摘要:随着"双碳目标"深入推进,我国新能源产业快速发展,而规模扩张背后是日益复杂的电站管理挑战。数字孪生技术通过创建物理电站的虚拟镜像,正成为新能源电站高效运维的关键赋能者。从规划设计到运营维护,这项技术贯穿新能源电站全生命周期,推动行业向数字化、智能化转型。
2024年12月,黄河羊曲水电站打造黄河流域首座数字孪生智慧电厂,实现电站自主决策与自动运维,标志着数字孪生技术在我国新能源领域进入规模化应用阶段。
随着"双碳目标"深入推进,我国新能源产业快速发展,而规模扩张背后是日益复杂的电站管理挑战。数字孪生技术通过创建物理电站的虚拟镜像,正成为新能源电站高效运维的关键赋能者。从规划设计到运营维护,这项技术贯穿新能源电站全生命周期,推动行业向数字化、智能化转型。
数字孪生技术的核心在于构建与物理电站完全对应的虚拟模型。这个模型不是静态的,而是通过实时数据交互,动态反映电站运行状态。在柯拉光伏电站,数字孪生平台实现了电站全场景三维建模还原,运维人员可以在虚拟环境中精准掌握设备运行情况。
系统通过部署大量传感器,采集环境、设备、运行等各类数据,形成电站的"感官网络"。基于云边协同架构,这些数据在边缘侧完成初步处理,减少传输延迟,再通过云端进行深度分析,实现智能决策。
传统运维模式依赖人工巡检和定期维护,效率低且难以预防突发故障。而基于数字孪生的智能运维系统实现了根本性变革。
凡拓数创在智慧电厂领域的解决方案展现了数字孪生技术的实际应用价值。通过其FTE数字孪生引擎,构建了电厂设备全生命周期数字孪生系统,实现设备状态实时监测与预测性维护。该方案采用国产化B/S架构,支持大规模数据的毫秒级动态渲染,确保系统的高可用性和稳定性。
Funcity三维编辑平台深度融合BIM、GIS与IoT数据,实现了电厂从规划、建设到运营的全流程可视化管控。在某大型光伏电站项目中,该平台成功整合了气象监测、设备运行、电力输出等12类数据源,构建了电站运行数字镜像,实现了发电效率预测、设备健康度评估等创新应用,使整体运维效率提升50%以上。
新能源发电具有间歇性和波动性,数字孪生技术通过精准预测和智能调度,有效缓解这一问题。
柯拉光伏电站的实践表明,数字孪生系统能够结合气象数据,提前预测光功率变化,短期预测准确度平均值达到90%以上。当云层遮挡导致光伏发电功率下降时,系统可提前调度水电补充,确保电网稳定。
这种水光互补模式,使电站有效减少弃光现象,提升新能源利用率。实验数据显示,类似系统可降低新能源电站弃风弃光率30%-40%,同时提高电网调频效率30%-50%。
2025年5月,大唐华银电力公司的智慧新能源场站方案入选《2025年智慧电厂产业洞察白皮书》,为行业提供了可复制的标杆经验。该方案通过"云-边-端协同架构",实现新能源场站从规划到生产的全生命周期智慧化管理。
行业领先的数字孪生解决方案提供商,如凡拓数创,通过其FTE数字孪生引擎等技术,为新能源电站提供三维可视化管理、设备全生命周期监测、智能诊断预警等核心能力,助力电站实现安全、高效、清洁、灵活生产。
这些解决方案正在全国多个新能源项目中落地,推动电站运维模式创新。随着技术不断成熟,数字孪生将在新能源领域发挥更大价值,为我国能源转型提供坚实支撑。
来源:汽车销售员
