氢能源强势崛起, 万亿赛道呼之欲出!
中国在绿色低碳循环发展产业体系是领跑的,如果氢气产业链也达成光伏一样的高水平,垄断全球设备,那么中国就会领先这个时代
新华社报道:11月下旬,北京初冬的寒意难掩氢能源市场的火爆。在延庆区延庆镇庆园街919路公交总站,加氢站员工正在将氢气注入新能源大巴车。这是中国石化最新建成的一座加氢站。
在政策推动下,氢产业站上风口。业内人士透露,氢能顶层设计文件有望在近期出台。中国证券报记者调研发现,化石能源制氢是我国主要制氢来源,占比六成以上,但其存在高碳排放量的“灰氢难题”。伴随清洁能源产业快速发展,电解水制“绿氢”迎来曙光。
政策鼎力支持
“延庆区还有两座加氢站正在抓紧建设,加上此前建成投产的中国电力中关村延庆加氢站以及距庆园街约5公里的北京石油王泉营加氢站,5座加氢站将共同承担冬奥会的氢能保障工作,届时可实现日加注氢气6.2吨。”上述加氢站负责人介绍,庆园街加氢站每天可为80辆12米公交巴士提供加氢服务,日供氢能力可达1500公斤。
中国石化董事长马永生告诉中国证券报记者,公司将氢能作为新能源核心业务加速发展,未来五年初步计划总投资超过300亿元。“十四五”期间,中国石化规划建设加氢站1000座,加氢服务能力达到20万吨/年。中国石化拥有3万座加油站,拥有发展氢能业务的网络优势。
政策推动充电、加氢等设施建设,引导鼓励氢燃料电池产业发展。同时,为深入打好污染防治攻坚战,将实施清洁柴油车(机)行动,推动氢燃料电池汽车示范应用,有序推广清洁能源汽车。
11月18日,交通运输部印发《综合运输服务“十四五”发展规划》,提出加快充换电、加氢等基础设施规划布局和建设。北京、山东等地纷纷出台氢能产业发展规划及实施方案,并制定了具体建设目标。根据《北京市氢能产业发展实施方案(2021-2025年)》,2025年前培育10家至15家具有国际影响力的产业链龙头企业,京津冀区域累计实现氢能产业链产业规模1000亿元以上。
中国氢能联盟数据显示,到2025年我国氢能产业产值将达1万亿元,氢气需求量将接近6000万吨,实现二氧化碳减排约7亿吨。
氢能被认为是极具发展前景的二次能源,具有清洁低碳、高热值、高转化率等优势。发展氢能对于能源领域节能减排、深度脱碳、提高利用效率意义重大。氢能产业链涉及广泛,包含上游制氢、中游储运及下游应用等环节。
发展“绿氢”成共识
在宝丰能源光伏制氢工厂,标有“绿氢H2”“绿氧O2”的大型储气罐在阳光下矗立,车间里多个氢分离器、氢气纯化装置有序排列,而距离工厂1公里的地方一片片光伏发电板镶嵌在旷野里。
宝丰能源氢能项目负责人王箕荣告诉中国证券报记者,成片的光伏发电板组成20万千瓦光伏发电装置,加上产能为每小时2万标方氢气的电解水制氢装置,共同组成宝丰能源氢能产业项目。
“以光伏产生的电能作为动力,使用电解槽制取‘绿氢’和‘绿氧’,进入宝丰能源的烯烃生产系统,替代过去的煤。‘绿氢’综合制造成本仅为0.7元/标方。”王箕荣预计,该项目年底前将有30台电解槽投产,全部投产后可年产2.4亿标方“绿氢”和1.2亿标方“绿氧”,每年减少煤炭资源消耗约38万吨,减少二氧化碳排放约66万吨。未来,公司将向制氢储能、氢气储运、加氢站建设方向综合发展,并通过与城市氢能源示范公交线路协作等方式拓展应用场景,实现氢能全产业链一体联动。
“绿氢”是指通过可再生能源转化的电力电解水所制备的氢气。电解水技术主要包括碱性水电解技术、质子交换膜(PEM)电解水技术以及固体氧化物电解槽技术。
