风电企业如何实现零停机巡检?这份智能方案请收好

一、全球-中国风电市场概况

全球陆上风电开发集中在中国、欧洲和美洲,海上风电开发集中在中国和欧洲。

风电企业如何实现零停机巡检?这份智能方案请收好_第1张图片

当前,我国是毫无疑问的全球风电第一大国。

2月24日,《2024年中国风电吊装容量统计简报》发布,全国新增风电吊装容量达8699万千瓦,同比增长9.6%,陆上风电占比超93%。

与此同时,风电降本、产能过剩与技术趋同在一定程度上让风电价格战愈发激烈。

风电市场从无限扩张逐渐转向扩张与存量运维并存的时代。

《中国风电后市场发展报告2024》的数据显示,2024年中国陆上风电后市场总体容量约570亿元,其中风电场及输变电运维168亿元,风电机组运维166亿元,备品备件及耗材130亿元,机组大部件保障及运营保险106亿元。

二、十年风电大发展,叶片质量问题成遗留老大难

机组大型化等因素推动风电降本,新兴经济体有望成为全球风电高增速市场,未来十年需求持续释放。虽然风电市场利好因素只增不减,但风机问题频发,风电场运维风险重重。

按照国家能源局发布的历年风电并网装机数据来看,截至2024年底,在役10年的风电机组约9637万千瓦、运行超15年的风电机组约2581万千瓦。一些老旧风机的发电性能差、故障率高,安全隐患多等问题,已经成为困扰风电投资运营方的一大难题,尤其是一批备件为定制或进口件的风机机组设备,将是风电后服务市场重点升级改造的领域之一。

根据已有资料显示,风电机组整机制造成本中,叶片制造成本占比超过30%;总运维质量损失成本中,叶片质量损失成本占比超过50%。除此之外,吊装成本占比超过50%,海上风电场可能超过70%。

而根据业内仿真分析:

若断裂质量超过叶片总质重的60%,整机即存在运行安全风险。

叶片质量问题占比最高的环节是生产和装配。

随着装机容量越来越大,叶片发展超长、造价高,叶片设计及生产流程的难度大,易受损伤。一旦叶片缺陷未及时识别,带病运行容易影响机组气动性能,降低风机捕风性能与效益响经济效益。

叶片损毁带来超高维修成本,或者带来整机损坏危险,及时发现缺陷可达到低成本维修。

风机高度一般在百米左右,传统的人工巡检需保持高度集中的精神,工作量大,巡检频率低,且巡检时间受天气因素影响,作业标准不一,容易造成遗漏,巡检效率不高。而且,因人工巡检的安全性差,其带来的隐形巡检成本其实是最高的。

当前,风机巡检有多重复合巡检手段,声音探测、无人机都是其中的代表,但通过传感器探测仅能够探测内部损伤,监测缺陷类型单一,设备部署难度大,设备成本高。而无人机网上“炸机”事故频发,其检测可靠性与设备隐形“炸机、丢机”风险同样令风电场运维压力倍增。

BOSMA博冠是中国最早进行8K摄像机设计研发生产的一批企业,拥有丰富的超高清影像采集技术储备,这几年来,BOSMA博冠针对风机叶片缺陷算法不断进行深化,结合旗下全球首款也是当前唯一一款8K+5G+AI智能云台摄像机进行融合应用,打造出行业首个8K超高清级别的风机叶片巡检方案。

三、8K超高清级别的风机叶片巡检方案

接下来,简要描述一下这一方案的具体情况。

智能巡检第一步:

通过360度云台扫描,算法识别出风机塔筒和叶片轮廓,结合定位系统,锁定目标风机。

智能巡检第二步:

锁定目标风机后,摄像机自动规划路径,开始逐次对叶片表面巡检,当前风机巡检结束后自动转向第二台风机巡检,以此循环作业。

智能巡检第三步:

通过对叶片表面细节逐一进行巡检,发现鼓包、污渍、掉漆、雷击、断裂等多种故障,系统识别在后台弹窗告警。

多台博冠8K智能云台摄像机假设于风电场风机顶舱位置,7X24H常态化主动巡检,超高清AI技术检测,对叶片表面污渍、缺陷、破损进行故障分类,自动预警,后端统一平台运维,可视化数据分析看板,所有风场风机运行情况清晰明了。

数据可视大屏可以总览全局,实时动态监控所有风场、风机缺陷故障情况。数据看板可以将所管辖风电场定位并纳入统一监管,跟进辖区内每一个风电场实时状态。对于同一风场内多机位摄像机同步监控管理,实时查看监控画面。

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