DQZHAN技術(shù)訊：中船海裝研究院院長(zhǎng)韓花麗：風(fēng)電前沿技術(shù)重點(diǎn)

2017年10月16日-19日，2017北京國(guó)際風(fēng)能大會(huì)（CWP2017）在北京隆重召開。在中國(guó)國(guó)際展覽中心（新館）“全球風(fēng)電CTO論壇——風(fēng)電前沿技術(shù)”，中國(guó)船舶重工集團(tuán)海裝風(fēng)電股份有限公司，國(guó)家海上風(fēng)力發(fā)電工程技術(shù)中心研究院院長(zhǎng)韓花麗做了“風(fēng)電前沿技術(shù)探討”主旨演講，主要包括風(fēng)電現(xiàn)狀分析、風(fēng)電機(jī)組關(guān)鍵技術(shù)研究和風(fēng)電前沿技術(shù)三個(gè)部分。在前沿技術(shù)方面重點(diǎn)介紹了浮動(dòng)風(fēng)機(jī)技術(shù)、分散式能源和孤島微電網(wǎng)、潮汐能發(fā)電技術(shù)、超導(dǎo)發(fā)電機(jī)和高空風(fēng)電機(jī)組。

以下為演講內(nèi)容：

韓花麗：各位同仁大家中午好，我的題目是風(fēng)電前沿技術(shù)探討，我是來(lái)自國(guó)家海上風(fēng)力發(fā)電工程技術(shù)中心，目前在中國(guó)海裝工作，三個(gè)部分，風(fēng)電現(xiàn)狀分析，風(fēng)電機(jī)組關(guān)鍵技術(shù)研究和風(fēng)電前沿技術(shù)。

簡(jiǎn)單回顧一下在2016年中國(guó)裝機(jī)量依然是****，中國(guó)裝機(jī)量主導(dǎo)是陸上風(fēng)機(jī)，陸上風(fēng)機(jī)有什么特點(diǎn)呢？首先是平均功率不斷升高，從過(guò)去幾年，根據(jù)右邊的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，從2007年到去年年整個(gè)十年單機(jī)容量逐步由原來(lái)的1.5兆變成了2兆。**個(gè)特點(diǎn)，風(fēng)輪直徑不斷增大，依然從過(guò)去十年來(lái)看，以兩兆為例。第三，我們?cè)僬f(shuō)說(shuō)，它的增速達(dá)到58%，從這個(gè)上面來(lái)看中國(guó)風(fēng)電已經(jīng)處于一個(gè)大發(fā)展的階段。從單機(jī)功率來(lái)說(shuō)，在2016年裝機(jī)量*大的是4MW這個(gè)比較清楚，根據(jù)目前的一個(gè)市場(chǎng)行情，我們預(yù)計(jì)在2018年5到6MW成為主導(dǎo)機(jī)型，大家問(wèn)了為什么過(guò)去都是4MW，明年5到6MW為主，現(xiàn)在很多廠家宣布開發(fā)10MW，我們看一看為什么國(guó)外很多機(jī)型沒(méi)有直接用到中國(guó)，國(guó)外的風(fēng)資產(chǎn)比較好，都在一類或者超一類風(fēng)區(qū)，中國(guó)的風(fēng)資源在廣東沿海那邊比較好一點(diǎn)，其他的都是三類或弱三類，這個(gè)就是我們和國(guó)外的發(fā)展模式是有所區(qū)別的。

以兩個(gè)項(xiàng)目來(lái)說(shuō)，一類風(fēng)機(jī)看看經(jīng)濟(jì)性方面，左邊**列是5MW的151的對(duì)比來(lái)說(shuō)，采用技術(shù)0.7情況下，對(duì)照151機(jī)組達(dá)到4000小時(shí)，它的投資收益率排名是**的，我們?cè)僖匀愶L(fēng)機(jī)來(lái)做個(gè)對(duì)比，年平均風(fēng)俗在7.8左右，運(yùn)用情況，我們5MW，它比我們預(yù)計(jì)的要高一些的。從這個(gè)上面我們簡(jiǎn)單總結(jié)一下，對(duì)中國(guó)的風(fēng)資產(chǎn)來(lái)說(shuō)，我們?cè)谥袊?guó)是比較適合大的風(fēng)機(jī)直徑機(jī)組的開發(fā)。

**部分風(fēng)電機(jī)組關(guān)鍵技術(shù)研究。很多行業(yè)中人做風(fēng)電也超過(guò)十年了，這十年以來(lái)我們陸上發(fā)展特別快，海上也在逐步發(fā)展，海上風(fēng)電機(jī)組到底什么關(guān)鍵技術(shù)，對(duì)于海上風(fēng)電來(lái)說(shuō)我們一直堅(jiān)持一個(gè)核心，**就是平臺(tái)核心技術(shù)，是你企業(yè)能否長(zhǎng)久進(jìn)步的關(guān)鍵，首先我們從陸上來(lái)說(shuō)，陸上現(xiàn)階段考慮的是什么？功率是逐漸增加的，現(xiàn)在對(duì)海裝來(lái)說(shuō)，我們今年花一年時(shí)間3MW從設(shè)計(jì)一直到樣機(jī)出來(lái)，為什么這么快，是由于綜合的設(shè)計(jì)技術(shù)來(lái)決定的。功率逐步增加，風(fēng)輪直徑增大，現(xiàn)在推出2MW的131。第三是輪轂的風(fēng)輪直徑增高，還有就是存量風(fēng)場(chǎng)的需求，這么多風(fēng)場(chǎng)后面怎么用，現(xiàn)在所提倡的一個(gè)是增功技術(shù)，另外一個(gè)對(duì)西北比較提高對(duì)于吊網(wǎng)的技術(shù)。

