Matrix GoldFarm:演繹風(fēng)電領(lǐng)域的“黑客帝國”
隨著數(shù)字化進程不斷融入工業(yè)、制造業(yè)等領(lǐng)域,產(chǎn)業(yè)格局將隨著產(chǎn)業(yè)升級而重新塑造,數(shù)字化成為了風(fēng)電開發(fā)過程中的一件“利器”。
數(shù)字化的理解可以有多種維度,不同行業(yè)數(shù)字化都有著各自不同的價值方向。關(guān)于新疆金風(fēng)科技股份有限公司(下稱“金風(fēng)科技”)數(shù)字化進程,董事長武鋼曾這樣說道,“通過數(shù)字化創(chuàng)新驅(qū)動, 能把原本一些支離破碎的板塊串聯(lián)起來, 形成一個完整系統(tǒng), 通過系統(tǒng)模型掌控事物發(fā)生、發(fā)展、變化的過程”。
這也是金風(fēng)科技對于風(fēng)電產(chǎn)業(yè)數(shù)字化的理解。風(fēng)電場投資具有融資周期長、投資規(guī)模大的特點,如何將投資成本控制到最低點,是風(fēng)電場投資的關(guān)鍵,也是風(fēng)電投資風(fēng)險分析的重要組成部分。常規(guī)的風(fēng)險投資分析方法,結(jié)合了前期測風(fēng)數(shù)據(jù)和測繪地形圖、土地性質(zhì)等,進行風(fēng)電場建設(shè)前的風(fēng)險把控和收益評估。然而目前國內(nèi)外的風(fēng)資源評估軟件存在明顯不足:復(fù)雜地形捕捉失真,流體模型過于簡化,尾流計算結(jié)果偏差大,算法壁壘等,導(dǎo)致現(xiàn)在國內(nèi)風(fēng)電場在復(fù)雜地形風(fēng)資源評估存在一定偏差:平坦地形尾流影響預(yù)估不足、機組發(fā)電量偏差大。同時常規(guī)的評估工具在經(jīng)濟性評價方面,難以順應(yīng)市場變化,收益評估也有所欠缺。針對這些突出問題,金風(fēng)科技風(fēng)資源從基礎(chǔ)理論做起,深入理解應(yīng)用場景,進行了全面的創(chuàng)新研究開發(fā)工作。
2017年,金風(fēng)科技風(fēng)資源中心開發(fā)出致力于風(fēng)電場投資前期整體解決方案平臺級產(chǎn)品——GoldFarm。GoldFarm將風(fēng)電場投資前期的規(guī)劃、設(shè)計、金融收益率板塊動態(tài)串聯(lián)起來,整體優(yōu)化風(fēng)電場前期投資,幫助用戶獲得收益最優(yōu)的解決方案。
同時,結(jié)合大數(shù)據(jù)的思維,金風(fēng)科技使用現(xiàn)有的數(shù)千個風(fēng)電場PB級別地形數(shù)據(jù)庫,數(shù)千座測風(fēng)塔數(shù)據(jù)資料,PB級別中尺度氣象數(shù)據(jù),服務(wù)于金風(fēng)科技數(shù)字化產(chǎn)品。通過這些數(shù)據(jù),對GoldFarm進行實戰(zhàn)式的訓(xùn)練,培養(yǎng)平臺對各種地形的敏感度,為復(fù)雜地形提供更準(zhǔn)確的流體模型。
在這些不斷迭代的基礎(chǔ)上,金風(fēng)科技同樣一直關(guān)注對成熟技術(shù)的融合和應(yīng)用,在GoldFarm中集合了無人機、GIS技術(shù)、WRF+CFD耦合技術(shù),快速獲取三維地理信息數(shù)據(jù),識別高精度仿真計算數(shù)據(jù),快速形成道路設(shè)計方案、識別風(fēng)險點、自動優(yōu)化排布等,減少工期、 降低成本,優(yōu)化收益解決方案,顯著提升項目經(jīng)濟性。
金風(fēng)科技數(shù)字化風(fēng)電場平臺GoldFarm自2017北京國際風(fēng)能大會暨展覽會(CWP2017)發(fā)布以來,前后完成了包括國電投、華能、北控、大唐等十多個客戶的二十余個數(shù)字化風(fēng)電場規(guī)劃設(shè)計工作,成果得到了客戶和設(shè)計院的一致認(rèn)可。
虛擬現(xiàn)實
