新能源“无人化”场站解决方案白皮书-32页_40mb

新能源“无人化”场站 解决方案白皮书总结

核心内容概述

本白皮书由新能源智慧运营创新联盟发布，旨在探讨新能源行业在“双碳”目标和电力市场化改革背景下，如何通过数字化与智能化技术实现“无人值守”运营模式的转型。白皮书提出了“双融合人机协同智慧运营”理念，即业务与数字化融合、人与机器融合，以提升新能源场站的运营效率、安全性和经济效益。

主要观点

1. 行业发展趋势与挑战

• 行业规模化高速发展：新能源行业在“双碳”目标驱动下，装机容量快速增长，2022年平均单机容量已达到4.3MW（陆上）和7.4MW（海上），2023年已有10MW陆上机组，未来将向更高容量发展。
• 电力市场化改革：平价上网、补贴退坡、电力交易等政策对发电企业的盈利模式产生深远影响，推动企业从“任务消缺”向“电量市场交易策略最优”转变。
• 运营面临三大挑战：
  • 人效不足：随着装机容量增长，运维人员数量难以匹配，导致人工成本高、效率低。
  • 设备可靠性下降：大容量机组故障带来的停机损失远高于小容量机组，需提升预测性维护能力。
  • 运营效益提升压力：需要通过数据化、智能化手段优化资源配置，实现高效运营。

2. 未来运营模式

• “无人值守”模式：实现场站运行、监控、检修等环节的无人化，依赖智能感知、AI算法和远程控制。
• “无人值守”价值：
  • 成本下降：运营成本可降低20%-30%。
  • 效率提升：巡检效率提升6-8倍，运维人员劳效提升60%。
  • 质量与安全提升：通过预测性维护、智能安防等手段，降低非计划停机损失10%-20%，提高安全预警能力。
• 技术发展演进路线：从“有人值班”逐步向“无人值守”、“自动运营”演进，分为L1至L4四个阶段。

关键信息

3.1 设计理念

• 双融合人机协同智慧运营：实现人与机器、业务与数字化的深度融合，推动运维工作向智能化、自动化转型。
• 开放数字平台：构建统一的云边端一体化管控平台，实现数据共享、能力共惠和协同创新。

3.2 方案架构

• 三层架构：
  • 业务应用层：实现智能巡检、智能安防、智能检修等关键无人化能力。
  • 开放平台层：提供统一的物联网、大数据、AI算法平台，支持客户自主创新和联合开发。
  • 物联感知层：通过无人机、机器人、智能摄像头等设备，实现对设备、环境、人员的全面感知。

3.3 核心能力

1. 融合开放的数字化平台能力：
   • 支持多平台、多厂家设备接入。
   • 提供低代码模型构建、统一算法平台等能力。
   • 促进数据共享与业务流程打通，打破“数据孤岛”。
2. 领域AI智能算法与行业特色数据服务能力：
   • 提供超过100种新能源行业算法包，支持AI模型训练、部署与优化。
   • 内置多种AI模型，如视觉大模型、声纹识别模型等，提升运维智能化水平。
3. 云边端高效协同能力：
   • 实现远程无差别感知与监控。
   • 通过边缘计算、低延迟通信、分布式计算等技术提升数据处理能力。
   • 建立“云端大脑中枢”与“边缘执行节点”协同机制，提升AI模型推理效率与准确性。

3.4 运营转型方案

• 分阶段实施：从“有人值守”逐步向“无人值守”演进，初期以“无人值班、少人值守”为过渡。
• 系统性治理：提升设备可靠性，优化运维流程，建设配套的运维体系。
• 自动化闭环：实现从运行、检修、决策到交易的全链条数据化与自动化。
• 业务流程重构：推动运维人员向数据分析师、应用编排师等角色转型，提升整体运营智能化水平。

成功案例

4.1 某电力央企智能场站云边端一体化管控项目

• 项目背景：建设智能场站，实现人、机、物全面感知互联。
• 痛点与挑战：人员不足、任务重复、经验差异、安全隐患。
• 解决方案：
  • 模式升级：从现场驻守向无人值守转型。
  • 技术方案：自动化巡检、云边端一体化架构、系统集成。
• 客户价值：
  • 巡检效率提升6-8倍。
  • 运营成本下降20%-30%。
  • 实现云边端一体化运营管理。

4.2 国华投资漠北光储电站无人值守项目

• 项目背景：建设200MWp光伏电站，采用50%集中式逆变器+50%组串逆变器，配套5MW/5MWh储能系统。
• 痛点与挑战：运维跨度大、效率低、管理不规范。
• 解决方案：
  • 建立三级管理模式：集控中心、区域光伏中心、区域运维班组。
  • 部署智能巡检机器人、无人机、红外测温装置等。
  • 实现远程集中巡检、智能安防、自动探测等。
• 客户价值：
  • 巡检效率提升90%以上。
  • 实现减员增效，降低运营成本和基建投资。
  • 提升设备可靠性与运行保障能力。

总结与展望

• 转型紧迫性：随着新能源行业快速发展，传统运维模式已无法适应，必须加快向“无人值守”转型。
• 未来方向：金风科技将持续推动“控制优化、预测、分析”技术落地，与行业共同打造绿色、健康、智能的新能源智慧运营联盟。
• 合作愿景：通过与发电运营商、服务商等合作，实现新能源运营降本增效，推动行业高质量发展。

参考文献

1. 《新时代的中国能源发展》白皮书，国务院新闻办公室，2020年
2. 《“十四五”可再生能源发展规划》，国家发展改革委、国家能源局等，2021年
3. 《关于促进新时代新能源高质量发展的实施方案》，国家发展改革委、国家能源局，2022年
4. 《新型电力系统数字技术支撑体系白皮书》，国家电网，2022年
5. 《分布式云发展白皮书》，腾讯云、中国信通院，2022年
6. 《海上风电回顾与展望2023》，全球风能理事会(GWEC)，2023年