2022年冬奧會吸引全球目光，璀璨的燈光、光潔的賽道，甚至是機器人奉獻的美食，都令人贊不絕口。這一切都源于綠色電力的強大支撐。在綠色電力的家族中，風電始終扮演著主角的硬核身份。“張北的風”是如何點亮“北京的燈”，數字化風電系統將這一切盡收眼底，運籌帷幄之間，為綠色奧運保駕護航。
與奧運兩次結緣
北京作為唯一舉辦過夏季與冬季奧運會的國際大都市，其綠色辦奧理念一脈相承。新疆金風科技股份有限公司（下稱“金風科技”）作為全球清潔能源和節能環保領域的領跑企業，兩次與奧運結緣。早在2008年，金風科技的33臺1.5MW風電機組即矗立在北京官廳風電場，為北京奧運場館20%的電力供應提供了綠色保障。14年來，仍以每年約1億千瓦時的發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，金風科技憑借奧運合作經驗與自身穩固發展的優勢，成為張家口可再生能源示范區新能源高端裝備制造標桿企業，以更大的規模，更廣泛的合作，擁抱綠色奧運。數字化技術如春風一樣，更全面滲透于風電機組、風電場管控、電網接入等方面，正可謂“善戰者無赫赫之功”。
數字化讓預測更精準
幾時來風？幾時風停？風力多大？能發多少風電？奧運綠電對電網的安全性和穩定性提出了更高要求，需要更加精準地預測天氣、風功率、發電量。面對風電行業的技術難點，金風科技與中國氣象局、美國國家大氣研究中心、歐洲中期天氣預報中心等權威氣象機構合作，借助覆蓋全國的高密度測風網絡，實時獲取千余座測風塔及萬余臺機組測風數據。憑借海量的權威預測數據及實測數據融合，結合上百種算法模型，將風功率預測準確率由82%提高到87%。看似不起眼的5個百分點，難度卻相當之大，其價值也更加凸顯。以西北一座10萬千瓦的風電場為例，在現行標準下，預測準確率每提高1%，僅考核費用一項即可為業主全年節約約18萬元。強大的預測能力既可以滿足電網對于波動性和間歇性風電的更優調度，提升電網對風電的消納水平，還可以使風電出力與用電負荷更好的匹配，從而保障奧運綠色電力的安全穩定供應。
數字科技武裝智能風機
與夏季奧運會相比，冬奧會中賽場的制冰造雪等工作產生更多碳排放。中國風電行業不斷取得的技術突破，使得為奧運提供容量更大、可靠性更高、更加智能的創新產品成為可能。
新時期的風電機組武裝了更多的數字黑科技，每臺機組配置200+智能感知裝置，300+設備失效預警模型，元件級在線實時監控，毫秒級自動控制及安全保障，可采集最小顆粒度的數據，實現發電機組7×24小時的安全運行平臺與動態健康管理。可以說，借助這智能設備，風電機組有了“千里眼”“順風耳”，即便相隔百里，它的一舉一動盡在掌控之中。據悉，金風科技為張北可再生能源示范項目提供智能風電機組近260臺，裝機容量近80萬千瓦，年發電量合計超過21.75億千瓦時，合作伙伴包括京能集團、三峽能源、協和新能源、特變電工新能源、華電冀北新能源、大唐新能源等多家企業。此外，金風科技還自建了張北兩面井天潤平價項目，20臺2.5MW智能風電機組于2021年10月順利并網，年發電量可達1.8億千瓦時。
數字科技武裝的智能風電機組使冬奧大規模使用風力發電成為可能，僅計算金風科技的裝機數據，為2022冬奧供電的風電裝機量達到2008奧運會的16倍以上。
在為張北可再生能源示范項目供應風電機組的同時，金風科技提供的新型集控中心方案成功中標并高標準交付京能集團“京能（張家口）綠電集控中心”建設項目，打造“綠色奧運”“數字風電”綜合運營管理平臺，實現京能張家口區域4個風電場共計289臺風電機組、107.5萬千瓦風電集群的數字化管理，發揮集中監控、運營管理、應急指揮的一體化協同管理作用。實現風電場“無人值班、少人值守”、區域共享檢修團隊、統籌物資管理的運營模式。
“綠電控制中心相當于4個風電場的中樞神經，以往4個風電場需要4個升壓站、4個中央監控室，且無法實現信息共享。基于數字化和電網安全的需求，我們將這些風電場的管理集中到一個平臺上。不但節省了人力成本支出，運營成本也降低了20%以上，運行工作人均勞效提升30%。發掘并主動探知發電潛能5%以上，釋放更多機組的資產效能。有效提升了風電場資產運營質量、安全與經濟效益。”金風科技全資子公司——北京金風慧能技術有限公司軟件及數據產品線總監馬輝向《風能》表示。
軟件系統只是一個工具，要真正實現數字化、產生價值，進而釋放業務潛力，必須充分融合客戶現有的管理端。從前期的咨詢策劃，到統一采集數據標準，梳理各自的管理體系，并由此上溯至生產管理體系都要一一對接。其最直接的效果是在管理上實現數據的標準化、透明化，可用于更多精準的評估、設計評價指標等。馬輝向記者解釋道：“這項工作花費了大量精力，因為每臺風電機組都有數百個采集點。經過反復溝通梳理，借助這項工作，京能集團也在全國風電項目中建成了企業內部統一的設備數據指標體系，管理水平得到很大提高。”
值得一提的是，這套集控中心管理系統是金風科技在其上百套集控中心管理系統基礎上的“升級”版，目前技術已經迭代到第三代。依托新的技術手段，風電場運維管理模式更加高效。專業人員也將逐漸集中于中心，為現場的運維人員提供專業的線上指導。未來，現場運維人員通過佩戴AR眼鏡，即可獲得線上專業的工作指導，進而完成現場的作業任務。在冬奧會之后，不停旋轉的風電機組將持續為北京地區輸送清潔能源，服務“雙碳”目標。“而數字化風電也將發揮更大價值。”馬輝認為，“一是精細化運營，數據驅動透視成本結構，并通過主動技術監督動態管理價值損失與資產潛能，為投資商帶來更多收益回報。例如基于數字化開發的售電輔助交易軟件，能夠幫助企業在電力現貨交易中實現最大價值。二是通過對數據的深度挖掘，將價值鏈延展至風電投資保險、采購、財務、人員績效、生產管理等全產業鏈生態中，提高資產運營與價值轉化效率。”“更快、更高、更強、更團結”，在助力北京2022年冬奧會首次實現100%綠色電能供應的目標中，金風科技與開發企業協同創新，同樣詮釋著奧林匹克精神。
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