“无人风电场”加速走向现实

L3 级无人化解决方案，可将“人的不确定性”降到最低。

当前，风电项目运维工作面临的核心挑战，归根结底在于“人的不确定性”。

一方面，是人力资源供给的不稳定。风电项目多位于偏远地区，环境艰苦，运维人员招聘本就困难，流动性也较高，这导致项目现场长期处于人工支撑力不足状态。另一方面，是经验传承的壁垒。在传统“师带徒”模式中，“教会徒弟，饿死师父”的观念依然存在，这容易导致新人成长缓慢，难以独当一面，久而久之会影响运维效率和削弱队伍稳定性。更重要的是，人员安全的管理难度高。尽管风电场都建立了完善的规章制度与安全流程，现场工作的高风险性，叠加偏远地区应急救援能力的局限，往往使得人员安全管理变得更加复杂。

面对安全、效率与稳定性的多重挑战，不少风电开发企业正形成一个共识：未来的风电场运维，必须最大限度减少对“人”的依赖。风电开发企业、整机制造企业与数字化解决方案提供商已携手，致力于用无人智能设备替代人的双腿与眼睛，执行巡检与勘探任务;利用AI算法和大数据模型替代人的大脑，进行故障预测与诊断决策。

这场技术变革的最终目标，是构建一个更安全、更高效、更稳定且全程可控的智能化运维新生态。

让智能设备代替人工

预防性运维是风电项目降低设备故障率、提升发电量的重要手段。然而，风电机组往往分布分散，集电线路绵延数十公里，这使得人工巡检工作成为运维环节中最耗时耗力的部分。

需求催生方案。面对巡检工作的繁重压力，风电开发企业纷纷转向无人智能设备的应用。尤其是通过无人机搭载传感器的方式解决巡检难题，成为当前最常选择的方案。这一趋势在业内备受关注。2025北京国际风能大会暨展览会(CWP2025)甚至专门设置了“低空经济在风电领域中的创新应用”论坛，以促进相关技术的交流与推广。

据一位专家介绍，无人机巡检的原理主要分为静态精细化巡检和动态不停机巡检两种方式。

“其中，停机精细化巡检是在风电机组停机并锁机的状态下，将无人机置于空旷处，输入叶片长度、塔筒高度等基本参数，无人机垂直起飞后识别偏航角度，飞至轮毂处进行叶片夹角识别，生成虚拟航线后执行巡检。”这位专家向《风能》表示。

不停机快速巡检则通过输入风电机组基础参数，无人机自主识别机组姿态信息，飞至轮毂处根据环境调节镜头，利用机载计算端配合激光雷达测算叶片转速，按预定路径进行抓拍并完成数据上传。

“无论是哪种巡检方式，大概就是一个飞行平台加上系统软件，飞行平台要基于其长续航和高抗风性能。有些开发企业为了扩大作业范围，巡检集电线路，会采用移动机场的巡检方式，增加不同的挂载，通过智能终端将现场巡检的图片传至后台进行缺陷识别。”上述专家总结道。

多位专家提供的数据显示，目前无人机巡检的效率已经比较高。无人机在进行风电机组停机精细化巡检时，每台机组耗时约20~30分钟，每日可完成8至10台机组的检查。不停机快速巡检则进一步提升至15分钟一台，日巡检量可达20台机组。受技术限制，静态精细化巡检的精度更高，目前可达到毫米级。而动态不停机巡检的精度略低，可达到厘米级。

以我国首座“无人化”风电场⸺三峡能源宁夏同利第三风电场为例，这座安装了7万kW金风科技智能风电机组的场站，通过配置的近300台智能设备实现“无人化运维”，在大幅减少现场人员的同时，年均发电量超1.3亿kWh，成为“无人化”风电场的“样板间”。“在机器狗、无人机等智能设备的支持下，过去需要两周时间完成的人工巡检工作，现在智能巡检系统仅需一周便能高效完成。”三峡能源利通检修中心副检修长李旭强介绍说。

据了解，在2018年至2023年间，半自动智能巡检为主流。而随着相机、机器人及北斗技术的快速发展，2023年后已基本实现少人化、无人化的全自主巡检。

目前，各大开发企业都在探索无人机巡检技术的应用。CWP2025上的信息显示，华能自2024年起实施无人机巡检业务，主要采用轻型无人机。龙源电力则专门成立了智能装备研究所，致力于研究如何将最新智能装备应用于风电场和光伏电站，以支持巡检和运维服务。中广核在多个风电项目中进行了相关技术的积累，促进无人机巡检从探索阶段走向规模化实践。

L3级场站运营的关键

无人机巡检的作用不容小觑，但其仍存在一些短板和不足，包括在风电领域应用无人机飞行高度往往超过120m，容易涉及到空域管控问题。再如，无人机巡检需要寻求适合的天气和时间。如果中午开展这项工作，容易出现背光拍摄的问题。如果温差过大，则可能出现缺陷数量与大小拍摄不准确的问题。

除了巡检风电机组和集电线路外，升压站也容易出现故障，而无人机在这方面往往会力不从心。如果风电场想要实现真正的“无人化”运维，在现有技术条件下，这就需要通过摄像头、巡检车、轨道机器人和机器狗等其他无人智能设备进行监测。为了对这些不同无人智能设备的数据进行统一管理与调度，一套完善的智能运维系统会起到至关重要的作用。

