導(dǎo)讀
昨天，我們來到了一場(chǎng)超級(jí)炫酷的能源科技TED talk秀。沒到現(xiàn)場(chǎng)的小伙伴也來聽聽這些故事，徹底顛覆你印象中的風(fēng)能，千萬別說你了解風(fēng)能的未來！
超導(dǎo)風(fēng)機(jī)3年就可以出樣機(jī)？
在此之前，很多能豆粉都跟小編表示，超導(dǎo)風(fēng)機(jī)要想研發(fā)出樣機(jī)至少需要5-10年的時(shí)間，商業(yè)化生產(chǎn)還需要幾十年甚至更長。
3年能出樣機(jī)？騙人的吧！NONONO，遠(yuǎn)景CEO張雷可是親口對(duì)小編說“我要求他們爭取3年內(nèi)研究出樣機(jī)”。為什么能這么快？別急，接著往下看。
好多人都非常好奇遠(yuǎn)景的Ecoswing超導(dǎo)風(fēng)機(jī)要怎么維持超導(dǎo)體所需的超低溫環(huán)境，張雷也非常大方的公開了超導(dǎo)風(fēng)機(jī)概念圖。
(點(diǎn)擊滑動(dòng)圖片查看大圖)
據(jù)介紹，遠(yuǎn)景的Ecoswing的核心在于電機(jī)的轉(zhuǎn)子線圈是使用超導(dǎo)材料做成的。這些轉(zhuǎn)子線圈安裝在真空環(huán)境中，使用壓縮氦氣控制在77K臨界轉(zhuǎn)化溫度以下，從而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子超導(dǎo)狀態(tài)。
那超導(dǎo)風(fēng)機(jī)真的能使發(fā)電成本降低30%嗎？張雷表示有可能！使用超導(dǎo)技術(shù)的風(fēng)機(jī)可以使風(fēng)機(jī)的重量大大減輕，從源頭上把風(fēng)機(jī)的載荷降下來，同時(shí)效率也能夠得到進(jìn)一步提升。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，超導(dǎo)技術(shù)的應(yīng)用將大幅度提高發(fā)電機(jī)功率密度和轉(zhuǎn)矩密度，預(yù)計(jì)比傳統(tǒng)永磁發(fā)電機(jī)提高50%。未來，風(fēng)電的成本可能會(huì)下降到2毛多錢或3毛錢。
其實(shí)超導(dǎo)技術(shù)并不神秘，甚至已經(jīng)被應(yīng)用在很多領(lǐng)域，在電力行業(yè)，RWE已經(jīng)把超導(dǎo)應(yīng)用到電力傳輸。醫(yī)療領(lǐng)域，超導(dǎo)核磁共振機(jī)也出現(xiàn)了，由于超導(dǎo)材料對(duì)磁場(chǎng)強(qiáng)度的提高，超導(dǎo)核磁共振機(jī)在清晰度上也提高一個(gè)數(shù)量等級(jí)，讓很多危險(xiǎn)的病變能夠在它的最早的時(shí)候就能被發(fā)現(xiàn)。超導(dǎo)電機(jī)在船舶上的試驗(yàn)也開始了，大量軍事的船舶開始運(yùn)用超導(dǎo)技術(shù)。但是在將風(fēng)機(jī)和超導(dǎo)結(jié)合在一起還是第一次。
我希望我們遠(yuǎn)景走的第一步能夠引起公眾的關(guān)注，而引起我們更多技術(shù)愛好者的投入，可能讓更多廠家來做超導(dǎo)，來更多客戶適應(yīng)超導(dǎo)，而這個(gè)時(shí)候風(fēng)力發(fā)電成為世界主流能源這一天并不會(huì)遙遠(yuǎn)。
------遠(yuǎn)景CEO張雷
遠(yuǎn)景只用1年就能完成風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)和優(yōu)化？
沒錯(cuò)，這是曾就職于歐洲航天局的遠(yuǎn)景能源數(shù)字模擬與驗(yàn)證部助理負(fù)責(zé)人Loic說的，秘密就在于數(shù)字模擬技術(shù)。
大多數(shù)傳統(tǒng)風(fēng)機(jī)都在應(yīng)用反饋控制方法，使用這種方法時(shí)，不需要用非常精準(zhǔn)的模型來描述某一對(duì)象，而是用實(shí)際物理對(duì)象，在外部響應(yīng)的激勵(lì)下，去觀測(cè)它的響應(yīng)，通過響應(yīng)定義控制目標(biāo)，來通過反饋、矯正的方式不斷使得實(shí)際控制行為接近控制目標(biāo)。這也就是其他企業(yè)需要投入大量時(shí)間、金錢來研發(fā)一款風(fēng)機(jī)的原因。
可事實(shí)上建模型其實(shí)很簡單，現(xiàn)在航空領(lǐng)域和汽車制造領(lǐng)域都已經(jīng)廣泛利用數(shù)字模擬測(cè)試技術(shù)。具體到風(fēng)機(jī)領(lǐng)域，遠(yuǎn)景對(duì)風(fēng)機(jī)模型也已經(jīng)建得非常完備了。只要把風(fēng)的演化模型展現(xiàn)在控制模型里，就可以形成一個(gè)真正可控模型。遠(yuǎn)景在這個(gè)模型里還加入了前饋控制，使得模型可以預(yù)測(cè)出控制對(duì)象將要產(chǎn)生的行為，并提出更好的控制方法。通過全新的雙V法則，即雙饋系統(tǒng)工程產(chǎn)品開發(fā)體系，達(dá)到風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)制造一次成功，零缺陷，并且風(fēng)機(jī)發(fā)電性能提高了10%以上，成本降低20%以上，風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)周期大大縮短。
簡單講，比起一次次在真實(shí)存在的樣機(jī)上進(jìn)行調(diào)整，顯然用電腦調(diào)整數(shù)據(jù)會(huì)便捷的多，等所有數(shù)據(jù)都進(jìn)行優(yōu)化后再生產(chǎn)樣機(jī)，就能有效減少試錯(cuò)需要的時(shí)間和經(jīng)濟(jì)成本，加速風(fēng)機(jī)的制造周期。這也是遠(yuǎn)景敢于提出在3年內(nèi)完成超導(dǎo)風(fēng)機(jī)樣機(jī)的原因。
Loic表示，遠(yuǎn)景在風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)上采用多體動(dòng)力學(xué)為主的整體化設(shè)計(jì)，一次模擬大概是4個(gè)小時(shí)，以整個(gè)風(fēng)機(jī)全方位設(shè)計(jì)來說大概需要一年的時(shí)間左右。
Our goal is to meet the need of humanity, a clean energy, safe energy and affordable energy.…. The challenge of windturbine is how to increasing safety and reducing costs, and we are working on it.
