風電發展步履不停，無人機是否能為風電運維翻盤？

當前隨着預防全球變暖已經成為全球共識，利用清潔能源替代化石能源的“能源革命”也已經在全球範圍內加速普及，各國都在加速佈局新能源領域以便更快、更好地完成能源轉型。風電作為清潔能源的重要組成部分，以其分佈範圍廣、技術與產業化程度高的特性，成為全球新能源領域中增長最快行業。根據全球風能協會GWEC公佈的數據顯示，全球風電新增裝機容量2020年便達到93GW，相對於2019年增長了52.96%。

就在產業快速發展的同時，一些問題也逐漸顯現。眾所周知，風電建設是一個“隨風而落”的工程項目。由於高塔座加上長扇葉可觸及更高空的穩定風力，為了充分利用風能，風力發電塔正往塔座越來越高、扇葉越來越長的方向發展。我國擁有全亞洲最高的風電塔，位於平頂山魯陽風電場，高達170米，葉輪直徑長達155米。面對這類大型風電塔，如何安全高效運維往往成為產業痛點。

風機故障帶來的損失是極高的，有時遇到發電機、齒輪箱等核心部件損壞，可能需要廠家重新生產，耽擱一兩個月的時間，每天最多可能損失8萬度電的收入。然而，傳統的風電運維模式必須通過吊籃、蜘蛛人、望遠鏡等等人工直接參與的模式進行運維。由於風電塔塔座高、扇葉長致使風電塔在傳統人工運維的場景下充滿危險，在查找問題的過程中，維修人員會面臨墜落、觸電的風險。像上文提到的我國170米亞洲最高風電塔，雖然電梯可以直達150米的高處，但剩下的20米仍需要工作人員手腳並用爬上去，工作安全依然不容小覷。

鑑於“安全隱患”的影響，傳統風電運維模式對正在高速發展的風電行業帶來了更為深遠的發展隱憂。“由於工作環境危險，現在已經沒有年輕人願意進入風電運維領域了。”沒有年輕人進入，這已經成為業界對於風電維修主要靠人的傳統風電運維模式未來發展的判斷共識。為了不讓風電運維成為風電行業發展的“絆腳石”，影響我國碳中和的發展目標，利用技術和產品來替代人力，發展新的運維模式，成為行業關注的重點。

如何能夠在減少人工實地參與的同時，完成對風電塔的巡檢以及維修，在風電大規模發展的當下成為風電產業進一步優化自身發展的關鍵。對此，不少業內人士將尋找解決方案的目光投向了“無人機”領域。

近年來，隨着衞星定位系統的成熟、電子與無線電控制技術的改進，商用無人機行業進入快速發展階段。由於無人機具有高空靈活且不受地形限制的優點，在巡邏、巡檢等領域有着廣泛的應用，也讓該領域的智能化與高效化得到了提升。如今的專業化無人機已經從最初的短時間、非連續以及需要人為干預的場景，轉化到連續、非人工干預的應用場景之中。針對風電塔建設所在地一般遠離市區，環境條件比較艱苦，不適宜維護人員長期駐紮，維護成本相對較高的特性。無人機對風電的巡檢，較強的契合了場景需求，解決了風電運維的痛點。

當下在風電產業規模的快速發展的進程下，資本市場也發現無人機對風電發展帶來的推動作用。就在今年5月，一家以無人機技術為核心，以風電智能巡檢及風電後運維為主要市場的技術研發公司SkySpecs完成8000萬美元D輪融資，投資方有包括高盛、Statkraft Ventures等全球知名投資機構。據瞭解，SkySpecs使用自主研發的軟硬件解決方案，可通過無人機從高空監測渦輪風機葉片的健康狀況。該公司負責人表示，目前北美約45%的風機葉片受到SkySpecs檢測維護。

海外的發展尚且如此，國內的發展更是不可小覷。目前，我國是全球最大的風電市場，年新增裝機、累計裝機均位列世界第一。根據國家能源局發佈的數據顯示，2021年全國風電併網裝機容量突破3億千瓦，在役風電機組數量超15.5萬台，較2016年底實現翻番。巨大的風電裝機容量，提振了風電運維市場的發展潛力。前瞻數據研究院在《中國風電運維市場前瞻與商業模式創新分析報告》中，預測2025年中國風電運維市場將超過300億元。

隨着在役風電存量規模逐步擴大，為了保障風電持續穩定運行。2021年12月，國家能源局出台《風電場改造升級和退役管理辦法》為風電場的運維、技改升級將為我國風電運維市場提供了巨大的機遇和政策支持。如同，SkySpecs在北美地區的發展，中國也需要無人機在風電運維領域的產業化應用案例。

在市場需求與政策導向的共同驅動下，我國也出現一批針對風電運維的無人機公司。而在這些公司中，擴博智能以其“軟件+硬件”的風機葉片巡檢模式，成為行業關注的重點。針對風機葉片維護曾經危險的蜘蛛人作業方式，擴博智能提出以人工智能技術為基礎，完整的風機葉片智能運維解決方案——通過無人機對風機葉片進行自動拍攝檢查，並搭建完整的後台系統對於無人機拍攝畫面進行智能分析，為風力企業提供有關風機葉片健康狀況的數據報告，高效保障風電企業的運行。

據悉，擴博智能已申請並獲得150餘項知識產權項目。截至2021年7月，擴博智能已服務500+個風場，商業交付14000+颱風機，安全飛行時間達到10000+小時。目前擴博智能的相關服務已經在中國、北美、歐洲、東南亞等國家和地區落地，在我國近 3000 個風場裏，擴博智能已服務超過 500 個風場，覆蓋率已達到 20%，海外覆蓋近 30 個國家，50 多個風場。其中，與歐洲最大的風電集團之一西門子歌美颯和風電運維商GEV達成深度戰略合作，以創新科技推動全球風機葉片運維市場數字化升級。

當前在全球無人機風電運維領域，除了美國SkySpecs，側重於海上風電設施、石油管道的巡檢的英國公司Cyberhawk和Sky-Futures，國內有專攻無人機電力巡線的中飛艾維，從自動機場切入泛巡檢領域的復亞智能等等。因為工業巡檢的場景很多，提供自動化巡檢服務的企業目前主要還在細耕場景化應用以及細分市場教育的階段，整個市場依然處於開拓的“藍海”時期。

相關數據統計顯示，到2050年，風電在全球新能源領域佔比將達到26%，而隨着風機越來越龐大、使用年限越來越長，風機後運維難度也越來越大。尤其是對於我國，風機後運維市場潛力巨大，通過數字化新的能源服務手段介入進行後運維風機全生命週期管理迫在眉睫。通過利用包括無人機在內的數字化運維新模式，將從根本上解決我國風電發展的“痛點”，助力實現碳達峯、碳中和目標，構建低碳、安全高效的能源體系。