2026年中國風能新春茶話會“在不確定中尋找確定性”的提法,準確概括了中國風電近些年的市場發展邏輯。而作為風電開發的核心裝備,風機的發展歷程,何嘗不是沿著這樣的軌跡在行進。
回首數十年來,風電技術的演進始終圍繞著效率、成本與安全三大核心展開,努力在風與環境的不確定中,尋找風電開發收益的確定性。
第一代風機的本質是自動化控制風機,在“風的不確定性”里做到“功率目標跟隨”。系統能夠做到的核心一是基于簡單控制邏輯,實現功率目標跟隨;二是在實時風況波動中,讓風機“能穩定地按控制目標去發電”。它讓風機從“可用”走到“可控”。但受限于工業PLC的算力水平,風的不確定性遠遠超過PLC+規則控制能覆蓋的范圍,因此存在大量典型限制,如復雜工況下的適應性不足、傳感器能力和控制策略的復雜度受限等。
第二代風機,關鍵突破是把控制系統的表達方式從“堆規則”推進到“控制模型化”。這一步的標志性動作是:借鑒航空航天控制領域經驗,把復雜控制的建模思想引入風電行業。其帶來的是控制模型復雜度顯著提升,推動代碼規模從幾十萬行擴展到幾百萬行,并引入更復雜的算法如更精細的狀態估計等,讓功率跟隨、控制穩定性更上一個臺階。但隨著風機大型化,新的核心矛盾浮出水面:可靠性感知能力成為短板,尤其在復雜山地風場等場景,風的空間非均勻、湍流結構復雜、流動條件極端,模型再精細,也會被現實不斷考驗。
第2.5代風機,以遠景能源推出的“智能風機”為代表,通過“整機系統載荷”為抓手,從樣機推演走向“規模化載荷感知”,用真實數據重構設計邊界。通過在風機上標配整機級載荷傳感,利用風機邊緣算力與場站邊緣算力,構建“以載荷為核心”的載荷孿生。同時把仿真過程前移并下沉到風機側/邊緣側,將超過兩萬臺風機的真實載荷沉淀為設計階段的案例集,用于新項目的載荷仿真與整機設計驗證。由此解決了部分關鍵業務痛點,如大型化之后葉片因載荷超載導致的掃塔問題基本不再發生。
“但傳統智能風機仍然是一個機器,缺乏泛化和自主學習能力。技術人員無法為它窮舉每一個項目、每一個機位、每一天的風資源變化,這就是它的局限性。”當被問及智能風機與伽利略AI風機的區別時,遠景能源風機與裝備產品平臺副總裁黃虎說。
隨著AI技術在應用端的快速普及,2025年10月,遠景能源發布了全球首款伽利略AI風機,將風機的智能化水平,提升到了一個新的高度,這意味著第三代風機已經誕生。
據黃虎介紹,伽利略AI風機與規則驅動的智能風機,核心差異在于泛化、自主學習與自適應優化能力,其控制邏輯不再依賴人工編寫的場景化代碼,而是通過人工智能算法構建獎勵與懲罰機制,在物理規則約束下自主探索最優運行策略。
這意味著研發人員不再需要窮舉各類人工識別的場景,只要風機在物理規則的約束下,設定發電量最優、設備損耗最低等核心目標,風機就能在數字世界試錯、實踐和提升,形成類似“肌肉記憶”的運行模式,最后再到物理世界來運行,持續優化控制策略。
“就像教育小朋友,先設置規則,告訴他什么是對、什么是錯;再設置目標,學習走路、跑步、游泳。這樣在小朋友的神經網絡里,就形成了肌肉記憶,成為一個智能體。”黃虎進一步解釋:“我們已經看到,伽利略AI風機在剛開始訓練時,會比上一代的代碼風機差很多,但它的學習速度很快,隨著時間推移會越來越領先,沒有上限。”
在黃虎看來,136號文下的大型化風機非常適合搭載AI技術。在原有的風的不確定性基礎上,部件與系統的大型化不確定性同步疊加,而交易與電價的不確定性又引入新的優化維度。因此第三代的架構必須變成“感知—規劃—控制”一體化升級。感知上要做到從“載荷中心”走向“多模態融合感知”,規劃上要做到從“查表法”到AI規劃,打通實時運行與中期策略,并把交易納入最優,控制上要做到構建AI控制器體系,不再依賴傳統規則控制的if-else邊界。
“我們給風機裝上了‘大腦’。以前的PLC控制沒有算力,現在的伽利略AI風機要裝GPU,有算力,支撐感知—規劃—控制AI模型運行,這就是機端智能。”黃虎表示:“我們要讓每一個智能體能夠控制自己的行為。”
顯然,伽利略AI風機的泛化、自主學習與控制能力,不僅僅是軟件的升級,更是在硬件上感知系統與算力單元的全面革新。
據遠景能源實測數據,自2024年部署以來,加裝“天樞”能源大模型智能控制平臺模塊的AI風機,較同風場未加裝AI的第2.5代智能風機,收益提升達20.9%。
風電技術的每一次迭代都源于對行業痛點的精準破解。“風電是一個前途無量的行業,短期內最重要的是如何成為穩定的、可以支持電力系統的能源,遠景為這一目標做了很多嘗試。”黃虎說。
AI風機正是遠景能源的努力方向之一,它以物理人工智能的方式,重構了風機控制邏輯,通過感知、算力、算法的協同創新,打破傳統技術的性能邊界,為風電高比例發展提供了核心技術保障。
就在近日,該公司宣布其為澳大利亞Nullagine風電項目提供的首臺AI風機樣機并網發電。這個項目將通過安裝17臺EN182-7.8MW型伽利略AI風機,來應對澳大利亞礦區、沙漠極端環境、局地風況及嚴苛電網的環境需求與挑戰。
來源:遠景能源
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