风电企业

随着风力发电机组装机规模不断扩大，风电企业对生产运营及设备管控提出了更高的要求。为更好的客观评价风电企业运营管控状况，各大运行商相继建立了风电生产运营监控系统实现对下辖风电企业进行远程监控、报表管理、数据分析等精细化管理。但是，传统的风电生产运营监控系统以实时数据库作为底层数据存储，以单台硬件作为系统后台计算资源，伴随着计算指标、尤其数据存储的增加，传统的数据存储架构己满足不了当前系统建设的需要。 为此，大唐（赤峰）新能源有限公司建设基于大数据技术的风电监控系统，并以所属风电场为试点单位开展关键技术的研究与应用。基于大数据的风电监控系统以风电运营大数据平台作为底层存储、计算框架，监控系统的数据资源来自大数据平台，实现更全面、更准确的现场运营监控；系统信息编码体系遵循大数据编码规范，实现各资源模块的互联互通；大量后台作业、关键绩效指标 （Key Performance Indicator,KPI）计算迁移到大数据平台，运算更快速及时、指标维度更丰富，进一步促进对生产现场的精细化管控能力。

本课题是 2014 年立项的中国国电集团公司重点科技项目。课题重点解决风电信息化建设中的各类基础性问题，是龙源十多年来智慧风电建设的重要一环，该项目构建了一系列的数字化系统，同时对风电企业管控模式进行了的探索和研究。项目研究覆盖风电场--区域--集团的数字化风电场建设，明确体系中各层次及各应用模块所处的位置，指明建设具体内容、各个组成部分之间的关系以及功能。数字化风电场涉及多种监控系统、管理平台，借助多功能智能设备，实现风电场数字化监控、运行管理、优化风机出力，提高可利用率，提升管理水平。实现了风电机组-风电场-区域监控中心-集团总部各级数字化、信息化管控的纵向全面贯通。 本项目的数字化风电场建设是一个广义的概念，是基于龙源已有的生产管理模式，应用数字化技术手段，实现了覆盖风电场--区域--集团的三级数字化管控体系，建设内容概括为“五个数字化、三个保障平台、一个管控中心”，即：风电场运行、检修、安全、设备、备件管理的“五个数字化”，区域集中监控、风功率集合预报、风机状态诊断的“三个生产保障平台”，和集团级“运营管控中心”。龙源 5-3-1 数字化体系建设，是利用数字化手段对风电生产运营管理模式的有益探索。“数字化风电场建设关键技术及其工程应用”项目通过建设风电场统一 SCADA 系统、移动化电子两票、无人机智能巡检、电子风险预控等系统，实现了风电场运行管理一体化、检修管理智能化、设备管理信息化、备件管理数字化、安全管理智能化的“5 个数字化”的建设目标；建设了数字化区域集控中心，实现了“无人值班、少人值守”的科学管理模式，实现风电设备的亚健康诊断，实现了部分设备亚健康原因的精确定位，同时，建设了区域风机状态诊断、风功率集合预报系统，实现区域“3 个生产保障平台”；建设了数字化运营管控中心，实现了海量风电场数据共享及挖掘，建立了全面覆盖风电生产经营的管控指标体系，形成了生产运营全过程闭环管控。 课题实现了风电技术和管理模式创新，提升了风电运营的精细化管理水平，创建了符合集约化管理要求的数字化管控体系，取得了良好的经济效益。数字化风电场建设将提高可再生能源的发电效率，提升风电产业的市场竞争力，加重以风能为代表的可再生能源在国家能源供应体系中的分量，从而为我国的环境保护、节能减排，早日实现二氧化碳减排目标做出重要贡献。

