2025年7月,随着英国海上风电装机容量持续攀升,港湾科技平台Smart Machines & Factories报道,机器人自动化技术正成为风电运维(O&M)领域的新引擎。通过空—水—岸“嵌套式机器人”协同方案,海风农场的检修效率与安全性迎来跨越式提升,对实现“绿色能源高效运维”提供了关键支撑。
目前英国拥有欧洲43%的海上风电装机量,年产电量高达49TWh。维护成本高居总成本的25%,其中传统人力巡检不仅费用高昂,而且受海况与天气影响,效率受限且存在隐患。
O.S.I.R.I.S项目由英国ORE Catapult(海上可再生能源技术机构)、Innovate UK(英国技术与创新署)及ACUA Ocean合作开展,聚焦评估“嵌套式机器人系统”(nested robotic system)的可行性。该系统集成空中无人机和水下自主船(HUSV),以船为中继枢纽,实现全自动海上巡检能力。
在岸平台,ORE Catapult利用其STUDS(Synthetic Test and Unified Demonstration System)模拟不同海况场景,对机器人协同能力开展验证。ACUA Ocean联合创始人Mike Tinmouth指出:“这一项目代表向自主、零排放海上运营迈出的重要步伐,无人船舶成为协调机器人的核心触点,降低风险并提升效率。”
该系统的关键在于“嵌套式”协同架构:海面上的HUSV搭载充电与通讯功能,可远程控制水下机器人(AUV)执行导缆、资产结构状态监测等任务,同时调度无人机飞抵风机叶片或塔筒进行视觉检测。这种布局使得巡检流程更具连贯性与覆盖力,有效避免了传统船艇靠泊、人员攀爬与人工操作带来的安全瓶颈与时效风险。
与此同时,英国ORE Catapult与RenewableUK合作发布报告,强调2025至2030年间需培养3万至7万人口岸风电机器人相关岗位。报告建议,实现检修自动化需整合高校、行业企业与培训机构,共建机器人技能平台,并推动检修标准化,以满足快速扩张的海风规模化需求。
该嵌套系统若于2027年前实现部署,将为行业带来多重效益:降低运维成本、缩短叶片巡检周期、降低人员风险,甚至推动气候安全占比策略。这对海上风电的“全年不中断高可用运营”提供强支撑。
除O.S.I.R.I.S外,Aerones(拉脱维亚)与European Marine Science基金也在开发远端自动打磨与清洗系统,其目标是使叶片维护速度快于传统绳索作业3至6倍,同时减少CO₂排放和船只依赖。
总结而言,“嵌套式机器人系统”的呈现代表海风养护进入“多层次自动化”时代。不再是单一无人机或水下AUV作业,而是空—海—岸三层联动协同。未来海风运营维保将朝着以下方向演进:
主动感知+智能协同:多平台联动巡检,提高覆盖精度与作业连贯性;
人才结构+教育配套:培训与学科引导,促使风电行业与机器人能力同步发展;
标准落地+商业复制:基于机器人方案制定检修标准,覆盖从商业到退役的全流程。
对全球海风运营商而言,英国在海上风电养护中推广的机器人协同路径,是在低碳与智能双驱动下的典范演化。未来几年,随着方案商用部署落地,其协同能力将成为控制运维成本、保障风机运行时长与效率的重要决定因子,也为海风养护自动化树立新标杆。
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