2020年是我國(guó)風(fēng)電行業(yè)獲得爆發(fā)性增長(zhǎng)的一年，根據(jù)“30·60”碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)，可再生能源占一次能源供應(yīng)總量的份額將從2017年的14%提高到2050年的65%;而“十四五”期間新能源裝機(jī)容量將超越水電成為中國(guó)第二大電源，成為電力增量的主體。

風(fēng)電行業(yè)充滿機(jī)遇，也面臨著更艱難的挑戰(zhàn)。比如，在國(guó)內(nèi)能源價(jià)格政策調(diào)整的影響下，風(fēng)電“搶裝”已從陸上走向海洋，海上風(fēng)電加速去補(bǔ)貼;面對(duì)此情此景，新能源大規(guī)模的消納如何解決?綜合能源大基地和分布式能源電力要求如何達(dá)成?行業(yè)技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新需求如何滿足?開(kāi)發(fā)中國(guó)深遠(yuǎn)海資源的風(fēng)電技術(shù)怎樣發(fā)展成熟?這些問(wèn)題都亟待解決。

上海電氣風(fēng)電集團(tuán)首席數(shù)字官、技術(shù)總經(jīng)理 康鵬舉

深化數(shù)字化轉(zhuǎn)型

“我們應(yīng)該從數(shù)字化轉(zhuǎn)型和技術(shù)創(chuàng)新兩方面來(lái)思考風(fēng)電行業(yè)面臨的挑戰(zhàn)，” 上海電氣風(fēng)電集團(tuán)首席數(shù)字官、技術(shù)總經(jīng)理康鵬舉說(shuō)道，“風(fēng)電作為高端制造業(yè)，必須借助數(shù)字化技術(shù)從傳統(tǒng)的、效率不高的制造模式轉(zhuǎn)型升級(jí)，建設(shè)企業(yè)數(shù)字化管理，發(fā)展數(shù)字化產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化服務(wù)模式，拓展出具有顛覆性的數(shù)字化創(chuàng)新業(yè)務(wù)模式。”

風(fēng)電的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，總體來(lái)說(shuō)可分為數(shù)字化風(fēng)場(chǎng)和數(shù)字化風(fēng)機(jī)兩個(gè)方面，之前我們聊過(guò)數(shù)字化風(fēng)機(jī)，現(xiàn)在再來(lái)聊聊數(shù)字化風(fēng)場(chǎng)。

首先，數(shù)字化風(fēng)場(chǎng)是風(fēng)電行業(yè)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品數(shù)字化的一種體現(xiàn)。一個(gè)典型的數(shù)字化風(fēng)場(chǎng)應(yīng)具備數(shù)字化風(fēng)機(jī)大腦的數(shù)字化風(fēng)機(jī)，包括狀態(tài)感知系統(tǒng)如智能終端/狀態(tài)監(jiān)測(cè)等，場(chǎng)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的控制，以及通過(guò)云平臺(tái)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程風(fēng)電資產(chǎn)的數(shù)據(jù)分析、管理及優(yōu)化。

數(shù)字化風(fēng)場(chǎng)與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)不可分割、相輔相成

除了需要數(shù)字化風(fēng)機(jī)作為基礎(chǔ)，構(gòu)建數(shù)字化的風(fēng)場(chǎng)還必須要擁抱工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。在聊數(shù)字化風(fēng)場(chǎng)前，先來(lái)簡(jiǎn)單地聊聊工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。

什么是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)?廣義來(lái)說(shuō)，它不應(yīng)該只是傳統(tǒng)意義上的網(wǎng)絡(luò)連接，而應(yīng)該是一個(gè)由機(jī)器與機(jī)器、機(jī)器與人構(gòu)成的生態(tài)系統(tǒng)。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的核心概念是需要實(shí)現(xiàn)機(jī)器上“云”，讓人與機(jī)器、機(jī)器與機(jī)器之間能夠互聯(lián)互通。智能機(jī)器設(shè)備在完成指令任務(wù)的同時(shí)，還能夠感知實(shí)時(shí)運(yùn)行環(huán)境及收集歷史狀態(tài)數(shù)據(jù)，在這個(gè)中間過(guò)程當(dāng)中會(huì)產(chǎn)生海量數(shù)據(jù)，就需要通過(guò)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)來(lái)進(jìn)行流動(dòng)，加以分析和應(yīng)用，最終實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)閉環(huán)，在最大程度上釋放機(jī)器與人的潛力。

