台风预警系统
采写|吴政希 编校|谢邦彦
图|由受访单位提供
得益于我国丰富的海上风能资源,在政策引导、技术创新以及产业链协同发展的利好因素下,海上风电已经成为当前我国能源转型的主力军之一。作为全国海洋经济的第一大省,近年来,广东省正逐步从近海向深远海推进海上风电的规模化开发,推动海上风电的高质量发展,也成为广东省践行国家“双碳”战略的重要支撑。
相较于水力发电、光伏发电乃至陆上风电等新能源形式,海上风电存在着海上运维成本高、统筹管理难、抗风险能力弱等一系列固有短板,对于数字化建设的需求也更为迫切。国家《“十四五”现代能源体系规划》提出,要加快能源产业数字化智能化升级,建设智慧能源平台和数据中心,并且要通过加强能源数据资源开放共享,发挥能源大数据在行业管理和社会治理中的服务支撑作用。
为了更有效地支持广东省海上风电开发,构建共享、共商、共建、共通的海上风电产业的数字生态圈,在广东省发展改革委员会授权下,由中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司负责建设运营的广东省海上风电大数据中心(以下简称“大数据中心”)在2019年初步建成,并在同年实现了运营数据的接入。
未来大数据中心将成为广东省海上风电行业的数据枢纽,通过链接包括政府监管机构、投资方、设计方、建造方等各相关的数据资源,更好地激发与释放海上风电行业的数据要素潜能。
在架构方面,大数据中心由数据采集层、数据平台层以及数据应用层三部分组成。大数据中心持续采集来自海上风电场、政府部门以及各类应用厂商的海量数据,在数据平台层进行数据组织、关联和管理,并且为进一步的数据治理、数据共享、数据服务提供了平台支撑。
在应用层面,当前大数据中心主要包括可视化管理以及数字化应用两个方面,面向风电行业各相关方提供数字化应用服务,覆盖海上风电项目从规划期到运营期的全生命周期,赋能全省海域风能资源挖掘、提升各个风场发电量、监管行业安全生产、降低项目建设风险、降低风场运维成本、提升全产业链发展水平。
以国家电投揭阳神泉二海上风电项目为例,该项目位于广东省揭阳市惠来县神泉镇南面海域,项目建成后每年可提供清洁电能17.43亿千瓦时,等效节省标煤约53万吨,减少二氧化碳排放约140万吨,这将大力推动粤东千万千瓦级海上风电基地建设,为广东加快实现碳中和目标注入新动力。
在该案例中,大数据中心对项目的海上通信、船机、环境监测、人员、安全管理、施工过程、可视化等6个方面实现了智慧管理,在可视化智慧管理系统的协调下,神泉二海上风电项目于2022年5月6日开始海上主体施工,于2022年12月29日实现全容量并网,创造了世界同类项目的最短工期记录。当前,大数据中心的智慧管理系统已经应用于广东阳江、揭阳等地多个海上风电项目建设管理,为广东省海上风电建设期全流程的可视化管理提供了有力工具,显著提高了项目数字化管控水平。
此外,大数据中心还托管了包括基础数据(例如气象水文数据、台风路径数据),规划类数据(例如航路航道信息、生态自然保护区信息),建设类数据(例如项目建设管理资料、建设进度信息、设备资料),运维类数据(例如海事数据、生态环境数据、风电机组运行数据)在内的一系列海上风电数据,通过气象水文预报系统、台风预警系统、设备预警系统、风电功率预测系统、智能运维决策系统、微信小程序等数字化应用,赋能海上风电项目数字化运营。
智能运维决策系统
例如,大数据中心的设备预警系统可以根据监测点实时传输回来的数据进行阈值判断和数据分析,随时发现风机矩阵的异常并排查故障,并将相关信息及时推送给业主和现场的管理人员。而通过接入国内外多源的数值天气预报数据,风电功率预测系统可以对风电场的短期和超短期时间维度的风电功率进行预报,为风电场的运营调度工作提供大数据支撑。
设备预警系统
在海上风电产业链中,上游企业主要提供原材料和零部件,中游企业负责风电整机制造和风电场安装施工,下游企业则提供生产运维服务。数据作为链接产业链上中下游的关键生产要素,实现高质量的数据供给、便捷的数据流动以及高效的数据运用,将为产业链各环节主体带来更丰富的经济效益,对海上风电行业的高质量发展起到决定性作用,更为我国加快经济社会发展全面绿色转型提供巨大助力。
目前,大数据中心已经能在海上风电项目规划、建设、运营各阶段向政府部门、业主单位和行业生态提供全生命周期数字化应用服务,以“治数”“用数”创新海上风电行业建设的运维管理模式,并且鼓励风电行业各相关方开展数据接入。
依托大数据中心,可创新创造更多的数字化应用与数据分析方案,帮助整个海上风电行业提高生产效益,保障海上风电场安全、可靠和经济运行。在数字经济背景下,海上风电作为数据资源和技术资源富集行业,大数据中心将通过打造共享平台的方式,探索“数能融合”创新机制和数据服务的商业模式,共建海上风电行业的数字生态圈,为海上风电行业的高质量发展提供新质生产力。
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