從風(fēng)電技術(shù)創(chuàng)新探能源科技創(chuàng)新

/本刊記者 賈常艷/

從風(fēng)電技術(shù)創(chuàng)新探能源科技創(chuàng)新

/本刊記者 賈常艷/

日前，在美國新奧爾良國際展覽中心舉辦的2016年美國國際風(fēng)能展覽會(huì)上，中國企業(yè)憑借“風(fēng)光互補(bǔ)風(fēng)力發(fā)電”技術(shù)創(chuàng)造了巨大的成交額，成為了展會(huì)的大贏家。

躋身能源技術(shù)強(qiáng)國

在風(fēng)電技術(shù)的創(chuàng)新方面，我國也在不斷地推出戰(zhàn)略性規(guī)劃。日前，國家發(fā)展和改革委員會(huì)正式發(fā)布的《能源技術(shù)革命創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃（2016-2030年）》（簡稱“行動(dòng)計(jì)劃”）對(duì)風(fēng)電技術(shù)進(jìn)行了戰(zhàn)略規(guī)劃，提出要進(jìn)行大型風(fēng)電技術(shù)創(chuàng)新。行動(dòng)計(jì)劃提出到2030年建成與國情相適應(yīng)的、完善的能源技術(shù)創(chuàng)新體系，能源技術(shù)水平整體達(dá)到國際先進(jìn)水平，我國進(jìn)入世界能源技術(shù)強(qiáng)國行列。明確今后一段時(shí)期我國能源技術(shù)創(chuàng)新的工作重點(diǎn)、主攻方向以及重點(diǎn)創(chuàng)新行動(dòng)的時(shí)間表和路線圖，涉及太陽能、風(fēng)電、氫能與燃料電池、能源互聯(lián)網(wǎng)、現(xiàn)代電網(wǎng)等十五個(gè)重點(diǎn)領(lǐng)域。在風(fēng)電技術(shù)方面，行動(dòng)計(jì)劃明確指出了2020年形成200～300米高空風(fēng)力發(fā)電成套技術(shù)；掌握自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的10兆瓦級(jí)以下大型風(fēng)電機(jī)組及關(guān)鍵部件的設(shè)計(jì)制造技術(shù)；200～300米高空風(fēng)力發(fā)電在2030年獲得實(shí)際應(yīng)用并推廣；預(yù)計(jì)2050年掌握突破30兆瓦級(jí)超大型風(fēng)電機(jī)組關(guān)鍵技術(shù)，掌握不同海域規(guī)?；L(fēng)電開發(fā)成套技術(shù)與裝備，能夠形成完整的風(fēng)能利用自主創(chuàng)新體系和產(chǎn)業(yè)體系。

行動(dòng)計(jì)劃指明風(fēng)電發(fā)展的戰(zhàn)略方向?yàn)椋捍笮惋L(fēng)電關(guān)鍵設(shè)備，重點(diǎn)在10兆瓦級(jí)及以上風(fēng)電機(jī)組，以及100米級(jí)及以上風(fēng)電葉片、10兆瓦級(jí)及以上風(fēng)電機(jī)組變流器和高可靠、低成本大容量超導(dǎo)風(fēng)力發(fā)電機(jī)等方面開展研發(fā)與攻關(guān)；遠(yuǎn)海大型風(fēng)電系統(tǒng)建設(shè)，重點(diǎn)在遠(yuǎn)海大型風(fēng)電場設(shè)計(jì)建設(shè)、適用于深水區(qū)的大容量風(fēng)電機(jī)組漂浮式基礎(chǔ)、遠(yuǎn)海風(fēng)電場輸電，以及海上風(fēng)力發(fā)電運(yùn)輸、施工、運(yùn)維成套設(shè)備等方面開展研發(fā)與攻關(guān)；基于大數(shù)據(jù)和云計(jì)算的風(fēng)電場集群運(yùn)控并網(wǎng)系統(tǒng)，重點(diǎn)在典型風(fēng)資源特性研究與評(píng)估、基于大數(shù)據(jù)大型海上風(fēng)電基地群控、風(fēng)電場群優(yōu)化協(xié)調(diào)控制和智能化運(yùn)維、海上風(fēng)電場實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)及智能診斷技術(shù)裝備等方面開展研發(fā)與攻關(guān)；廢棄風(fēng)電設(shè)備無害化處理與循環(huán)利用，重點(diǎn)在風(fēng)電設(shè)備無害化回收處理、風(fēng)電磁體和葉片的無害化回收處理等方面開展研發(fā)與攻關(guān)。

