當(dāng)前，隨著預(yù)防全球變暖已經(jīng)成為全球共識(shí)，利用清潔能源替代化石能源的“能源革命”也已經(jīng)在全球范圍內(nèi)加速普及，各國都在加速布局新能源領(lǐng)域以便更快、更好地完成能源轉(zhuǎn)型。風(fēng)電作為清潔能源的重要組成部分，以其分布范圍廣、技術(shù)與產(chǎn)業(yè)化程度高的特性，成為全球新能源領(lǐng)域中增長最快行業(yè)。根據(jù)全球風(fēng)能協(xié)會(huì)GWEC公布的數(shù)據(jù)顯示，全球風(fēng)電新增裝機(jī)容量2020年便達(dá)到93GW，相對(duì)于2019年增長了52.96%。
就在產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的同時(shí)，一些問題也逐漸顯現(xiàn)。眾所周知，風(fēng)電建設(shè)是一個(gè)“隨風(fēng)而落”的工程項(xiàng)目。由于高塔座加上長扇葉可觸及更高空的穩(wěn)定風(fēng)力，為了充分利用風(fēng)能，風(fēng)力發(fā)電塔正往塔座越來越高、扇葉越來越長的方向發(fā)展。我國擁有全亞洲最高的風(fēng)電塔，位于平頂山魯陽風(fēng)電場，高達(dá)170米，葉輪直徑長達(dá)155米。面對(duì)這類大型風(fēng)電塔，如何安全高效運(yùn)維往往成為產(chǎn)業(yè)痛點(diǎn)。
風(fēng)機(jī)故障帶來的損失是極高的，有時(shí)遇到發(fā)電機(jī)、齒輪箱等核心部件損壞，可能需要廠家重新生產(chǎn)，耽擱一兩個(gè)月的時(shí)間，每天最多可能損失8萬度電的收入。然而，傳統(tǒng)的風(fēng)電運(yùn)維模式必須通過吊籃、蜘蛛人、望遠(yuǎn)鏡等等人工直接參與的模式進(jìn)行運(yùn)維。由于風(fēng)電塔塔座高、扇葉長致使風(fēng)電塔在傳統(tǒng)人工運(yùn)維的場景下充滿危險(xiǎn)，在查找問題的過程中，維修人員會(huì)面臨墜落、觸電的風(fēng)險(xiǎn)。像上文提到的我國170米亞洲最高風(fēng)電塔，雖然電梯可以直達(dá)150米的高處，但剩下的20米仍需要工作人員手腳并用爬上去，工作安全依然不容小覷。
鑒于“安全隱患”的影響，傳統(tǒng)風(fēng)電運(yùn)維模式對(duì)正在高速發(fā)展的風(fēng)電行業(yè)帶來了更為深遠(yuǎn)的發(fā)展隱憂。“由于工作環(huán)境危險(xiǎn)，現(xiàn)在已經(jīng)沒有年輕人愿意進(jìn)入風(fēng)電運(yùn)維領(lǐng)域了。”沒有年輕人進(jìn)入，這已經(jīng)成為業(yè)界對(duì)于風(fēng)電維修主要靠人的傳統(tǒng)風(fēng)電運(yùn)維模式未來發(fā)展的判斷共識(shí)。為了不讓風(fēng)電運(yùn)維成為風(fēng)電行業(yè)發(fā)展的“絆腳石”，影響我國碳中和的發(fā)展目標(biāo)，利用技術(shù)和產(chǎn)品來替代人力，發(fā)展新的運(yùn)維模式，成為行業(yè)關(guān)注的重點(diǎn)。
如何能夠在減少人工實(shí)地參與的同時(shí)，完成對(duì)風(fēng)電塔的巡檢以及維修，在風(fēng)電大規(guī)模發(fā)展的當(dāng)下成為風(fēng)電產(chǎn)業(yè)進(jìn)一步優(yōu)化自身發(fā)展的關(guān)鍵。對(duì)此，不少業(yè)內(nèi)人士將尋找解決方案的目光投向了“無人機(jī)”領(lǐng)域。
近年來，隨著衛(wèi)星定位系統(tǒng)的成熟、電子與無線電控制技術(shù)的改進(jìn)，商用無人機(jī)行業(yè)進(jìn)入快速發(fā)展階段。由于無人機(jī)具有高空靈活且不受地形限制的優(yōu)點(diǎn)，在巡邏、巡檢等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，也讓該領(lǐng)域的智能化與高效化得到了提升。如今的專業(yè)化無人機(jī)已經(jīng)從最初的短時(shí)間、非連續(xù)以及需要人為干預(yù)的場景，轉(zhuǎn)化到連續(xù)、非人工干預(yù)的應(yīng)用場景之中。針對(duì)風(fēng)電塔建設(shè)所在地一般遠(yuǎn)離市區(qū)，環(huán)境條件比較艱苦，不適宜維護(hù)人員長期駐扎，維護(hù)成本相對(duì)較高的特性。無人機(jī)對(duì)風(fēng)電的巡檢，較強(qiáng)的契合了場景需求，解決了風(fēng)電運(yùn)維的痛點(diǎn)。
當(dāng)下在風(fēng)電產(chǎn)業(yè)規(guī)模的快速發(fā)展的進(jìn)程下，資本市場也發(fā)現(xiàn)無人機(jī)對(duì)風(fēng)電發(fā)展帶來的推動(dòng)作用。就在今年5月，一家以無人機(jī)技術(shù)為核心，以風(fēng)電智能巡檢及風(fēng)電后運(yùn)維為主要市場的技術(shù)研發(fā)公司SkySpecs完成8000萬美元D輪融資，投資方有包括高盛、Statkraft Ventures等全球知名投資機(jī)構(gòu)。據(jù)了解，SkySpecs使用自主研發(fā)的軟硬件解決方案，可通過無人機(jī)從高空監(jiān)測渦輪風(fēng)機(jī)葉片的健康狀況。該公司負(fù)責(zé)人表示，目前北美約45%的風(fēng)機(jī)葉片受到SkySpecs檢測維護(hù)。