项目围绕基于云中心的风电数据平台建设，通过对龙源电力近百种风电机组数据梳理，建立了机组运行数据标准化模型，形成一套完整的风电标准数据体系：采用云基础架构、数据共章等关键技术，建设了已接入11，000多台风电机组数据的数据云平台，是全球接入容量最大、机型种类最多、数据最为庞杂的专业风电数据云中心，形成完整全面的新能源企业数字化云平台系统；建立了龙源数字化运营管控中心，通过实现对风电场设备的实时监控、故障实时报警及推送、风电运行指标监视、生产运行管理、运营指标考核、故障诊断分析、设备运维管控等功能，结合移动应用，监控风电生产运营全过程，实现风电运营决策服务，结合基于大数据的风电机组功率曲线分析方法，实现了机组损失电量的动态捕捉和问题源，量化了机组性能损失原因，提高了风电运营的集中管理程度和生产运营的精细化管理水平。 项目于2015年12月底完成项目建设并进入试运行，形成了新能源电力云平台建设、运营、管理、服务体系和行业标准及一系列新能源发电科研成果，创建了以数据资产为核心的风电运营管控模式，是风电企业对新兴技术在新能源行业应用的探索和研究。项目成果已在河北龙源风力发电有限公司及辽宁龙源新能源发展有限公司开展相关系统及平台的使用，带来了可观的经济效益。因此，在全国范围内推进风电运营统一数据云平台建设，对风力发电领域的发展具有重要意义。依托项目研究，获得发明专利3项，实用新型专利9项、软件著作权8项，发表学术论文10篇，经中电联评审，项目成果达到国际领先水平。

作为全球风电行业的龙头企业，龙源电力截至 2020 年底 累计风电控股装机 2230.3 万千瓦，在全国 32 个省市区拥有 300 多个风电场，涉及七千名员工、每年上千万元的电力防 护设施。庞大的电力资产，多层的管理结构，以及分散的电 力监控系统，亟需一套系统性的网络安全防护管理体系。鉴 于此，中能电力科技开发有限公司开展了大型风电企业网络 安全防护管理方案研究工作，本次研究针对大型风电企业管 理、管控难的特点，以全生命周期系统化管理为目标，从安 全管理和风险管控两个角度出发，以融入全生命周期、动态 迭代、攻防演练、CNAS 管控体系，综合考虑企业安全管理多 个方面及关键环节，制定出符合风电行业实际的安全防护管 理体系，填补了该领域国内空白，具有管理先进性与行业领 先型。项目成功实施后，有助于提升电力行业网络安全防护管理水平，对等保 2.0 标准体系下网络安全防护建设有重要 的借鉴和指导作用。本课题共获得实用新型专利授权 4 项， 软件著作权授权 6 项，专业期刊论文 6 篇。 本课题研究成果于 2018 年初步完成，相关成果已在龙 源集团本部、省级公司和风电场逐步得到推广应用。

近年来，国内风电功率预测技术发展迅速，市场竞争趋于激烈，提高科研水准，创新预测技术对风电场功率预测精度提升具有重要推动作用，并将使企业在激烈的市场竞争中获得先发优势。本项目旨在研究集团化风电企业功率预测精度提升和管理平台的技术实现和系统集成，通过持续的研发投入，中能公司相继研发成功了基于集合预报的风电场短期风速预测技术、基于曲线相似的风电功率预测技术、风电场数据实时采集系统、集团化风电功率预测网站等关键技术和子系统，在明确各子系统的功能和边界后，最终建设完成集团化风电功率预测精度提升和管理平台。

随着风电行业的“双10规定”（离岸10km，水深10m）及诸如金风科技等风电企业“两海战略”（“海上”“海外”）的推进，我国风电正向大规模、大功率、远海风电方向发展。随着海上风电技术的不断发展与成熟，我国海上风电装机机组正在向大容量跨进。而这也将是海上风电发展的大方向，由于海上风电运输、安装、运维成本较高，大容量风电装机技术能够降低成本容量比，从而提高利润率、促进海上风电的快速发展。海上风电是推动全球风电发展的核心支柱之一。国际可再生能源署发布的研究报告认为，在利好政策刺激下，随着技术创新和成本下降的持续，全球海上风电在2030年将实现100GW 的累计装机，甚至有望达到280GW。 近年来，新兴市场的风电发展迅速。在国家政策支持和能源供应紧张的背景下，中国的风电特别是风电设备制造业也迅速崛起，已经成为全球风电最为活跃的场所。中国巨大的风电市场以及廉价的劳动力成本，吸引了大量国外风电巨头纷纷在中国设厂，或采取与国内企业合资的方式，生产的产品都被贴上了中国制造的标签。中国制造的风电设备产品占据越来越大的市场份额，风机产品正在经历一个由全球制造向中国制造的转变。国内主要风力发电机组制造商包括：华锐风力发电科技（集团）股份有限公司、东方电气集团公司、新疆金风科技股份有限公司、国电联合动力技术有限公司、湖南湘电风能有限公司、中船重工（重庆）海装风电设备有限公司等。 目前国内风电机组生产企业都在积极组织大功率风力发电机组样机的生产，金风科技自主研发的GW175-8.0风力发电机组是目前国内吊装单机容量最大的拥有自主知识产权的风，电机组。我司配套研发了8MW风电机组用35KV中压抗扭动力电缆及线束系统解决方案，该类型风力发电机组已处于试运行阶段，逐步将大批量推广应用。

