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2015年我國風電行業技術特點分析

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中國農機工業協會風能設備分會“2014全國大型風能設備行業年會暨產業發展論壇”于2014年11月18日至19日在江西南昌召開。18日下午,年會舉行了主題為“前沿技術與發展方向”的對話,對話由分會副秘書長、華電福新新能源股份有限公司張文忠副總工程師,邀請了八位嘉賓圍繞著風電機組的創新以及風電技術的發展進行探討。

        參加對話討論的八位嘉賓分別是:中國電力科學研究院新能源研究所秦世耀副所長、華電福新新能源股份有限公司袁凱峰總工程師、盾安集團新能源事業部郭曙光總裁、金風科技股份有限公司吳凱副總裁、國電聯合動力技術有限公司馮健副總經理、浙江運達風電股份有限公司葉杭冶副總經理、廣東明陽風電產業有限公司賀小兵總工程師以及華北電力大學可再生能源學院田德教授。

        風電技術不斷創新、2.0MW及以下機組已下趨于成熟,風電機組在設計方面更加智能化和細分化,出現了很多適合不同環境氣候條件的定制化機組;3.0MW及以上的大型機組和海上風電機組技術發展迅速,已有多款兆瓦級海上風電機組產品研發成功并投入試驗和批量供貨。

        秦世耀:近年來我國風電機組新機型推出的非?,包括定制化的需求,適應高寒、南方不同氣候的機組。創新驅動使整個風電行業的發展非常健康。未來,風電的新技術可能出現在以下幾個方面:一是其他行業的科技進步對風電行業的影響,比如材料、無線傳感技術、激光測風技術等;第二個是能源互聯網,對風電來說可能是一個新的課題。能源互聯網我覺得更多的是信息技術的融合;第三個可能是數字化、智能化技術,智能風電機組能夠感知整個電網的狀態,也能夠更好的被智能電網接納。

        袁凱峰:我從事生產運維工作也有十年了,親身感受到風電事業的發展。雖然取得了很大的成績,但我覺得還有很多工作要去做。從機組本身,到電網一直到電價、政策,都有要解決的問題。在解決問題的基礎上,還要往前看,探討怎么做更好。還是從新材料、新技術、新工藝這些方面更多的思考下,多會有創新和提升的空間。作為開發商,我們的風電場有十幾家廠家的風電機組,有的運行狀況比較好,機組利用率在95%以上,有的不是很好只有80%多一點。我想,下一步盡可能降低故障率,提升設備質量,把工作做的更扎實、更好。

        郭曙光:我們久和能源在做高速永磁機組,現在也有幾個廠家在做高速永磁機組。我覺得,首先要關注提升現有技術,提升發電效率。第二個,我們要關注在風電領域,與現有技術路線相比,具有顛覆性的前沿技術。假如有這種路線出來,對我們風電產業的發展,將具有巨大的沖擊作用。近來光伏行業有一個技術,說是可以將度電成本達到0.4元。如果這樣的話,現在所有的光伏企業都要跨了。那么,我們風電行業有沒有這樣的技術?如果這樣的技術出現,我們如何應對?我們必須關注這樣的技術。

        吳凱:把“風電”這個詞拆開來看,一個是“風”,一個是“電”,中間是把風能轉換為電能的機構——風電機組。談到創新,一方面結合“風”以及相關的環境、氣候因素,比如說我國很多低風速、溫度很高的地方,但世界上也有很多地方風速很高,溫度也很高。這也是非常關鍵的方向,是我們未來的挑戰。再一個就是說“電”,包括電網、不同能源間的協調等。

        從中國風電行業市場前景分析與投資發展規劃研究報告了解,風電機組有很多創新的方向。比如說基礎塔架的技術、葉片技術。如果未來要大型化,那么用什么樣的發電機和變流器。對于機組的設計,我們經常提到載荷,我們對于機組的設計載荷和實際載荷多么深切的理解?如果按設計規范,這些系數怎么選?最后的機組實際載荷到底是多少?這又關系到檢測技術和可靠性技術。

        馮。我們風電產業追求的是度電成本更低。葉片更長了,載荷也要增加,整個投資成本也升高。我們需要采用新的葉片材料,把葉片重量降下來;還需要新的控制技術,降低機組的理論上的疲勞載荷,以及一系列提高機組效率的方法。所以,我認為技術進步是要圍繞度電成本更低這樣一個目標。

        另一方面,就是集成制造技術。這種技術離不開部件的制造技術,發電機、齒輪箱和葉片等。還有就是運行技術。需要建立運行中心,設置數據平臺,通過大數據的收集,以及對機組運行數據的挖掘、診斷、運維等。

        葉杭冶:今后風電的前沿技術,我認為有六個方面比較重要,可能影響整個行業的發展。第一是風資源的測量評估技術,最有名的就是激光雷達測風技術,不但可以用于前期風資源數據的采集,也可用在風電場監控。第二是風能氣象學,歐洲在多年以前已經開展了風能氣象學的研究,主要基于流體動力學研究大氣的狀態變化過程,以及數字氣象預報在風電場預測中的作用等;第三是風能空氣動力學的研究,可以用來開發輕型、氣動效率高的翼型;第四是試驗平臺,包括大功率整機、葉片、海上風電基礎試驗平臺,要開發下一代新型風電機組,試驗平臺非常重要;第五是新材料,包括碳纖維、高溫超導材料;第六是根據海床的結構開發的各種各樣的海上風電裝置。

        賀小兵:風電創新要給客戶帶來兩高一低,指的是高發電量、高可靠性、低度電成本。我們的產品一定要定制化。明陽兩葉片的風電機組是專門為海上風電準備的。對于海上風電,產品可靠性非常重要,海上風電工程建設成本很高。使用兩葉片,可以大大減少裝機成本。海上風資源條件非常好,用兩葉片不會帶來很大的疲勞載荷。上個月,我們在龍源成功安裝了6.5兆瓦的兩葉片海上機組,我們使用的是下風向、兩葉片,可以大大降低變槳結構、偏航結構成本的增加。

        田德:我建議不但是在海上,也要在陸上開發建設大型風電機組。根據我們的研究,大型化是降低成本的一條出路,通過分體技術,可以解決塔運輸安裝的問題。第二個,強化風電機組的智能化,智能化也要結合大型化。智能化可以降低運維成本,就可以安裝激光雷達。第三個,從機理上進行深入研究。



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