L3 級無人化解決方案，可將“人的不確定性”降到最低。

當前，風電項目運維工作面臨的核心挑戰，歸根結底在于“人的不確定性”。

一方面，是人力資源供給的不穩定。風電項目多位于偏遠地區，環境艱苦，運維人員招聘本就困難，流動性也較高，這導致項目現場長期處于人工支撐力不足狀態。另一方面，是經驗傳承的壁壘。在傳統“師帶徒”模式中，“教會徒弟，餓死師父”的觀念依然存在，這容易導致新人成長緩慢，難以獨當一面，久而久之會影響運維效率和削弱隊伍穩定性。更重要的是，人員安全的管理難度高。盡管風電場都建立了完善的規章制度與安全流程，現場工作的高風險性，疊加偏遠地區應急救援能力的局限，往往使得人員安全管理變得更加復雜。

面對安全、效率與穩定性的多重挑戰，不少風電開發企業正形成一個共識：未來的風電場運維，必須最大限度減少對“人”的依賴。風電開發企業、整機制造企業與數字化解決方案提供商已攜手，致力于用無人智能設備替代人的雙腿與眼睛，執行巡檢與勘探任務;利用AI算法和大數據模型替代人的大腦，進行故障預測與診斷決策。

這場技術變革的最終目標，是構建一個更安全、更高效、更穩定且全程可控的智能化運維新生態。

讓智能設備代替人工

預防性運維是風電項目降低設備故障率、提升發電量的重要手段。然而，風電機組往往分布分散，集電線路綿延數十公里，這使得人工巡檢工作成為運維環節中最耗時耗力的部分。

需求催生方案。面對巡檢工作的繁重壓力，風電開發企業紛紛轉向無人智能設備的應用。尤其是通過無人機搭載傳感器的方式解決巡檢難題，成為當前最常選擇的方案。這一趨勢在業內備受關注。2025北京國際風能大會暨展覽會(CWP2025)甚至專門設置了“低空經濟在風電領域中的創新應用”論壇，以促進相關技術的交流與推廣。

據一位專家介紹，無人機巡檢的原理主要分為靜態精細化巡檢和動態不停機巡檢兩種方式。

“其中，停機精細化巡檢是在風電機組停機并鎖機的狀態下，將無人機置于空曠處，輸入葉片長度、塔筒高度等基本參數，無人機垂直起飛后識別偏航角度，飛至輪轂處進行葉片夾角識別，生成虛擬航線后執行巡檢。”這位專家向《風能》表示。

不停機快速巡檢則通過輸入風電機組基礎參數，無人機自主識別機組姿態信息，飛至輪轂處根據環境調節鏡頭，利用機載計算端配合激光雷達測算葉片轉速，按預定路徑進行抓拍并完成數據上傳。

“無論是哪種巡檢方式，大概就是一個飛行平臺加上系統軟件，飛行平臺要基于其長續航和高抗風性能。有些開發企業為了擴大作業范圍，巡檢集電線路，會采用移動機場的巡檢方式，增加不同的掛載，通過智能終端將現場巡檢的圖片傳至后臺進行缺陷識別。”上述專家總結道。

多位專家提供的數據顯示，目前無人機巡檢的效率已經比較高。無人機在進行風電機組停機精細化巡檢時，每臺機組耗時約20~30分鐘，每日可完成8至10臺機組的檢查。不停機快速巡檢則進一步提升至15分鐘一臺，日巡檢量可達20臺機組。受技術限制，靜態精細化巡檢的精度更高，目前可達到毫米級。而動態不停機巡檢的精度略低，可達到厘米級。

以我國首座“無人化”風電場?三峽能源寧夏同利第三風電場為例，這座安裝了7萬kW金風科技智能風電機組的場站，通過配置的近300臺智能設備實現“無人化運維”，在大幅減少現場人員的同時，年均發電量超1.3億kWh，成為“無人化”風電場的“樣板間”。“在機器狗、無人機等智能設備的支持下，過去需要兩周時間完成的人工巡檢工作，現在智能巡檢系統僅需一周便能高效完成。”三峽能源利通檢修中心副檢修長李旭強介紹說。

據了解，在2018年至2023年間，半自動智能巡檢為主流。而隨著相機、機器人及北斗技術的快速發展，2023年后已基本實現少人化、無人化的全自主巡檢。

目前，各大開發企業都在探索無人機巡檢技術的應用。CWP2025上的信息顯示，華能自2024年起實施無人機巡檢業務，主要采用輕型無人機。龍源電力則專門成立了智能裝備研究所，致力于研究如何將最新智能裝備應用于風電場和光伏電站，以支持巡檢和運維服務。中廣核在多個風電項目中進行了相關技術的積累，促進無人機巡檢從探索階段走向規模化實踐。

L3級場站運營的關鍵

無人機巡檢的作用不容小覷，但其仍存在一些短板和不足，包括在風電領域應用無人機飛行高度往往超過120m，容易涉及到空域管控問題。再如，無人機巡檢需要尋求適合的天氣和時間。如果中午開展這項工作，容易出現背光拍攝的問題。如果溫差過大，則可能出現缺陷數量與大小拍攝不準確的問題。

除了巡檢風電機組和集電線路外，升壓站也容易出現故障，而無人機在這方面往往會力不從心。如果風電場想要實現真正的“無人化”運維，在現有技術條件下，這就需要通過攝像頭、巡檢車、軌道機器人和機器狗等其他無人智能設備進行監測。為了對這些不同無人智能設備的數據進行統一管理與調度，一套完善的智能運維系統會起到至關重要的作用。

