風電涉及空氣動力、結構動力、仿真、電力電子、電氣傳動、控制技術、人工智能、新材料等前沿和交叉學科，代表中國科技引領全球進步的方向。

隨著“碳中和”目標的提出，中國能源結構將被重塑，新能源即將進入倍增時代。

作為產業(yè)和技術革命的制高點，風電不僅肩負著氣候變化的艱巨任務，也因其作為世界上最大的旋轉機械的結構和動力系統(tǒng)，涉及空氣動力、結構動力、仿真、電力電子、電氣傳動、控制技術、人工智能、新材料等前沿和交叉學科，代表中國科技引領全球進步的方向。

01基礎技術研究和底層邏輯，

是風機智能升級的基石

2021年，風電向平價時代平穩(wěn)過渡。如何提高自身的競爭力、增加電量，通過技術進步降低度電成本，是領軍龍頭企業(yè)思考的問題。

遠景能源副總裁兼CTO 王曉宇博士

伽利略超感知風機的名稱源于伽利略“實證主義”方法論的理性和科學精神，是遠景集團CEO張雷對風電新機器的有效踐行，是遠景創(chuàng)新DNA的傳承和升華。

——遠景能源副總裁兼CTO王曉宇博士

伽利略超感知風機通過實證的方法，掌握風機所承受的真實壓力條件和應力邊界，利用數(shù)字孿生與網絡智能形成風機產品的生命周期持續(xù)進化技術，用人工智能技術賦能新一代超感知風電新機器。

但是，如果僅僅把它理解成風機加上軟件，或者是風機加上硬件傳感器，那就大錯特錯了。

“我們正面臨第四次工業(yè)革命，特點是能源系統(tǒng)的技術進步與全社會技術創(chuàng)新變革相輔相成，風電作為高端裝備制造業(yè)與新材料、物聯(lián)網、大數(shù)據、人工智能等先進技術緊密相聯(lián)?！蓖鯐杂畈┦空f。

“但還要看到，基礎技術研究是歷次工業(yè)革命的科學源泉，又在歷次工業(yè)革命中得以發(fā)展。脫離了對技術本質的洞察，一切智能手段和技術都是空中樓閣。”

遠景能源是全球最早提出智能風機和智慧風場的企業(yè)，也是用技術穿透產業(yè)鏈、把風機系統(tǒng)技術的深刻理解穿透到零部件核心技術上做得最極致和認真的企業(yè)。

這就是為什么遠景的智能風機使用自研的齒輪箱、葉片等關鍵部件，其產品可靠性和發(fā)電量能領先行業(yè)的原因。（點擊鏈接查看《遠景能源王曉宇博士：技術穿透供應鏈，風電走進價值重構時代》）

寶馬汽車并沒有自產變速器，但掌握自動變速器的控制策略、匹配標定等核心技術，具有超強的自動變速器性能和質量管控能力。

汽車發(fā)動機的變速比無法覆蓋所有車速范圍，因此何時變、怎么變、發(fā)動機動力如何配合，變速箱控制器最為關鍵。

可以把汽車的變速箱理解為風機的齒輪箱，汽車的發(fā)動機就是風輪。風電機組由葉片、輪轂、主軸、主軸承、齒輪箱、發(fā)電機、偏航、塔筒等硬件組成，每個硬件都連接到工業(yè)控制電腦來控制風機。

——遠景能源副總裁兼CTO王曉宇博士

技術是硬件和軟件的結合。

遠景從創(chuàng)立之初，就意識到風機設計、核心控制與制造等底層技術的重要性，所以從首臺樣機開始，通過系統(tǒng)控制器承載遠景對產品系統(tǒng)技術的理解，此后一路打開了變頻器、變槳系統(tǒng)、發(fā)電機、葉片、齒輪箱、主軸承等關鍵部件設計與制造黑匣子。

硬件與軟件協(xié)同，通過技術穿透產業(yè)鏈，是“伽利略”超感知系統(tǒng)提升部件和整機系統(tǒng)效率、改善供應鏈的基礎。

02人工智能賦能超感知風機

多年的基礎技術研究和底層技術研發(fā)，使得遠景的智能風機技術團隊，對于風機運行機理有了更深刻的認識。風機信息量的積累，為機器學習、自主決策等人工智能應用提供了必要的前提。

遠景自研部件運行數(shù)據和測試臺架的部件壽命實驗，通過數(shù)字孿生和網絡智能，可以模擬出風機所承受真實壓力和應力的關系，模擬出部件在實驗臺架上呈現(xiàn)的壽命曲線在風機實際運行條件下的真實演進狀態(tài)。

——遠景能源副總裁兼CTO王曉宇博士

王曉宇博士強調，AI在失效機理模型上發(fā)揮價值。模型通過線下臺架實驗和風機上實際運行迭代，在伽利略系統(tǒng)上進行部署。

在線上對數(shù)千臺風機時時刻刻進行掃描，實時監(jiān)控在運風機關鍵部件的狀態(tài)、及所處生命周期的具體階段。提前預警，改變策略，做出決策，防患于未然。

之所以能夠規(guī)?；瘧貌a生新的生產力，最重要的原因是物聯(lián)網技術，遠景EnOSTM為這種實踐提供了數(shù)字化平臺，也是為什么伽利略超感知風機能夠知道風機的風險趨勢。

伽利略系統(tǒng)實時監(jiān)控在運風機關鍵部件的狀態(tài)

EnOS?為其提供了數(shù)字化平臺

盡管在風機部件上進行的產品線下破壞性實驗、或在運實際失效案例僅是少數(shù)場景，但是它們被放到運行的數(shù)千臺風機上采集數(shù)據時，能得到數(shù)千種不同經歷過的場景，驗證的目的是閉環(huán)管理。

王曉宇說，比如部件壽命模型，線下加速失效驗證得到的失效模型，與在運風機緩慢受力的場景有著明顯的差異。

所以要將線下失效模型部署到大量在運風機上，通過運行樣本標定的驗證方法提升模型的準確性和精度，確保風機產品設計輸入是實際驗證過的數(shù)據。

到2020年底，遠景能源已在全球各地部署伽利略超感知風機數(shù)千臺。

王曉宇博士介紹說，目前遠景正在推進兩方面的應用：一是同機型在不改變風機物理狀態(tài)的情況下，使風機的使用壽命突破目前的20年時限，甚至超越30年，在更長運行生命周期內實現(xiàn)發(fā)電效率最優(yōu)，持續(xù)推低度電成本；

二是在確保風機使用壽命的基礎上，基于風機實時疲勞損傷和壽命估計模型，科學合理“消費和呵護”疲勞壽命，延長風機使用壽命，通過增值進而降低度電成本。