受制于海上变幻莫测的自然条件，作业窗口期短、难度大、成本高是海上风电运维普遍面临的挑战，数字化、智慧化浪潮席卷之下，无人机等新兴科技在海上风电领域的应用正开启未来运维新思路。

近日，可再生能源开发商沃旭宣布，启用重型货运无人机对海上风电场进行运维，替代传统海上风电船往来运输环节，大幅缩短货物运输时间，明显提高了运维效率。

这是全球范围内海上风电运维领域首次将重型货运无人机投入实际应用。受制于海上变幻莫测的自然条件，作业窗口期短、难度大、成本高是海上风电运维普遍面临的挑战，数字化、智慧化浪潮席卷之下，无人机等新兴科技在海上风电领域的应用正开启未来运维新思路。

大幅提高海上作业效率

此次进行运维工作的海上风电场为Borssele 1&2风电项目，位于荷兰北海海域。沃旭公开消息显示，基于此前无人机在海上风电领域的应用经验，沃旭选择使用重量70千克，翼展2.6米的无人机用于运输货物，最大运输量可达到100千克。这是继去年该公司在英国Hornsea 1海上风电场进行无人机运维试验后，首次海上风电场正式运维工作中使用重型货运无人机。

该公司指出，传统海上风电场运维作业期间，海上风电船需要在各个海上风电机组之间穿梭，用起重机将每个装有所需设备的箱子抬到机舱，之后运送至风电机组机舱顶部，单次耗时可超过6个小时，而使用无人机能够直接将设备从海上风电运维船运送至风电机组顶端，每次飞行时间仅有4分钟左右，运输效率可大幅提高，明显降低了海上风电场运维过程中的运输成本。

沃旭首席商业官Rasmus Errboe表示，风电领域大的技术飞跃不仅包括开拓新的风电机组模型，也包括不断实施创新想法，将新的设想变为现实，如今Borssele 1&2风电场的无人机应用就是很好的案例。“无人机在海上风电运维领域的应用不仅能够提高运维安全性，降低海上风电场的运营成本，降低运维过程的碳排放量，这些进步都将改善投资者、政府和企业对海上风电的商业基础规则。”

沃旭强调，在海上风电运维领域使用无人机实际上还能够提高运维安全性，同时大大简化了运输步骤，尽可能降低了运维作业对风电机组正常运行带来的扰动，甚至可以实现检修不停机，尽可能稳定发电运行。

源头化解出海运维挑战

实际上，数字化、智能化技术浪潮之下，海上风电领域的巡检、运输、监测等各个环节都已经能够看到无人机的身影。

欧洲可再生能源开发商Iberdrola曾在2021年针对海上风电场推出钛合金结构巡检无人机，该款机型能够即时传输风电场影像，借助数字重构技术和关键结构分析能力，发现风电机组和叶片存在的问题，有助于提前做出运维计划，明显降低风电场作业事故水平。

同时，无人机系统还能够与人工智能技术相融合，进一步提高风电场巡检效率。据荷兰研究机构TNO消息，该机构研发的“增强叶片巡检安全”项目就使用了两台自动巡检无人机，借助X光技术可现场扫描叶片，检测叶片存在的损伤，同时人工智能应用还将加强图片识别能力，更好地发现风电场存在问题，并提供合理的运维方案。

我国风电运维同样早早用上智能无人机，今年，无人机的风潮也刮到了海上。7月，广州市越秀区规划和自然资源分局会同城市规划勘测设计研究院（越秀分院）宣布，对“深远海风电场无人机智能自主巡检关键装置与系统研制”项目进行现场核验。公开消息显示，该项目已成功研制出全球首套深远海风电场无人机多模态智能巡检系统，攻克了深远海风电场无人机多模态智能巡检和风机不停机巡检等关键技术，风电场故障智能识别技术也已经基本完善，一旦投入使用，该系统将有助于海上风电降本增效，从源头防范化解人员出海作业安全风险。

无人机巡检未来市场可期

据全球风能理事会报告，全球已设置了“到2030年可再生能源装机量翻两倍”的发展目标，在此情况下风电领域建设、安装、运维等领域专业用工需求将快速上涨，对于装机容量为500兆瓦海上风电场来说，运维环节人力需求占到整体人力需求的24%左右。而在复杂多变的海洋环境中，运维窗口期相对较短，船机和人力成本高居不下，尤其海上风电深远海趋势发展之下，海上运维难度更是不断提升。面对这一挑战，业界普遍认为，以无人机为代表的新型先进科技应用或成为破题关键。

英国可再生能源研究机构ORE Catapult预测认为，未来10年，海上风电领域将迎来“科技大爆炸”，尤其是欧洲漂浮式海上风电发展迅速，海上风电有望成为能源供给系统中的主要组成，在此情况下，海上风电领域技术创新将不断涌现，水下机器人、无人机等新兴科技会发挥重要作用。

全球风能理事会也指出，海上风电领域还有望用上全自动水下机器人，完成运维工作的同时，还能够自主修复风电机组损伤，甚至对风电机组退役报废做出规划。

沃旭则认为，可再生能源发电成本正通过技术创新而不断下降，而前沿科技的应用实践有望让清洁能源全价值链变得更加可靠、高效。面向未来，该公司强调，将进一步提升重型运输无人机的应用规模，在更多实践场景中实现应用，同时还将寻求其他合作伙伴共建供应链，无人机应用在海上场景中有望发挥更大作用。

文丨本报记者 李丽旻