风电零距离|机器狗巡检、机器人值守!新能源场站无人化如何破解 “人效 + 安全” 难题

2025-09-19 09:21:13 来源:华夏时报
        【每日科技网】

  全球能源转型浪潮下,清洁能源需求与日俱增,风力发电作为成熟且可持续的能源选择,在整体能源结构中的重要性持续提升。在风电行业规模化扩张与能源转型加速推进的当下,智能化已成为突破行业发展瓶颈、实现高质量增长的核心驱动力。

  近日,《华夏时报》记者实探三峡能源宁夏同利第三风电场(下称 “同利第三风电场”)—— 这座由三峡能源(600905.SH)与金风科技(002202.SZ)联合打造的项目,已实现全场无人化运营,成为新能源场站智能化转型的鲜活样本。

  无人化破局:机器替人解 “人效 + 安全” 两大痛点

  “当前无人化模式主要解决两大核心痛点:一是人员效率与成本问题,二是作业安全问题。” 金风慧能副总经理马辉向记者直言。数据显示,理想状态下,若某区域布局 5 座 5 万千瓦风电场,经 L3 级无人化改造后,全域可比传统人工场站节省 20 人,人机效能可提升至 1.67 万千瓦 / 人,人力成本与管理压力显著降低。

  宁夏的 “先天优势” 为这一模式落地提供了土壤。作为中国西北腹地的风能富集区,宁夏年平均风电利用小时数约 2000 小时,沙漠、戈壁等未利用土地为风电布局提供了广阔空间,更是全国首个新能源综合示范区 ——2024 年其新能源利用率达 96.3%,连续 6 年居西北第一。更关键的是,宁夏作为全国唯一 “国家算力枢纽节点 + 新型互联网交换中心” 双中心省份,2025 年 7 月印发的《“人工智能 +” 行动方案(2025—2027 年)》明确提出,聚焦新能源产业推动 AI 应用,目标 2027 年规上工业企业 AI 技术应用覆盖率超 50%,为 “新能源 + AI” 融合提供了政策支撑。

  行业需求则成为转型的 “催化剂”。马辉透露,随着新能源装机规模持续扩大,一线运维人员供给已难以匹配需求增长,技术替代成为必然选择。目前,三峡能源已在部分区域开展示范后,正在多省份推进小规模试点;海上风电领域也已有企业跟进尝试,无人化模式正从 “单点示范” 向 “多点渗透” 扩散。

  现场直击:300 台智能设备撑起 7 万千瓦场站 “无人值守”

  记者走进同利第三风电场 110 千伏升压站,看不到传统场站里穿梭巡检的运维人员,取而代之的是机器狗、轨道机器人、无人机组成的 “智能运维天团”。“这座 7 万千瓦的场站,传统模式下至少需要 10 人值守,现在完全靠智能设备实现无人化运营。” 三峡能源宁夏分公司利通片区副检修长李旭强介绍。

  据了解,该升压站部署了近 300 台智能设备,覆盖全场 5000 多个巡检点位 —— 而这些设备并非 “即插即用”,而是三峡能源、金风科技及产业链伙伴通过算法优化、机器学习等技术,改造升级的工业级专用设备,精准适配风电场景需求。

  “机器狗每天 8 点半‘上班’,11 点完成首轮巡检;晚上 9 点再重复一次流程。轨道机器人 9 点启动,巡检时长 4 小时;无人机则按预设航线灵活作业,没有固定时间。” 李旭强拆解了 “智能团队” 的工作节奏:

  机器狗负责主变区域,通过高清摄像头与 AI 算法识别套管状态、油位、表计数据,快速匹配故障特征并智能报警;

  轨道机器人沿悬吊轨道移动,精准捕捉设备运行参数,完成仪表读数与状态记录;

  无人机自主起飞后,实时监测风速、雨量及风机外观,通过算法识别发热、鸟窝搭建等潜在风险,实现 “空中巡查无死角”。

  智能化改造的成效立竿见影。“通过‘人机协同’实现无人化升级后,场站年巡检工时减少超 3000 小时,安全性提升 3—5 倍,综合人效提高超 27%。” 三峡能源宁夏分公司总经理助理张特明给出了一组硬核数据。

  瓶颈与趋势:定制化降本 + 分步推进,AI + 能源未来可期

  不过,智能设备要成为风电场景的 “标配”,仍需跨越 “成本关”。马辉坦言,当前所用设备多从通用场景改造而来,存在功能冗余问题 —— 部分为通用场景设计的功能在风电运维中无用武之地,推高了硬件成本。“未来随着定制化设备研发,冗余功能将被剥离,硬件成本有望大幅下降。”

  从行业全局看,“AI + 能源” 的融合已是确定性趋势。国家能源局数据显示,截至 2025 年 7 月底,我国可再生能源发电总装机达 21.71 亿千瓦,占全国电力总装机近六成;发电量 2.18 万亿千瓦时,同比增长 15.2%,占全国总发电量近四成。规模化发展下,精益化运维成为提质增效的关键,而智能化正是核心路径。

  政策与企业的布局形成了 “同频共振”。2025 年 9 月 8 日,国家发展改革委、国家能源局联合发布《关于推进 “人工智能 +” 能源高质量发展的实施意见》,明确 2027 年初步构建能源与 AI 融合创新体系,2030 年相关技术与应用达世界领先水平。企业层面,三峡能源已于 2025 年 7 月发布行业首部《智能场站规范化建设推广白皮书》,系统规划智能场站的架构、方案与路径,并已在宁夏、甘肃、青海同步开展试点,其中甘肃试点聚焦光伏领域。

  “新能源与 AI 的融合不是一蹴而就的,需要分步推进。” 马辉指出,目前行业优先选择标准化程度高的场景突破 —— 比如升压站,其运行标准明确、巡检流程统一,是成熟且优先级高的切入点;而风机场景因设备分散、机型差异大、叶片等隐蔽部位检查难度高,技术适配难度更大,需待升压站场景技术成熟、成本可控后,再逐步拓展。

  随着技术迭代与成本下降,无人化运维正从 “可选项” 变为 “必选项”,为新能源产业高质量发展注入智能动能。

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