L3 級無人化解決方案，可將“人的不確定性”降到最低。

當(dāng)前，風(fēng)電項目運維工作面臨的核心挑戰(zhàn)，歸根結(jié)底在于“人的不確定性”。

一方面，是人力資源供給的不穩(wěn)定。風(fēng)電項目多位于偏遠(yuǎn)地區(qū)，環(huán)境艱苦，運維人員招聘本就困難，流動性也較高，這導(dǎo)致項目現(xiàn)場長期處于人工支撐力不足狀態(tài)。另一方面，是經(jīng)驗傳承的壁壘。在傳統(tǒng)“師帶徒”模式中，“教會徒弟，餓死師父”的觀念依然存在，這容易導(dǎo)致新人成長緩慢，難以獨當(dāng)一面，久而久之會影響運維效率和削弱隊伍穩(wěn)定性。更重要的是，人員安全的管理難度高。盡管風(fēng)電場都建立了完善的規(guī)章制度與安全流程，現(xiàn)場工作的高風(fēng)險性，疊加偏遠(yuǎn)地區(qū)應(yīng)急救援能力的局限，往往使得人員安全管理變得更加復(fù)雜。

面對安全、效率與穩(wěn)定性的多重挑戰(zhàn)，不少風(fēng)電開發(fā)企業(yè)正形成一個共識：未來的風(fēng)電場運維，必須最大限度減少對“人”的依賴。風(fēng)電開發(fā)企業(yè)、整機制造企業(yè)與數(shù)字化解決方案提供商已攜手，致力于用無人智能設(shè)備替代人的雙腿與眼睛，執(zhí)行巡檢與勘探任務(wù)；利用AI算法和大數(shù)據(jù)模型替代人的大腦，進(jìn)行故障預(yù)測與診斷決策。

這場技術(shù)變革的最終目標(biāo)，是構(gòu)建一個更安全、更高效、更穩(wěn)定且全程可控的智能化運維新生態(tài)。

正在工作的無人機

讓智能設(shè)備代替人工

預(yù)防性運維是風(fēng)電項目降低設(shè)備故障率、提升發(fā)電量的重要手段。然而，風(fēng)電機組往往分布分散，集電線路綿延數(shù)十公里，這使得人工巡檢工作成為運維環(huán)節(jié)中最耗時耗力的部分。

需求催生方案。面對巡檢工作的繁重壓力，風(fēng)電開發(fā)企業(yè)紛紛轉(zhuǎn)向無人智能設(shè)備的應(yīng)用。尤其是通過無人機搭載傳感器的方式解決巡檢難題，成為當(dāng)前最常選擇的方案。這一趨勢在業(yè)內(nèi)備受關(guān)注。2025北京國際風(fēng)能大會暨展覽會（CWP2025）甚至專門設(shè)置了“低空經(jīng)濟(jì)在風(fēng)電領(lǐng)域中的創(chuàng)新應(yīng)用”論壇，以促進(jìn)相關(guān)技術(shù)的交流與推廣。

據(jù)一位專家介紹，無人機巡檢的原理主要分為靜態(tài)精細(xì)化巡檢和動態(tài)不停機巡檢兩種方式。

“其中，停機精細(xì)化巡檢是在風(fēng)電機組停機并鎖機的狀態(tài)下，將無人機置于空曠處，輸入葉片長度、塔筒高度等基本參數(shù)，無人機垂直起飛后識別偏航角度，飛至輪轂處進(jìn)行葉片夾角識別，生成虛擬航線后執(zhí)行巡檢?！边@位專家向《風(fēng)能》表示。

不停機快速巡檢則通過輸入風(fēng)電機組基礎(chǔ)參數(shù)，無人機自主識別機組姿態(tài)信息，飛至輪轂處根據(jù)環(huán)境調(diào)節(jié)鏡頭，利用機載計算端配合激光雷達(dá)測算葉片轉(zhuǎn)速，按預(yù)定路徑進(jìn)行抓拍并完成數(shù)據(jù)上傳。

