2025年10月，全球首臺(tái)具備自主學(xué)習(xí)和泛化能力的AI風(fēng)機(jī)正式發(fā)布，標(biāo)志著風(fēng)電行業(yè)迎來(lái)第三代智能化技術(shù)突破。與傳統(tǒng)風(fēng)機(jī)依賴預(yù)設(shè)代碼的運(yùn)行邏輯不同，AI風(fēng)機(jī)通過(guò)構(gòu)建獎(jiǎng)勵(lì)與懲罰機(jī)制，在物理規(guī)則約束下自主探索最優(yōu)運(yùn)行策略。這一技術(shù)變革正推動(dòng)風(fēng)電行業(yè)從“確定性控制”向“自適應(yīng)優(yōu)化”轉(zhuǎn)變，為應(yīng)對(duì)復(fù)雜風(fēng)況和極端環(huán)境提供了全新解決方案。

01 風(fēng)機(jī)智能化演進(jìn)：從自動(dòng)化控制到自主決策

風(fēng)電技術(shù)的演進(jìn)始終圍繞如何在風(fēng)資源的不確定性中尋求發(fā)電收益的確定性。第一代風(fēng)機(jī)基于可編程邏輯控制器實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)自動(dòng)化控制，使風(fēng)機(jī)從“可用”邁向“可控”，但受限于算力與規(guī)則復(fù)雜度，難以適應(yīng)復(fù)雜多變的風(fēng)況環(huán)境。第二代風(fēng)機(jī)引入航空航天領(lǐng)域的控制模型化思想，通過(guò)數(shù)百萬(wàn)行代碼實(shí)現(xiàn)更精細(xì)的狀態(tài)估計(jì)和功率跟隨，顯著提升了控制穩(wěn)定性。

隨著風(fēng)機(jī)大型化趨勢(shì)加速，傳統(tǒng)控制模式面臨新的挑戰(zhàn)。在復(fù)雜山地、沿海湍流等場(chǎng)景中，風(fēng)的空間非均勻性和極端流動(dòng)條件使得精細(xì)模型也難以完全匹配現(xiàn)實(shí)需求。第2.5代智能風(fēng)機(jī)通過(guò)整機(jī)載荷傳感和邊緣計(jì)算技術(shù)，構(gòu)建以載荷為核心的孿生系統(tǒng)，將超過(guò)兩萬(wàn)臺(tái)真實(shí)風(fēng)機(jī)的運(yùn)行數(shù)據(jù)沉淀為設(shè)計(jì)案例集，有效解決了大型葉片掃塔等工程難題，但仍缺乏泛化與自主優(yōu)化能力。

02 AI風(fēng)機(jī)核心技術(shù)：獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制與自主學(xué)習(xí)突破

第三代AI風(fēng)機(jī)的核心突破在于將控制邏輯從人工編寫(xiě)的場(chǎng)景化代碼轉(zhuǎn)變?yōu)榛谌斯ぶ悄艿淖灾鳑Q策系統(tǒng)。研發(fā)人員無(wú)需窮舉所有可能的風(fēng)況場(chǎng)景，只需設(shè)定發(fā)電量最大化、設(shè)備損耗最小化等核心目標(biāo)，風(fēng)機(jī)便能在數(shù)字空間中通過(guò)試錯(cuò)和實(shí)踐形成最優(yōu)運(yùn)行策略，最終在物理世界中持續(xù)優(yōu)化。

這一技術(shù)架構(gòu)的關(guān)鍵在于構(gòu)建“感知—規(guī)劃—控制”一體化系統(tǒng)。在感知層面，AI風(fēng)機(jī)從單一的載荷中心轉(zhuǎn)向多模態(tài)融合感知，實(shí)時(shí)捕捉風(fēng)況、設(shè)備狀態(tài)和外部環(huán)境變化。在規(guī)劃層面，傳統(tǒng)查表法被AI規(guī)劃算法取代，能夠同步考慮實(shí)時(shí)運(yùn)行需求與中期策略，甚至將電力市場(chǎng)交易價(jià)格波動(dòng)納入優(yōu)化目標(biāo)。控制層面則構(gòu)建完整的AI控制器體系，擺脫傳統(tǒng)規(guī)則控制中“if-else”邏輯的局限性。

