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明阳张启应:通过风电技术发展 要求更高级别的轴承、叶片 对风电产业链提供更高的帮助

北极星风力发电网  来源:北极星电力网    2020/11/10 22:53:52  我要投稿  

北极星风力发电网讯:“零碳推动了技术的发展,通过风机发电技术发展,我们要求更高级别的轴承,更高级别叶片,对风电产业链提供了更高的帮助,带动了更高的就业”。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出席全球智慧能源高峰论坛上并做发言。

专题:全球智慧能源高峰论坛

张启应.jpg

以下为发言实录:

张启应:尊敬的各位来宾,各位专家,大家下午好,非常荣幸跟大家分享能源革命和绿色发展。

首先,人类面临的挑战。人类社会在未来几年,我们要面临人口还有气侯环境的挑战,这是一个可持续发展的问题。2019年在世界人口展望上,2019年全球人口达到77个亿,到2030年增加至85个亿,2050年有97亿人口,在这么多人口过程中,我们面临能源问题以及环境问题。

环境问题,跟这个会直接相关的就是二氧化碳排放,早期就有《巴黎协定》,近期非常振奋人心的习近平总书记提到的碳中和。

碳中和概念,说到碳中和真的要革命了,我们在想今天一个主题叫科技推动能源革命,到底是愿景推动了革命,还是技术推动革命,在这里我本人观点,跟大家分享一个例子,1764年瓦特发明了蒸汽机,到1850年热力学定律成型,后面先有飞机再有空气动力学,在我看来愿景也许更重要,当然技术也非常重要,习近平总书记给我们描述了碳中和的愿景,我们会通过技术来实现能源革命。几天前零碳中国会议上发布的图,所有技术的发展都会走过一个曲线,技术萌芽期、期望膨胀期、泡沫期、稳定复苏期和产业成熟期。可以看到,作为可再生能源,或者新能源的风电、光伏和建筑节能都已经进入了产业的成熟期,稳步复苏期前面讲到锂电池,讲到电力系统灵活性,正因为有这些技术发展,在今天这个时间阶段我们再碳能源革命才成为可能,成为一个非常好的时机。

过去四十年,风机不断地变大,口号是更大、更便宜,更绿色,从早期5千瓦只有10米、16米,今天11兆瓦风能直径达到200多米,不断地变大,收益增加了26倍,同样的情况,可以看到光伏变化,在过去十年里面,整个成本下降为之前的10%,度电成本也是之前10%,陆上风电也经历过类似过程,2012年每千瓦造价达到9千到一万,今天为止达到6千元。

前面讲到了特别是新能源技术发展给我们带来窗口期,但是还观察到数字技术发展,首先智能终端的发展,在过去几年前,智能终端发展指数级增长,数据量爆炸,智能终端发展和数据量的爆炸,诞生了数字经济,数字计算能力也不断提高,网络时代从早期1G到现在的5G,把所有的技术连接在一起,数字技术的发展带来什么样可能性,我认为智慧最主要的体现是预测,体现在气象预测,功率预测,设备状态预测等等。

另外,有了数字可以进行电力市场交易,看右边这张图,如果没有预测技术,上面的交易量会浪费很多多余的电,通过预测的技术,我们得到更好的平衡,提高了经济性,提高了可利用率,数字技术有几大块,第一人机交互技术,第二数字支撑,第三智慧运营,数据预测包括气象预测,超短期,短期预测,长期、长中期预测等等,有了这些预测才会变得更加智慧。

前面数字技术的发展还包括传感技术,让传感器变得更便宜,终端变得更便宜,数字安全技术,风机风电厂技术,包括数字孪生、5G通讯技术,以及数据采样技术,然后是异构资源的弹性需求,不同的计算能力,不同的计算弹性分配,以及多元异构数据融合技术,不同的数据形式进行融合。有了这些技术发展,就让我们站在今天这个窗口期,让能源革命变得可能性,新能源技术硬件不断发展,光伏、风电、加上数字技术,然后智慧变得更加可能。