在大型風(fēng)電技術(shù)創(chuàng)新方面，要掌握我國海上復(fù)雜條件下的風(fēng)資源特性，突破10兆瓦級(jí)及以上海上風(fēng)電機(jī)組與關(guān)鍵部件設(shè)計(jì)制造技術(shù)，掌握100米級(jí)及以上葉片設(shè)計(jì)制造技術(shù)，掌握100米級(jí)及以上海上風(fēng)電機(jī)組監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與變流器關(guān)鍵技術(shù)。突破大型海上風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)建設(shè)技術(shù)，掌握遠(yuǎn)海深水區(qū)大規(guī)模海上風(fēng)電選址、布置、建造、施工及運(yùn)行維護(hù)技術(shù)。掌握海上復(fù)雜風(fēng)資源特性與風(fēng)電場優(yōu)化布局技術(shù)。掌握風(fēng)電場群控制技術(shù)以及風(fēng)電場集群的多效利用，風(fēng)電場群發(fā)電功率優(yōu)化調(diào)度運(yùn)行控制技術(shù)，掌握風(fēng)電場實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與運(yùn)維技術(shù)。掌握風(fēng)電設(shè)備無害化回收處理技術(shù)。

堅(jiān)持創(chuàng)新解決挑戰(zhàn)

堅(jiān)持用創(chuàng)新解決挑戰(zhàn)的遠(yuǎn)景能源，同樣也在致力于風(fēng)電技術(shù)的創(chuàng)新。遠(yuǎn)景能源在業(yè)界率先研發(fā)創(chuàng)新并設(shè)計(jì)出“智能風(fēng)機(jī)”，利用自主研發(fā)的核心智能控制技術(shù)、先進(jìn)的測(cè)量技術(shù)、數(shù)據(jù)分析專家系統(tǒng)、主動(dòng)性能控制和基于可靠性的決策算法等，通過有效組合和應(yīng)用各種技術(shù)，風(fēng)機(jī)能夠準(zhǔn)確感知自身的狀態(tài)和外部環(huán)境條件，從而優(yōu)化調(diào)整控制策略和運(yùn)行方式，保證運(yùn)行在最佳工況點(diǎn)，以達(dá)到發(fā)電量和使用壽命的同時(shí)最優(yōu)，徹底突破并超越了傳統(tǒng)風(fēng)機(jī)的技術(shù)禁錮，使得風(fēng)機(jī)發(fā)電效率提升20%。遠(yuǎn)景智能風(fēng)機(jī)將先進(jìn)的智能控制技術(shù)和知識(shí)，轉(zhuǎn)換成復(fù)雜的控制代碼，其控制代碼的行數(shù)是普通風(fēng)機(jī)的20倍以上。智能風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)是遠(yuǎn)景智能風(fēng)機(jī)超越傳統(tǒng)風(fēng)機(jī)的關(guān)鍵。同時(shí)遠(yuǎn)景能源將智能風(fēng)機(jī)控制技術(shù)與云計(jì)算相結(jié)合，突破性地將智能風(fēng)機(jī)群升級(jí)為智能風(fēng)場，通過與相鄰風(fēng)機(jī)的信息共享，每臺(tái)風(fēng)機(jī)可以感知到自己的工作狀態(tài)，也能依此判斷出與相鄰風(fēng)機(jī)的相互影響，從而可以通過智能協(xié)調(diào)，實(shí)現(xiàn)以全場發(fā)電量為最優(yōu)的全局化目標(biāo)。