03 大型化趨勢(shì)下的技術(shù)適配與性能驗(yàn)證

風(fēng)機(jī)大型化已成為行業(yè)明確趨勢(shì)，136號(hào)文政策引導(dǎo)下，單機(jī)容量持續(xù)提升對(duì)風(fēng)機(jī)控制技術(shù)提出更高要求。AI風(fēng)機(jī)通過(guò)搭載GPU算力單元，在機(jī)端實(shí)現(xiàn)智能決策，有效應(yīng)對(duì)了大型化帶來(lái)的系統(tǒng)不確定性疊加問(wèn)題。據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，自2024年部署以來(lái)，加裝智能控制平臺(tái)的AI風(fēng)機(jī)較同風(fēng)場(chǎng)未加裝AI的智能風(fēng)機(jī)，收益提升達(dá)20.9%。

澳大利亞Nullagine風(fēng)電項(xiàng)目的實(shí)踐進(jìn)一步驗(yàn)證了AI風(fēng)機(jī)的環(huán)境適應(yīng)性。該項(xiàng)目計(jì)劃安裝17臺(tái)單機(jī)容量7.8兆瓦的AI風(fēng)機(jī)，用于應(yīng)對(duì)礦區(qū)、沙漠極端環(huán)境及局部復(fù)雜風(fēng)況的挑戰(zhàn)。AI風(fēng)機(jī)通過(guò)自主學(xué)習(xí)和適應(yīng)能力，能夠在極端條件下保持穩(wěn)定運(yùn)行，并根據(jù)電網(wǎng)要求實(shí)時(shí)調(diào)整輸出策略，展現(xiàn)出傳統(tǒng)風(fēng)機(jī)難以企及的靈活性。

04 技術(shù)挑戰(zhàn)與行業(yè)前景分析

盡管AI風(fēng)機(jī)展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢(shì)，但其規(guī)模化應(yīng)用仍面臨多重挑戰(zhàn)。算力硬件成本、模型訓(xùn)練復(fù)雜度以及在不同風(fēng)電場(chǎng)環(huán)境的泛化能力，都是需要持續(xù)優(yōu)化的方向。此外，AI決策系統(tǒng)的透明度和可解釋性對(duì)風(fēng)電行業(yè)的安全認(rèn)證至關(guān)重要，需要建立相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和驗(yàn)證體系。

從行業(yè)前景看，AI風(fēng)機(jī)技術(shù)有望成為風(fēng)電高比例發(fā)展的核心支撐。隨著算法優(yōu)化和算力成本下降，AI風(fēng)機(jī)將在復(fù)雜地形風(fēng)電場(chǎng)、老舊機(jī)組改造等場(chǎng)景中發(fā)揮更大價(jià)值。電力市場(chǎng)交易機(jī)制的完善也將進(jìn)一步凸顯AI風(fēng)機(jī)在收益優(yōu)化方面的優(yōu)勢(shì)，推動(dòng)行業(yè)從“保證發(fā)電”向“提升價(jià)值”轉(zhuǎn)變。

AI風(fēng)機(jī)的誕生不僅是控制技術(shù)的升級(jí)，更是風(fēng)電行業(yè)應(yīng)對(duì)不確定性環(huán)境的范式變革。通過(guò)將人工智能與物理規(guī)則深度融合，風(fēng)機(jī)實(shí)現(xiàn)了從執(zhí)行指令到自主決策的跨越。隨著技術(shù)不斷成熟和應(yīng)用場(chǎng)景拓展，AI風(fēng)機(jī)有望成為風(fēng)電行業(yè)邁向智能化、高效化的重要推動(dòng)力，為構(gòu)建新型電力系統(tǒng)提供關(guān)鍵技術(shù)支撐。