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高性能产品是保障高质量发展的基石
作为国内第一、全球第二的风电整机制造商,金风科技早已形成十分丰富的风电机组系列,能够很好地满足平价时代不同场景下的开发需要。
例如,在陆上,针对我国中东部及南方地区和部分III类风能资源区,金风科技推出的超低风速机组平台,将可开发的风能资源下探至年平均风速4.5米/秒。这些机型在分散式项目中同样拥有广阔的应用前景。
针对“三北”高风速地区,金风科技在全球同步的高风速平台基础上不断迭代升级,率先推出了应对平价上网的智能风电机组。前文提到的GW155-4.5MW机型就属于此,它继承了可靠性高、易于维护的直驱永磁基因,且智能化特征更加明显。
在海上,金风科技的8.0MW机型已在福建兴化湾并网,它是基于海上成熟平台设计,采用了先进的叶片雨蚀控制技术、E-TOP技术、智能一体化水冷系统等。
依靠平台化的开发方式以及先进技术的引入,金风科技的风电机组性能与可靠性均处于行业的领先水平。
中国电力企业联合会发布的《2019年度全国风电场生产运行统计指标对标结果》显示,2019年,获奖的393个风电项目中,有99个项目使用金风科技机组,占总获奖数量的25%(不包含混合项目)。其中,5A项目24个,4A项目35个,3A项目40个。从近3年的评选结果看,金风科技的获奖数量及占比始终保持行业第一。在所有申报的项目中,金风科技机组的平均可利用率达到99.5%。
要保障产品的性能与可靠性,完善的研发和测试验证体系是必不可少的。
目前,金风科技在全球建立了七大研发中心,拥有接近3000名研发工程师与服务工程师组成的技术团队,具备整机、系统、零部件全链条的实验开发能力。同时,这家企业还在国内建成了20多个国家和地方颁发挂牌实验室与工程中心,研究内容包括整机设计研发、核心部件产业化、智能制造试点示范等。
在加强自身能力建设的同时,金风科技也尝试提高新产品研发的开放度,“面对变化的环境,大家越是开放,就具有越强的生命力”。李飞说。
据他介绍,金风科技已经开始采用联合开发的方式,在开展整机设计之初即邀请零部件供应商参与,向其开放总体设计的部分数据,使之可以充分优化所用材料、制造工艺等。
在测试验证体系方面,金风科技形成了部件、子系统、整机、场网的四级测试验证能力。此外,针对大型零部件,金风科技通过自己投资或者联合供应商共同投资,建设了多个试验平台,覆盖叶片、变桨/偏航系统、发电机等。
多维度数字化技术全面挖掘提效空间
与数字化技术的全面融合成为当前风电发展的最显著趋势。
李飞认为,数字化技术的重要特征是赋能,它的高价值贯穿于风电全生命周期,可以实现运营管理的智能化,帮助发电企业提升设备运行可靠性,获取更多的有效发电时间;基于数字化驱动,能够引发运维管理模式的变革,从场站运维管理智能化到区域运营管理智能化,创造精益价值,乃至集团总部资产管理智能化,大幅提升工作效率。
认识到这种价值释放将对行业产生的跨越式影响,金风科技较早就启动对数字化技术应用的研究。
对智能风电机组的研发更是已经持续多年,主要基于智能部件,结合大数据分析,来开发智能控制系统,打造具备感知现在、预知未来、自学习、自诊断、自优化功能的智能永磁直驱风电机组。
金风科技智能风机2.0平台机组
采访过程中,一张贴于墙上的图表引起了记者的注意,上面详细列着金风科技新一代智能风电机组的80多个技术模块的功能。
“我们秉持的原则是,所有的数字化、智能化工作都要回归到务实的层面,必须有明确的价值指向。”李飞坦言。
在风电场层面,金风科技同样搭建起一整套完整的数字化解决方案。
风能资源评估是风电场开发的源头,金风科技推出的风能资源评估云平台“风匠”,借助自主研发的风流场计算仿真内核,融合先进的CFD、WRF、GIS等专业技术,帮助使用者随时、随地完成在线模式的风电场设计计算,结果更精准,效率更高。依托这样的数字化技术,再结合先进的技术手段,让解决平价场景下的很多难题成为可能。
在风电项目开发阶段,金风科技开发了“测风塔+激光雷达+虚拟测风”组合式测风技术、“风匠”致动盘尾流技术、针对风电场规划的FreeMeso平台和风电场设计开发的GoldWRF平台。
在风电场运营方面,金风科技基于国内外上千座风电场、数万台机组运行数据的验证,自主研发了风电场后评估平台Resmart。金风科技还打造了SOAMTM 系统,它是基于大数据平台技术和物联网IoT技术,融合云计算、机器学习、移动互联、预防性维护策略、精益运维等先进技术和运维管理经验,形成“集中监控+高级应用”的个性化系统解决方案。目前,这套系统的商用装机规模接近1800万千瓦。
在风电场投资管理方面,金风科技拥有的“风策”平台,将概算编制、财务评价、基础数据管理、项目管理等功能合为一体,既突破了传统软件只能本地化部署、应用的局限,实现互联网化应用,还兼顾项目测算精度和测算效率的双重需求。
李飞向记者透露,为提高建设阶段的管理效率,金风科技于今年推出了工程可视化智能调度平台,通过它可以清楚了解关键零部件的供应、运输、到场、装配,以及现场建设、吊装、调试等情况,并可以做出工程建设的优化策略推送。
这被金风科技视为推进实施系统集成理念过程中取得的阶段性成果,“旨在让业主、整机厂商以及零部件供应商之间的工作无缝衔接,从而缩短工期”。他解释说,“运用这种理念,我们的一家客户曾只用78 天时间就完成一个10万千瓦项目的建设,而行业通常需用时200天左右,大大减少建设期的资金利息以及零部件的库存。”
即便手握一批重要成果,但对于风电领域如火如荼的数字化技术应用之势,李飞认为仍有诸多问题亟待解决。他建议:一是从增加行业的数据开放性、统一数据标准、提高数据质量治理水平等基础工作做起;二是通过全产业链的协作,将数字化技术渗透于风电行业生态圈,实现其效用的最大化;三是解决好价值体现和高效益转化的问题,以简单便捷的解决方案提高客户的投资收益。
深度源网融合提升风电的并网友好性金风科技澳大利亚风电项目
随着风电在整个电源结构所占的比重不断上升,与之相关的源网融合问题日渐凸显。这不仅涉及风电机组的并网性能,还包括风功率预测的精度、更高的电网性能要求等。
对此,金风科技无疑有着足够的自信。据李飞介绍,“我们在澳大利亚成功开发了多个风电项目,经历过极其严苛的并网考验。澳大利亚的电网要求是目前全球最高的,每一座风电场采用不同的并网标准,有时甚至牵涉几十、上百项。”
这首先源于其拥有自主知识产权的直驱永磁全功率变流技术具有天然的并网技术优势。由于通过全功率变流器与电网隔离,金风科技的机组能够有效解决高、低压穿越,一次调频以及次同步振荡等问题。
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据了解,远景科技集团是一家全球领先的绿色科技企业,旗下有智能风电科技企业远景能源、智能电池企业远景AESC,拥有全球领先的智能物联操作系统远景智能,及国际汽联电动方程式锦标赛参赛车队远景维珍车队。
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