海上風電是世界各國密切關(guān)注并積極探索的可再生能源技術(shù)領(lǐng)域,也是我國最具規(guī)?;l(fā)展?jié)摿Φ目稍偕茉?。十年蓄力,我國海上風電成為行業(yè)未來發(fā)展的新增長點,并彰顯出巨大的開發(fā)潛力。2019年5月31日—6月2日,2019全球海上風電發(fā)展大會在廣東陽江盛大開幕,國內(nèi)外風電同仁齊聚一堂,為中國,乃至全球海上風電的未來發(fā)展共謀壯舉。
明陽智慧能源集團股份公司執(zhí)行總裁兼首席技術(shù)官張啟應(yīng)相信技術(shù)進化是海上風電發(fā)展的動力引擎,進化機制猶如自然界的生物進化,通過不斷的“組合”和“迭代”,并適應(yīng)不同環(huán)境,從而驅(qū)動海上風電的不斷發(fā)展。在峰會上,張啟應(yīng)發(fā)表題為《海上風電技術(shù)在中國的進化和發(fā)展》的主旨演講。
技術(shù)的基因決定產(chǎn)品的呈現(xiàn)。張啟應(yīng)在演講中表示,海上風機所處環(huán)境復雜,海上風電開發(fā)面臨更為嚴峻的挑戰(zhàn),保證風機的可靠性是開發(fā)海上風電的第一要義。張啟應(yīng)認為在設(shè)計階段植入高效、可靠的產(chǎn)品基因可以實現(xiàn)“一次就做對”,保證海上風機在全生命周期的穩(wěn)健運行?;诖?,風機傳動鏈的進化使得具有高可靠、高效率、便捷的運輸和吊裝特性的半直驅(qū)機型成為海上風電發(fā)展的最佳技術(shù)選擇。
技術(shù)的進化突破發(fā)展邊際。張啟應(yīng)認為,海上風機將向具備航空級可靠性的智能機器人方向發(fā)展,因為海上風機智能控制正向未來進化:從簡易的PI控制,進化到自適應(yīng)的控制、模型控制,直至今日實現(xiàn)通過先進的智能傳感技術(shù)感知環(huán)境、數(shù)字模型訓練讓風電機組實現(xiàn)深度學習、人工智能協(xié)同決策為風場實現(xiàn)協(xié)同控制作用,從風機級的控制技術(shù)突破到場級控制技術(shù)突破,都會對未來海上風電場的建設(shè)提供突破性的支撐。
物競天擇,適者生存,針對中國獨特的海上風資源狀況,中國海上風機產(chǎn)品需契合中國臺風頻發(fā)、低風速、地質(zhì)水文復雜的獨特環(huán)境特點進行進化和發(fā)展。
第一,臺風適應(yīng)性進化。中國沿海區(qū)域臺風頻發(fā),海上風電發(fā)展需要更好地應(yīng)對中國海上風資源特有的臺風和海浪挑戰(zhàn),通過強大的海上風場級數(shù)據(jù)平臺,搭載個性化的抗臺風控制策略以及后備電源系統(tǒng),滿足風場的沖擊要求及孤島運行要求,使得機組可抵御超強臺風的侵襲。
第二,風速適應(yīng)性進化。海上風資源稟賦方面,中國沿海風資源不如歐洲,面對中國海上低風速的情況,需要用先進的手段尋找好的風資源,即需要在風機的設(shè)計上著手。設(shè)計路線方面,過去30年,技術(shù)和理念的創(chuàng)新驅(qū)動著海上風機向更長葉片、更大容量、更高效率發(fā)展。傳動鏈方面,半直驅(qū)技術(shù)綜合直驅(qū)和雙饋的優(yōu)勢應(yīng)運而生,這種技術(shù)將航空發(fā)動機齒輪箱應(yīng)用在風機上,大幅提高機組的可靠性和經(jīng)濟性。此外,在中尺度降尺度的虛擬測風塔技術(shù)、智能控制、智慧化運維方面均體現(xiàn)出了不同程度的進化,以適應(yīng)我國風資源情況。
第三,地質(zhì)水文適應(yīng)性進化。海上風電發(fā)展需實現(xiàn)海上基礎(chǔ)形式的進化,兼?zhèn)涓采w單樁、多樁、高樁承臺以及導管架基礎(chǔ),以針對不同地質(zhì)條件以及海洋水文條件設(shè)計提供定制化的基礎(chǔ)。在部分海床地質(zhì)條件不利于固定式的海域,或者水更深的海域,漂浮式海上風電技術(shù)將“大顯身手”,成為更為經(jīng)濟的解決方案。值得一提的是,適應(yīng)于淺水區(qū)的漂浮式技術(shù)也會成為創(chuàng)新的新課題,成為未來海上風電發(fā)展的新方向,張啟應(yīng)還表示,目前中國還沒有漂浮式海上風機,明陽智能正探索能夠克服臺風及適應(yīng)中國獨特地質(zhì)水文條件的淺水區(qū)漂浮式風機解決方案,為海上風電由近海進化至遠海提供解決方案。
海上風電勢必走向遠海、深海。與此同時,風電機組進一步大型化發(fā)展不僅能夠滿足海上風電場集中連片大規(guī)模開發(fā)所需,也將有效降低度電成本,提高海上風電場規(guī)模開發(fā)利用的整體經(jīng)濟性,提升競價時代的投資盈利能力。明陽智能遵循海上風電技術(shù)進化航路,貼合中國獨特環(huán)境,緊跟海上風電發(fā)展產(chǎn)業(yè)趨勢, 10兆瓦海上風機開發(fā)已提上日程,將持續(xù)引領(lǐng)海上大風機時代,突破傳統(tǒng)海上風電的發(fā)展邊際,助力我國海上風電的高質(zhì)量發(fā)展。