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明阳智能张启应:中国海上风电技术最新发展趋势

2019-06-06  来源:小龙人高手论坛  [已有0人评论]  [有偿投稿]
核心提示:尊敬的各位来宾、各位朋友,很荣幸在这里见到大家,同时跟大家分享一下在过去几年中,我们对于海上风电的理解。
小龙人高手论坛讯:2019年5月31日-6月2日,第四届“全球海上风电峰会”将在中国广东省阳江市举办。本届峰会预计600人,主要围绕海上风电发展政策与市场、大型海上风电机组技术、海上风电工程装备、海上风电智能运维先进技术经验、全球海上风电母港建设与港口经济、中欧海上风电产业合作等主题进行探讨。北极星风力发电网、电力头条APP全程直播。直播合作会议,请联系手机微信:13693626116。
尊敬的各位来宾、各位朋友,很荣幸在这里见到大家,同时跟大家分享一下在过去几年中,我们对于海上风电的理解。
在讲解之前,有一点小压力,因为前面各位演讲的嘉宾是世界海上风电之父,而且我们恰巧在题目中也用到了一个词“进化”。刚才讲到了海上风电在全球的发展,我再讲一下海上风电在中国的进化和发展。
人类的发展到现在,从猿猴到今天直立行走到创造今天灿烂的人类文明,中间的发展机制是达尔文发现了进化论,物竞天择,适者生存。作为风电发展,任何一项技术的发展,是不是也遵循某种理论,它为发展起来了?为什么我们今天齐聚一堂,探讨海上风电发展,是不是也有背后机制和理论在这里。碰巧也是一位资深人士送我一本书《技术的本质》,试图从哲学的角度探讨这个问题,得出的结论是什么?技术的本质,进化的机制,和自然界生物进化一样,通过不断组合和迭代,适应环境,形成新的技术和创新经济,驱动整个社会的发展。
有了这个理论后,我们看一下海上风电发展过程,刚才的嘉宾讲了过去四十年的历史,技术发展是呈指数级的,从前是一个磨坊,就是农业机械,在我们看来过去的风电是借用组合农业机械技术,农业机械技术最高级别就是拖拉机,随着风电技术不断发展,比重越来越大,对可靠性要求越来越大,后来我们认为是汽车,把风机理解为企业,利用企业行业一百多年创造的各项先进技术和标准要求,可靠性标准,我们用这些东西发展风电,这是陆上风电经常说的一些东西。
现在航空发动机,面对海上风电,可靠性是王者,是最重要的。在世界上,可靠性技术用得最多的,航空是一个,也许核电也是一个,我们必须用航空以及核电的思想在设计的基础上设计我们的风机,海上风机相当于借鉴航空的一些经验。明阳设计的一些技术,发动机技术、齿轮箱技术和目前航空发动机技术是一样的。
现在和未来随着社会的发展,粤港澳大湾区的发展,大家对智慧能源,100%清洁能源的要求,我们的风电不单单是航空级机械部件,航空级高可靠性部件,更多是非常智能的部件,应该是智能机器人的方向,也就是说风电发展的过程中,从农机发展到现代汽车、航空器以及未来的机器人,风电进化的过程,我们知道进化论是物竞天择,适者生存,要适应不同的环境,这些环境驱动发展,组合和迭代是机制,引擎是人类的需求及环境的适应。
来到中国我们有一些特殊的环境,首先就是台风。去年阳江登陆的山竹台风,台风路径直袭阳江,台风对于广东而言,对于整个中国而言,不是罕见的,是常客,所以我们必须要面对它,这是和欧洲不同的地方,近几年来我列出了一些大的台风,从威马逊、海鸥、彩虹,所以必须要面对台风的挑战,中国的风机很可能和欧洲长得不一样,因为中国有台风的情况,就像中国人和欧洲人样子不一样。看到这个数据,大家觉得台风很可怕,可能带来一些灾难性的损失,通过山竹台风的分析,左边图是珠海桂山台风风速变化,这是汕尾风电厂的变化,汕尾这是台风经历的右边,风强直袭珠海桂山,根据我们的常规理解,风强在珠海桂山,我们把珠海桂风向、风速和汕尾的对比,最大的风速在汕尾风电厂陆上最大风速是64.24米,珠海桂林只有49.72米,风向的变化在珠海汕尾10.8度,汕尾28.49度。我们经历过很多台风灾难,海上的台风也许没有我们想象的那么可怕,极高的风速比我们想象的好一些,这也增添了我们开发广东省以及有台风地区的海上风电有了更多信心。
