明阳智能技术组合迭代推动我国海上风电发展

专题

《海洋与渔业》记者罗茵

“■类的发展到现在，

✓V从猿猴到直立行走再到创造今天灿烂的人类文明，中间的发展机制适用于达尔文发现的进化论。那么海上风电的发展，是不是也遵循某种理论呢？”明阳智慧能源集团股份公司（以下简称“明阳智能”）执行总裁兼首席技术官张启应在讲述海上风电在中国的进化和发展中指出，技术进化是海上风电发展的动力引擎，进化机制犹如自然界的生物进化，通过不断组合和迭代，适应不同环境，从而推动海上风电的发展。

海上风电发展要因地制宜

物竞天择，适者生存。针对中国独特的海上风资源状况，中国海上 风机产品需契合中国台风频发、低风 速、地质水文复杂的独特环境特点进行进化和发展。

张启应指出，海上风电在中国首先要面对台风的挑战。“台风对于广东而言，对于整个中国而言，不是 罕见的，是常客，我们必须要面对它,这是和欧洲不同的地方。”为此，张启应和他的团队试图找出让风电与台风“好好相处”的方式。“大家觉得台风很可怕，可能带来一些灾难性的损失，但通过分析，台风也是能为我们所用的。”

他们监视了“山竹”期间珠海桂山和汕尾风电厂的风向、风速变化。“根据我们的常规理解，强风应该在珠海桂山，我们作对比发现，在汕尾风电厂陆上最大风速是64.24米，

而珠海桂山只有49.72米，风向的变化在珠海10.8度，在汕尾28.49度。

台风期间海上正风系数变化都好于陆上，我们认为可以通过主动偏航的方式解决台风问题，当然还有其他解决方案。”另外，张启应也提到，两叶片风机有天然的抗台风优势，明阳智

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2019年7月刊|专题

能过去十年也都在不断研发两叶片风机。

“说到风速，我们不得不承认，中国风资源的禀赋是不如欧洲的，在广西、粤东、粤西，风速基本上是7.5米到8.5米之间，对此我们必须要从技术上找到办法去解决这个问题。”张启应认为，面对我国低风速的情况，除了找风的手段要进步，风机的设计也要有变化，使风电风轮直径变得更快、更大，补齐在资源上的不足。在过去30年里，风机已经从15千瓦发展到现在8兆瓦、10兆瓦，风机不断变大、叶片不断变长和风轮直径不断增长，风电的收益已经比一开始增加了26倍。“2013年叶片长度就达到216米，预估明年能达到220米。”

除了风速和台风影响，张启应表示，中国水文地质和欧洲也完全不一样。“我们可以从陆上地形情况了解到海底情况，挪威是高山山脉，海底也是高山山脉，很快是深水区，直接用漂浮式是可以的。而中国陆上除了平原，很多地方存在丘陵，海里也是。水深也不是很深，由于丘陵的存在，地质情况复杂，有枯石、基岩，我们要做很复杂的海工工作。”为此，中国海上风电用单桩和多桩对水下式丘陵区域可能都不经济。“我们需要适应于浅水区的漂浮式机组，这会成为未来海上风电发展的新方向。”

可靠性是开发海上风电的第一要义

海上风机所处环境复杂，海上风电开发面临更为严峻的挑战，保证风机的可靠性是开发海上风电的第一要义。“风电从一开始的双馈发电机到齿轮箱、直驱、半直驱，这是一个不断进化的过程。”张启应指出，过去四十年的历史表明，海上风电的技术发展是呈指数级的，“在我们看来，过去的陆上风电技术就是借用组合农业机械技术里最高级别的拖拉机，随着风电技术不断发展，对可靠性要求越来越大，就到 了汽车级别的技术。”张启应把风电技术类比其他行业企业，利用其他行业多年来创造的各项先进技术、标准要求和可靠性标准，用来发展陆上风电。

“对于海上风电来说，可靠性是最重要的。目前，可靠性做得最好的有航空的和核电，我们也必须把航空以及核电的可靠性思想应用在风机的设计基础上，借鉴航空的一些经验。”张启应表示的，明阳智能的一些发动机技术、齿轮箱技术和目前航空发动机技术是一样的。“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，以应对资源禀赋不足的情况。”

智能化是未来的方向

“随着社会的发展，以及大家对智慧能源、100%清洁能源的要求，我们的风电不单单是航空级机械部件以及航空级高可靠性部件，更多是非常智能的部件.我认为未来海上风电应该是智能机器人的方向。”张启应表示.风电将经历从农机发展到现代汽车、航空器到机器人的过程。

“除了风轮不断变大，我们风机也不断变得聪明，控制技术也在不断发展。”张启应指出，控制已经从过去简单的PI控制到自适应控制再到今天的人工智能。“为什么是人工智能，因为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，这都需要’智慧’的应对。”

最后，张启应指出，海上风电技术在未来还会不断进化，人类对能源需求也变得更加智慧，这会是一个相互作用的过程。“这些技术的发展要适应中国不同的情况，希望能通过这些技术发展驱动经济发展，然后经济发展又反哺技术发展。”囂

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