今年3月,隆基股份与朱雀投资合资成立氢能公司。隆基股份总裁李振国对中国证券报记者表示,发展“绿氢”需从降低电解水制取设备以及光伏发电成本方面着手。同时,提高电解槽效率,降低电耗。隆基股份的“光伏+制氢”模式,选择碱性水电解作为发展方向。
“从设备制造成本看,质子交换膜电解水的电极材料选用铂、铱等贵金属,设备制造成本居高不下。而碱性水电解选用镍作为电极材料,成本大幅降低,可以满足将来电解水制氢市场的规模化需求。”李振国表示,近10年来,碱性水电解设备的制造成本已降低60%,未来通过技术和生产装配工艺升级,可进一步降低设备制造成本。
在降低光伏发电成本方面,李振国认为主要包括两部分:降低系统成本和提升生命周期发电量。“在全年光照1500小时以上地区,隆基的光伏发电成本技术上可以达到0.1元/度电。”
联美控股计划布局氢气存储及加氢站建设运营等环节。联美控股总工程师武海滨表示,氢能机会蕴藏在交通运输、燃料电池以及储能领域,氢能市场将是万亿元甚至十几万亿元规模的大市场。
加氢站设备供应商厚普股份董秘胡莞苓告诉中国证券报记者,厚普股份加大氢能源领域投资,已在加氢站设备领域成功研发出多项核心零部件,填补了国内多项技术空白,且成本不断下降。在加氢站建设领域,厚普股份已逐步形成从设计到部件研发、生产、成套设备集成、加氢站安装调试和售后服务等覆盖整个产业链的服务能力。“厚普股份与中国石化在加氢站建设方面有直接合作,将不断深化完善产业链,目前正在研究开发低压固态储氢装备及活塞式氢气压缩机等。”胡莞苓说。
中泰股份专注氢能储运。公司董秘周娟萍表示,氢储运需要将其液化。公司的板翅式换热器已在大型制氢实验装置中采用。氢气液化是深冷技术的制高点,也是公司研发的立足点。“‘绿氢’方面,将依托我们的工程能力,与电解水厂家合作,将氢液化后储运。总体思路是降低提纯、液化成本,解决运输问题。”周娟萍说。
此外,美锦能源将把上游氢气供应、中游装备制造和下游运营打造成产业平台,为后期的清洁能源产业发展提供支撑。
资源共享突破瓶颈
目前,氢能产业发展仍存诸多掣肘。
有研科技集团首席专家蒋利军告诉中国证券报记者,从制氢环节看,目前比较成熟的制氢方法有碱性水电解、水煤气和重整制氢等,而PEM等新型电解水制氢方法正在加快推进。“我国碱性水电解制氢装备在成本上具有竞争力,但能效偏低,制取1立方米氢综合能耗为5至5.5度电,而国外可以控制在5度电以下。”
储氢是目前氢能产业发展的一大瓶颈。蒋利军认为,理想的储氢方式要求高储氢密度、快速吸/放氢速度,同时要求使用寿命长、安全性能好、成本低。“目前,70兆帕下的高压储氢技术已在燃料电池汽车中广泛使用。高压车载储氢技术已能满足燃料电池汽车行驶500公里的要求,但仍需降低成本,提高储氢密度。”而氢燃料电池的关键材料、氢气循环泵等设备依赖进口,存在技术壁垒,燃料电池可靠性也亟待提高。
氢能产业链长,涉及的关键核心技术多。中集集团总裁战略顾问郑贤玲表示,不少核心技术如燃料电池、PEM制氢、液态储氢、碳纤维材料等与世界先进水平还存在差距。
国金证券分析师张帅认为,我国已在氢能产业链上取得不少进步。氢能产业发展是逐步推进的过程,包括“足够量的氢”“足够量且便宜的氢”以及“足够量且便宜的‘绿氢’”。
