遠(yuǎn)景能源李磊：海上風(fēng)電長(zhǎng)期主義的核心是深刻洞察技術(shù)基礎(chǔ)邏輯及規(guī)律

　　近日，遠(yuǎn)景能源首席技術(shù)官李磊博士在第八屆全球海上風(fēng)電大會(huì)發(fā)表題為《海上風(fēng)電發(fā)展長(zhǎng)期主義的技術(shù)基礎(chǔ)》演講，闡述海上風(fēng)機(jī)“長(zhǎng)期主義”與技術(shù)基礎(chǔ)的內(nèi)在關(guān)聯(lián)，他指出：海上風(fēng)電長(zhǎng)期主義的核心是深刻洞察技術(shù)基礎(chǔ)邏輯及規(guī)律。

 

 

　　回顧過(guò)去20年，新能源并網(wǎng)容量占比從個(gè)位數(shù)增長(zhǎng)到30%，背后是激烈市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)下不斷降低的度電成本和風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)技術(shù)不斷沉淀和演進(jìn)。風(fēng)機(jī)技術(shù)路線也經(jīng)過(guò)多種方案的博弈，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)和檢驗(yàn)，雙饋型高速傳動(dòng)技術(shù)路線以其系統(tǒng)性綜合競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，不斷被行業(yè)所認(rèn)知和選擇。遠(yuǎn)景經(jīng)過(guò)15年對(duì)18000臺(tái)機(jī)組雙饋傳動(dòng)鏈和高速齒輪傳動(dòng)技術(shù)的深耕和成功應(yīng)用，證明長(zhǎng)期主義不是簡(jiǎn)單的選擇和堅(jiān)持，是對(duì)技術(shù)基本邏輯深刻認(rèn)知的基礎(chǔ)上，堅(jiān)持正確方向而形成的自然結(jié)果。

　　

　　

　　子系統(tǒng)/部件競(jìng)爭(zhēng)力由其內(nèi)在材料構(gòu)成、拓?fù)湓O(shè)計(jì)和系統(tǒng)邏輯所決定，代表產(chǎn)品性能、成本等綜合評(píng)估，是實(shí)現(xiàn)“性能-成本-質(zhì)量”三角均衡的關(guān)鍵。以齒輪箱為例，扭矩密度代表其關(guān)鍵競(jìng)爭(zhēng)力，提升扭矩密度，需在基礎(chǔ)學(xué)科、材料性能、齒輪箱系統(tǒng)設(shè)計(jì)間達(dá)成協(xié)同和優(yōu)化，所以必須從材料科學(xué)、機(jī)械工程深度研究出發(fā)，并應(yīng)用到齒輪、軸承等材料優(yōu)化和測(cè)試應(yīng)用中。同樣，從流體力學(xué)、結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)研究出發(fā)，應(yīng)用到風(fēng)洞試驗(yàn)、彎扭耦合載荷測(cè)試、載荷優(yōu)化等是構(gòu)筑葉片競(jìng)爭(zhēng)力的先決條件；電力電子、電力系統(tǒng)學(xué)科研究突破是實(shí)現(xiàn)芯片級(jí)別深度建模、多物理場(chǎng)仿真等前提，也是開發(fā)安全可靠，性能領(lǐng)先的發(fā)電機(jī)、變頻器的關(guān)鍵技術(shù)。因此，基礎(chǔ)學(xué)科的長(zhǎng)期深耕是踐行長(zhǎng)期主義的關(guān)鍵技術(shù)基礎(chǔ)。

　　

　　

　　

　　將傳動(dòng)鏈扭矩密度提升至>200kN·m/kg，需聯(lián)合國(guó)際一流設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)，從材料純凈度研究出發(fā)，選用超出歐美材料標(biāo)準(zhǔn)，并使齒輪強(qiáng)度提升35%；為實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品出廠前就確保其可靠性和使用壽命，搭建彎扭耦合大功率測(cè)試驗(yàn)證平臺(tái)，真正實(shí)現(xiàn)從煉鋼到傳動(dòng)鏈組成系統(tǒng)的全鏈條測(cè)試驗(yàn)證；同時(shí)構(gòu)建自研自制工廠，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)、工藝、制造的全鏈條集成。

　　

　　