“遠(yuǎn)景能源基于智能傳感網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、高性能計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)和云服務(wù)等技術(shù)，打造服務(wù)于整個(gè)行業(yè)的格林云平臺(tái)，擁有精度達(dá)到100×100米的全球四維風(fēng)能資源圖譜以及其他各項(xiàng)風(fēng)電投資相關(guān)的全球數(shù)據(jù)庫，可以實(shí)現(xiàn)高精度的產(chǎn)業(yè)宏觀規(guī)劃、項(xiàng)目宏觀選址與測(cè)風(fēng)方案設(shè)計(jì)、微觀選址優(yōu)化?！边h(yuǎn)景能源負(fù)責(zé)人介紹說。

也正是利用技術(shù)創(chuàng)新這項(xiàng)技能，遠(yuǎn)景能源已經(jīng)開始了全球戰(zhàn)略布局能源互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)，為人類的可持續(xù)未來解決挑戰(zhàn)。

能源科技創(chuàng)新

能源科技創(chuàng)新在能源革命中起決定性作用，是關(guān)系能源發(fā)展全局的核心。近年來，很多國家采取行動(dòng)加快能源科技創(chuàng)新。歐盟制訂了《2050能源技術(shù)路線圖》等戰(zhàn)略計(jì)劃，突出可再生能源在能源供應(yīng)中的主體地位，提出了智能電網(wǎng)、碳捕集與封存、核聚變以及能源效率等方向的發(fā)展思路，啟動(dòng)了歐洲核聚變聯(lián)合研究計(jì)劃。美國發(fā)布了《全面能源戰(zhàn)略》等戰(zhàn)略計(jì)劃，將“科學(xué)與能源”確立為第一戰(zhàn)略主題，提出形成從基礎(chǔ)研究到最終市場解決方案的完整能源科技創(chuàng)新鏈條，強(qiáng)調(diào)加快發(fā)展低碳技術(shù)，已陸續(xù)出臺(tái)了提高能效、發(fā)展太陽能、四代和小型模塊化核能等清潔電力等新計(jì)劃。日本陸續(xù)出臺(tái)了《面向2030年能源環(huán)境創(chuàng)新戰(zhàn)略》等戰(zhàn)略計(jì)劃，提出了能源保障、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)效益和安全并舉的方針，繼續(xù)支持發(fā)展核能，推進(jìn)節(jié)能和可再生能源，發(fā)展新儲(chǔ)能技術(shù)，發(fā)展整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)（IGCC）、整體煤氣化燃料電池循環(huán)等先進(jìn)煤炭利用技術(shù)。由此可見，能源技術(shù)創(chuàng)新進(jìn)入高度活躍期，新興能源技術(shù)正以前所未有的速度加快迭代；綠色低碳是能源技術(shù)創(chuàng)新的主要方向；世界主要國家均把能源技術(shù)視為新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)革命的突破口。相比而言，我國整體的能源科技發(fā)展面臨著諸多的問題，核心技術(shù)缺乏、創(chuàng)新體系不完善、規(guī)劃布局不完備等等，這都需要及時(shí)作出改善。

國家環(huán)境保護(hù)部近日發(fā)布了《2015年中國環(huán)境狀況公報(bào)》，其在能源篇中指出，非化石能源發(fā)電裝機(jī)容量占總裝機(jī)容量的比重由2010年的27%增加到2015年的34%，我國非化石能源占一次能源消費(fèi)比重從2010年的8.6%提高到2015年的12%。如今我們邁入“十三五”時(shí)期，我們的目標(biāo)是到2020年非化石能源占一次能源消費(fèi)比重提高到15%。這對(duì)整個(gè)能源領(lǐng)域來說是質(zhì)的飛躍。風(fēng)電、光伏、核電、煤電等都需要通過技術(shù)創(chuàng)新來實(shí)現(xiàn)行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)甚至是革命，以期達(dá)成更高的目標(biāo)。