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彭旭:三一重能如何打造智慧风电? 2023-09-17 20:20:00

摘要:能源新闻网讯,9月16日,2023全球能源转型高层论坛在昌平区未来科学城开幕。论坛期间,还将举行主论坛、九大专题分论坛、签约和揭牌仪式等活动。

能源新闻网讯,9月16日,以“能源安全 绿色转型”为主题的2023全球能源转型高层论坛在昌平区未来科学城开幕。

 

开幕式后,与会领导来到华为、国家能源集团、隆基等展区,参观了论坛举办的科技成果展览展示。论坛期间,还将举行主论坛、九大专题分论坛、签约和揭牌仪式等活动。

 

下面是九大专题分论坛之能源工业互联网高质量发展助力能源行业数智转型论坛中三一重能股份有限公司副总经理 首席数字官彭旭先生的发言:

 

尊敬的各位领导、专家大家下午好,我们作为清洁能源装备制造企业,今天跟大家分享一下我们在智能制造和智慧服务这两个板块里如何打造智慧风电跟大家做一下分享。

 

第一部分内容跟大家谈一下“双碳”背景下风电行业新的形势和新的挑战。

 

风电行业在“双碳”目标驱动下,目前整个行业高质量发展要求日益突出,这里面有几个特点跟大家简单地汇报一下。

 

一是高可靠性要求,相信在座各位专家对风电怎么样提供更高的发电效率都有所了解。另外单机大基地化是一个趋势。

 

二是长期主义,怎么坚持长期主义,确保运维成本的控制,这一方面除了风机本身技术和运维技术以外,这里也离不开我们数字化的技术。另外怎么样持续追求低的度电成果,除了机组本身创新以外,数字技术在这里面也起到很大的作用。

 

三是这个行业里面还有一个比较大的特点,上中下游产业链高度协同,这里面上游是我们风电产品相关的供应商,比如说齿轮箱,下游是使用方,投资方,还有一个全流程端到端拉通,后面我会做介绍。除此之外产业链协同对于风电行业高质量发展也提出很高的要求。

 

基于这一点我也想谈一下新的形式,大叶轮大容量机组迭代是现代一个主要的特点,一方面是叶片长度,目前已经推出112米的叶片,130米长的叶片正在推出中,从风机塔筒走向高塔的160米甚至180米滚塔也在不断推出中。

 

成本制胜,怎么推出有竞争力的成本,一方面通过高效制造手段以短的交期或者低成本优势,这一块也是大家重点关注的。

 

谈两点,第一是把性价比最优作为设备选型的首要原则,怎么确保供应链成本、制造成本、服务和运维成本,像这些都离不开相关数字技术。

 

第二是风电整机设计与制造能力决定盈利模式。

 

一台风机它的核心大部件包括齿轮箱、发电机、叶片、塔筒这些都占据风机主要的成本,在这个过程中我们如何考虑用数字技术来降低我们的成本,这个也是一个形势。

 

第三是风电除了把风机制造出来以外,在交付过程中比如我们的运输费用、吊装费用、后续运维和递减费用,这也是占整个成本非常大的部分,如何提供更好的服务,如何让成本最优,这一块我们认为智慧运营包括附加服务业成为风场重要的选项,包括整个链条从工程管理到运输交付,包括吊装和并网,后续支付运维,在端到端的运维过程中如何利用数字技术提高运维精准化。

 

如何迎接新的挑战,我首先从制造层面跟大家谈一下,尚总也谈了工业互联网在制造环节的应用,风电智能制造也非常重要,坦率来说在三到五年以前风电制造非常落后,“家庭式作业”,全部都是手工作业的模式。

 

近几年逐步从“家庭式作业”走向“标准式作业”,部分企业也通过单机自动化走向流水线自动化,现在大家在探索尤其是三一探索的是“自动化+智能化”作业模式,更多是研发柔性自动化或者是柔性制造模式,制造的背后离不开自动化、数字化和智能化,甚至数据驱动制造,都离不开新的技术。

 

第二点我们认为是风场的运营,风场的运营也面临被动运维转向为主动的服务转型挑战,我列了几个方面。

 

一方面是电量挖潜不足,如何挖掘电量,运维成本怎么降低,交通物流怎么管控。一只叶片假如从张家口运输的物流路径成本更低,即对物流路径进行算法分析,找出最优的运输路径,运输过程中叶片是不能磕碰的,如果物流司机磕碰以后,独自私修,这片叶片掉落对风机的影响是非常大的,包括评价、系统,在风场运营层面面临新的挑战。

 

基于这样的挑战,简单小结一下,基于这个特点目前风电机组面向从设计到制造、运输、运维,到后续并网都带来了诸多的挑战。在这些挑战里我们如何利用数字化技术来进行产品的自主创新、制造创新、交付创新、服务创新和自主创新,这些都离不开我们的数字化技术。

 

接下来从智能制造和智慧服务这两个层面来谈一谈三一在这一方面我们的一些经验。

 

在这个环节里我们从两个方面介绍,智能制造和智慧服务在风电行业至关重要,在这个环节里我们利用数字技术,主要目的还是围绕五个方面,怎么通过这样的变革,让我们产品的品质最优,让成本最佳,让交期更快,让整个生产安全和作业更加安全,另外让我们的员工在新的工厂里去工作,我相信他的生产更有士气。

