(jīng)驗(yàn)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(biāo)桿企業(yè),以更大的規(guī)模,更廣泛的合作,擁抱綠色奧運(yùn)。數(shù)字化技術(shù)如春風(fēng)一樣,更全面滲透于風(fēng)電機(jī)組、風(fēng)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(yù)測更精準(zhǔn)
幾時(shí)來風(fēng)?幾時(shí)風(fēng)停?風(fēng)力多大?能發(fā)多少風(fēng)電?奧運(yùn)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(zhǔn)地預(yù)測天氣、風(fēng)功率、發(fā)電量。面對風(fēng)電行業(yè)的技術(shù)難點(diǎn),金風(fēng)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(yù)報(bào)中心等權(quán)威氣象機(jī)構(gòu)合作,借助覆蓋全國的高密度測風(fēng)網(wǎng)絡(luò),實(shí)時(shí)獲取千余座測風(fēng)塔及萬余臺機(jī)組測風(fēng)數(shù)據(jù)。憑借海量的權(quán)威預(yù)測數(shù)據(jù)及實(shí)測數(shù)據(jù)融合,結(jié)合上百種算法模型,將風(fēng)功率預(yù)測準(zhǔn)確率由82%提高到87%??此撇黄鹧鄣?個(gè)百分點(diǎn),難度卻相當(dāng)之大,其價(jià)值也更加凸顯。以西北一座10萬千瓦的風(fēng)電場為例,在現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)下,預(yù)測準(zhǔn)確率每提高1%,僅考核費(fèi)用一項(xiàng)即可為業(yè)主全年節(jié)約約18萬元。強(qiáng)大的預(yù)測能力既可以滿足電網(wǎng)對于波動性和間歇性風(fēng)電的更優(yōu)調(diào)度,提升電網(wǎng)對風(fēng)電的消納水平,還可以使風(fēng)電出力與用電負(fù)荷更好的匹配,從而保障奧運(yùn)綠色電力的安全穩(wěn)定供應(yīng)。
數(shù)字科技武裝智能風(fēng)機(jī)
與夏季奧運(yùn)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(fēng)電行業(yè)不斷取得的技術(shù)突破,使得為奧運(yùn)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(shí)期的風(fēng)電機(jī)組武裝了更多的數(shù)字黑科技,每臺機(jī)組配置200+智能感知裝置,300+設(shè)備失效預(yù)警模型,元件級在線實(shí)時(shí)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(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)組7×24小時(shí)的安全運(yùn)行平臺與動態(tài)健康管理??梢哉f,借助這智能設(shè)備,風(fēng)電機(jī)組有了“千里眼”“順風(fēng)耳”,即便相隔百里,它的一舉一動盡在掌控之中。據(jù)悉,金風(fēng)科技為張北可再生能源示范項(xiàng)目提供智能風(fēng)電機(jī)組近260臺,裝機(jī)容量近80萬千瓦,年發(fā)電量合計(jì)超過21.75億千瓦時(shí),合作伙伴包括京能集團(tuán)、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(fēng)科技還自建了張北兩面井天潤平價(jià)項(xiàng)目,20臺2.5MW智能風(fēng)電機(jī)組于2021年10月順利并網(wǎng),年發(fā)電量可達(dá)1.8億千瓦時(shí)。
數(shù)字科技武裝的智能風(fēng)電機(jī)組使冬奧大規(guī)模使用風(fēng)力發(fā)電成為可能,僅計(jì)算金風(fēng)科技的裝機(jī)數(shù)據(jù),為2022冬奧供電的風(fēng)電裝機(jī)量達(dá)到2008奧運(yùn)會的16倍以上。
在為張北可再生能源示范項(xiàng)目供應(yīng)風(fēng)電機(jī)組的同時(shí),金風(fēng)科技提供的新型集控中心方案成功中標(biāo)并高標(biāo)準(zhǔn)交付京能集團(tuán)“京能(張家口)綠電集控中心”建設(shè)項(xiàng)目,打造“綠色奧運(yùn)”“數(shù)字風(fēng)電”綜合運(yùn)營管理平臺,實(shí)現(xiàn)京能張家口區(qū)域4個(gè)風(fēng)電場共計(jì)289臺風(fēng)電機(jī)組、107.5萬千瓦風(fēng)電集群的數(shù)字化管理,發(fā)揮集中監(jiān)控、運(yùn)營管理、應(yīng)急指揮的一體化協(xié)同管理作用。實(shí)現(xiàn)風(fēng)電場“無人值班、少人值守”、區(qū)域共享檢修團(tuán)隊(duì)、統(tǒng)籌物資管理的運(yùn)營模式。
“綠電控制中心相當(dāng)于4個(gè)風(fēng)電場的中樞神經(jīng),以往4個(gè)風(fēng)電場需要4個(gè)升壓站、4個(gè)中央監(jiān)控室,且無法實(shí)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(fēng)電場的管理集中到一個(gè)平臺上。不但節(jié)省了人力成本支出,運(yùn)營成本也降低了20%以上,運(yùn)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(jī)組的資產(chǎn)效能。有效提升了風(fēng)電場資產(chǎn)運(yùn)營質(zhì)量、安全與經(jīng)濟(jì)效益?!苯痫L(fēng)科技全資子公司——北京金風(fēng)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(fēng)能》表示。
軟件系統(tǒng)只是一個(gè)工具,要真正實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、產(chǎn)生價(jià)值,進(jìn)而釋放業(yè)務(wù)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(biāo)準(zhǔn),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(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化、透明化,可用于更多精準(zhǔn)的評估、設(shè)計(jì)評價(jià)指標(biāo)等。馬輝向記者解釋道:“這項(xiàng)工作花費(fèi)了大量精力,因?yàn)槊颗_風(fēng)電機(jī)組都有數(shù)百個(gè)采集點(diǎn)。經(jīng)過反復(fù)溝通梳理,借助這項(xiàng)工作,京能集團(tuán)也在全國風(fēng)電項(xiàng)目中建成了企業(yè)內(nèi)部統(tǒng)一的設(shè)備數(shù)據(jù)指標(biāo)體系,管理水平得到很大提高?!?/p>
值得一提的是,這套集控中心管理系統(tǒng)是金風(fēng)科技在其上百套集控中心管理系統(tǒng)基礎(chǔ)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(fēng)電場運(yùn)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(yùn)維人員提供專業(yè)的線上指導(dǎo)。未來,現(xiàn)場運(yùn)維人員通過佩戴AR眼鏡,即可獲得線上專業(yè)的工作指導(dǎo),進(jìn)而完成現(xiàn)場的作業(yè)任務(wù)。在冬奧會之后,不停旋轉(zhuǎn)的風(fēng)電機(jī)組將持續(xù)為北京地區(qū)輸送清潔能源,服務(wù)“雙碳”目標(biāo)。“而數(shù)字化風(fēng)電也將發(fā)揮更大價(jià)值?!瘪R輝認(rèn)為,“一是精細(xì)化運(yùn)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(jià)值損失與資產(chǎn)潛能,為投資商帶來更多收益回報(bào)。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(shí)現(xiàn)最大價(jià)值。二是通過對數(shù)據(jù)的深度挖掘,將價(jià)值鏈延展至風(fēng)電投資保險(xiǎn)、采購、財(cái)務(wù)、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(yùn)營與價(jià)值轉(zhuǎn)化效率?!薄案?、更高、更強(qiáng)、更團(tuán)結(jié)”,在助力北京2022年冬奧會首次實(shí)現(xiàn)100%綠色電能供應(yīng)的目標(biāo)中,金風(fēng)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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