數(shù)字化體驗方面,基于更加真實的風(fēng)電場數(shù)字化打造,客戶可借由這種體驗方式進行政府以及行業(yè)外匯報和技術(shù)展示。為滿足這種極致需求,金風(fēng)科技通過運用國際先進的工業(yè)級無人機,搭載分辨率更為優(yōu)秀的攝像頭進行風(fēng)電場拍攝,以得到更加細(xì)致的數(shù)字化體驗,同時進行三維建模算法開發(fā),生成超高10cm分辨率的物理三維模型,通過結(jié)合VR、AR技術(shù),還原現(xiàn)實風(fēng)電場真實場景。數(shù)字化手段的展示區(qū)別于二維地圖,可以打造出完美體感。以南方某項目為例,在項目開發(fā)階段,平臺依據(jù)高精度的地理信息數(shù)據(jù)輸入,支持客戶向政府匯報數(shù)字化、科技化風(fēng)電場。“所見即真實”,展現(xiàn)出道路路徑動態(tài)過程,模擬風(fēng)機運行狀態(tài)等。真實還原建成以后風(fēng)電場情況,輔助客戶進行審核匯報,加快決策速度。
環(huán)境友好性方面,GoldFarm依靠數(shù)字化手段向客戶提供最優(yōu)風(fēng)場環(huán)境友好性解決方案,幫助客戶打造出最佳環(huán)境友好項目。以南方項目為例,在林區(qū)開發(fā)過程中,客戶需要拿到政府審批,政府對于環(huán)境影響精度要求極高。GoldFarm在設(shè)計階段通過將樹木砍伐量、道路填挖量模擬并優(yōu)化,避開珍貴保護樹種等內(nèi)容。最終方案在保證收益前提下,更為環(huán)境友好,幫助客戶通過環(huán)保要求,提升客戶形象。
風(fēng)電場機組選型方面,GoldFarm的優(yōu)勢體現(xiàn)在其對于復(fù)雜地形精細(xì)化仿真計算、定制化風(fēng)場設(shè)計、多方案對比的功能。以湖南某項目為例,前期階段,客戶沒有地形測繪圖,風(fēng)資源一般,收益率不樂觀,初次投資決策不達標(biāo),面臨放棄的狀況。金風(fēng)科技基于這些情況,進行了快速的無人機勘測,最優(yōu)機組選型、造價最優(yōu)設(shè)計,最終滿足了客戶對收益率的要求。在增加發(fā)電量2.3%、工程概算降低2%的同時,保證項目容量,避開不必要的風(fēng)險點位。風(fēng)電場前期全鏈條數(shù)字化實現(xiàn),僅用了20天完成規(guī)劃設(shè)計方案,工作效率提高數(shù)倍。
精準(zhǔn)工程設(shè)計方案方面,GoldFarm致力于降低工程成本,提供最優(yōu)的道路設(shè)計、最短線路設(shè)計,進行工程成本優(yōu)化。以青海某項目為例,項目面積約200多平方公里,工程成本大,客戶迫切希望優(yōu)化工程費用。GoldFarm整合多年工程經(jīng)驗設(shè)計模塊,以10cm精度的地形圖為底層數(shù)據(jù),無人機高精度勘測數(shù)據(jù)為依托,結(jié)合自主研發(fā)精細(xì)化CFD算法、GIS、大數(shù)據(jù)技術(shù),通過GoldFarm平臺精準(zhǔn)避開風(fēng)險區(qū)域進行方案優(yōu)化,自動化設(shè)計多套道路線路方案,更準(zhǔn)確的進行最優(yōu)設(shè)計方案的生成,工期減少50%~80%,最終實現(xiàn)經(jīng)濟效益最優(yōu)結(jié)果,費用優(yōu)化20%左右。
進化升級
GoldFarm作為風(fēng)場前期數(shù)字化中樞平臺,整合各產(chǎn)品模塊技術(shù)優(yōu)勢,優(yōu)化工作效率,提升風(fēng)場規(guī)劃設(shè)計準(zhǔn)確度,最終實現(xiàn)快速準(zhǔn)確的整體設(shè)計,迎接即將到來的風(fēng)火同價,競價核準(zhǔn)政策,幫助業(yè)主進行更優(yōu)風(fēng)電場投資。
金風(fēng)科技GoldFarm的核心特征是互聯(lián)。互聯(lián)的本質(zhì)來源于對基礎(chǔ)技術(shù)的創(chuàng)新投入和研發(fā)積累,沒有自主創(chuàng)新的算法,將無法突破種種技術(shù)壁壘,串聯(lián)支離破碎的板塊。
互聯(lián)對于GoldFarm就如同“血液”一般,失去了互聯(lián),GoldFarm就會“衰老”。未來,金風(fēng)科技GoldFarm團隊將以更為開放的心態(tài)繼續(xù)推動企業(yè)技術(shù)連接和行業(yè)互聯(lián),實現(xiàn)互聯(lián)賦能。
責(zé)任編輯:小琴