从“预测风雨”到“预知电价”:远景用物理AI破解风电收益“玄学”

“上半年一个风电项目都没通过投委会决策——因为算不清收益。”一位开发商的感慨,道出“后136号文”时代最大痛点。近日,国家能源局发布通知,组织开展“人工智能+能源 ”试点工作,推动AI与能源领域的深度融合。风电行业如何借助人工智能应对“后136号文”时代的收益不确定并提升资产价值,成为行业发展的关键命题。

风速预测偏差仅0.21米/秒、30天长期预报命中率超80%、风电场收益提升超20%、叶片故障预警提前数月……这不是科幻,而是远景最新的“硬核成绩单”。继今年10月率先发布全球首个伽利略AI风机后,在12月4日举行的第二十二届世界风能大会暨第三届汕头国际风电技术创新大会上,远景能源再次系统阐述了以物理人工智能赋能新能源全产业链的创新实践。当行业还在为“风光靠天”而焦虑时,远景已在多年来自研自制打造的坚实物理基座上,用“远景天机”气象大模型与“远景天枢”能源大模型,将风电从“自然随机题”解构成“数据最优解”,为行业在不确定性中创造确定性提供了前瞻性方案。

直面行业变革,物理人工智能重构风电价值逻辑

当前风电行业正经历从“设备管理”到“价值运营”的深刻转变。远景智能技术解决方案总监范勇军认为,这一过程可分为三个阶段:2018年以前的“计划管理”阶段,关注设备可用性,考核TBA;2019-2024年平价时代的“生产运营”阶段,强调风场精细化管理和发电质量;自2024年起,随着新能源全面参与电力市场,行业已进入“价值运营”新阶段。

在这一新阶段,风电面临的挑战已从简单的“能否发电”转变为“何时发电、发多少电最划算”。远景能源高级副总裁、首席产品官、风机与装备产品平台总裁娄益民曾表示,单纯追求装机规模和发电量的时代已经结束,行业必须从“虚胖”转向“强健”,从“靠天吃饭”转向“智慧发电”。电力市场化改革使得每一度电的价值都取决于实时供需关系,风电资产必须具备智能化决策能力。

然而和火电、水电、光伏等其他能源品种相比,风能最不可控,风电产业对经济性和可靠性的追求也更高,这使得风电设备的系统设计复杂度远超其他能源。远景能源伽利略AI风机产品总监、系统工程负责人王林鹏表示,远景以物理人工智能技术为引擎,依托“远景天机”气象大模型和“远景天枢”能源大模型的双轮驱动,将深耕多年的多物理场动力学仿真技术、伽利略超感知系统、自研自制物理基座深度融合,构建了端到端整机一体化AI设计和运营体系,通过发电性能的精细优化和预防预警的精准预测,最终实现发电收益的显著提升。

王林鹏介绍,面对风电设计的高度复杂性,融合多物理场仿真模型与生成式AI技术的业内首个整机一体化AI设计平台,彻底改变了传统从整机到部件再到载荷控制互相迭代的设计方法,实现了从叶片气动外形到控制系统参数的全链路协同优化,将传统离散的、依赖专家经验的设计过程,转变为基于海量仿真的自主寻优过程,在巨大的设计空间中快速找到发电收益成本最优的整机设计方案。通过设计演化平台训练出的AI控制器更像“六边形战士”,在性能提升、载荷优化、电网友好性等各个方面均表现优异,基于远景自建风场近一年的稳定运行数据显示,AI控制机组群的发电量比同场竞技的传统控制机组群高出8%以上,风电场整体收益提升超20%,并且发电性能仍在持续进化中。远景多年来坚持的核心部件自研自制,在AI时代产生了巨大的额外收益。通过自研自制打通的设计、测试、制造、运营全数字链路,为伽利略系统提供每天超过20TB的数据,海量数据又成为AI模型持续学习的养料。基于Transformer架构的预警系统,能够通过分析叶片运转中的声音、振动等微弱信号变化,提前识别开裂风险,将预警周期提前数月。这种“主动预警”能力从根本上改变了风电设备的运维模式,从被动检修转向预防性维护。

远景的AI赋能战略不仅停留在风机层面,更延伸到整个能源系统。在位于内蒙古赤峰的全球最大绿色氢氨项目中,远景构建了一套“能源水库”智能调度系统。通过精准预测风光资源“来水”和工业负荷“用水”,实现了能源供需的动态平衡。这一实践表明,风电的未来竞争力将从单一的“度电成本”竞争,转向“系统价值”创造。

气象大模型:AI赋能风电的核心基石

远景认为,精准的气象预测是新能源智能化的基础,为此公司投入千卡级算力建立数据中心,构建了“远景天机”气象大模型。该模型融合物理规律与AI算法,接入全球超800GW能源资产运行数据,把传统物理驱动的数值模型和数据驱动的AI技术相结合,兼顾尺度规律与混沌效应,实现了预测精度的重大突破。

据范勇军介绍,在实际应用中,该模型对全国范围内30天以上的大小风月风速预测命中率超过80%,2025年上半年全国范围风速预测偏差仅为-0.21米/秒,远超行业平均水平。基于这一能力,远景将预测维度从传统的功率预测,拓展至负荷预测、电价预测和消纳预测,形成了完整的“发-输-配-用”协同预测体系。在2022年至2024年南网预测赛马年度PK中,远景多次获得了功率预测和负荷预测的双料第一,日前/实时节点电价预测准确率超过85%。正是“远景天机”气象大模型提供的精准预测,使交易决策从“经验驱动”转向“数据智能驱动”。

目前远景已系统构建了覆盖新能源资产全生命周期的六大智能体架构,形成完整的AI赋能体系:电力交易智能体通过精准的功率预测、负荷预测和电价预测,捕捉市场高价窗口,实现收益最大化;生产运行智能体根据不同风场的特性和运行人员的习惯,自动生成定制化监控界面,实现“千人千站千面”的智能化监控,大幅提升运营效率;设备控制智能体基于强化学习的自适应控制系统,无需传统控制工程师介入参数整定;安全运维智能体整合近百万条工单数据,通过智能诊断和工单优化,降低现场工作门槛;规划设计智能体融合图像识别与多维数据,辅助前期资源评估和项目规划,提升项目开发的精准度;产销协同智能体创新性地将电价信号引入生产排程,优化检修计划,从“看天吃饭”到“看电价吃饭”,确保在收益损失最小的时间进行设备维护。

在世界风能大会的演讲中,远景清晰地传递了一个信号:物理人工智能正从根本上重塑风电行业的价值创造方式。通过气象大模型、一体化设计平台、智能控制算法和全生命周期数据闭环,远景正帮助客户在电力市场的不确定性中构建确定性收益。

这标志着中国风电产业正从“规模引领”走向“技术引领”和“价值引领”。在国家“人工智能+”行动的政策东风下,以远景为代表的中国新能源企业,正以物理人工智能推动行业向更高可靠性、更高经济性和更强系统友好性迈进,为全球能源转型贡献中国智慧与中国方案。

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