海外的發(fā)展尚且如此，國內(nèi)的發(fā)展更是不可小覷。目前，我國是全球最大的風(fēng)電市場，年新增裝機(jī)、累計(jì)裝機(jī)均位列世界第一。根據(jù)國家能源局發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，2021年全國風(fēng)電并網(wǎng)裝機(jī)容量突破3億千瓦，在役風(fēng)電機(jī)組數(shù)量超15.5萬臺(tái)，較2016年底實(shí)現(xiàn)翻番。巨大的風(fēng)電裝機(jī)容量，提振了風(fēng)電運(yùn)維市場的發(fā)展?jié)摿ΑＧ罢皵?shù)據(jù)研究院在《中國風(fēng)電運(yùn)維市場前瞻與商業(yè)模式創(chuàng)新分析報(bào)告》中，預(yù)測2025年中國風(fēng)電運(yùn)維市場將超過300億元。
隨著在役風(fēng)電存量規(guī)模逐步擴(kuò)大，為了保障風(fēng)電持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。2021年12月，國家能源局出臺(tái)《風(fēng)電場改造升級(jí)和退役管理辦法》為風(fēng)電場的運(yùn)維、技改升級(jí)將為我國風(fēng)電運(yùn)維市場提供了巨大的機(jī)遇和政策支持。如同，SkySpecs在北美地區(qū)的發(fā)展，中國也需要無人機(jī)在風(fēng)電運(yùn)維領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用案例。
在市場需求與政策導(dǎo)向的共同驅(qū)動(dòng)下，我國也出現(xiàn)一批針對(duì)風(fēng)電運(yùn)維的無人機(jī)公司。而在這些公司中，擴(kuò)博智能以其“軟件+硬件”的風(fēng)機(jī)葉片巡檢模式，成為行業(yè)關(guān)注的重點(diǎn)。針對(duì)風(fēng)機(jī)葉片維護(hù)曾經(jīng)危險(xiǎn)的蜘蛛人作業(yè)方式，擴(kuò)博智能提出以人工智能技術(shù)為基礎(chǔ)，完整的風(fēng)機(jī)葉片智能運(yùn)維解決方案——通過無人機(jī)對(duì)風(fēng)機(jī)葉片進(jìn)行自動(dòng)拍攝檢查，并搭建完整的后臺(tái)系統(tǒng)對(duì)于無人機(jī)拍攝畫面進(jìn)行智能分析，為風(fēng)力企業(yè)提供有關(guān)風(fēng)機(jī)葉片健康狀況的數(shù)據(jù)報(bào)告，高效保障風(fēng)電企業(yè)的運(yùn)行。
據(jù)悉，擴(kuò)博智能已申請(qǐng)并獲得150余項(xiàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)項(xiàng)目。截至2021年7月，擴(kuò)博智能已服務(wù)500+個(gè)風(fēng)場，商業(yè)交付14000+臺(tái)風(fēng)機(jī)，安全飛行時(shí)間達(dá)到10000+小時(shí)。目前擴(kuò)博智能的相關(guān)服務(wù)已經(jīng)在中國、北美、歐洲、東南亞等國家和地區(qū)落地，在我國近 3000 個(gè)風(fēng)場里，擴(kuò)博智能已服務(wù)超過 500 個(gè)風(fēng)場，覆蓋率已達(dá)到 20%，海外覆蓋近 30 個(gè)國家，50 多個(gè)風(fēng)場。其中，與歐洲最大的風(fēng)電集團(tuán)之一西門子歌美颯和風(fēng)電運(yùn)維商GEV達(dá)成深度戰(zhàn)略合作，以創(chuàng)新科技推動(dòng)全球風(fēng)機(jī)葉片運(yùn)維市場數(shù)字化升級(jí)。
當(dāng)前在全球無人機(jī)風(fēng)電運(yùn)維領(lǐng)域，除了美國SkySpecs，側(cè)重于海上風(fēng)電設(shè)施、石油管道的巡檢的英國公司Cyberhawk和Sky-Futures，國內(nèi)有專攻無人機(jī)電力巡線的中飛艾維，從自動(dòng)機(jī)場切入泛巡檢領(lǐng)域的復(fù)亞智能等等。因?yàn)楣I(yè)巡檢的場景很多，提供自動(dòng)化巡檢服務(wù)的企業(yè)目前主要還在細(xì)耕場景化應(yīng)用以及細(xì)分市場教育的階段，整個(gè)市場依然處于開拓的“藍(lán)海”時(shí)期。
相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示，到2050年，風(fēng)電在全球新能源領(lǐng)域占比將達(dá)到26%，而隨著風(fēng)機(jī)越來越龐大、使用年限越來越長，風(fēng)機(jī)后運(yùn)維難度也越來越大。尤其是對(duì)于我國，風(fēng)機(jī)后運(yùn)維市場潛力巨大，通過數(shù)字化新的能源服務(wù)手段介入進(jìn)行后運(yùn)維風(fēng)機(jī)全生命周期管理迫在眉睫。通過利用包括無人機(jī)在內(nèi)的數(shù)字化運(yùn)維新模式，將從根本上解決我國風(fēng)電發(fā)展的“痛點(diǎn)”，助力實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)，構(gòu)建低碳、安全高效的能源體系。
評(píng)論