　　為使葉片氣動(dòng)效率提升10%，需整合全球最優(yōu)秀人才從翼型性能上突破，構(gòu)建氣動(dòng)、結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)及控制一體化深度耦合；為使葉片鋪層效率得到有效提升，引入分子級(jí)別樹脂研究；另外，經(jīng)過(guò)10多種芯材性能尋優(yōu)，使其強(qiáng)度提升10%；同時(shí)經(jīng)過(guò)本征質(zhì)量控制、自動(dòng)化鋪層、AI過(guò)程監(jiān)控等實(shí)現(xiàn)智能深度制造。

　　

　　

　　安全、可靠和并網(wǎng)友好是電氣傳動(dòng)鏈的關(guān)鍵競(jìng)爭(zhēng)力體現(xiàn)。將數(shù)字孿生深入到變頻器系統(tǒng)核心，實(shí)現(xiàn)0熱失效；通過(guò)對(duì)碳纖維環(huán)固定專利、PI54高防護(hù)滑環(huán)專利掌握，造就高可靠海上雙饋發(fā)電機(jī)；通過(guò)全局優(yōu)化雷電通路，差動(dòng)保護(hù)和弧光保護(hù)實(shí)現(xiàn)全方位本征安全體系。

　　

　　對(duì)產(chǎn)品從材料、設(shè)計(jì)、測(cè)試到深度制造的基本邏輯的掌握，是踐行長(zhǎng)期主義的必要技術(shù)支撐。

　　

　　

　　雙碳目標(biāo)推進(jìn)下，2060年新能源裝機(jī)占比將由當(dāng)前的30%升至80%。而高比例新能源帶來(lái)的間歇性、波動(dòng)性和隨機(jī)性問(wèn)題，需搭配儲(chǔ)能、氫能、智能物聯(lián)網(wǎng)等解決方案。未來(lái)的新型電力系統(tǒng)將會(huì)是基于大電網(wǎng)的集中式風(fēng)電和基于分布式智能電網(wǎng)的零碳園區(qū)等的并存模式，這對(duì)風(fēng)機(jī)、儲(chǔ)能等產(chǎn)品的調(diào)節(jié)控制能力、對(duì)新型電力系統(tǒng)的適應(yīng)能力也提出更高要求：

　　

　　1）風(fēng)機(jī)+儲(chǔ)能：適配多樣化的應(yīng)用場(chǎng)景和儲(chǔ)能時(shí)長(zhǎng)要求，支持集中式、組串式和“一機(jī)一儲(chǔ)”拓?fù)湟赃m應(yīng)場(chǎng)址項(xiàng)目要求；

　　

　　2）氫能：氫能負(fù)荷“隨風(fēng)而動(dòng)”，實(shí)現(xiàn)最小化儲(chǔ)能配置及電池循環(huán)次數(shù)；

　　

　　3）系統(tǒng)級(jí)安全控制：實(shí)現(xiàn)源網(wǎng)荷儲(chǔ)綜合系統(tǒng)級(jí)構(gòu)網(wǎng)安全和穩(wěn)定控制；

　　

　　4）系統(tǒng)規(guī)劃經(jīng)濟(jì)性尋優(yōu)：結(jié)合綠氫、綠氨等產(chǎn)業(yè)鏈下游產(chǎn)品，從系統(tǒng)規(guī)劃角度探尋經(jīng)濟(jì)性最優(yōu)方案。

　　

　　以此次海上風(fēng)電大會(huì)舉辦地唐山為例，經(jīng)過(guò)遠(yuǎn)景EnOSTM平臺(tái)經(jīng)濟(jì)性尋優(yōu)初步估算，通過(guò)優(yōu)化風(fēng)電與光伏配置，在綠電占比50%、風(fēng)光供電占比2 : 1的情況下，綜合度電成本可較當(dāng)前進(jìn)一步降低10%-15%。

　　

　　早在今年2月，遠(yuǎn)景海上EN-252/14MW風(fēng)機(jī)已率先完成樣機(jī)吊裝和并網(wǎng)，穩(wěn)定運(yùn)行百日后獲中國(guó)首張大兆瓦風(fēng)機(jī)型式認(rèn)證，并于6月批量下線交付中廣核惠州項(xiàng)目。面對(duì)海上風(fēng)電大型化等諸多挑戰(zhàn)，遠(yuǎn)景堅(jiān)信：實(shí)現(xiàn)海上風(fēng)電的長(zhǎng)期主義，不僅需要長(zhǎng)期堅(jiān)持，更要深刻認(rèn)知基本原理，選擇正確的方向。