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張雷:積極探索儲能電池以及分布式能源技術

發布時間: 2014-09-19 13:51:15    來源: 千人計劃網
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[摘要]張雷,“千人計劃”入選者,現任遠景能源科技有限公司董事長。曾任英國道達爾石油倫敦能源交易部能源交易戰略分析師、英國巴克萊投資銀行能源衍生品銀行家。2007年回國創辦江陰遠景能源科技有限公司,并被評為江陰市“530”人才、科技創業的典范。

  遠景迅速著手部署,由其位于丹麥全球創新中心的頂級技術專家和中國研發中心的資深產品開發專家組成國際研發團隊,開始了技術攻關。憑借在低風速智能風機技術領域多年的技術攻關以及低風速風場“一手數據”積累和風場工程運行經驗,遠景能源已經完成了低風速智能技術創新平臺的建設,并在智能雙模電氣傳動鏈(全功率/雙饋)技術、動態最優發電量捕獲算法、最優槳距角自適應學習算法、葉片氣動優化、多變量控制、風電場協同控制等方面等10多項專利技術方 面取得突破,有效支撐了遠景低風速機組的發電性能的不斷提升。

  2012年4月30日,遠景能源全球首臺1.5兆瓦93米大葉輪低風速智能雙模風機在安徽來安風場并網發電,將風機適用風速降到5.5米/秒,讓約占總體風能資源30%的超低風速資源也具有了開發價值,這是繼2009年10月遠景能源推出全球首款1.5兆瓦87米風輪低風速智能風機以后的又一次重大技術突破。這款1.5兆瓦93米低風速智能雙模風機采用了業界首創的智能雙模電氣傳動鏈(全功率/雙饋)技術,充分結合了雙饋和直驅技術的優點,在不同工況下智能切換,使得雙模電氣傳動鏈在能量轉換效能上整體優于其他設計,并且實現了低風速下能量捕獲的最大化。這兩款低風速風機的出現,徹底結束了我國低風速地區無法開發風電的歷史,業內人士高度評價,稱其“或將改變中國風能開發利用的格局”。

  數據顯示,來安風場的1.5兆瓦93米低風速智能雙模風機相對于傳統的70-80米風輪機組,在成本基本保持不變的情況下,可以有效增加發電量15%以上,經濟效益顯著。

  商業利益的凸顯最終讓不少開發商看到了低風速風機的巨大開發潛力。尤其在行業瓶頸畢現、亟待轉型的時期,新的增長點無疑會大受歡迎,因此這也積極影響了行業的開發風向。甚至有開發商直言:“遠景的低風速智能風機產品,正是我們繼續投資風電、加大開發風電力度所需要的產品。”

  在低風速區域嘗到甜頭的遠景卻并不曾止住腳步。他們思考:下一個藍海在哪里?

  我國海上風電資源豐富,但開發不足,截止到2011年,我國海上風電裝機容量才只有25萬千瓦。隨著海上風電技術的發展以及我國政府的逐步重視,海上風電將成為未來發展的重點。根據預測,中國海上風電裝機容量將在2015年達到500萬千瓦,并在其后以年均500萬千萬的速度增長,在2020年達到3000萬千瓦。我國部分地區非常適合開展海上風電資源開發,蘊含著上萬億的市場規模,比如江蘇已有4個海上招標項目,達到100萬千瓦的裝機容量。但是國內一直缺少高可靠性的海上風機機型來啟動這個市場。而國外海上風機價格昂貴,且均為針對歐洲近海的風資源和海洋地質條件設計,并不適合國內海上風電的大規模開發,因此國內海上風場的開發商對此一直望而卻步。

  能否針對國內海上風能的特點,設計出高可靠性、高性價比的海上智能風機,替代并超越進口產品?

  遠景給出了肯定的答案。除了擁有全球領先的海上4兆瓦及6兆瓦風機技術以外,遠景還擁有全球首創的局部變槳技術,通過顯著降低超過20%的極限載荷,降低了風電場塔筒和基礎的投資成本,使得海上風電場的整體成本能夠降低20%以上。模塊化葉片技術能夠針對不同風資源情況定制風輪直徑,最大程度地捕獲風能,增加機組年發電量,從而最大化業主的投資收益。

  今年10月,遠景自主研發的3.6兆瓦GameChanger海上風機成功在丹麥并網發電,遠景也因此成為了第一家在風電之鄉豎立風機的中國企業。

  “GameChanger就像它的名字一樣,是一款顛覆性的夢幻產品。它的顛覆性在于一系列的突破性創新技術,也在于我們在它身上加載的嶄新理念——智能化控制。”據孫捷的介紹,通過激光測風雷達、在線振動監測等智能傳感器在海上風機上的創新性應用,遠景能夠使風機控制系統更加全面準確地了解和預測風機的實時運行狀態,從而提前采取相應的智能化控制策略,提高風機發電量和可靠性,大大降低了運維成本。

  除了海上風機技術之外,目前海上風電開發的瓶頸之一就是項目建設成本太高。遠景能源針對這一挑戰,充分利用丹麥全球創新中心在海上風機機組和海上風電場規劃、建設、運維等領域的豐富經驗積累,并結合中國近海的風資源和海洋地質條件,不僅將為中國海上風電的開發提供高性價比的海上風機機組,而且將提供一整套專門針對中國近海海域的、極具經濟性的海上風電智慧解決方案,包括海上風機基礎設計、施工、海上風機吊裝、運維等,全面降低海上風電的成本,使大規模經濟開發海上風能成為可能。

  能源管理:試水“智慧風場”管理系統

  事實上,類似的“智慧”對于遠景,是一個永恒的話題。從早期的低風速“智能”風機,到其后的海上“智能”風機的設計及運營管理的“智慧”雛形,再到近來“智慧風場”完整概念的提出,遠景一直踐行著它所倡導的“運用人的智慧去為風電企業提供優質的能源服務”的理念。

  “國內有很多風場由于采用國外風機產品而出現水土不服的情況,或者使用質量低劣的風機導致故障頻發,產生了大量的運維工作,如果得不到及時的預警和解決,會造成大量的電量損失,降低風場運行效率。因此,遠景在探索風機的技術創新的同時,也極力想為風場打造一個智能高效的管理平臺。”遠景“智慧風場”軟件業務總監顧曉華解釋說。

  早在2010年,我國風電的裝機總容量就已經超過美國,然而發電量卻遲遲跟不上,這反映了我國風電從規劃、設計、安裝、運行到維護等方方面面,都存在著較大的改進空間。

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