海上與陸上當(dāng)然有所不同，不然的話這么多整機(jī)廠家都在海上有大的作為了，不同主要在于它使用條件的一個(gè)不同，你能否通過(guò)自身的平臺(tái)設(shè)計(jì)技術(shù)，設(shè)計(jì)出新型風(fēng)機(jī)，能否對(duì)原有的風(fēng)機(jī)進(jìn)行適應(yīng)性的改進(jìn)，通過(guò)這個(gè)歷程我說(shuō)一下平臺(tái)技術(shù)的歷程，風(fēng)機(jī)技術(shù)2007年開發(fā)了，它的持續(xù)發(fā)展增強(qiáng)葉片2010年都堅(jiān)持的一個(gè)方向，風(fēng)輪直徑102的，2013年是111的，但是2005年是120的，技術(shù)堅(jiān)持十年了，相對(duì)來(lái)說(shuō)處于一個(gè)很穩(wěn)定的階段了，下面是我們新的平臺(tái)，我們?cè)荚O(shè)計(jì)是在2012年完成風(fēng)場(chǎng)裝機(jī)的，從2015年底開展設(shè)計(jì)是風(fēng)輪直徑171的。

有些同行問(wèn)海裝為什么要開發(fā)3MW，是有一個(gè)必然性，3MW開發(fā)起來(lái)容易很多，我們年初啟動(dòng)，在年底順利把三個(gè)系列，136、140和145的順利推出，還有另外兩個(gè)是分布式的850機(jī)組和200機(jī)組。

下面我提一提陸上現(xiàn)在所遇到的高塔筒，有混凝土的，還有鋼混塔筒的，混凝土塔筒畢竟像100多米房子上都蓋了，它可以提高運(yùn)輸和道路的通過(guò)能力，但是它也存在一定的缺點(diǎn)，主要是在費(fèi)用上面需要模具進(jìn)行預(yù)制，初期投資也是花了比較多的錢。**個(gè)對(duì)生產(chǎn)和裝備的工藝要求比較高，是以現(xiàn)場(chǎng)的預(yù)制。

**個(gè)關(guān)于增功，很多第三方也在提，增功就是對(duì)存量風(fēng)場(chǎng)已經(jīng)裝了那么多，畢竟這些年也提到風(fēng)資源越來(lái)越不好了，它的效益有所降低，我要么提升我CP值，要么提升我風(fēng)輪的直徑，像目前我們裝機(jī)的5MW151風(fēng)輪直徑的使用的葉片都是這么采用的。

第四方面，關(guān)于宏觀選址和微觀選址，剛才遠(yuǎn)景的裴總講的特別好，遠(yuǎn)景確實(shí)有很多軟件上的優(yōu)勢(shì)，目前對(duì)于海裝來(lái)說(shuō)，我們所做的一個(gè)是跟國(guó)家氣象局進(jìn)行聯(lián)合，作為海上自身，我們也在開發(fā)陸上和海上的風(fēng)資源，也有自己相應(yīng)的風(fēng)場(chǎng)，我們做這個(gè)是為新能源服務(wù)，他的水平分辨率跟國(guó)外的軟件相比，他的分辨率是一千米，他的高度相對(duì)來(lái)說(shuō)可以達(dá)到120米的高度，而且有國(guó)內(nèi)的一個(gè)行政區(qū)域道路坡度都在里面有所體現(xiàn)，其次可以設(shè)置相應(yīng)風(fēng)機(jī)的參數(shù)在里面進(jìn)行自動(dòng)選型，這是它基本的一些信息。

第五方面，來(lái)提一下可靠性，無(wú)論對(duì)陸上還是海上，可靠性都至關(guān)重要，通過(guò)5MW近5年多的運(yùn)行，我們?cè)?012年裝了5臺(tái)風(fēng)機(jī)，我們充分體會(huì)到了可靠性對(duì)企業(yè)來(lái)說(shuō)意味著什么？有的時(shí)候我們也想，汽車和風(fēng)機(jī)，汽車通常做到五千公里去保養(yǎng)，一萬(wàn)公里去定時(shí)保養(yǎng)，其他的平時(shí)沒(méi)出現(xiàn)多大問(wèn)題，他怎么做到的，我們做風(fēng)機(jī)同樣的，有很多借鑒意義，我們也采用相應(yīng)的規(guī)范，同時(shí)我們也借鑒了中船重工的方法。

