如今，在全球可再生能源行業(yè)飛快發(fā)展的同時(shí)，有關(guān)破壞環(huán)境的新聞也屢見(jiàn)不鮮。

這些以往大多由化石燃料引起的話題，近期卻被國(guó)外一連串風(fēng)電機(jī)組報(bào)廢引起高環(huán)境成本的頭條新聞所取代。有報(bào)道稱，當(dāng)前美國(guó)有8000多臺(tái)風(fēng)電機(jī)組退役，歐洲有3800臺(tái)，造成了大量無(wú)法回收的垃圾——尤其是巨大的玻璃纖維葉片。

因?yàn)轱L(fēng)電葉片的長(zhǎng)度限制——海上風(fēng)電機(jī)組的葉片已經(jīng)超過(guò)百米，陸上平均也有70米長(zhǎng)，再加上能承受颶風(fēng)的屬性，使得它們幾乎不可能回收或重新利用，而處理的唯一方法就是將其掩埋。但這種解決方案在專家看來(lái)是適得其反的。

從可持續(xù)發(fā)展的角度來(lái)看，有一個(gè)事實(shí)一直被忽略了：其實(shí)這些風(fēng)電機(jī)組可能還有幾十年的安全服務(wù)期。所以行業(yè)迫切需要找到一些方法來(lái)管理和緩解未來(lái)十年內(nèi)風(fēng)電機(jī)組將大規(guī)模退役的問(wèn)題。

數(shù)字雙胞胎技術(shù)可能解決問(wèn)題的關(guān)鍵

盡管大多數(shù)風(fēng)電機(jī)組的推薦使用壽命為20年，但部分機(jī)組之所以在使用10年之后就會(huì)被拆除和掩埋，通常是由于投資方對(duì)于更新、更高效的型號(hào)替代需求。開(kāi)發(fā)商過(guò)于保守的判斷，人為地限制了可再生能源的生產(chǎn)水平。值得注意的是，即使是20年壽命也可能是保守估計(jì)，因?yàn)樗袡C(jī)組在設(shè)計(jì)之初均考慮到最壞的環(huán)境情況。

這其中，葉片是一個(gè)不可忽略的安全隱患，新葉片的尺寸是十年前的兩倍。在歐洲，由于嚴(yán)格的廢物管理規(guī)定，舊葉片的處理方式已經(jīng)遇到了大問(wèn)題。如果這個(gè)問(wèn)題繼續(xù)在美國(guó)成為頭條新聞，那么開(kāi)發(fā)商可能很快也會(huì)在美國(guó)面臨新的監(jiān)管義務(wù)。

風(fēng)電行業(yè)迫切需要找到管理和減輕葉片浪費(fèi)的方法

這就是數(shù)字孿生技術(shù)可以發(fā)揮作用的地方。

以往業(yè)內(nèi)關(guān)于機(jī)組是否退役的決定，通常是在物理檢查后做出的，此時(shí)可以通過(guò)一個(gè)基于物理的數(shù)字雙胞胎系統(tǒng)來(lái)全面改進(jìn)——使用來(lái)自整個(gè)資產(chǎn)的傳感器的數(shù)據(jù)來(lái)建立一個(gè)近乎實(shí)時(shí)的數(shù)字復(fù)制品，實(shí)現(xiàn)延長(zhǎng)風(fēng)機(jī)壽命的前提。即實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)資產(chǎn)的可見(jiàn)性，對(duì)每一個(gè)單獨(dú)的部件都有詳細(xì)和準(zhǔn)確的觀察——對(duì)每個(gè)部件的詳細(xì)結(jié)構(gòu)分析提供了對(duì)疲勞壽命更準(zhǔn)確的估計(jì)。

該系統(tǒng)比物理性檢查要詳細(xì)得多，它可以讓操作員24小時(shí)不間斷地訪問(wèn)機(jī)組的實(shí)時(shí)狀態(tài)，并允許高度可配置的模擬來(lái)處理加載條件。例如，如果現(xiàn)場(chǎng)的風(fēng)力條件低于最初的預(yù)期，可以將其納入模型，從而使運(yùn)營(yíng)商更準(zhǔn)確地了解資產(chǎn)的剩余壽命。

當(dāng)考慮到風(fēng)電機(jī)組20年壽命只是一個(gè)建議時(shí)，這種見(jiàn)解變得更加有價(jià)值。數(shù)字雙胞胎系統(tǒng)使得管理人員對(duì)機(jī)器的真實(shí)結(jié)構(gòu)和壽命有了前所未有的理解，并對(duì)實(shí)時(shí)資產(chǎn)狀況進(jìn)行全面的觀察。這意味著，管理人員能夠迅速識(shí)別出任何可能損耗的因素，并進(jìn)行先發(fā)制人的維修，同時(shí)有助于避免提前退役和降低運(yùn)營(yíng)成本。

能源轉(zhuǎn)型是當(dāng)今人類面臨的最大挑戰(zhàn)，我們需要使廣泛的可再生能源發(fā)電成為可能。這一轉(zhuǎn)變的一個(gè)關(guān)鍵部分是確?？稍偕茉?mdash;—尤其是風(fēng)能更加高效和廉價(jià)，這意味著消除不必要的退役和防止額外的浪費(fèi)成為必然。與此同時(shí)，行業(yè)應(yīng)該立刻行動(dòng)起來(lái)，投資那些能夠延長(zhǎng)資產(chǎn)壽命、降低退役率的技術(shù)。