隨著我國(guó)逐漸收緊清潔能源的補(bǔ)貼，風(fēng)電未來(lái)的出路在哪里？2021年的第一天，一條講述風(fēng)機(jī)進(jìn)化史的科普視頻在b站爆紅，2天即突破10萬(wàn)+播放量。聽說(shuō)up主“工程師徐小刀”不僅帶大家梳理了風(fēng)機(jī)歷史上的關(guān)鍵技術(shù)，還發(fā)現(xiàn)了引領(lǐng)未來(lái)風(fēng)機(jī)發(fā)展方向的新物種？

風(fēng)機(jī)界的老祖宗

古代風(fēng)車

早在3000年前，人類就開始利用風(fēng)車提水或者磨面，進(jìn)入了風(fēng)能利用的初級(jí)階段。

荷蘭最古老的風(fēng)車村——小孩堤防村，建于1740年
1887-1888年，Brush安裝了第一臺(tái)自動(dòng)運(yùn)行且用于發(fā)電的風(fēng)機(jī)，葉輪直徑17米，有144個(gè)葉片，僅有12千瓦。
第一代風(fēng)機(jī)

關(guān)鍵詞：偏航

20世紀(jì)前后，隨著電能的普及，慢慢地出現(xiàn)了很多風(fēng)力發(fā)電機(jī)。這個(gè)時(shí)期，風(fēng)力發(fā)電機(jī)加入了扭頭功能，在專業(yè)上稱作偏航，大大增加了風(fēng)能的利用效率，讓風(fēng)能的利用進(jìn)入了全新的時(shí)代。

1956-1957年安裝在丹麥的Johannes Juul風(fēng)機(jī)，帶有電動(dòng)機(jī)械偏航，是現(xiàn)代風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)先驅(qū)。
第二代風(fēng)機(jī)

關(guān)鍵詞：變槳

只有偏航還不夠，由于風(fēng)機(jī)槳葉的角度是固定不變的，因此只有一定風(fēng)速范圍的風(fēng)，可以帶動(dòng)風(fēng)機(jī)旋轉(zhuǎn)。風(fēng)力小了葉輪動(dòng)力不足，風(fēng)力大了，葉輪又會(huì)轉(zhuǎn)得過(guò)快，給風(fēng)機(jī)帶來(lái)很大的風(fēng)險(xiǎn)。于是一個(gè)新的詞匯就產(chǎn)生了，就是變槳。變槳讓風(fēng)機(jī)以最好的姿態(tài)迎接每一股氣流，發(fā)電量也隨之提升了15%，大大降低度電成本。

風(fēng)機(jī)變槳結(jié)構(gòu)

第三代風(fēng)機(jī)

關(guān)鍵詞：獨(dú)立變槳

原來(lái)，隨著風(fēng)機(jī)越做越大，在不均勻的氣流下旋轉(zhuǎn)的葉輪，自然也就會(huì)給風(fēng)機(jī)的相關(guān)部件，帶來(lái)不均勻的受力和磨損，長(zhǎng)此以往，風(fēng)機(jī)的壽命將大打折扣。于是，第三代風(fēng)機(jī)誕生了。這代風(fēng)機(jī)在關(guān)鍵部件加裝了大量的傳感設(shè)備，擁有了更復(fù)雜的控制能力，風(fēng)機(jī)的每一片槳葉，都可以根據(jù)風(fēng)的不均勻程度，按照一定的規(guī)律獨(dú)立變槳，調(diào)節(jié)葉輪處于平衡狀態(tài)，讓各個(gè)部件的壽命比第二代風(fēng)機(jī)更長(zhǎng)，從而取得更多的發(fā)電量。

擁有獨(dú)立變槳技術(shù)的第三代風(fēng)機(jī)

第四代風(fēng)機(jī)

