Google X的Makani風(fēng)機(jī)
近年來(lái)，風(fēng)電設(shè)備的智能化趨勢(shì)越來(lái)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(chǎng)管理平臺(tái)，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算技術(shù)，風(fēng)場(chǎng)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。互聯(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(chǎng)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(mén)Google X負(fù)責(zé)人對(duì)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(shí)收購(gòu)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(lái)就像一架風(fēng)箏飛在空中，通過(guò)高強(qiáng)超輕碳纖維繩索系在地面塔臺(tái)上。每架風(fēng)箏約25.6米長(zhǎng)，配有8個(gè)螺旋槳，發(fā)電容量為600kW。當(dāng)風(fēng)箏飛上空中后，會(huì)以在空中繞大圓圈的形式來(lái)推動(dòng)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(dòng)風(fēng)力渦輪機(jī)葉片來(lái)產(chǎn)生電力，地面的固定臺(tái)利用類(lèi)似于直升機(jī)螺旋槳的水平推動(dòng)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(kāi)始進(jìn)行大直徑的盤(pán)旋。空氣流動(dòng)通過(guò)風(fēng)力渦輪機(jī)葉片使之旋轉(zhuǎn)并產(chǎn)生電力，然后通過(guò)繩索傳送到地面的固定臺(tái)及相連的電網(wǎng)。
通常來(lái)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(huì)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(gè)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(lái)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(guó)環(huán)境條件判斷，每個(gè)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(lái)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(shí)也將更加智能化，“互聯(lián)網(wǎng)+風(fēng)電”將成為風(fēng)電未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。
風(fēng)電智能化趨勢(shì)明顯
今年，無(wú)論是國(guó)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(guó)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(wú)不釋放出風(fēng)電行業(yè)進(jìn)入穩(wěn)定增長(zhǎng)期的積極信號(hào)，再加上風(fēng)電上網(wǎng)電價(jià)下調(diào)的因素，國(guó)內(nèi)掀起了新一輪的風(fēng)電“搶裝潮”。在搶裝行情帶來(lái)風(fēng)電設(shè)備需求放量的同時(shí)，對(duì)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(bào)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(lè)道。
參考一些歐洲國(guó)家的做法，他們的風(fēng)機(jī)廠(chǎng)商每豎起一臺(tái)風(fēng)機(jī)，就好像建立了一個(gè)小型的數(shù)據(jù)中心。廠(chǎng)商通過(guò)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(shí)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(cè)，分析并提升投資者的資產(chǎn)回報(bào)率，并及時(shí)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(jí)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(chǎng)商還會(huì)統(tǒng)計(jì)自然環(huán)境產(chǎn)生的更大數(shù)據(jù)庫(kù)，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(lèi)型多種多樣，目前，變槳健康診斷、振動(dòng)監(jiān)測(cè)、葉片健康監(jiān)測(cè)、智能潤(rùn)滑、智能偏航、智能變槳、智能解纜、智能測(cè)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(dòng)風(fēng)機(jī)葉片時(shí)候，會(huì)給工作人員造成很大麻煩。隨著無(wú)人機(jī)、大數(shù)據(jù)、移動(dòng)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(huì)讓人類(lèi)對(duì)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(chǎng)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(huà)說(shuō)，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(chǎng)運(yùn)維，必將成為未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)。
