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“互联网+”已经渗入风力发电产业的每个角落，为整个行业带来更多可能，就连Google的风机也要上天了！ 【无所不能 文|Vostro、李洁旻】风电具有可再生、无污染、能量大的特点，备受能源界关注。去年风电的投资规模首度超过火电，同时成为继火电、水电之后的中国第三大主力电源。然而，风电产业发展并非一帆风顺，并网难、成本和发电效率受自然因素影响严重等问题一直困扰着风电项目开发者。但是，互联网技术和大数据踏着七彩祥云来解救风电君啦！（期待脸）现代的风电机飞天遁地，玩转大数据，穿越互联网，利用一切手段尽可能地节能、智能，连互联网公司都来抢风机制造商的生意，刀刀见血地杀向发电成本~今天无所不能（caixinenergy）向大家介绍几项酷炫风机技术。 用Google X实验室负责人Astro Teller的话说，他们专门解决人类无法解决的问题。这个自称为“登月工厂”的秘密实验室每年至少使用谷歌70亿美金的收益，持续不断地开发未来科技。2013年，他们收购了风力发电创业公司Makani宣布涉足风电，开始制造发电风筝。如今这一脑洞大开的设想将在今年4 月迎来正式上线的日子。
这个名为“Makani”的风力涡轮机看起来就像一架风筝飞在空中，通过高强超轻碳纤维绳索系在地面塔台上。每架风筝约 25.6 米长，配有 8 个螺旋桨，发电容量为 600 kW。当风筝飞上空中后，会以在空中绕大圆圈的形式来推动风力涡轮发电，风筝最高可上升至约 426 米的高度。 这个大风筝具体是如何发电的呢？风筝风电机主要靠带动风力涡轮机叶片来产生电力，地面的固定台利用类似于直升机螺旋桨的水平推动器放飞风筝风电机。当风筝飞到有稳定风速的海拔高度，风筝开始进行大直径的盘旋。空气流动通过风力涡轮机叶片使之旋转产生电力，然后通过绳索传送到地面的固定台及相连的电网。
风机要飞上天去发电，为什么要这么拼？Google X 实验室负责人 Astro Teller表示，高海拔地区发展风力发电的条件最佳，因地表高度增加，气流较稳定且风速也大，发电效果也较好，但一般固定式风机很难在高海拔地区建置，“发电风筝”也就成为另一个选项。不仅如此，迎风发电的Makani可以随着风向选择最合适的角度捕捉风能，为了发电而成为追风（筝）的发电机也是醉了。
据 Makani+Google官网信息显示，与传统风机相比，发电风筝的制作成本大幅降低，所需材料仅为传统风机的 10%。不仅如此，若依照美国环境条件判断，每个发电风筝所产生的能量比传统风机还多50%。 ↑↑↑发电风筝的构造、材料情况 那么今年4月份的这次飞行是否会成功呢？Astro Teller在SXSW大会上说，Google X成功的秘诀是失败很快。然而到目前为止，26英尺长的原形风筝风电机测运行还没有出现过一次失败。这对于Teller来说有喜有忧，喜的是这项技术一旦商业化便能促进清洁能源的使用，是一次革命性的科技突破；忧的是成功意味着他们还没有把现在拥有的技术做到极致。 此次Google X 风筝风电机成功与否关乎是否能够突破目前高空风电机所遇到的技术难题。譬如风筝同时作为风能采集器和保持系统稳定的平衡器是否能保持其持续性和稳定性；空中风电如何应对恶劣的天气，如何进行有效的回收，如何防止地面塔台因被牵引的雷电而毁坏。 不管结果如何，相信Google X的这一项发明必定会在风能行业掀起一阵新热潮，在光能已经近乎饱和的现有状态下开拓新的商业市场，改变现有的供电模式，带来一场清洁能源的改革。 （本段图片均来自Google公司官网） 今年年初，中国风电市场有史以来最大一笔订单惊呆了诸位业内小伙伴，云南天峰山龙泉风电场项目订购GE公司55组2.75-120低风速智慧型风机，总装机容量为151MW。 ↑↑↑传说中的GE2.75-120低风速智慧型风机 实际上，云南不是风能资源大省，但是中国高风速地区弃风限电等情况尚难以解决，政府鼓励风电开发商将重点放在云南、广东等距离用电负荷中心近的低风速地区。在云南这样的一些“空气稀、海拔高、风速低”地区建设风电场，如何才能不赔钱...臣妾真是做不到啊... 但是！风电机发出的不仅仅是电力，还有海量的数据：风电机组的发电指标、收集叶片温度和振动数据、风机所在地的气象资料等等。如何将这些收集来的数据与风机之间产生及时互动成为节省成本的关键，庞大的风电场发电集群，更需要“协同作战”的能力，嗒哒，智能风机闪亮登场惹。↓↓↓(?⊙ω⊙)?问题是，它如何智能？ 法宝一·智能风机会对话。低风速智慧型风机可以通过大数据和工业互联网的应用让风电场实现三个层面的交流。1.风机上安装的传感器与风机控制系统的对话；2.风机和风电场控制中心的对话；3.风机与风机之间的对话。
整个风场的智能控制，通过风况预测、风机之间的对话，提供更为高效的精确测算和运营维护，提升了设备运行稳定度和发电效率。这一款GE的风机还可以在保证可靠性和安全性的前提下选择升级整场发电量的PowerUp技术。
GE 2.5-103位于罗马尼亚的风电场 法宝二·风机遇上工业互联网。说到Power Up技术就不得不提工业互联网了。2015年，GE的工业互联网产品Predix将面向所有公司开放，这是一个负责将各种工业资产设备和供应商相互连接并接入云端，并提供资产性能管理(APM)和运营优化服务的软件平台。