蒋利军建议,以应用为导向,以系统集成为主线,加快解决材料和部件的自供问题;以企业为主导,以资本为纽带,集中国内优势单位,建立协同创新联盟,上下游密切结合,资源共享,快速研发;燃料电池汽车和分布式电站同步发展,分布式发电与可再生能源微电网密切结合。初期在示范车辆不足的情况下,加氢站宜建混合站,以油养氢。
“氢能核心关键技术已具备规模化生产条件,原理上实现了闭环。未来在物联网体系下,PEM制氢、可再生能源与氢的耦合可以获得更高的综合效率。”郑贤玲说。
中国在绿色低碳循环发展产业体系是领跑的,如果氢气产业链也达成光伏一样的高水平,垄断全球设备,那么中国就会领先这个时代
新华社报道:11月下旬,北京初冬的寒意难掩氢能源市场的火爆。在延庆区延庆镇庆园街919路公交总站,加氢站员工正在将氢气注入新能源大巴车。这是中国石化最新建成的一座加氢站。
在政策推动下,氢产业站上风口。业内人士透露,氢能顶层设计文件有望在近期出台。中国证券报记者调研发现,化石能源制氢是我国主要制氢来源,占比六成以上,但其存在高碳排放量的“灰氢难题”。伴随清洁能源产业快速发展,电解水制“绿氢”迎来曙光。
政策鼎力支持
“延庆区还有两座加氢站正在抓紧建设,加上此前建成投产的中国电力中关村延庆加氢站以及距庆园街约5公里的北京石油王泉营加氢站,5座加氢站将共同承担冬奥会的氢能保障工作,届时可实现日加注氢气6.2吨。”上述加氢站负责人介绍,庆园街加氢站每天可为80辆12米公交巴士提供加氢服务,日供氢能力可达1500公斤。
中国石化董事长马永生告诉中国证券报记者,公司将氢能作为新能源核心业务加速发展,未来五年初步计划总投资超过300亿元。“十四五”期间,中国石化规划建设加氢站1000座,加氢服务能力达到20万吨/年。中国石化拥有3万座加油站,拥有发展氢能业务的网络优势。
政策推动充电、加氢等设施建设,引导鼓励氢燃料电池产业发展。同时,为深入打好污染防治攻坚战,将实施清洁柴油车(机)行动,推动氢燃料电池汽车示范应用,有序推广清洁能源汽车。
11月18日,交通运输部印发《综合运输服务“十四五”发展规划》,提出加快充换电、加氢等基础设施规划布局和建设。北京、山东等地纷纷出台氢能产业发展规划及实施方案,并制定了具体建设目标。根据《北京市氢能产业发展实施方案(2021-2025年)》,2025年前培育10家至15家具有国际影响力的产业链龙头企业,京津冀区域累计实现氢能产业链产业规模1000亿元以上。
中国氢能联盟数据显示,到2025年我国氢能产业产值将达1万亿元,氢气需求量将接近6000万吨,实现二氧化碳减排约7亿吨。
氢能被认为是极具发展前景的二次能源,具有清洁低碳、高热值、高转化率等优势。发展氢能对于能源领域节能减排、深度脱碳、提高利用效率意义重大。氢能产业链涉及广泛,包含上游制氢、中游储运及下游应用等环节。
发展“绿氢”成共识
在宝丰能源光伏制氢工厂,标有“绿氢H2”“绿氧O2”的大型储气罐在阳光下矗立,车间里多个氢分离器、氢气纯化装置有序排列,而距离工厂1公里的地方一片片光伏发电板镶嵌在旷野里。
宝丰能源氢能项目负责人王箕荣告诉中国证券报记者,成片的光伏发电板组成20万千瓦光伏发电装置,加上产能为每小时2万标方氢气的电解水制氢装置,共同组成宝丰能源氢能产业项目。
“以光伏产生的电能作为动力,使用电解槽制取‘绿氢’和‘绿氧’,进入宝丰能源的烯烃生产系统,替代过去的煤。‘绿氢’综合制造成本仅为0.7元/标方。”王箕荣预计,该项目年底前将有30台电解槽投产,全部投产后可年产2.4亿标方“绿氢”和1.2亿标方“绿氧”,每年减少煤炭资源消耗约38万吨,减少二氧化碳排放约66万吨。未来,公司将向制氢储能、氢气储运、加氢站建设方向综合发展,并通过与城市氢能源示范公交线路协作等方式拓展应用场景,实现氢能全产业链一体联动。
