海洋、高原、荒漠三种自然环境,具有多样性、复杂性和严酷性的特性,运行过程中面临很多问题。随着时间的延长,材料腐蚀老化尤显突出。三种环境下的腐蚀机理比较复杂,如何把握三种环境下腐蚀数据的收集、联网、腐蚀数据分析,这是国家电投集团科学技术研究院做的主要工作。
2026年3月10-11日,由北极星电力网、北极星风力发电网联合中国电力设备管理协会新能源运维专委会主办的第五届风电运维技改研讨会在北京隆重举行。国家电投集团科学技术研究院新能源技术研究所副所长张新分享了“严酷环境下可再生能源装备关键材料腐蚀数据共享和联网观测项目”研究的成果。

国家电投集团科学技术研究院新能源技术研究所副所长 张新
作为科技部重点研发计划科技基础资源调查专项项目,项目组针对风电、光伏在我国严酷环境下腐蚀特点,开展腐蚀数据和环境数据的高通量采集、解析、挖掘和可视化工作,实现全自动的材料腐蚀高通量实验和腐蚀大数据联网观测;结合现场挂片试验,进行材料腐蚀及环境观测数据分析加工,建立和完善海洋、高原、荒漠重大工程典型材料环境适应性腐蚀大数据评价方法。
项目实施周期为2022年10月-2027年9月,获取15种典型材料,在沙漠、高原和海洋等至少20个站点进行挂片试验和腐蚀联网观测试验数据。
张新介绍到,腐蚀联网观测涉及到两项核心技术,首先是传感器技术,基于腐蚀本质,项目研发了皮安级腐蚀微电流探测或感应技术,构建了合金腐蚀状态实时观测的基础,从而实现预警和寿命预测,有了传感器,后续才能真正对两种能源装备在三种环境下的预警和观测提供数据分析。
核心技术二是基于大量的腐蚀大数据的智慧化模型建立,把整个数据进行分类、机器学习,从而得出真正所需要的腐蚀的关键特征。
基于三种环境下,结合区域气候特征,项目构建了36个场站,包括18个光伏场站和18个风电场站,从高原、荒漠、海洋几种不同的环境,进行现场挂片的设置。
下一步通过对15种不同的材料的腐蚀监测,建立了基于多图像分割技术的腐蚀预测方法、构建了多元异构数据联网的平台以及基于腐蚀大数据的多物理场仿真,完成了环境数据和腐蚀数据的收集,实现了腐蚀大数据挖掘、建模与可视化。
目前,项目依托持续收集并实时汇交的动态腐蚀与环境数据达到2500万条,成功建立了可再生能源装备材料腐蚀数据库及共享服务平台,为行业防腐蚀研究提供宝贵的数据和经验。
提及未来的挑战,他表示不同传感器品牌以及不同材料规格、数据格式、采样频率、监测点布局可能差异大,难以形成统一“基准数据库”;数据预测模型可靠性;传感器耐候性与寿命等等都是需要进一步克服的技术难题。
展望未来,建立统一的数据格式与平台,确保异构数据的可比性与可共享性是工作的重点;同时明确海上风电浪溅区等关键部位是重点监测对象;开发工程适配性的预测模型,逐步实现从“检测”向“预测+预防”的模式转变;推广更耐候、低功耗、无线化、智能化的腐蚀传感器设备,并推动相关行业标准化进程。




