2025年7月,隨著英國海上風電裝機容量持續攀升,港灣科技平臺Smart Machines & Factories報道,機器人自動化技術正成為風電運維(O&M)領域的新引擎。通過空—水—岸“嵌套式機器人”協同方案,海風農場的檢修效率與安全性迎來跨越式提升,對實現“綠色能源高效運維”提供了關鍵支撐。
目前英國擁有歐洲43%的海上風電裝機量,年產電量高達49TWh。維護成本高居總成本的25%,其中傳統人力巡檢不僅費用高昂,而且受海況與天氣影響,效率受限且存在隱患。
O.S.I.R.I.S項目由英國ORE Catapult(海上可再生能源技術機構)、Innovate UK(英國技術與創新署)及ACUA Ocean合作開展,聚焦評估“嵌套式機器人系統”(nested robotic system)的可行性。該系統集成空中無人機和水下自主船(HUSV),以船為中繼樞紐,實現全自動海上巡檢能力。
在岸平臺,ORE Catapult利用其STUDS(Synthetic Test and Unified Demonstration System)模擬不同海況場景,對機器人協同能力開展驗證。ACUA Ocean聯合創始人Mike Tinmouth指出:“這一項目代表向自主、零排放海上運營邁出的重要步伐,無人船舶成為協調機器人的核心觸點,降低風險并提升效率。”
該系統的關鍵在于“嵌套式”協同架構:海面上的HUSV搭載充電與通訊功能,可遠程控制水下機器人(AUV)執行導纜、資產結構狀態監測等任務,同時調度無人機飛抵風機葉片或塔筒進行視覺檢測。這種布局使得巡檢流程更具連貫性與覆蓋力,有效避免了傳統船艇靠泊、人員攀爬與人工操作帶來的安全瓶頸與時效風險。
與此同時,英國ORE Catapult與RenewableUK合作發布報告,強調2025至2030年間需培養3萬至7萬人口岸風電機器人相關崗位。報告建議,實現檢修自動化需整合高校、行業企業與培訓機構,共建機器人技能平臺,并推動檢修標準化,以滿足快速擴張的海風規模化需求。
該嵌套系統若于2027年前實現部署,將為行業帶來多重效益:降低運維成本、縮短葉片巡檢周期、降低人員風險,甚至推動氣候安全占比策略。這對海上風電的“全年不中斷高可用運營”提供強支撐。
除O.S.I.R.I.S外,Aerones(拉脫維亞)與European Marine Science基金也在開發遠端自動打磨與清洗系統,其目標是使葉片維護速度快于傳統繩索作業3至6倍,同時減少CO?排放和船只依賴。
總結而言,“嵌套式機器人系統”的呈現代表海風養護進入“多層次自動化”時代。不再是單一無人機或水下AUV作業,而是空—海—岸三層聯動協同。未來海風運營維保將朝著以下方向演進:
主動感知+智能協同:多平臺聯動巡檢,提高覆蓋精度與作業連貫性;
人才結構+教育配套:培訓與學科引導,促使風電行業與機器人能力同步發展;
標準落地+商業復制:基于機器人方案制定檢修標準,覆蓋從商業到退役的全流程。
對全球海風運營商而言,英國在海上風電養護中推廣的機器人協同路徑,是在低碳與智能雙驅動下的典范演化。未來幾年,隨著方案商用部署落地,其協同能力將成為控制運維成本、保障風機運行時長與效率的重要決定因子,也為海風養護自動化樹立新標桿。
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