“绿氢”是指通过可再生能源转化的电力电解水所制备的氢气。电解水技术主要包括碱性水电解技术、质子交换膜(PEM)电解水技术以及固体氧化物电解槽技术。
今年3月,隆基股份与朱雀投资合资成立氢能公司。隆基股份总裁李振国对中国证券报记者表示,发展“绿氢”需从降低电解水制取设备以及光伏发电成本方面着手。同时,提高电解槽效率,降低电耗。隆基股份的“光伏+制氢”模式,选择碱性水电解作为发展方向。
“从设备制造成本看,质子交换膜电解水的电极材料选用铂、铱等贵金属,设备制造成本居高不下。而碱性水电解选用镍作为电极材料,成本大幅降低,可以满足将来电解水制氢市场的规模化需求。”李振国表示,近10年来,碱性水电解设备的制造成本已降低60%,未来通过技术和生产装配工艺升级,可进一步降低设备制造成本。
在降低光伏发电成本方面,李振国认为主要包括两部分:降低系统成本和提升生命周期发电量。“在全年光照1500小时以上地区,隆基的光伏发电成本技术上可以达到0.1元/度电。”
联美控股计划布局氢气存储及加氢站建设运营等环节。联美控股总工程师武海滨表示,氢能机会蕴藏在交通运输、燃料电池以及储能领域,氢能市场将是万亿元甚至十几万亿元规模的大市场。
加氢站设备供应商厚普股份董秘胡莞苓告诉中国证券报记者,厚普股份加大氢能源领域投资,已在加氢站设备领域成功研发出多项核心零部件,填补了国内多项技术空白,且成本不断下降。在加氢站建设领域,厚普股份已逐步形成从设计到部件研发、生产、成套设备集成、加氢站安装调试和售后服务等覆盖整个产业链的服务能力。“厚普股份与中国石化在加氢站建设方面有直接合作,将不断深化完善产业链,目前正在研究开发低压固态储氢装备及活塞式氢气压缩机等。”胡莞苓说。
中泰股份专注氢能储运。公司董秘周娟萍表示,氢储运需要将其液化。公司的板翅式换热器已在大型制氢实验装置中采用。氢气液化是深冷技术的制高点,也是公司研发的立足点。“‘绿氢’方面,将依托我们的工程能力,与电解水厂家合作,将氢液化后储运。总体思路是降低提纯、液化成本,解决运输问题。”周娟萍说。
此外,美锦能源将把上游氢气供应、中游装备制造和下游运营打造成产业平台,为后期的清洁能源产业发展提供支撑。
资源共享突破瓶颈
目前,氢能产业发展仍存诸多掣肘。
有研科技集团首席专家蒋利军告诉中国证券报记者,从制氢环节看,目前比较成熟的制氢方法有碱性水电解、水煤气和重整制氢等,而PEM等新型电解水制氢方法正在加快推进。“我国碱性水电解制氢装备在成本上具有竞争力,但能效偏低,制取1立方米氢综合能耗为5至5.5度电,而国外可以控制在5度电以下。”
储氢是目前氢能产业发展的一大瓶颈。蒋利军认为,理想的储氢方式要求高储氢密度、快速吸/放氢速度,同时要求使用寿命长、安全性能好、成本低。“目前,70兆帕下的高压储氢技术已在燃料电池汽车中广泛使用。高压车载储氢技术已能满足燃料电池汽车行驶500公里的要求,但仍需降低成本,提高储氢密度。”而氢燃料电池的关键材料、氢气循环泵等设备依赖进口,存在技术壁垒,燃料电池可靠性也亟待提高。
氢能产业链长,涉及的关键核心技术多。中集集团总裁战略顾问郑贤玲表示,不少核心技术如燃料电池、PEM制氢、液态储氢、碳纤维材料等与世界先进水平还存在差距。