“無論是哪種巡檢方式，大概就是一個飛行平臺加上系統(tǒng)軟件，飛行平臺要基于其長續(xù)航和高抗風(fēng)性能。有些開發(fā)企業(yè)為了擴(kuò)大作業(yè)范圍，巡檢集電線路，會采用移動機場的巡檢方式，增加不同的掛載，通過智能終端將現(xiàn)場巡檢的圖片傳至后臺進(jìn)行缺陷識別?！鄙鲜鰧＜铱偨Y(jié)道。

多位專家提供的數(shù)據(jù)顯示，目前無人機巡檢的效率已經(jīng)比較高。無人機在進(jìn)行風(fēng)電機組停機精細(xì)化巡檢時，每臺機組耗時約20~30分鐘，每日可完成8至10臺機組的檢查。不停機快速巡檢則進(jìn)一步提升至15分鐘一臺，日巡檢量可達(dá)20臺機組。受技術(shù)限制，靜態(tài)精細(xì)化巡檢的精度更高，目前可達(dá)到毫米級。而動態(tài)不停機巡檢的精度略低，可達(dá)到厘米級。

三峽能源寧夏同利第三風(fēng)電場

以我國首座“無人化”風(fēng)電場?三峽能源寧夏同利第三風(fēng)電場為例，這座安裝了7萬kW金風(fēng)科技智能風(fēng)電機組的場站，通過配置的近300臺智能設(shè)備實現(xiàn)“無人化運維”，在大幅減少現(xiàn)場人員的同時，年均發(fā)電量超1.3億kWh，成為“無人化”風(fēng)電場的“樣板間”?！霸跈C器狗、無人機等智能設(shè)備的支持下，過去需要兩周時間完成的人工巡檢工作，現(xiàn)在智能巡檢系統(tǒng)僅需一周便能高效完成?！比龒{能源利通檢修中心副檢修長李旭強介紹說。

據(jù)了解，在2018年至2023年間，半自動智能巡檢為主流。而隨著相機、機器人及北斗技術(shù)的快速發(fā)展，2023年后已基本實現(xiàn)少人化、無人化的全自主巡檢。

目前，各大開發(fā)企業(yè)都在探索無人機巡檢技術(shù)的應(yīng)用。CWP2025上的信息顯示，華能自2024年起實施無人機巡檢業(yè)務(wù)，主要采用輕型無人機。龍源電力則專門成立了智能裝備研究所，致力于研究如何將最新智能裝備應(yīng)用于風(fēng)電場和光伏電站，以支持巡檢和運維服務(wù)。中廣核在多個風(fēng)電項目中進(jìn)行了相關(guān)技術(shù)的積累，促進(jìn)無人機巡檢從探索階段走向規(guī)模化實踐。

L3級場站運營的關(guān)鍵

無人機巡檢的作用不容小覷，但其仍存在一些短板和不足，包括在風(fēng)電領(lǐng)域應(yīng)用無人機飛行高度往往超過120m，容易涉及到空域管控問題。再如，無人機巡檢需要尋求適合的天氣和時間。如果中午開展這項工作，容易出現(xiàn)背光拍攝的問題。如果溫差過大，則可能出現(xiàn)缺陷數(shù)量與大小拍攝不準(zhǔn)確的問題。

除了巡檢風(fēng)電機組和集電線路外，升壓站也容易出現(xiàn)故障，而無人機在這方面往往會力不從心。如果風(fēng)電場想要實現(xiàn)真正的“無人化”運維，在現(xiàn)有技術(shù)條件下，這就需要通過攝像頭、巡檢車、軌道機器人和機器狗等其他無人智能設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測。為了對這些不同無人智能設(shè)備的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一管理與調(diào)度，一套完善的智能運維系統(tǒng)會起到至關(guān)重要的作用。

為解決這個問題，三峽能源與金風(fēng)科技合作研發(fā)出三峽能源智能運檢系統(tǒng)。這一系統(tǒng)應(yīng)用L3級無人化解決方案，幫助三峽能源寧夏同利第三風(fēng)電場達(dá)到了L3級場站運營能力。

