相信大家对于风力发电这个名词都很熟悉。风力发电简单来说就是把风的动能转为电能，原理是利用风力带动风车叶片旋转，再透过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电。
风能作为一种清洁的可再生能源，越来越受到世界各国的重视。其蕴量巨大，比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍。
风很早就被人们利用--主要是通过风车来抽水、磨面等，而现在，人们感兴趣的是如何更高效地利用风来发电。
►　中国——风力发电大国的机遇与挑战
中国风能储量很大，分布面广，仅陆地上的风能储量就有约2.53亿千瓦。粗略估算一下，如果把陆地上的风能全部利用发电15天，产生的总电量相当于北京市一年的总用电量。
据全球风能协会统计，到2015年底各国风力发电装机容量排在全球首位的是中国(14510万千瓦)，紧随其后依次是美国(7447万千瓦)、德国(4495万千瓦)、印度(2509万千瓦)、西班牙(2303万千瓦)。



作为新能源大国，我国的装机容量是美国的两倍，但发电量却相对落后（2015 年，美国风能产量超过 1. 9 亿 MWh，足够约 1 750 万典型的美国家庭使用。中国以 1. 851 亿 MWh 紧随其后，并且德国以 84. 6 MWh 居于第三），究其原因除了新能源人都懂的“限电之痛”以外，更值得电站投资方、建设方和运营方关注的是电站的整体发电效率和质量。
在风电运营维护中，如何通过新的技术找出故障，并及时解决，提升电站整体寿命是目前风电行业需要解决的重要问题。


►　大疆帮助风电行业解决运维痛点
电站运维团队需要定期对风力发电机进行巡检，保证风力发电机组的可靠运行，提高设备可利用率。但发电机大多地处偏远地区，风机排布分散，人工巡检这种模式不仅存在安全性差、工作量大、效率低等问题，而且受观测角度影响，不能全面及时地发现问题。


我们来看看无人机巡检能在风电行业中可以做到哪些事情。
利用无人机进行巡检，能达到人工不方便到达的高度，以肉眼难以企及的精度使巡检速度大大提升。以先进的技术在第一时间发现并准确定位问题， 高效率作业提高巡检频次，把故障扼杀在摇篮里。随着风力发电机组越来越多布局海上，这种无人机智能巡检方式的优势将愈发明显。


通过DJI GO视角看风机
风力发电机组中一个非常关键的部件——叶片，它的气动效率决定了风力发电机组利用风能的能力。这就要求叶片的性能不但要有最佳的机械性能和疲劳强度，还要具有耐腐蚀、紫外线照射和防雷击等特性。叶片高速转动时不可避免会与空气中的沙尘、颗粒产生摩擦和撞击，导致叶片前缘磨碎，前缘粘合会因此开裂。另外，随着风机运行年限的增加，叶片表面胶衣磨损、脱落后会出现砂眼和裂纹。砂眼会造成叶片阻力增加影响发电量，一旦变成通腔砂眼后会有积水造成防雷指数降低。越来越多的风力发电厂设在海上，叶片面对高盐雾的海风洗礼很容易被腐蚀。



传统的叶片表面巡检方式是运维人员通过望远镜观测，以及在风机附近仔细聆听叶片是否有刺耳的异常噪音，凭借经验判断。异常噪音通常是由于表面不平整或叶片边缘不平滑造成，也可能由于叶片内部存在脱落物。
大疆风电叶片运维方案，使用飞行平台M600作为载体，搭载高分辨率可见光相机观察记录叶片表面状态，同时向运维人员回传图像， 当发现可疑点时，远程操作巡检设备进一步详细检查，并采集高清画面作为记录，不漏过每一个细节，为叶片做全方位多角度“体检”。通过高清4K的图像回传，可以准确无误地提供现场数据，也能保存记录到的图像资料，方便后期分析和研究。



图为经纬 M600
大疆创新最新发布的Z3可变焦相机，也能广泛应用在叶片巡检中。通过Z3的7倍无损数码变焦，可以看到从更多角度看到观测到叶片的所有部位，并获得更加准确的位置信息。
其次，风机塔筒也是需要重点关注的地方，除了螺栓松动、腐蚀、掉漆等现象外，还应该注意是否有设备轴承处润滑油的泄露现象。漏油现象时有发生，传统的望远镜、“蜘蛛人”、吊篮、回形平台等方式不易检查出来。


图为禅思Z3变焦云台相机
无人机运维解决方案可以提高巡检的频次和准确度，提早帮助运维人员发现漏油问题，变“被动维修”为“主动改善”。及时发现故障隐患，防范于未然，有效地提高设备运行的可靠性。
龙源电力中能电力科技开发有限公司状态监测研究室2015年在风电叶片巡检中使用了无人机技术，研究员王栋也率先和我们分享了使用大疆无人机对风电场进行巡检的使用感受。



王栋团队使用“悟”搭载X3相机对电站进行巡检
经他本人授权附上部分2015年巡检评测报告。
时间2015年1月地点云南某风电场机型某1.5MW机组轮毂中心高度61.5m叶轮直径77m现场温度10℃风速7~10m/s能见度良起飞重量约3kg飞行最高高度100m巡检续航时间18min
在使用中，“悟” Inspire 1的稳定良好，4K摄像头匹配上增稳云台，影像的成像效果清晰。设计的可变形起落架使得摄像头可操作的视角更为开阔，提高了飞行效率。集成的摄像头减轻了起飞重量，延长续航时间较长，保证了一次起降能够完成巡检任务。



使用“悟” Inspire 1配套的X3相机可以清晰观测到叶片磨损状况
王栋表示：“无人机应用到风电叶片检测当中能够极大提升目视检测的效率，减小停机损失，预防叶片故障扩大化。”
随着风力发电站向内地和海上转移，“限电”问题得到缓解，如何提高发电效率，减少故障停机时间将关系到电站直接收益，大疆将会提供更优质的产品和解决方案，以超越人工的精确、及时和安全为业主高效管理电站资产。