 

在智能制造方面,一个是工业技术的创新,也就是智能制造装备创新,包括智慧实验,风机不管是零部件还是整机实验都非常重要。其次是制造运营,我们的智能制造从这个方面需要进行大量的应用。

 

智慧服务我们从三个方面展开,包括EPC工程管理、风机本身的故障预警、运维平台,从这三个方面打造新的智慧服务。

 

具体怎么做,先谈一下智能制造环节。

 

不管是能源装备制造企业,还是其他的装备制造企业,我相信大家都比较关注这个话题,我们基本的原则有“三不”和“三化”原则。

 

三不,要搞智能制造,但不能在落后的工艺基础上搞自动化,要进行工艺技术的创新。不要在落后的管理基础上搞信息化。不要在落后的网络基础上搞智能化,数据采集不到,数据也不能联网,利用人工智能、大数据做智能化根本不可能。

 

三化,做自动化,精益化,同时跟数字化结合。

 

在工艺技术创新上我们是大型装备制造,我们在工艺技术上做了大量的创新,不管是工艺布局还是物流布局,风场的工艺研发都做了大量的工艺技术层面的创新来进行制造变革。在智能制造装备方面,包括风机里用的发电机、风机用的叶片等,简单理解我们也开发了大量的工业机器人替代人工作业的模式,这个还取得了比较大的成绩,原来像我们一天一个工厂生产四个风机,需要大约150人,现在有了这一套设备基本上可以缩减50-60人,一天生产四台,效率还是非常高的。

 

除了这个以外给大家看一下在制造运营方面刚才各位专家也特别谈到新的技术,在这里也是一样的,在我们三一工厂里我们都是一个虚实互联工厂,简单来说是数字孪生的工厂。右边这张图,是叶片的制造工厂,我们这个工厂里所有的信息,所有跟生产设备相关的信息以及所有跟人员相关的信息,物料的信息,工艺的信息包括质量信息、环境信息,所有的信息都已经数字孪生化了,虚拟工厂进行运维管理、运营提升,这些方面在我们制造工厂里都得到了很好的应用,这个不展开了。

 

第二个层面是智慧服务。智慧服务我想谈几个方面,大家都知道,建一个风电场需要大量的施工,对工程项目的管理是比较难的,包括工程项目的计划、工程项目的资源还有一些其他的信息,我们如何监控工程项目的光建环节里的质量,这是大家比较关注的。结合风电工程项目的要求,还打造了工程管理协作云,构建质量进度全景图,从招采开始到物流、风机安装、设备作业、现场进度、关键工序、人员在场情况、现场监测等一系列我们都进行了系统管理,这一形式推行了两三年,效果还是不错的。

 

第二个,刚才几位专家也谈到智能健康预警,如何利用物联网、互联网技术守护一台风机的安全运行是非常重要的,一台风机就是一台印钞机,怎么让印钞机健康运行,我们也进行了大量的研发,包括机组的安全守护、大部件失效预警、发电性能提升、数字孪生、故障自诊断。

 

智能运维平台,为什么说在风电行业里运维非常重要,我相信清洁能源不管是风电还是光伏,运维都非常重要,怎么构建风机全周期的画像,全周期的画像怎么理解,包括大部件、备品部件、质量信息、维修换件信息、技改服务、年检服务,怎么守护这些信息非常重要,原来全靠人工作业。我们认为完全可以利用数字化技术实现智能运维。

 

第二是物流监控,风机本身属于大部件,包括主机、叶片,运输都是分开运输的,运输成本也非常高,对运输过程怎么进行管理,包括运输路径最优化、成本最优化,尤其是在大兆帕时代成本还是非常高的。从湖南长沙运3只叶片到内蒙古的风电场至少要20万,这个成本还是非常高的,需要思考怎么进行运维成本的降本。

 

第三是风机在安装、运维过程中如何全程在线,以前的做法就像交警运维工程师配一个执法仪,现在用智慧运营平台实时用手机取证,指导你的运维。

 

端到端的数据拉通是基于数字孪生技术通过运营优化各种运维。

 

由于时间关系前面我重点把智慧服务和智能制造对这个行业的重要性给大家简单汇报了一下。

 

最后简单谈一下基于这三方面我们下一步想要去做的。

 

风电这个行业里现在最大的特点是大兆瓦,大功率,规模化风电发展有这样一个特点,在这个环节里我个人认为如何利用新的技术去持续推动供电成本的下降,这是整个清洁能源行业里大家都重点关注的。在这方面三一作为一家能源装备以及新能源投资开发的企业,我们持续在这些环节里应用新的技术。

 

刚才王总所说的“云端大人物”类似于这样的技术,跟传统业务结合在一起,更好推出有竞争力的、成本更优的、高可靠性的风电产品以及精准的服务,最终为“双碳”贡献力量。

 

我今天给大家汇报的内容就这么多,谢谢大家。

 

本文系能源新闻网整理自彭旭在全球能源转型高层论坛中九大专题分论坛之能源工业互联网高质量发展助力能源行业数智转型论坛演讲实录,未经本人审阅。