風(fēng)電場集控中心

“相對于傳統(tǒng)的新能源場站運維模式，同利第三風(fēng)電場實現(xiàn)了根本性突破，它深度融入生產(chǎn)業(yè)務(wù)，構(gòu)建了一個從數(shù)據(jù)采集、分析決策到執(zhí)行反饋的完整閉環(huán)流程。這種管理與技術(shù)的高度一體化，正是系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)持續(xù)、快速優(yōu)化的核心驅(qū)動力。”金風(fēng)慧能副總經(jīng)理馬輝表示。

據(jù)介紹，同利第三風(fēng)電場的升壓站引入了近300臺機器狗、無人機、軌道機器人等智能設(shè)備，覆蓋場站5000多個巡檢點位的運維任務(wù)。這些設(shè)備原本并不能在新能源場站“直接上崗”，是三峽能源、金風(fēng)科技以及產(chǎn)業(yè)鏈伙伴的工程師們，通過算法優(yōu)化、機器學(xué)習(xí)等技術(shù)手段，將其改造升級為適用于工業(yè)場景的專業(yè)設(shè)備。

工作中的機器狗

在這座風(fēng)電場中，無人機按既定航線巡查，憑借算法訓(xùn)練與機器學(xué)習(xí)，實時監(jiān)測風(fēng)速、雨量及機組狀態(tài)，并識別發(fā)熱、鳥窩搭建等潛在風(fēng)險。機器狗需要識別主變區(qū)域的套管、油位、表計等數(shù)據(jù)，結(jié)合AI算法能夠快速匹配故障現(xiàn)象，實現(xiàn)智能報警。軌道機器人的工作是精準(zhǔn)捕捉設(shè)備運行狀態(tài)并完成儀表讀數(shù)。

軌道機器人

監(jiān)控設(shè)備

當(dāng)這些智能設(shè)備將信息與數(shù)據(jù)收集好后，在“無人化”的背景下，風(fēng)電場又是如何判斷并消除缺陷的呢？馬輝認(rèn)為，風(fēng)電場運營升級已經(jīng)走過了純?nèi)斯み\維（L1）、少人化運維（L2）、無人化運維（L3）三個階段。其中，無人化運維的關(guān)鍵是解決好上述問題。

無人機巡檢

L3級無人化解決方案構(gòu)建的“云邊端”三級智能架構(gòu)，成功將資深工程師的“大腦”與風(fēng)電場的“感官”和“手腳”無縫連接，打造了一個能學(xué)習(xí)、會傳承、可復(fù)制的智慧運維系統(tǒng)。

“云邊端”中的“云”是總部大腦，位于三峽能源總部的數(shù)據(jù)中心，匯聚全國風(fēng)電場的數(shù)據(jù)與頂尖算法，負(fù)責(zé)深度思考和全局決策?！斑叀笔切履茉磮稣?，管理風(fēng)電場所有的智能設(shè)備，進(jìn)行快速響應(yīng)。“端”是現(xiàn)場感官，風(fēng)電場里的無人機、機器狗、傳感器和攝像頭，負(fù)責(zé)實時感知現(xiàn)場一切，在準(zhǔn)確傳遞信息同時執(zhí)行指令。

“未來，風(fēng)電場無人化目標(biāo)的實現(xiàn)，其根本前提在于發(fā)電裝備自身的智能化升級，特別是要向免維護(hù)的方向發(fā)展。這意味著裝備必須具備自動檢修、自動排查故障的自主能力，這是實現(xiàn)高度自動化運維的關(guān)鍵所在?！瘪R輝表示。