国金证券分析师张帅认为,我国已在氢能产业链上取得不少进步。氢能产业发展是逐步推进的过程,包括“足够量的氢”“足够量且便宜的氢”以及“足够量且便宜的‘绿氢’”。
蒋利军建议,以应用为导向,以系统集成为主线,加快解决材料和部件的自供问题;以企业为主导,以资本为纽带,集中国内优势单位,建立协同创新联盟,上下游密切结合,资源共享,快速研发;燃料电池汽车和分布式电站同步发展,分布式发电与可再生能源微电网密切结合。初期在示范车辆不足的情况下,加氢站宜建混合站,以油养氢。
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之前我跟朋友说我用过的Olay淡斑小白瓶和光感小白瓶空瓶多达100+瓶了他还不信,直到我给他翻看我这些年的购买记录(2018-2020年购物记录可见P4&P6),Olay真的可以说是我的老老老老朋友了。
最近因为产品策划的一些新业务我经常会逛知乎,好巧不巧发现了美妆板块有对美白的进行了深度讨论(感兴趣的朋友可以自行搜索:白科全书),里面刚好也有讨论到Olay的淡斑小白瓶。确实,美白可以说是抗除老以外人们对于护肤的永恒追求,淡斑更是美白问题中一直被讨论的问题。很多朋友的美白淡斑之路犹如日复一日滚石上山的西西弗斯——坚持多年却很难突破瓶颈,稍有不慎就打回原形。#全民种草季#,#我的分享欲#
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西人马的智能风电运维秘诀
这是西北某风场再普通不过的一天,由于几乎没有风,风场的绝大多数机组都静静地伫立着。而其中一个风机上,工人们正快速地完成风机轴承的拆卸与更换。在对拆卸轴承的检查中,工作人员发现外圈滚道上的确有一处明显的损伤。
在轴承更换完毕的8天之后,这台风机重新进入了满负荷运行,发电机非驱动端振动数据均大幅下降。
“提前预知设备损坏、快速完成部件更换,以最快速度重新让机组进入满负荷运行状态。这对风场来说,实在太重要了。”该风场负责人不无感慨地说,“要是以前等到设备自己出问题,产生非计划停运,那损失就大了。”
这样改变了风机检修运维生态,要归功于西人马一体化智慧风电系统。这个融合高端硬件设备和最新大数据物联网的服务系统,瞄准的就是传统风电行业在运维上的诸多痛点。
随着风电平价时代的全面到来,守着补贴电价就能赚钱的日子已经逐渐远去。越来越多的市场化交易电量和未来潜在的全电量电力市场,都对风机可靠性与可预测性提出了更高的要求。没有低成本、高效率的风电运维,降低度电成本、提高风电在未来市场中的竞争力,就是一句空话。
解决行业痛点
风电运维的必要性不言而喻,对于提升发电系统效率、减少非计划停机时间、持续保持盈利以及降低检修成本能够起到至关重要的作用。
目前风电运维正处于从被动型运维向主动型运维方式的转变过程中。
传统风电检修方式已经不合时宜,一是海上风电规模扩大,服役环境恶劣,长期无人值守,人工巡检难度大、成本高;二是机组分散,工况复杂多变且可靠性低,维护困难;三是大部件维修和更换成本高昂,占风机整机价格和发电成本比例高;四是定期维护不及时和事后维修影响发电整体效益。
针对这些行业痛点,西人马智慧风电系统提出了相应的解决方案。
从功能与特点来看,一是用“技防”代替“人防”,采用先进技术手段,24小时全天候智能监管,克服服役环境恶劣、长期无人值守的问题;
