Google X的Makani風(fēng)機(jī)
近年來，風(fēng)電設(shè)備的智能化趨勢越來越明顯。尤其是隨著一些科技巨頭的加入，利用智能風(fēng)機(jī)和智慧風(fēng)場管理平臺，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)、云計算技術(shù)，風(fēng)場的一切數(shù)據(jù)和運(yùn)轉(zhuǎn)情況全部可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控?；ヂ?lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)的思維，正在逐漸滲透到風(fēng)電設(shè)備制造和風(fēng)電場運(yùn)維當(dāng)中。
科技巨頭谷歌涉足風(fēng)電行業(yè)
日前，科技巨頭谷歌公司的產(chǎn)品研究部門Google X負(fù)責(zé)人對外表示，他們研發(fā)的“發(fā)電風(fēng)箏”有望在4月正式飛天。
據(jù)了解，谷歌在2013年時收購了風(fēng)力發(fā)電創(chuàng)業(yè)公司Makani，宣布將涉足風(fēng)電，制造“發(fā)電風(fēng)箏”。據(jù)Google X實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人Astro Teller介紹，他們研發(fā)的名為“Makani”的風(fēng)力渦輪機(jī)看起來就像一架風(fēng)箏飛在空中，通過高強(qiáng)超輕碳纖維繩索系在地面塔臺上。每架風(fēng)箏約25.6米長，配有8個螺旋槳，發(fā)電容量為600kW。當(dāng)風(fēng)箏飛上空中后，會以在空中繞大圓圈的形式來推動風(fēng)力渦輪發(fā)電，風(fēng)箏最高可上升至約426米的高度。
據(jù)悉，風(fēng)箏風(fēng)電機(jī)主要靠帶動風(fēng)力渦輪機(jī)葉片來產(chǎn)生電力，地面的固定臺利用類似于直升機(jī)螺旋槳的水平推動器放飛風(fēng)箏風(fēng)電機(jī)。當(dāng)風(fēng)箏飛到有穩(wěn)定風(fēng)速的海拔高度，就開始進(jìn)行大直徑的盤旋。空氣流動通過風(fēng)力渦輪機(jī)葉片使之旋轉(zhuǎn)并產(chǎn)生電力，然后通過繩索傳送到地面的固定臺及相連的電網(wǎng)。
通常來講，地表高度越高，氣流穩(wěn)定的風(fēng)速也越大，發(fā)電效果也會更好。但在現(xiàn)實(shí)中，固定式風(fēng)機(jī)很難在高海拔地區(qū)進(jìn)行建設(shè)。Astro Teller表示，谷歌選擇用“發(fā)電風(fēng)箏”的方式也正是這個原因，而迎風(fēng)發(fā)電的Makani也可以做到隨著風(fēng)向選擇最合適的角度來捕捉風(fēng)能。此外，這種“發(fā)電風(fēng)箏”的制作成本也大幅降低，所需材料僅為傳統(tǒng)風(fēng)機(jī)的10%。若依照美國環(huán)境條件判斷，每個發(fā)電風(fēng)箏所產(chǎn)生的能量比傳統(tǒng)風(fēng)機(jī)還多50%。
我們可以想象一下，當(dāng)現(xiàn)代的風(fēng)電機(jī)有了互聯(lián)網(wǎng)巨頭的參與，也意味著未來風(fēng)電將可以做到飛天遁地，玩轉(zhuǎn)大數(shù)據(jù)，穿越互聯(lián)網(wǎng)，利用一切手段盡可能地節(jié)能，同時也將更加智能化，“互聯(lián)網(wǎng)+風(fēng)電”將成為風(fēng)電未來的發(fā)展趨勢。
風(fēng)電智能化趨勢明顯
今年，無論是國家層面密集發(fā)布促進(jìn)風(fēng)電、光伏等清潔能源發(fā)電的政策，還是國家能源局《關(guān)于做好2015年風(fēng)電并網(wǎng)和消納有關(guān)工作的通知》，無不釋放出風(fēng)電行業(yè)進(jìn)入穩(wěn)定增長期的積極信號，再加上風(fēng)電上網(wǎng)電價下調(diào)的因素，國內(nèi)掀起了新一輪的風(fēng)電“搶裝潮”。在搶裝行情帶來風(fēng)電設(shè)備需求放量的同時，對于風(fēng)電機(jī)組性能和技術(shù)水平也提出了更高要求。尤其是今年政府工作報告提出“互聯(lián)網(wǎng)+”后，風(fēng)電智能化也正被業(yè)內(nèi)津津樂道。
參考一些歐洲國家的做法，他們的風(fēng)機(jī)廠商每豎起一臺風(fēng)機(jī)，就好像建立了一個小型的數(shù)據(jù)中心。廠商通過收集風(fēng)電機(jī)組的發(fā)電指標(biāo)、關(guān)鍵零部件的實(shí)時運(yùn)行參數(shù)、此前十年的氣象資料等數(shù)據(jù)，在這些數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上綜合作出判斷和預(yù)測，分析并提升投資者的資產(chǎn)回報率，并及時反饋到研發(fā)和運(yùn)維領(lǐng)域，為下一代產(chǎn)品的改進(jìn)和升級提供參考。除了風(fēng)機(jī)設(shè)備本身產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，有實(shí)力的風(fēng)機(jī)廠商還會統(tǒng)計自然環(huán)境產(chǎn)生的更大數(shù)據(jù)庫，即包含風(fēng)和地形在內(nèi)的環(huán)境數(shù)據(jù)，繪制出一張風(fēng)資源分布地圖。
在設(shè)備方面，風(fēng)電機(jī)組的控制類型多種多樣，目前，變槳健康診斷、振動監(jiān)測、葉片健康監(jiān)測、智能潤滑、智能偏航、智能變槳、智能解纜、智能測試都將是風(fēng)機(jī)智能發(fā)展的方向。
此外，智能化風(fēng)電還有利于設(shè)備的后期維護(hù)。由于風(fēng)機(jī)通常都“體型巨大”，在日常維護(hù)中需要高空作業(yè)，尤其是在風(fēng)力驅(qū)動風(fēng)機(jī)葉片時候，會給工作人員造成很大麻煩。隨著無人機(jī)、大數(shù)據(jù)、移動智能設(shè)備等最新的技術(shù)成果在風(fēng)電設(shè)備上得以應(yīng)用，會讓人類對于風(fēng)電的控制變得更加得心應(yīng)手。
而隨著風(fēng)電智能化的發(fā)展，風(fēng)機(jī)廠商的收益也有望進(jìn)一步提高。當(dāng)風(fēng)機(jī)采用智能一體化的解決方案后，將大幅提高風(fēng)機(jī)的可靠性和可用率、增加電量產(chǎn)出，降低成本。換句話說，將互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)的思維應(yīng)用于風(fēng)電設(shè)備制造和風(fēng)電場運(yùn)維，必將成為未來發(fā)展的趨勢。