關(guān)鍵詞：人工智能

再后來(lái)，工程師們發(fā)現(xiàn)，不同的風(fēng)機(jī)機(jī)位，隨著地形起伏，氣流有明顯的差異，甚至同一機(jī)位的不同時(shí)間也大不相同。第三代風(fēng)機(jī)無(wú)法進(jìn)行如此精細(xì)的感知和控制，只能按照預(yù)設(shè)的風(fēng)況變槳，也就無(wú)法精確地與每個(gè)機(jī)位、每個(gè)時(shí)間段的風(fēng)貼合。因此，解決這個(gè)問(wèn)題，就成了第四代風(fēng)機(jī)該有的樣子。

隨著人工智能的崛起，終于有人做出了第四代風(fēng)機(jī)，這就是遠(yuǎn)景能源推出的伽利略超感知風(fēng)機(jī)。它能夠利用傳感數(shù)據(jù)，結(jié)合人工智能模型，實(shí)時(shí)還原所在機(jī)位的風(fēng)信息，并對(duì)比實(shí)際運(yùn)行情況與設(shè)計(jì)的差異，進(jìn)行不斷的精細(xì)調(diào)整。這樣一來(lái)，風(fēng)機(jī)不再是按照預(yù)設(shè)好的場(chǎng)景程式化的變槳，而是依據(jù)實(shí)際的氣流特性求真務(wù)實(shí)的變槳。就和伽利略一樣，能夠用實(shí)例來(lái)驗(yàn)證固有理論。當(dāng)成千上萬(wàn)臺(tái)伽利略超感知風(fēng)機(jī)遍布群山、平原、海洋，大量的實(shí)例驗(yàn)證信息將在云端刻畫出風(fēng)機(jī)該有的樣子，然后傳回每一臺(tái)風(fēng)機(jī)，進(jìn)而使風(fēng)機(jī)不斷進(jìn)化，將潛力發(fā)揮到極致，再次提升發(fā)電能力。

遠(yuǎn)景能源自主研發(fā)的伽利略超感知風(fēng)機(jī)

而且，這種進(jìn)化不僅可以體現(xiàn)在某一臺(tái)風(fēng)機(jī)上，也體現(xiàn)在整個(gè)風(fēng)電場(chǎng)上。依托邊緣計(jì)算技術(shù)，風(fēng)電場(chǎng)集群的人工智能，可以回顧和預(yù)測(cè)數(shù)十臺(tái)風(fēng)機(jī)已經(jīng)和將要經(jīng)歷的風(fēng)況，協(xié)調(diào)各個(gè)風(fēng)機(jī)的運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)風(fēng)場(chǎng)整體發(fā)電能力的最大化。

伽利略超感知風(fēng)機(jī)的群體智能進(jìn)化

除此之外，伽利略超感知風(fēng)機(jī)還有很多進(jìn)步，比如可以借助先進(jìn)的趨勢(shì)感知能力，在線規(guī)劃風(fēng)機(jī)的壽命策略，找到最優(yōu)的運(yùn)行模式，從而降低運(yùn)維成本。可以通過(guò)大量結(jié)構(gòu)受力樣本，知道風(fēng)機(jī)哪一部位需要進(jìn)一步加強(qiáng)，哪一個(gè)部位可以優(yōu)化減少材料，再運(yùn)用到新風(fēng)機(jī)的制造上，從而降低建設(shè)成本。

伽利略超感知風(fēng)機(jī)的趨勢(shì)感知力

以伽利略超感知風(fēng)機(jī)為先河的人工智能風(fēng)機(jī)，才真正滿足了降低度電成本的所有條件，降低了建設(shè)成本、運(yùn)維成本，將風(fēng)機(jī)的發(fā)電性能發(fā)揮到了極致。隨著我國(guó)逐漸收緊清潔能源的補(bǔ)貼，風(fēng)電就像一個(gè)襁褓中的嬰兒，不得不長(zhǎng)大成人，降低度電成本是電能的本質(zhì)需求，而伽利略超感知風(fēng)機(jī)，似乎就是唯一的出路。

（嗶哩嗶哩網(wǎng)站 作者工程師徐小刀）