二是将事后补救变为事前预防,实现故障早期预警,提前制定维修决策和做好维修准备,减少停机损失和多次维修带来的费用,通过精确定位故障,提高维修效率、减少维修损失;
三是采用边缘计算与云端数据分析相结合,基于传感器端、边缘计算以及云端大数据的统计与分析,为故障模式判定与管理过程优化提供量化决策依据,实现真正意义上的智慧机组。
通过故障预警、寿命监测和计划运维,西人马智慧风电系统实现了最高效、经济的机组运维方案。通过对风机的寿命调度和管理,在确保风机可靠性和关键部件寿命安全的情况下,充分挖掘机组自身发电性能的潜力,为风电场资产增值提供强力支撑,保障风电场全生命周期的经济效益最优。
在上文提及的案例中,西人马智慧风电系统展现了其高效、快速、经济的强大实力。而正是智慧风电系统超强的机械检测能力,才让运维系统提前发现了轴承的异常。由此可见,监测能力是强大运维体系的支持。
在提高风电机械监测的效率上,西人马智慧风电系统拥有着四大优势。
一是实时监测,该系统将对整个风电场的各机组传动机械实时故障进行总体评估,掌握每台风机当前运行状态,实现风电机组全方位状态监测;
二是精准监测,系统借助人工神经网络、模糊集理论等先进算法,对机组运行安全提供准确判断;
三是大数据汇总,将历史数据与机组故障报警历史数据信息统一管理,便于企业管理和资源统一调度;
四是优化预知性:采用自回归预测分析给出机组状态趋势判断,预测风电传动机械故障发展趋势并开展一系列问题处置预案。
智慧赋能风电
风电的运维难题早已不是新鲜事物,但运维市场却一直处于方兴未艾的阶段。除了风电平价真正到来之前,业主缺乏通过运维降低度电成本的动力。更重要的是,以尖端软硬件技术为支撑的智能运维,对企业的技术门槛提出了更高的要求。
作为一家芯片IDM企业及物联网一体化解决方案服务商,西人马拥有强大的人才优势、设备优势和材料优势。通过对客户需求的实际了解和对数字技术的丰富经验,西人马打造出了以“端-边-云”为核心的一体化智慧风电系统。而支撑这一系统的,正是西人马自主研发的芯片、传感器、边缘计算、云平台等技术和产品。
端——即端层,或者说是感知层,包括芯片和传感器。中国科学院电工研究所新能源组副研究员李建林表示,“风电行业对电流传感器、振动传感器、温度、湿度、测风、以及压力传感器等产品应用均会有所推进。”
作为一家IDM芯片厂商,西人马自主研发生产了压力、加速度、温度、滑油品质、温振一体传感器等,芯片和传感器是搭建这一风电智慧系统的基础板块。另外,由于都是西人马自研,感知端的芯片和传感器能够多维采集最原始、最底层的数据,给边缘侧和云端提供最标准化、最全面的数据源,以便最大限度给应用层赋能。
边——即边缘计算,是连接端、小边大边和塔斯云的采集器。所谓边缘计算,是靠近物或数据源头的一侧,采用网络、计算、存储、应用核心能力为一体的开放平台,就近提供最近端服务。从效果来看,能够产生更快的网络服务响应,满足风电行业在实时业务、应用智能、安全与隐私保护等方面的基本需求。
云——即西人马的塔斯云,是基于西人马全面感知的智慧大脑。它可以为设备提供安全可靠的连接通信能力,向下连接海量设备,支撑设备数据采集上云;向上提供云端API,服务端通过调用云端API将指令下发至设备端,实现远程控制。
基于这一系统,西人马从感知层、边缘计算层和云平台进行布局,为风电运维提供一体化解决方案,助力规模不断扩大的风电产业突破瓶颈。
“30.60”碳减排目标的提出,使风电市场的前景愈发明朗,但伴随着规模扩大,部分曾被忽视和隐藏的问题逐渐成为行业发展瓶颈。
