明阳智能张启应：海上风电的“技术进化论”

电力18讯：

 相较于陆上风电，海上风电风资源优越，风速高、风切变小、风力平稳；机组单机容量更大、发电量更高；不占用土地、适合大规模开发。除了以上优势，因接近用电中心，海上风电开发没有弃风之虞。此外，我国海岸线长约一万八千多千米，海上风电资源丰富，据中国气象局测评，近海100米高度层5-25米水深区风能资源技术开发量约为2亿千瓦，5-50米水深区约为5亿千瓦。

 

技术的进步助推海上风电建设成本的下降，行业标准体系逐步完善，大容量海上风电机组技术趋于成熟，海上风电发展前景可期。海上之风呼啸而来，我国海上风电发展大幕终于全面开启。2018年6月14日，一年一度的“海上风电领袖峰会”在福建福州拉开帷幕，业内人士齐聚一堂，共论我国海上风电发展的未来。

 

海上风电，技术的进化与价值

 

 

因我国海上风电资源条件区别于欧洲，“自主创新”才是开启未来大门的金钥匙。明阳智慧能源集团股份公司执行总裁兼首席技术官张启应相信技术是海上风电发展的“助推器”，海上风电发展路径遵循“技术进化论”，并在论坛现场发表题为《海上风电，技术的进化与价值》的主旨演讲，分享了海上风电发展的“心得经”。

　　

技术不动声色地成就了经济的繁荣，改变人类存在的方式。技术思想家布莱恩·阿瑟在其被奉为打开“技术黑箱”钥匙的著作《技术的本质》中写到：“技术的本质及进化机制，犹如自然界的生物进化，通过不断的‘组合’和‘迭代’，形成新的技术不断创新经济，驱动整个社会的不断发展”。

　　

张启应认为，不同领域的技术组合创造新的产业突破，海上风电未来发展可借鉴技术进化机制的方法论，为海上风电的未来提供灵感与启迪。“海上风电技术也在不断进化，如风电容量的进化、传动形式的进化、海上风电的生物进化等等。”张启应表示。

　　

首先，海上风电发展正经历风电容量的进化。技术与理念的创新不断推动海上风电机组向更长叶片、更大容量、更高效率发展。自上世纪80年代起到今日，海上风电汲取工业材料发展的养料，玻璃纤维、高模玻纤和碳纤维技术被相继使用，风机容量和直径不断变大。此外，历史数据印证，每经历十年，风轮直径会增加50米，直至今日，最长的叶片已超过80米。需求是技术进化动力的组成部分，加上经济需求的投资激励，上世纪80年代到今天，海上风电投资回报率增加了26倍以上。

　　

其次，海上风电发展正面临传动形式的进化。张启应在论坛上分享到，双馈风电机组经历了“发电机与齿轮结合”、“模块深化发展”的技术进化过程，1989年-1991年，直驱风电机组“出生”，经过技术进化，电机被直接驱动机器运转，去掉中间的机械传动环节，传统的直驱逐步发展蜕变。

 

技术发展的驱动因素之一是组合，重构和组合推动技术的进化。航天技术和系统工程科学家泰斗钱学森也曾强调系统科学的重要性。受此启发，业内人士提出将直驱与双馈的优势结合，降低单个部件的难度，催生出半直驱技术方式。此外，借用技术本质的研究方法，将航空发动机齿轮箱应用在风力发电机上，可以大幅提升风电机组的可靠性和经济性，甚至可以实现“划时代的提升”。

　　

值得一提的是，从基因上注入航天级的“可靠性”，加上“半直驱”优势，契合了海上风电更为严苛的要求。

 

 

 

 

　　

在张启应眼中，风电机组并非是“冷冰冰”的机器，基于此，他提出“海上风电的生物进化”，张启应认为，每一台风机，甚至每个系统、每个部件有丰富感知功能，可以感知自然，与外界交互，随着计算机技术的不断发展，风机可以感知风速、湍流强度等等，甚至可以感知叶片是否正常动作和运转。

　　

“相较于太阳能，风电系统更为复杂，如果将太阳能光伏板形容为草履虫，那么风电就是哺乳动物”，张启应形象地解读到，“风电系统更为复杂，组合的可能性就越多，也提供了更多的创新可能性，海上风电就因其较高的复杂性推动了技术的进步，为其他领域的大发展奠定基础和贡献价值”。

　　

 

最后，张启应指出智能化运作是海上风电发展的突破口之一，“大型复杂海上风电场系统的发展不像数学题可以简单地推算出最优答案，只有智能化的方法才能基于海量数据经验捕捉‘天机’，未来海上风机将具备生物特性，通过学习融动自然，感知未来。”