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王晓宇表示,更好地了解、捕捉和利用风资源,是风电场运营中的关键挑战,而捕捉风的轨迹,靠的是技术。远景能源利用军事领域先进的激光雷达技术,结合先进的计算流体动力学(CFD)模型,可以将复杂的风模拟得一清二楚,进而预测湍流到达的时间、尾流对风机的影响等。依靠激光雷达建立的精确CFD模型,远景能源率先成功做到尾流控制,来自实践风场的数据显示,同样的风机在一个风电场,有尾流控制比没有尾流控制年发电量可以提高15%。
“远景能源基于智能传感网、大数据、高性能计算、物联网和云服务等技术,打造服务于整个行业的格林云平台,拥有精度达到100米×100米的全球四维风能资源图谱以及其他各项风电投资相关的全球数据库,可以实现高精度的产业宏观规划、项目宏观选址与测风方案设计、微观选址优化。基于格林威治的高精度的风场数值模型,Wind OS可以实施以能量可利用率为核心的资产评价体系,让资产的拥有者可以清晰地量化任何对风电场发电量有影响的因素,基于此有可能针对性地实施资产的理性维护,提升资产的能效。历史上正是由于我们依赖于不足以揭示问题本质的时间可利用率指标,导致目前整个中国风电能效水平低于国际先进水平10%以上。”王晓宇说。
而基于格林云的天气预报模式与高精度风场数值模型,格林云提供全球第一个完全物理过程仿真的风功率与发电计划预报功能。预期可以大大提升风功率预报精度,提升可再生能源在未来电网调度中的可计划性。以山西广灵风场为例,已实现等效满发小时数超3000h,排名山西省第一位。此外,除了在对“风”的精确捕捉和利用之外,远景能源还在风机关键核心技术和部件上,通过颠覆式的重大创新,非线性地降低度电成本。
王晓宇说,超导风机是风电技术的珠穆朗玛峰,被认为是通往10MW级别及以上的风电机组的唯一路径。超导体的零电阻特性解决了散热问题,提升了功率密度。远景能源的Eco Swing超导发电机定子线圈采用传统方式,而转子线圈采用独特的高温超导材料制成。这些转子线圈安装在真空环境中,使用压缩氦气控制在77K临界转化温度以下,实现转子超导状态。大幅度提高发电机功率密度和转矩密度,预计比传统永磁发电机提高至少50%,风电度电成本有望下降30%。此外,超导方案预计将减轻塔顶重量至少30%。在风机本体减重的同时,又极大程度上降低了平台成本。
作为风机中最关键的部件,风机叶片翼型设计相比航空航天领域还处于刚刚起步阶段,譬如在防风沙、防腐蚀、防霜冻方面,风机叶片与飞机机翼相比,差距较大,因此带来的叶片侵蚀、变形,不仅缩短了风机寿命,而且损害发电效率。远景能源引用航空技术,设计防风、耐腐蚀、耐脏的翼型,可以保持升力,减少发电量下降。目前全球范围内叶片的设计仍旧停留在二维水平,但远景的智能风机叶片开创性地采用三维设计,依据空气动力学,对叶片的8个剖面做了详尽分析,并成功大幅降低了叶片的疲劳载荷,提升了年发电量。
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