为解决这个问题，三峡能源与金风科技合作研发出三峡能源智能运检系统。这一系统应用L3级无人化解决方案，帮助三峡能源宁夏同利第三风电场达到了L3级场站运营能力。

“相对于传统的新能源场站运维模式，同利第三风电场实现了根本性突破，它深度融入生产业务，构建了一个从数据采集、分析决策到执行反馈的完整闭环流程。这种管理与技术的高度一体化，正是系统能够实现持续、快速优化的核心驱动力。”金风慧能副总经理马辉表示。

据介绍，同利第三风电场的升压站引入了近300台机器狗、无人机、轨道机器人等智能设备，覆盖场站5000多个巡检点位的运维任务。这些设备原本并不能在新能源场站“直接上岗”，是三峡能源、金风科技以及产业链伙伴的工程师们，通过算法优化、机器学习等技术手段，将其改造升级为适用于工业场景的专业设备。

在这座风电场中，无人机按既定航线巡查，凭借算法训练与机器学习，实时监测风速、雨量及机组状态，并识别发热、鸟窝搭建等潜在风险。机器狗需要识别主变区域的套管、油位、表计等数据，结合AI算法能够快速匹配故障现象，实现智能报警。轨道机器人的工作是精准捕捉设备运行状态并完成仪表读数。

当这些智能设备将信息与数据收集好后，在“无人化”的背景下，风电场又是如何判断并消除缺陷的呢?马辉认为，风电场运营升级已经走过了纯人工运维(L1)、少人化运维(L2)、无人化运维(L3)三个阶段。其中，无人化运维的关键是解决好上述问题。

L3级无人化解决方案构建的“云边端”三级智能架构，成功将资深工程师的“大脑”与风电场的“感官”和“手脚”无缝连接，打造了一个能学习、会传承、可复制的智慧运维系统。

“云边端”中的“云”是总部大脑，位于三峡能源总部的数据中心，汇聚全国风电场的数据与顶尖算法，负责深度思考和全局决策。“边”是新能源场站，管理风电场所有的智能设备，进行快速响应。“端”是现场感官，风电场里的无人机、机器狗、传感器和摄像头，负责实时感知现场一切，在准确传递信息同时执行指令。

“未来，风电场无人化目标的实现，其根本前提在于发电装备自身的智能化升级，特别是要向免维护的方向发展。这意味着装备必须具备自动检修、自动排查故障的自主能力，这是实现高度自动化运维的关键所在。”马辉表示。

“无人化”运维时代来了

在能源革命与数字浪潮交汇的今天，我国正从顶层设计推动实现人工智能与能源产业的深度融合。从《新一代人工智能发展规划》明确提出推动人工智能与能源行业深度融合，到《关于加快建立健全绿色低碳循环发展经济体系的指导意见》强调用数字化、智能化技术赋能绿色低碳转型，再到《“十四五”现代能源体系规划》将“智慧能源”列为重点任务，相关政策不断提出为风电智能化开发提供强力支持。

2025年9月，国家发展改革委、国家能源局联合印发《关于推进“人工智能+”能源高质量发展的实施意见》，明确设定了到2027年初步构建能源与人工智能融合创新体系，到2030年能源领域人工智能技术应用达到世界领先水平的战略目标。这意味着，风电项目开发即将迈入“无人化”运维新时代。

三峡能源宁夏同利第三风电场作为国内首个“无人化”风电场，为“无人化”风电场的建设提供了典型性样本。自启动全智能化试运行后，该项目已成功实现从“依赖人工”到“人机协同”的管理模式跨越、从“人工巡检”到“机器巡检”的运维方式革新、从“被动响应”到“预警维护”的检修策略升级，为行业规模化智慧复制提供了切实可行的解决方案。

该项目的成功实践证明，通过智能化改造后，场站的整体巡检工时可以大幅降低3000多h，安全性能够提高3~5倍，综合人效提升超过27%。据马辉介绍，L3级无人化解决方案如实现规模化部署，能使场站人效实现显著提升。如某区域内的5座5万kW风电场，全面应用L3级无人化解决方案后，全域可比传统人工场站节省20人，人机效能提升至1.67万kW/人，让一线人员开启了从“维修工”到“管理员”的角色转变。

作为三峡能源与金风科技携手打造的科技攻关项目，同利第三风电场是三峡能源采取“试点-验证-推广”的渐进式路径中的一个关键里程碑，为后续规模化推广奠定了坚实基础。

2025年7月，在试点成果验证的基础上，三峡能源正式发布业内首部《智能场站规范化建设推广白皮书》，系统阐述了智能场站建设的转型需求、顶层体系架构、核心技术方案、具体实施路径及长远发展前景。这份白皮书的问世，标志着新能源智能运维从试点探索迈向了标准化推广的新阶段。

“我们将以同利第三风电场的成功建设经验为实践样板，深度融合白皮书的指导原则与技术框架，在更多新能源场站场景中推动其规模化应用与落地，引领行业智能化升级的新浪潮。”张特明表示。

目前，以《智能场站规范化建设推广白皮书》为指导的推广工作已全面展开。三峡能源以同利第三风电场的成功经验为实践样板，在青海、西藏、山西等多个区域落地新能源无人化场站，并在宁夏、甘肃、青海三省同步开展试点工作。其中，甘肃试点项目更拓展至光伏领域。