目前，GE每天监测和分析来自1000万个传感器的5000万项元数据，这些数据涉及资产价值达到万亿美元。基于Predix平台的APM可以帮助客户将海量数据转化为准确的决策，及时、主动地确保资产安全、帮助设备更好地运行、消耗更少的燃料、更高效地部署服务，并且最大限度地减少意外停机时间。
PowerUp正是GE的工业互联网技术在风机上的一个软件应用，它赋予了风机风力感知能力，帮助风电场实现实时的自我调节，以达到最佳运行状态。能够实时调整例如速度、扭矩、间距、空气动力学和风机控制等因素。除提高效率并减少计划外停机，该技术还大幅提升了性能——即发电能力提高了5%，相当于每个风机的利润增加20%。
图示PowerUp如何协作风机运转的工作流程 【小案例】以德国大型电力企业意昂集团的数据为例，283台风机通过配备GE的智能风驱软件(Wind PowerUp)增加了4%的输出电量。若考虑到环境和场地条件的影响，这一自定义软件平台可将风电场的输出电量增加5%，这相当于每年增加40千兆瓦的发电量，足以提供大约4000个美国家庭一年的用电。PS.下图↓↓↓为无所不能（caixinenergy）小编查找资料偶然发现的超美风机构造图，双手奉上。
IBM一直以数据处理见长。法宝一·HyRef解决方案|这个名为“混合可再生能源预测”(HyRef)的解决方案，可以利用天气建模能力、先进的云成像技术和天空摄像头、接近实时的跟踪云的移动、并且通过风力涡轮机上的传感器监测风速、温度和方向。此外，HyRef可以通过整合这些当地的天气预报情况，预测每个单独的风力涡轮机的性能，进而估算可产生的发电量。
图示Hybrid在自然环境与风机起协调作用 法宝二·Firestorm超级计算机。据了解，IBM还与丹麦维斯塔斯公司与合作开发了Firestorm超级计算机，用于进行风电数据的计算和分析，可以帮助风电投资者更高效的选择风电场场址，还可以精确告诉投资者，应该如何设计风场，在某一点应该采用哪种类型的风机更合适。
IBM+维斯塔斯超级计算机的机房（图片来源：网络） 法宝三·IBM与气象预测。就在上个月末，IBM宣布与天气预测公司The Weather Company展开合作，为企业提供实时天气分析信息，帮助企业灵活决策。根据协议，The Weather Company旗下子公司WSI将会把大部分天气数据服务转移到IBM的云服务中，这包括超过10万个信息收集传感器、飞行器和无人机，以及数百万部智能手机，而这些数量庞大的数据服务每天可支持260多亿气象预测。
法宝四·IBM进军物联网市场（少不了纳入电网和其他能源设施）。同时，IBM还宣布成立物联网事业部，并计划在未来四年内投资30亿美元进军物联网市场。物联网事业部其实是IBM“智慧地球”概念的延伸。早在2008年11月，IBM的CEO彭明盛就提出“智慧地球”的概念，即利用传感器将电网、交通设施（铁路、公路、桥梁、隧道）供水系统、油气管道等普遍连接，形成所谓的“物联网”，再与现有的互联网相结合，实现人类社会与物理系统的整合。虽然，IBM是在布局比风能数据监测更大的图景，但由此可以看出，数据分析处理在未来给工业生产和人类生活带来的无限可能不可小觑。
↑↑↑IBM与斯洛伐克电力公司合作开发智能公路，解决维也纳与伯拉第斯拉瓦电动汽车高速公路充电问题（本段图片除特殊标注均来自IBM公司） 虽然，这款风机称不上智能风机，外形看起来也有些蠢萌(??ω??)，但是千万不要怀疑它的发电能力——高空风力大，其产生电能是在常规高度发电的两倍，说不定也是下一代风力发电的发展方向。
这款名为飘浮式涡轮风力发电机（Buoyant Airborne Turbine，BAT）是由麻省理工学院下属的清洁能源公司Altaeros Energies研发制造。它是一艘充满氢气的小型中空飞艇，其中心装有一个巨大的风力涡轮机，能漂浮在304米的空中迎风发电，并将能量传输回地面。
萌萌的BAT君不怕暴雨也不会影响鸟类和飞机飞行。BAT的工程师将BAT设定为在遭遇时速100英里的大风和强降雨时自主停靠其地面站点，待暴雨结束后继续产生电力。BAT的飞行高度被限制在600米以内，外壳还装有轻便指示灯和一盏夜间警示灯以提醒附近的飞机。
BAT身上除了装了一个巨大的风机还有富余的载荷能力，能搭载手机天线、VHFUHF对讲机天线、无线互联网、视频和红外摄像机、气象设备等额外系统。
BAT还有一个巨大的优点就是“能干活，不能吃饭”。风力发电的第二大成本就是运输安装，而运输BAT君无需大型起重机、塔吊或受限制的地面风电项目的基础设施，比传统风机节省了90%的安装和运输成本。更可怕的是，它产生的能量还是同类等级塔上架设的风力涡轮机的两倍。传统风电机们，颤抖吧！ 点击↓↓↓查看关于发电小飞艇的视频↓↓↓（建议WIFI下观看，土豪随意~）
（本段图片来自altaerosenergies公司官网，视频来自机械美学） 最后，这些快要“成精”了的现代风机究竟是如何发展来的？智能风机未来的发展趋势是什么？请看下面的图解↓↓↓
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