荷兰Rambøll全球市场(风电)总监Søren Juel Petersen：大数据运维最佳风电场管理实践——荷兰清洁能源研究

2019年10月21-24日，2019北京国际风能大会暨展览会（CWP2019）在北京隆重召开，大会主题“风电助力‘十四五’能源高质量发展：绿色、低碳、可持续”。自2008年首次在北京举办以来，已连续举办11届，成为北京金秋十月国内外风电行业争相参与的年度盛会。

10月23日下午，举办了“智慧运维论坛——风电智慧运维实践”。

Rambøll公司全球市场(风电)总监Søren Juel Petersen发表了题为《大数据运维最佳风电场管理实践——荷兰清洁能源研究》的主旨演讲。

以下为发言内容：

Søren Juel Petersen：女士们，先生们，非常感谢今天对我的邀请，我想简单的讲一讲数据的使用，怎样在运维当中使用数据，所以我想说的可能跟中国的运维关系比较大，跟之前听到的关系也很大，但是我主要想讲一下规划的重要性，而并不是风机本身的问题。大家都对中国的运维了解更多，我想简单介绍一下我们的公司，我会讲一下工业4.0，它在海上风电行业会有什么影响，之后会谈一些不同运维的方式，以及他们的可靠性、基本条件，还有数字化的双胞胎，接下来就是数字化双胞胎有哪些具体的项目，还有有什么好处。

首先就是Rambøl，Rambøl风能我们总共差不多11500名员工有覆盖很多风电行业的领域，我们在中国也有很广泛的覆盖，现在涉及的基本上是4、5、6兆瓦的风机。关于我个人，我自己是工程师身，一直在海上风电领域工作，上世纪90年代就开始了，所以我这方面经验也比较丰富。关于运维的成本，运维成本占整个资本支出30%，所有海上风场都是这样的，所以很重要一点就是我们必须要很好的去追踪运维的成本，到底是花在了哪里，这样才能把品种化成本降下来。中国上网电价是非常严格的，所以运维的每个环节都要控制好，然后把成本降下来。

工业4.0它描述的是随着时间产生的工业革命，是另一轮的工业革命，我们的公司会利用上面所有的这些技术，放在海上风电场，我们一直在利用，比如云计算、大数据等等来让自己能够去进行实时的运维。一般来说我们会认为基于状态的维护，可以帮助我们去减少大概10%到40%的运维成本，我们还可以减少停机时间，还可以去延长风机的寿命，可以至少延长各5年，最后这个还有待观察，因为大家都知道海上风电的行业还是比较年轻的，然后有很多项目还没有达到风机的最高寿命，所以说我们可能也不见得就能够把它实现这么长的寿命，还有不同类型的运维，包括修正性的运维，当出现问题的时候需要事后补救，然后我们还可以去等待，还会有一些预防性的运维，就是大家都比较倾向的一种方式，可以是基于状态的，还有预设的运维，就是我们去进行常规的运维，但是对于海上风电场来说，这个是行不通的，因为有效性不是非常好，而且相关的成本也非常高。所以我们就会倾向于进行预测性的运维，这个其实也是严重基于可靠性的，所以我们首先还是从左手边看起，从左边开始我们肯定先要进行一些关键环节的评估，之后再去确定需要什么样类型的运维，然后到右下角这个部分，用这个表来指引我们的运维工作，之后我们会去创造一个最优化的运维计划，然后再进行执行。

这个一部分是基于数据的，所以我们就一直在致力于数字双胞胎的利用，就是其提供更加高可靠性的基本的运维，还有控制中心。所谓的数字双胞胎，有人可能不太熟悉这个说法，就是图中的这个结构，在右手边有一个结构性的模型，我们做设计的时候就顺便把这个模型也做出来了，然后再去模拟一些它的热点，比如模型上有很多区域，就会跟实际的区域是类似的，这边给大家展示的其实是油气行业的模拟，海上风电提到油气行业不太好，但是我们之前数字双胞胎的应用一直都是在油气行业，我们从海上油气公司所获得的经验和教训都列在这儿，如果去对比这两个行业的话，环境条件有很高可比性的，交通也差不多，以前经常都是把风场建在风最大的地方，这样情况下想要爬上去很难，想要运维风机更难，我们还会有一些优化的地理位置，油气行业也是这样的，这种情况下就会涉及到成本，也会涉及到数据量，可能需要更多的数据量帮助决策，技术现在已经非常成熟了，对油气行业来说，而且还有一些非常复杂的分析手段，可以帮助我们去进行分析，尤其是应力的分析，结构的应力分析，我自己比较关注的是法兰平衡，还有整机厂商也特别关注这个话题，但是这个我就不说了。我们还会利用云计算，意思就是说我们可以去控制，还有更快的去分析大数据。

但现在海上风电行业的新挑战，就是系统的高动态情况，它比油气行业的动态范围是要大很多的，我们会有很多不同的动态，比如说风机本身的动态，还有机座的动态等等，它们的损坏模式或者说疲劳模型是不一样的，在风机还有机座上都不一样，所以我们不能直接把油气行业的经验直接拷贝过来，澳门还会有很多是非线性的情况要处理，之后还有硬件的损耗成本等等，大家可能知道我们在海上风电场通常都有几百个风机，但是油气项目可能就一个钻井，所以多个设备也是我们要应对的占。真正的数字化双胞胎它的优势是什么呢？对于这个结构来说，可以保障安全。就是意味着它不会有太多个体的设备所产生的费用支出，而风险在降低，同样像我们所说的，它也不会过多的由于个体的风机产生，也不会减少结构性的风险，我们可以更好的去追溯发生的情况，然后通过我们的数字双胞胎，我们在办公室里就可以进行追溯，可以去跟踪，也可以减少检修，就是右下角所看到的，这意味着我们可以大大的降低运维的成本。另外时间成本对于整个运维也会下降。

举一个例子，第一个例子就是我们通过这样的项目，可以减少钢材的使用，我们进行上海电气数据的收集和放大，就可以通过测量在现场发生的情况进行流程的优化，而且我们也有两个欧洲的项目，通过使用我们的模型，也就是直接的进行测量，然后将这个测量与数字双胞胎的形式进行链接，我们可以大幅度的降低成本。接下来一个例子，这个例子就是我们去延长海上风电机组导管架的使用效率，还有一个例子是消除导管架焊接缺陷的WOF操作，在欧洲的项目上，我们发现了这个结构上的缺陷，我们就要去识别这是什么缺陷，在焊接上我们使用了刚才所说的数字双胞胎的模型，我们可以找到焊接的问题，然后再进行测量和维护的同时，我们可以继续运行，而且因为我们积累了足够的数据，可以判断出来这个问题会带来的损失。数字化双胞胎给我们带来的好处是显而易见的，它可以去提高我们对于项目的认识，这是我们的一个开发商所说的，首先会提高我们对于海上资产的认识，第二是降低运维的成本，而最终挖掘生命周期延长的潜力。当然我们还有待于观察，因为海上风电仍然是很新的领域，我们希望我们可以实现更大的成绩，非常感谢。

（根据演讲速记整理，未经演讲人审核）