所以說(shuō)，釋放潛力至關(guān)重要，而挖掘機(jī)器的潛力體現(xiàn)在挖掘數(shù)據(jù)的能力，因?yàn)檫@些數(shù)據(jù)涵蓋整個(gè)產(chǎn)品的生命周期，從市場(chǎng)、研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)維到產(chǎn)品的退役。只有讓各環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)之間產(chǎn)生了深度的融合，從縱向、橫向以及內(nèi)部進(jìn)行集成，機(jī)器才能進(jìn)行自適應(yīng)和自我管理，最終減少人工參與程度;同時(shí)，還能夠提高機(jī)器的性能和使用壽命。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)作為數(shù)字化時(shí)代的典型特征，其核心理念就是要將機(jī)器、數(shù)據(jù)和人深度融合。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的基石是極致的機(jī)器：性能極致、性價(jià)比極致、用戶體驗(yàn)極致。極致與智能的機(jī)器個(gè)體能夠相互連接，所組成的系統(tǒng)體現(xiàn)出指數(shù)效應(yīng)級(jí)的價(jià)值。而設(shè)計(jì)極致的機(jī)器需要相應(yīng)的數(shù)字化設(shè)計(jì)手段和工具，所以制造企業(yè)需要通過(guò)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)，以工匠的精神來(lái)進(jìn)行創(chuàng)造和設(shè)計(jì)能夠?yàn)榭蛻籼峁O致體驗(yàn)的智能設(shè)備。

數(shù)字化風(fēng)場(chǎng)必須實(shí)現(xiàn)海量數(shù)據(jù)的分布式處理

對(duì)于風(fēng)電行業(yè)來(lái)說(shuō)，要在互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代中構(gòu)建數(shù)字化智能風(fēng)場(chǎng)，就必須借助并應(yīng)用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)風(fēng)電行業(yè)大數(shù)據(jù)的有效治理。風(fēng)電行業(yè)數(shù)據(jù)量巨大，要做到數(shù)據(jù)的分布式處理，需要做到以下兩點(diǎn)：

第一，在風(fēng)機(jī)側(cè)建立具備高效數(shù)據(jù)管理與服務(wù)功能的智能終端，實(shí)時(shí)收集高、低分辨率數(shù)據(jù)，具備完善的邊緣計(jì)算能力，不僅滿足于傳統(tǒng)實(shí)時(shí)控制的需求，還將建立信息孤島之間的連接橋梁，將高級(jí)應(yīng)用(機(jī)器學(xué)習(xí)、人工智能等)在智能風(fēng)機(jī)端就地部署就地處理，讓風(fēng)機(jī)擁有會(huì)思考的“大腦”。

第二，廠級(jí)控制平臺(tái)需要比智能終端更強(qiáng)大的計(jì)算能力，以支持基于物理原理和大數(shù)據(jù)處理的實(shí)時(shí)控制算法，為用戶提供靈活的報(bào)表和高效的故障報(bào)警管理功能——集成CMS、風(fēng)功率預(yù)測(cè)等，滿足用戶對(duì)數(shù)字化風(fēng)場(chǎng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控。同時(shí)具備有功無(wú)功的實(shí)時(shí)閉環(huán)控制、頻率控制、光影控制、噪聲控制等核心技術(shù)元素，滿足國(guó)內(nèi)外日漸嚴(yán)苛的并網(wǎng)要求。只有整合機(jī)器、制造、業(yè)務(wù)、運(yùn)營(yíng)、運(yùn)維以及其它數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)形成閉環(huán)，才能為整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈創(chuàng)造價(jià)值。

PS：最后，一起來(lái)探討下數(shù)字化風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)原則，總體來(lái)說(shuō)需要涵蓋以下5個(gè)方面：