风电运维已经成为影响市场规模跃进的关键,早期风电机组运行不稳定、故障率较高,致使运维成本高,据估计2020年出质保风机将突破200GW。
传统的风电安全检查及运维方式已经跟不上风电飞速发展的节奏与运维需求,风电运维智能化解决方案、全天候监测预防系统以及智能传感基础上的决策辅助将成为运维行业的突破口。
切合了行业发展痛点的西人马深耕芯片和智能领域多年。如今这个以智能传感器为基础,稳定、可靠、精准的智能优化平台与方案,正在从运维的角度助力不断扩大的风电市场稳定发展,赋予风电机组人工智能的特性。
西人马希望可以加速这一目标的达成,为风电行业进一步突破瓶颈、有序发展助力。
这是西北某风场再普通不过的一天,由于几乎没有风,风场的绝大多数机组都静静地伫立着。而其中一个风机上,工人们正快速地完成风机轴承的拆卸与更换。在对拆卸轴承的检查中,工作人员发现外圈滚道上的确有一处明显的损伤。
在轴承更换完毕的8天之后,这台风机重新进入了满负荷运行,发电机非驱动端振动数据均大幅下降。
“提前预知设备损坏、快速完成部件更换,以最快速度重新让机组进入满负荷运行状态。这对风场来说,实在太重要了。”该风场负责人不无感慨地说,“要是以前等到设备自己出问题,产生非计划停运,那损失就大了。”
这样改变了风机检修运维生态,要归功于西人马一体化智慧风电系统。这个融合高端硬件设备和最新大数据物联网的服务系统,瞄准的就是传统风电行业在运维上的诸多痛点。
随着风电平价时代的全面到来,守着补贴电价就能赚钱的日子已经逐渐远去。越来越多的市场化交易电量和未来潜在的全电量电力市场,都对风机可靠性与可预测性提出了更高的要求。没有低成本、高效率的风电运维,降低度电成本、提高风电在未来市场中的竞争力,就是一句空话。
解决行业痛点
风电运维的必要性不言而喻,对于提升发电系统效率、减少非计划停机时间、持续保持盈利以及降低检修成本能够起到至关重要的作用。
目前风电运维正处于从被动型运维向主动型运维方式的转变过程中。
传统风电检修方式已经不合时宜,一是海上风电规模扩大,服役环境恶劣,长期无人值守,人工巡检难度大、成本高;二是机组分散,工况复杂多变且可靠性低,维护困难;三是大部件维修和更换成本高昂,占风机整机价格和发电成本比例高;四是定期维护不及时和事后维修影响发电整体效益。
针对这些行业痛点,西人马智慧风电系统提出了相应的解决方案。
从功能与特点来看,一是用“技防”代替“人防”,采用先进技术手段,24小时全天候智能监管,克服服役环境恶劣、长期无人值守的问题;
二是将事后补救变为事前预防,实现故障早期预警,提前制定维修决策和做好维修准备,减少停机损失和多次维修带来的费用,通过精确定位故障,提高维修效率、减少维修损失;
三是采用边缘计算与云端数据分析相结合,基于传感器端、边缘计算以及云端大数据的统计与分析,为故障模式判定与管理过程优化提供量化决策依据,实现真正意义上的智慧机组。
通过故障预警、寿命监测和计划运维,西人马智慧风电系统实现了最高效、经济的机组运维方案。通过对风机的寿命调度和管理,在确保风机可靠性和关键部件寿命安全的情况下,充分挖掘机组自身发电性能的潜力,为风电场资产增值提供强力支撑,保障风电场全生命周期的经济效益最优。
在上文提及的案例中,西人马智慧风电系统展现了其高效、快速、经济的强大实力。而正是智慧风电系统超强的机械检测能力,才让运维系统提前发现了轴承的异常。由此可见,监测能力是强大运维体系的支持。