為解決這個問題，三峽能源與金風科技合作研發出三峽能源智能運檢系統。這一系統應用L3級無人化解決方案，幫助三峽能源寧夏同利第三風電場達到了L3級場站運營能力。

“相對于傳統的新能源場站運維模式，同利第三風電場實現了根本性突破，它深度融入生產業務，構建了一個從數據采集、分析決策到執行反饋的完整閉環流程。這種管理與技術的高度一體化，正是系統能夠實現持續、快速優化的核心驅動力。”金風慧能副總經理馬輝表示。

據介紹，同利第三風電場的升壓站引入了近300臺機器狗、無人機、軌道機器人等智能設備，覆蓋場站5000多個巡檢點位的運維任務。這些設備原本并不能在新能源場站“直接上崗”，是三峽能源、金風科技以及產業鏈伙伴的工程師們，通過算法優化、機器學習等技術手段，將其改造升級為適用于工業場景的專業設備。

在這座風電場中，無人機按既定航線巡查，憑借算法訓練與機器學習，實時監測風速、雨量及機組狀態，并識別發熱、鳥窩搭建等潛在風險。機器狗需要識別主變區域的套管、油位、表計等數據，結合AI算法能夠快速匹配故障現象，實現智能報警。軌道機器人的工作是精準捕捉設備運行狀態并完成儀表讀數。

當這些智能設備將信息與數據收集好后，在“無人化”的背景下，風電場又是如何判斷并消除缺陷的呢?馬輝認為，風電場運營升級已經走過了純人工運維(L1)、少人化運維(L2)、無人化運維(L3)三個階段。其中，無人化運維的關鍵是解決好上述問題。

L3級無人化解決方案構建的“云邊端”三級智能架構，成功將資深工程師的“大腦”與風電場的“感官”和“手腳”無縫連接，打造了一個能學習、會傳承、可復制的智慧運維系統。

“云邊端”中的“云”是總部大腦，位于三峽能源總部的數據中心，匯聚全國風電場的數據與頂尖算法，負責深度思考和全局決策。“邊”是新能源場站，管理風電場所有的智能設備，進行快速響應。“端”是現場感官，風電場里的無人機、機器狗、傳感器和攝像頭，負責實時感知現場一切，在準確傳遞信息同時執行指令。

“未來，風電場無人化目標的實現，其根本前提在于發電裝備自身的智能化升級，特別是要向免維護的方向發展。這意味著裝備必須具備自動檢修、自動排查故障的自主能力，這是實現高度自動化運維的關鍵所在。”馬輝表示。

“無人化”運維時代來了

在能源革命與數字浪潮交匯的今天，我國正從頂層設計推動實現人工智能與能源產業的深度融合。從《新一代人工智能發展規劃》明確提出推動人工智能與能源行業深度融合，到《關于加快建立健全綠色低碳循環發展經濟體系的指導意見》強調用數字化、智能化技術賦能綠色低碳轉型，再到《“十四五”現代能源體系規劃》將“智慧能源”列為重點任務，相關政策不斷提出為風電智能化開發提供強力支持。

2025年9月，國家發展改革委、國家能源局聯合印發《關于推進“人工智能+”能源高質量發展的實施意見》，明確設定了到2027年初步構建能源與人工智能融合創新體系，到2030年能源領域人工智能技術應用達到世界領先水平的戰略目標。這意味著，風電項目開發即將邁入“無人化”運維新時代。

三峽能源寧夏同利第三風電場作為國內首個“無人化”風電場，為“無人化”風電場的建設提供了典型性樣本。自啟動全智能化試運行后，該項目已成功實現從“依賴人工”到“人機協同”的管理模式跨越、從“人工巡檢”到“機器巡檢”的運維方式革新、從“被動響應”到“預警維護”的檢修策略升級，為行業規模化智慧復制提供了切實可行的解決方案。

該項目的成功實踐證明，通過智能化改造后，場站的整體巡檢工時可以大幅降低3000多h，安全性能夠提高3~5倍，綜合人效提升超過27%。據馬輝介紹，L3級無人化解決方案如實現規模化部署，能使場站人效實現顯著提升。如某區域內的5座5萬kW風電場，全面應用L3級無人化解決方案后，全域可比傳統人工場站節省20人，人機效能提升至1.67萬kW/人，讓一線人員開啟了從“維修工”到“管理員”的角色轉變。

作為三峽能源與金風科技攜手打造的科技攻關項目，同利第三風電場是三峽能源采取“試點-驗證-推廣”的漸進式路徑中的一個關鍵里程碑，為后續規模化推廣奠定了堅實基礎。

2025年7月，在試點成果驗證的基礎上，三峽能源正式發布業內首部《智能場站規范化建設推廣白皮書》，系統闡述了智能場站建設的轉型需求、頂層體系架構、核心技術方案、具體實施路徑及長遠發展前景。這份白皮書的問世，標志著新能源智能運維從試點探索邁向了標準化推廣的新階段。

“我們將以同利第三風電場的成功建設經驗為實踐樣板，深度融合白皮書的指導原則與技術框架，在更多新能源場站場景中推動其規模化應用與落地，引領行業智能化升級的新浪潮。”張特明表示。

目前，以《智能場站規范化建設推廣白皮書》為指導的推廣工作已全面展開。三峽能源以同利第三風電場的成功經驗為實踐樣板，在青海、西藏、山西等多個區域落地新能源無人化場站，并在寧夏、甘肅、青海三省同步開展試點工作。其中，甘肅試點項目更拓展至光伏領域。