国家电投集团江苏海上风力发电有限公司于2015年1月在江苏盐城成立，是国家电投集团旗下第一家专业从事海上风电项目开发建设的企业。公司以创世界一流海上风电企业为目标，以诚信共赢为合作理念，大力发展海上风电业务。项目开发建设速度与收益率均为国内同行业第一。 目前公司项目的主要分布在江苏省盐城市滨海县、射阳县、大丰区，南通市如东县。拥有集团首个建成并网发电的滨海北H1#100MW项目，今年建成滨海北H2#400MW项目，即将开工建设的滨海南H3#300MW、大丰H3#300MW项目，以及后续规划建设的射阳H1#300MW、如东H7#400MW、如东H4#250MW项目。 公司深入贯彻集团“一带一路”战略，先后参观学习了欧洲海上风电，出席了第一届、第二届国际海上风电大会，与法国电力公司、英国SSE公司、丹麦东能源公司、荷兰等海上风电设计建设运行单位进行了广泛深入的交流，并与法国电力公司达成了初步的合作意向。江苏海上风电公司在集团和江苏公司的强力支持下，已培养和锻炼了一批海上风电建设和运维队伍，我们将一路既往地贯彻执行集团公司要求，思考、总结和提升海上风电建设和运维经验，努力为集团公司请进来、走出去，实现海上风电“弯道超车”做出最大的贡献。

系统本着安全、稳定、实用、开放和可扩展的原则，以中国大唐集团公司（以下简称集团公司）的风电企业管理思想及信息化建设标准和制度为依据，以中国大唐集团新能源股份有限公司（以下简称新能源公司）提出的“统一平台、五大中心”的建设思想，以提高管理效率、降低管理成本、缩短现场和管理者的距离、推进集约化精细化管理、提升生产力水平为目的，建立的集团级风电企业实时监视和运营管理为一体的综合管理平台。此平台主要功能包括数据采集传输及五大应用中心，五大应用中心分为远程监视中心、数据统计分析中心、专家会诊中心、调度计划管理中心及对标分析中心。系统依据所创建的风电采集指标体系、计算指标体系、数据应用体系及指标分析模型等数据处理标准，通过“数采通”装置对所属风场实时数据进行在线采集，通过数据汇总、传输、规整等数据处理流程，形成集团级风电数据管理中心。利用信息化的数据处理技术和指标分析模型，对实时数据进行二次分析、加工、处理和应用，形成各类应用数据。通过五大数据应用中心及其他辅助功能，以满足各级风电企业管理人员对所属风场进行实时监视及生产全过程管理的要求。系统采用集中式部署方式、B/S系统架构及分布式应用模式，既满足各级风电企业用户同时使用的需求，同时具有很好的经济性能。系统中研发和使用了自主知识产权的“数采通”数据采集器、“EDXP”数据传输平台及高性能计算引擎等国内领先技术。在风电领域实现集约化管理思想、建立风电企业的运营评价体系及风电指标计算模型等方面具有原始性的创新和突破。对风电行业同类信息化项目建设具有非常重要的指导意义。

随着中小型风电系统的工艺技术不断创新，市场竞争力会越来越高，小风电也能撬起大市场。在大兆瓦风机、超长叶片成为风电行业主流的当下，中小风电还有发展空间吗？未来的发展潜力又在哪里？在业内人士看来，尽管近年来中小风电行业发展规模萎缩，但由于中小风电应用场景多样，机遇还是颇多。随着中小型风电系统的工艺技术不断创新，市场竞争力会越来越高，小风电也能撬起大市场。

11月30日，彭博新能源财经（BNEF）2021上海峰会如期举行，来自全球多个国家超过60位演讲嘉宾以及亚太、全球千余位观众参加，远景能源高级副总裁田庆军受邀出席，与风电企业高层共话海上风电关键的十年。田庆军表示，中国海上风电走向平价的核心是自主研发和产业链协同创新。