我分享一下明阳智慧几个创新,讲一个实证例子,这是一个智慧风场,大家都讲智慧,有的人讲数字孪生,我觉得这个时代讲智慧比较好的方式,就是类人的思考,让我们面对不确定环境下如何做出一个理智的决定,预测未来有两种方式,一种方式通过建立的模型预测未来,另外通过大数据,通过我们的训练,通过经验,大数据让这些类人思考变得可能,这样我们就会面临各种复杂环境下做出正确的决定,风电厂也是类似,通过智慧风电厂我们有基础性一些输入,有智慧的软件平台,有核心算法保证这个智慧风电厂。

这是一个国内实证的风电厂,在这个风电厂总共十万装机,这个智慧平台是由明阳打造的,通过这个平台我们把所有的数据都统一到一个平台上,然后在这个平台上进行各种不同功能APP开发,从而达到一个智能的阶段,这个平台包括九大核心模块,270多项子功能模块,包括监控,也包括辅助监控,特别是要包括功率预测,各种预测,有短期预测,有气象预测,误差分析,超功率预测以及短期功率预测,当然包括能量调度,亚健康管理,让我们风机任何时候都知道自己的状态,它是否是一个健康状态,因为在这里面每一个风机模型,都以软件的形式写在这个风机里面以及平台上面。

进行全生命周期管理,数字化运维以及手持终端,这个手持终端,我们通过管理数字化,整个平台既包括智慧风机,智慧风机的话,让单机变得可以思考,这个风机可以智能感知,预测未来,同时通过数字化影射,能够高精度神经网络模拟,状态估计、演算、从而校正这个算法,最后由这个我们可以进行类人的AI决策,也就是说人工智能的决策。

这里也看到在每一台风机里,我们进行每一台风机智能化监控以及故障预测,有八大系统,同时整个健康的状态都涵盖,当然还可以通过在管理上,通过这个预测,可以预测到天气,预测到库存的状况,我们会选择最合适的时间,最精的时间进行检修,做到发电量最好,成本最低。除了智慧风场之外,还通过大数据系统,对台风进行预测,这是明阳在台风预测系统,以前我们认为台风就和灾难联系在一起,因为台风非常可怕,今天来说我们变害为宝,台风是我们发电厂最可靠的依据之一,大家可以看到在过去一个月里面,有5个小台风来到了广东省,为什么今天我们能够变害为宝,因为通过数字化技术,能够预测台风的路径,以及台风到达我们每个风电厂的状态,它的风向、风俗、然后风机感受到这个台风风速事先做好准备,在没有破坏性风速情况下尽可能多发电,对于破坏性风速情况下,我们找到最好的姿态抵御台风。

同样,新能源的发展让海上风电,让各种技术都有机会发展,这是明阳最新研发的11兆瓦海上风力发电机,它是全球最大海上风力发电机之一,这个发电机,我们通过零碳这么一个愿景,然后通过这个需求,然后有机会开发平价风力发电的技术,我们11兆瓦由此诞生,在这个诞生过程当中,本身我们除了在中国使用之外,还要面向欧洲,这不是我想说最终目的,通过这个风机研发,我们研发除了世界上最长叶片之一将近达到100米,而且使用了碳纤维和玻璃纤维混编的技术,这个在以前是不会做的,但是因为环境要求,我们有更多工程师投入进来,把整个行业材料的技术,工业技术都应用到其中。

同样应用在这个风机上的航空级齿轮箱,我想做的目的是:我们零碳推动了技术的发展,通过风机发电技术发展,反过来我们要求更高级别的轴承,更高级别叶片,对风电产业链提供了更高的帮助,带动了更高的就业,最后想说,我们一个愿景,带动了一个革命的可能性,技术实现这种革命,技术推动了经济发展,经济发展反映过来捕哺育我们基础,从而提高全国的乃至全球的工业化水平,谢谢,这是我的演讲。

(发言为北极星电力网根据速记整理,未经本人审核)

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