無人機機庫

“無人化”運維時代來了

在能源革命與數(shù)字浪潮交匯的今天，我國正從頂層設(shè)計推動實現(xiàn)人工智能與能源產(chǎn)業(yè)的深度融合。從《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》明確提出推動人工智能與能源行業(yè)深度融合，到《關(guān)于加快建立健全綠色低碳循環(huán)發(fā)展經(jīng)濟(jì)體系的指導(dǎo)意見》強調(diào)用數(shù)字化、智能化技術(shù)賦能綠色低碳轉(zhuǎn)型，再到《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》將“智慧能源”列為重點任務(wù)，相關(guān)政策不斷提出為風(fēng)電智能化開發(fā)提供強力支持。

2025年9月，國家發(fā)展改革委、國家能源局聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于推進(jìn)“人工智能+”能源高質(zhì)量發(fā)展的實施意見》，明確設(shè)定了到2027年初步構(gòu)建能源與人工智能融合創(chuàng)新體系，到2030年能源領(lǐng)域人工智能技術(shù)應(yīng)用達(dá)到世界領(lǐng)先水平的戰(zhàn)略目標(biāo)。這意味著，風(fēng)電項目開發(fā)即將邁入“無人化”運維新時代。

三峽能源寧夏同利第三風(fēng)電場作為國內(nèi)首個“無人化”風(fēng)電場，為“無人化”風(fēng)電場的建設(shè)提供了典型性樣本。自啟動全智能化試運行后，該項目已成功實現(xiàn)從“依賴人工”到“人機協(xié)同”的管理模式跨越、從“人工巡檢”到“機器巡檢”的運維方式革新、從“被動響應(yīng)”到“預(yù)警維護(hù)”的檢修策略升級，為行業(yè)規(guī)?；腔蹚?fù)制提供了切實可行的解決方案。

三峽能源寧夏同利第三風(fēng)電場

該項目的成功實踐證明，通過智能化改造后，場站的整體巡檢工時可以大幅降低3000多h，安全性能夠提高3~5倍，綜合人效提升超過27%。據(jù)馬輝介紹，L3級無人化解決方案如實現(xiàn)規(guī)?；渴?，能使場站人效實現(xiàn)顯著提升。如某區(qū)域內(nèi)的5座5萬kW風(fēng)電場，全面應(yīng)用L3級無人化解決方案后，全域可比傳統(tǒng)人工場站節(jié)省20人，人機效能提升至1.67萬kW/人，讓一線人員開啟了從“維修工”到“管理員”的角色轉(zhuǎn)變。

作為三峽能源與金風(fēng)科技攜手打造的科技攻關(guān)項目，同利第三風(fēng)電場是三峽能源采取“試點-驗證-推廣”的漸進(jìn)式路徑中的一個關(guān)鍵里程碑，為后續(xù)規(guī)模化推廣奠定了堅實基礎(chǔ)。

2025年7月，在試點成果驗證的基礎(chǔ)上，三峽能源正式發(fā)布業(yè)內(nèi)首部《智能場站規(guī)范化建設(shè)推廣白皮書》，系統(tǒng)闡述了智能場站建設(shè)的轉(zhuǎn)型需求、頂層體系架構(gòu)、核心技術(shù)方案、具體實施路徑及長遠(yuǎn)發(fā)展前景。這份白皮書的問世，標(biāo)志著新能源智能運維從試點探索邁向了標(biāo)準(zhǔn)化推廣的新階段。

“我們將以同利第三風(fēng)電場的成功建設(shè)經(jīng)驗為實踐樣板，深度融合白皮書的指導(dǎo)原則與技術(shù)框架，在更多新能源場站場景中推動其規(guī)?；瘧?yīng)用與落地，引領(lǐng)行業(yè)智能化升級的新浪潮?！睆?zhí)孛鞅硎尽?/p>

目前，以《智能場站規(guī)范化建設(shè)推廣白皮書》為指導(dǎo)的推廣工作已全面展開。三峽能源以同利第三風(fēng)電場的成功經(jīng)驗為實踐樣板，在青海、西藏、山西等多個區(qū)域落地新能源無人化場站，并在寧夏、甘肅、青海三省同步開展試點工作。其中，甘肅試點項目更拓展至光伏領(lǐng)域。