**個(gè)關(guān)于海上風(fēng)電環(huán)境適應(yīng)性方面，隨著大家認(rèn)知的提升，對(duì)環(huán)境這一塊的保護(hù)是越來(lái)越在意，我風(fēng)機(jī)怎么保證它內(nèi)部的環(huán)境，盡可能與陸上相接近，其實(shí)這些技術(shù)也比較簡(jiǎn)單，但是做的時(shí)候效果怎么樣是有待時(shí)間檢驗(yàn)的，目前的檢驗(yàn)效果證明在機(jī)艙里面和塔機(jī)的平臺(tái)里面，這一塊的效果是達(dá)到了要求，我們經(jīng)過(guò)近一年的做了。

*后說(shuō)一下服務(wù)這塊，有些零部件廠家他確實(shí)也不存在了，在陸上大家也遇到了，整機(jī)企業(yè)70多家，到現(xiàn)在20幾家，很多都消失了，對(duì)于整機(jī)企業(yè)來(lái)說(shuō)，我們要做的是零部件完整的一個(gè)配套鏈體系，這塊也確保了我們?nèi)~片公司有持續(xù)改進(jìn)能力，**個(gè)是關(guān)于海上運(yùn)維這一塊，目前我們小批量風(fēng)機(jī)基本上使用兩臺(tái)運(yùn)維船，相應(yīng)的運(yùn)維工作量是比較大的，因?yàn)楫吘钩龊５拇翱谔貏e有限，有些部件也是需要不斷適應(yīng)的過(guò)程，這塊我們認(rèn)為在這上面舍得投入的公司會(huì)產(chǎn)生一個(gè)更多服務(wù)的保障。

第三部分，簡(jiǎn)單分享一下我們這邊參與的和了解到的風(fēng)電前沿技術(shù)。

**個(gè)是關(guān)于浮動(dòng)風(fēng)機(jī)，這個(gè)在國(guó)外，特別英國(guó)那邊有很多提及，在中國(guó)比較少，它離海岸更遠(yuǎn)一些，但是它的生存空間大一些，因?yàn)樗饕呛Ｉ蠞O業(yè)，海洋環(huán)境開發(fā)等這些限制，決定了它的生存空間，其次離岸距離增大，所以說(shuō)需要浮動(dòng)風(fēng)機(jī)。

中國(guó)海裝參與的浮動(dòng)風(fēng)機(jī)所做的工作，是跟英國(guó)這邊聯(lián)合做的，我們這邊主導(dǎo)做的是一個(gè)風(fēng)機(jī)和平臺(tái)的一個(gè)聯(lián)合仿真計(jì)算，在這個(gè)過(guò)程中目前所定義的工礦是差不多近萬(wàn)種的和平臺(tái)聯(lián)合仿真的工礦，其次是關(guān)于它的控制，畢竟風(fēng)機(jī)原來(lái)是固定的，相對(duì)來(lái)說(shuō)復(fù)雜很多，控制上面我們進(jìn)行了一些單風(fēng)機(jī)協(xié)調(diào)控制和雙風(fēng)機(jī)協(xié)調(diào)控制，因?yàn)槟壳暗拇悴豢赡艿侥沁呍俪料氯ミM(jìn)行相應(yīng)的吊裝，所以它的維護(hù)是至關(guān)重要的，我們對(duì)維護(hù)方案進(jìn)行了一系列的調(diào)研，也確立了自維護(hù)系統(tǒng)。

**方面，是關(guān)于分散式能源和孤島微電網(wǎng)，這個(gè)我2013年就使用8500萬(wàn)機(jī)組在重慶實(shí)行了項(xiàng)目，相對(duì)來(lái)說(shuō)它成本還是比較高。

第三方面是關(guān)于潮汐能發(fā)電，它是利用水來(lái)發(fā)電，水主要是漲潮落潮，由誤差導(dǎo)致水的流動(dòng)，目前我們這邊是跟中船重工做了一個(gè)450千瓦的一個(gè)工作，正在測(cè)試階段。

*后這個(gè)就稍微前沿一點(diǎn)，我們處于一個(gè)跟進(jìn)階段，一個(gè)是超導(dǎo)發(fā)電機(jī)，重量是零電阻解決了一個(gè)散熱問(wèn)題，行業(yè)預(yù)計(jì)成本下降的比較大，也是通往10MW的一個(gè)途徑。**個(gè)其他前沿技術(shù)，這個(gè)就是暢想了，像高空的風(fēng)電機(jī)組，它的高度從480米到1萬(wàn)多米的高空，像放風(fēng)箏一樣的，還有沒(méi)有葉片的技術(shù)，它所適用的原理比較簡(jiǎn)單一點(diǎn)，但是它有大的創(chuàng)想，目前已經(jīng)達(dá)到1MW。

總之，中國(guó)海裝也作為國(guó)家海上風(fēng)電工程技術(shù)研究中心，我們也希望加強(qiáng)與行業(yè)的合作，持續(xù)提升產(chǎn)品的技術(shù)和質(zhì)量，降低成本，促進(jìn)行業(yè)的良性發(fā)展，謝謝各位。