Gió là một nguồn tài nguyên miễn phí và không giới hạn cung cấp năng lượng tiềm năng cho nhu cầu ngày càng tăng về năng lượng sạch, tái tạo. Ở các bờ biển, đảo, đồng cỏ, vùng núi non và cao nguyên thiếu nước, nhiên liệu và phương tiện giao thông thuận tiện, năng lượng gió mang lại lợi ích tiềm năng để giải quyết các thách thức của địa phương.
Chaka Wind Farm nằm trên sa mạc Gobi ở tỉnh Thanh Hải, Trung Quốc. Ở độ cao 3.200 mét (gần 2 dặm), Thanh Hải có trữ lượng năng lượng gió dồi dào. Kể từ khi đi vào hoạt động vào tháng 12 năm 2012, công suất thu năng lượng của các tuabin gió đã lắp đặt đã đạt 99 MW, trong khi sản lượng điện trung bình hàng năm là khoảng 184 triệu kWh và số giờ sử dụng trung bình hàng năm chỉ là 1.850 giờ.
Tuy nhiên, môi trường cao nguyên trải qua những cơn gió xoáy quanh năm, và trong mùa đông lạnh khắc nghiệt, nhiệt độ thường giảm xuống dưới âm 30° C! Ở nhiệt độ đó, gió lạnh cắn có nguy cơ đóng băng nghiêm trọng đối với nhân viên trang trại điện gió, và thời tiết khắc nghiệt khiến việc vận hành và bảo trì trở nên cực kỳ khó khăn.
Thách thức: Môi trường hoạt động khắc nghiệt và chi phí nhân sự cao
Hệ thống truyền động của tuabin gió bao gồm lưỡi dao, trục, trục chính, hộp số và khớp nối. Chức năng chính của nó là chuyển đổi động năng của gió thành năng lượng cơ học xoay, sau đó thành năng lượng điện. Là yếu tố chính trong năng lượng gió, các tuabin gió này đòi hỏi phải bảo trì định kỳ.
Hiện tại, việc bảo trì chủ yếu dựa vào nhân viên tại chỗ leo lên các tòa tháp để kiểm tra và dự đoán sự cố thiết bị. Tuy nhiên, khó khăn nằm ở thực tế là hầu hết các trang trại điện gió nằm ở các vùng xa xôi. Khi họ chỉ dựa vào bảo trì thủ công, chi phí vẫn đủ cao để đe dọa tính kinh tế của toàn bộ hoạt động.
Chaka Wind Farm có 62 tháp gió, rộng 38.000 mét vuông (9,4 mẫu Anh). Khu vực rộng rãi này tạo ra một thách thức lớn cho nhân viên bảo trì, những người dành nhiều thời gian cho việc vận chuyển và hậu cần từ tháp này sang tháp khác. Hơn nữa, theo kế hoạch bảo trì, công nhân phải leo lên từng tháp gió cao 80 mét để kiểm tra định kỳ mỗi tháng.
Giải pháp: Giám sát thông minh và hội thoại từ xa
Để giải quyết những thách thức này, Hikvision đã cung cấp một bộ hệ thống vận hành và bảo trì thông minh cho Chaka Wind Farm, bao gồm thiết bị kiểm tra trực quan thông minh, quản lý an toàn nhân sự và giao tiếp theo thời gian thực, cung cấp "Người kiểm tra thông minh" trực tuyến 24 giờ cho trang trại điện gió.
Đầu tiên, đối với các bộ phận cốt lõi, camera nhiệt được triển khai trong cabin tuabin gió để theo dõi nhiệt độ thiết bị. Bằng cách này, lỗi máy có thể được phát hiện ngay lập tức và nhân viên có thể được cảnh báo tự động khi phát hiện thấy các điều kiện bất thường (chẳng hạn như quá nhiệt).
Ngoài ra, với các tháp gió nằm trong sa mạc Gobi rộng lớn, giao tiếp không ổn định có thể khiến nhân viên vận hành cảm thấy bị ngắt kết nối. Để giải quyết vấn đề này, hệ thống liên lạc cảnh báo một phím của Hikvision ở dưới cùng tháp gió cung cấp thông tin liên lạc với trung tâm điều khiển. Kỹ thuật viên tại trụ sở chính có thể hỗ trợ nhân viên từ xa trong các hoạt động bảo trì tại chỗ, hỗ trợ chẩn đoán và sửa chữa.
Cuối cùng, camera toàn cảnh và nhiệt và các thiết bị khác mở rộng đáng kể khả năng thị giác của trung tâm điều khiển. Nhân viên có thể theo dõi tình hình và các thông số khác nhau xung quanh tuabin gió mọi lúc. Nếu phát hiện thấy bất thường, họ có thể ngay lập tức nhận được cảnh báo từ hệ thống và xác định các vấn đề cụ thể.
Quyền lợi: Có nhiều khả năng quản lý trực quan hơn và ít lần leo hơn
“Ban đầu, mỗi tuabin gió phải được nhân viên kiểm tra hàng tháng; việc leo lên các tòa tháp rất khó khăn và yếu tố nguy cơ cao. Sau khi hệ thống vận hành và bảo trì thông minh được lắp đặt, thiết bị phòng động cơ trên mỗi tháp có thể được kiểm tra hàng ngày thông qua hệ thống video. Giờ đây mỗi tuabin gió chỉ cần được đến thăm ba tháng một lần và tần suất leo núi giảm hơn 60 phần trăm”, Sun, kỹ sư vận hành kỹ thuật từ Chaka Wind Farm cho biết.
“Quan trọng hơn, những vấn đề chỉ có thể được phát hiện bởi nhân viên tại hiện trường giờ đây có thể được xác định bằng hệ thống vận hành và bảo trì thông minh – thậm chí là cảnh báo chủ động và sớm về các vấn đề bất thường – đây là một trợ giúp tuyệt vời cho việc vận hành và bảo trì thiết bị tổng thể của chúng tôi.”