在提高风电机械监测的效率上,西人马智慧风电系统拥有着四大优势。
一是实时监测,该系统将对整个风电场的各机组传动机械实时故障进行总体评估,掌握每台风机当前运行状态,实现风电机组全方位状态监测;
二是精准监测,系统借助人工神经网络、模糊集理论等先进算法,对机组运行安全提供准确判断;
三是大数据汇总,将历史数据与机组故障报警历史数据信息统一管理,便于企业管理和资源统一调度;
四是优化预知性:采用自回归预测分析给出机组状态趋势判断,预测风电传动机械故障发展趋势并开展一系列问题处置预案。
智慧赋能风电
风电的运维难题早已不是新鲜事物,但运维市场却一直处于方兴未艾的阶段。除了风电平价真正到来之前,业主缺乏通过运维降低度电成本的动力。更重要的是,以尖端软硬件技术为支撑的智能运维,对企业的技术门槛提出了更高的要求。
作为一家芯片IDM企业及物联网一体化解决方案服务商,西人马拥有强大的人才优势、设备优势和材料优势。通过对客户需求的实际了解和对数字技术的丰富经验,西人马打造出了以“端-边-云”为核心的一体化智慧风电系统。而支撑这一系统的,正是西人马自主研发的芯片、传感器、边缘计算、云平台等技术和产品。
端——即端层,或者说是感知层,包括芯片和传感器。中国科学院电工研究所新能源组副研究员李建林表示,“风电行业对电流传感器、振动传感器、温度、湿度、测风、以及压力传感器等产品应用均会有所推进。”
作为一家IDM芯片厂商,西人马自主研发生产了压力、加速度、温度、滑油品质、温振一体传感器等,芯片和传感器是搭建这一风电智慧系统的基础板块。另外,由于都是西人马自研,感知端的芯片和传感器能够多维采集最原始、最底层的数据,给边缘侧和云端提供最标准化、最全面的数据源,以便最大限度给应用层赋能。
边——即边缘计算,是连接端、小边大边和塔斯云的采集器。所谓边缘计算,是靠近物或数据源头的一侧,采用网络、计算、存储、应用核心能力为一体的开放平台,就近提供最近端服务。从效果来看,能够产生更快的网络服务响应,满足风电行业在实时业务、应用智能、安全与隐私保护等方面的基本需求。
云——即西人马的塔斯云,是基于西人马全面感知的智慧大脑。它可以为设备提供安全可靠的连接通信能力,向下连接海量设备,支撑设备数据采集上云;向上提供云端API,服务端通过调用云端API将指令下发至设备端,实现远程控制。
基于这一系统,西人马从感知层、边缘计算层和云平台进行布局,为风电运维提供一体化解决方案,助力规模不断扩大的风电产业突破瓶颈。
“30.60”碳减排目标的提出,使风电市场的前景愈发明朗,但伴随着规模扩大,部分曾被忽视和隐藏的问题逐渐成为行业发展瓶颈。
风电运维已经成为影响市场规模跃进的关键,早期风电机组运行不稳定、故障率较高,致使运维成本高,据估计2020年出质保风机将突破200GW。
传统的风电安全检查及运维方式已经跟不上风电飞速发展的节奏与运维需求,风电运维智能化解决方案、全天候监测预防系统以及智能传感基础上的决策辅助将成为运维行业的突破口。
切合了行业发展痛点的西人马深耕芯片和智能领域多年。如今这个以智能传感器为基础,稳定、可靠、精准的智能优化平台与方案,正在从运维的角度助力不断扩大的风电市场稳定发展,赋予风电机组人工智能的特性。
西人马希望可以加速这一目标的达成,为风电行业进一步突破瓶颈、有序发展助力。
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