台风期间正风系数变化都好于陆上,在广东陆上风电厂的挑战是最大的,恰巧我们来到海上,相对是低一点的台风和湍流。我们通过主动偏航的方式解决台风问题,我们需要备用电源,我们也可以被动偏航方式,也许是我们另外一个解决方案,当然我们还有其他解决方案,在汽车发展历史上也有过若干变化,其中有一个奥迪之父,奥古斯特·霍希说过,创新是什么?两叶片风机有天然抗台风的优势,明阳过去十年不断研发两叶片风机,虽然没有大批投入使用,抗台风方面具有先天独厚的优势。
还有风速,刚才讲了英国、丹麦和其他一些地方,但是我们不得不承认,在中国风资源的禀赋是不如他们的,在山东一些地方七到八米,福建区域好一些,有台湾海峡的存在,在广西、粤东、粤西,风速基本上是7.5米到8.5米之间,面对这个我们必须从技术上找到答案,必须解决这个问题,有一种欧洲盛行观点,海上风电不需要太多测风,因为风资源很好。在中国风资源的寻找和陆上一样重要,通过3公里计算结果降到30米,在中国海上风电,依然要用先进的手段寻找最好的风况。面对低风速的情况,除了寻找风的手段要进步,在风机设计上有一个变化,在过去30年里,风机从15千瓦到现在8兆瓦、10兆瓦,风机不断变大、叶片不断变长,收益增加26倍,风轮直径不断增长,这是工业科技增长的结果,我入行(十几年),2013年达到216米,应该是明年达到220米,技术发展快于历史上的总结,现在风机发展打破了十几年来总结的风电行业摩尔定律,风电风轮直径变得更快、更大,补足我们在资源上的不足。
可靠性是王者,刚开始是双馈,后来是齿轮箱,有人说不要齿轮箱,直驱就应运而生,但是直驱太重,有人说那就半直驱,1998年半直驱应运而生,所以是不断进化的过程,不是一开始就有三个孩子分别叫不同名字,而是历史过程中不断进化的。
高可靠性是王者,我们通过技术进化通过组合和迭代,用到航空技术,打造世界上最高效传动链,应对资源禀赋不足,也是适应自然的情况。
除了风轮不断变大,我们风机也不断变得聪明,控制也在不断发展,过去是简单PI控制,现在是自适应控制,到基于模型控制,到今天的人工智能,为什么是人工智能,根据我们技术本质进化的一本书,现在海上风电面临的情况太过复杂,每一台风机一千个传感器,风机和风机之间相互作用,当人被生出来,被教育出来,未来碰到的情况并不是老师和父母亲提前给你设置好的程序,而是智慧的你将来要面对的情况,风机也一样。这是面临网络化要求的必然趋势,除了前面的风速和台风影响,中国水文地质和欧洲也完全不一样,中国和欧洲的对比,欧洲北海在挪威的地方,根据海底情况,我们可以从陆上了解到,挪威是高山山脉,海底是也是高山山脉,很快是深水区,直接用漂浮式是OK的,中国除了平原,长江以北是平原,长江以南在浙江、福建以及广东、阳江都很多丘陵存在,陆上丘陵存在,海里也是丘陵,面对丘陵的时候,水深又不是很深,三四十米的过程,我们是不是用单桩更好,或者重力式基础更好,由于丘陵的存在,地质情况的复杂,我们有枯石、基岩,我们要做复杂的海工工作,挑战性很大,在这个要求的情况下,中国海上基础的发展,可能会延续一个趋势,或者说是欧洲其他没有碰到的情况,我们有单桩,也有多桩,但是对水下式丘陵区域可能都不经济,我们需要一种漂浮式的基础,漂浮式往往对水深有要求,一个新的课题会出现,新的技术会被要求。海上风电技术的发展,不仅仅是海上风电,将来是机器人,会变得更大,变得更长,不断在技术进化过程中,人类需求对智慧能源、清洁能源需求,要求变得更加智慧。要适应中国不同的情况,所以这些技术必须要发展,所以通过这些技术的发展,驱动经济发展,所以我们今天为海上风电的发展而讨论,技术驱动经济,在经济发展过程中,我们要不断推进技术的发展。
这是我今天的汇报,感谢大家,我们希望绿色能源可以普惠全球,谢谢。
(上述发言来源于速记,未经本人审核)

 
 

(来源:北极星风力发电网)

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