近日,一支来自陕西工业职业技术大学南亨师生团队在风电智能运维领域取得重大突破。南亨师生团队以独特的视角和持续的技术攻关,为高寒地区风机叶片覆冰这一行业顽疾提供了系统性解决方案,同时为风电行业高质量发展擘画了新的技术蓝图。
一、深入调研,探寻风电运维困境与机遇
随着“双碳”战略深入推进,我国风电产业持续领跑全球能源转型。截至2025年末,中国风电累计并网容量达6.4亿千瓦,占全球总规模近50%,稳居世界第一。然而,在高寒、高海拔地区,风机叶片冬季覆冰问题已成为制约行业发展的系统性瓶颈。叶片结冰导致升力系数下降、阻力系数增大,功率损失最高达17%至40%,严重威胁机组安全运行。传统人工攀爬除冰、地面热力融冰模式作业风险高、人力投入大、效率低下,单台次综合成本高达3至4万元,且存在高空坠落、冻伤等严重安全隐患。

图1电热作用的叶片
南亨师生团队察觉这一问题,他们深入西北等风电集中区域,走访发电集团下属风电场、地方新能源投资运营企业及行业资深专家,系统收集一线作业流程与运维成本数据。调研发现,当前风电行业缺乏统一的强制除冰标准,除冰效果无法量化溯源;传统电热除冰方案需改造叶片原生结构,成本高昂且破坏气动性能。同时,随着早期投运风机逐步进入老化与故障高发期,风机叶片巡检与除冰等运维需求呈现刚性爆发态势。针对这些痛点,南亨师生团队成员们积极思考,寻求破局之道。

图2 调研
二、创新实践,推动风电运维技术迭代升级
为了解决风机叶片覆冰难题,南亨师生团队将民航机翼防除冰技术理念与无人机集群作业模式深度融合,历时多年完成两代产品的研发迭代。从初代产品仅能在简单工况下实现基础除冰功能,到第二代产品全面引入无人机集群协同作业、AI智能识别与精准喷洒系统,团队先后完成实验,综合性能进步显著。
南亨师生团队创新打造空中地面协同一体化运维服务模式,大幅提升风机运维工作效率,大幅缩短作业时长,有效减少人力投入,彻底规避高空作业带来的安全隐患。现阶段项目已完成多项自主知识产权布局,掌握多项专属配套配套设备核心设计成果。后续计划联动行业协会、各大发电企业共同制定行业统一作业标准,推动自身成熟服务体系成为行业通用规范,树立行业服务标杆。

图3实验
三、擘画蓝图,推动风电行业高质量发展
南亨师生团队的创新实践,不仅攻克了风机叶片覆冰的技术难题,更为风电行业未来发展勾勒出清晰蓝图。项目以“市场化运营+政策性标准运营”双轮驱动,构建起从季节性预防喷涂到精准应急除冰的全链条服务体系,并通过“标准引领+政策扶持”的顶层设计,推动无人机智能除冰成为行业刚需,从源头巩固市场主导地位。
在能源安全保障层面,该项目显著提升了高寒地区风电机组冬季运行可靠性,有效降低弃风损耗,保障了清洁能源稳定出力。经测算,若全国高寒地区风电场全面推广此方案,每年可减少因覆冰导致的发电损失超百亿千瓦时,相当于节约标准煤数百万吨,为国家能源安全战略提供了有力支撑。在绿色转型方面,项目通过提高风机可利用率与发电效率,盘活了高寒地区丰富的风能资源,优化了电力供给结构,为“双碳”目标落地提供了切实可行的技术路径。
通过参与行业标准制定,项目将民航领域成熟的防除冰规范迁移至风电场景,构建了涵盖气象研判、除冰决策、执行流程、质量追溯、数据归档的全链条数字化运维体系。这一体系不仅填补了国内风电智能除冰标准的空白,更为行业智能化、无人化、标准化升级提供了可复制的范本。未来,南亨师生团队计划向行业开放技术平台,联合上下游企业共建风电智能运维生态,持续推动中国风电技术标准走向国际,在全球能源转型中贡献中国智慧与中国方案。

图4展望未来
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