从风电技术创新探能源科技创新

/本刊记者 贾常艳/

从风电技术创新探能源科技创新

/本刊记者 贾常艳/

日前，在美国新奥尔良国际展览中心举办的2016年美国国际风能展览会上，中国企业凭借“风光互补风力发电”技术创造了巨大的成交额，成为了展会的大赢家。

跻身能源技术强国

在风电技术的创新方面，我国也在不断地推出战略性规划。日前，国家发展和改革委员会正式发布的《能源技术革命创新行动计划（2016-2030年）》（简称“行动计划”）对风电技术进行了战略规划，提出要进行大型风电技术创新。行动计划提出到2030年建成与国情相适应的、完善的能源技术创新体系，能源技术水平整体达到国际先进水平，我国进入世界能源技术强国行列。明确今后一段时期我国能源技术创新的工作重点、主攻方向以及重点创新行动的时间表和路线图，涉及太阳能、风电、氢能与燃料电池、能源互联网、现代电网等十五个重点领域。在风电技术方面，行动计划明确指出了2020年形成200～300米高空风力发电成套技术；掌握自主知识产权的10兆瓦级以下大型风电机组及关键部件的设计制造技术；200～300米高空风力发电在2030年获得实际应用并推广；预计2050年掌握突破30兆瓦级超大型风电机组关键技术，掌握不同海域规模化风电开发成套技术与装备，能够形成完整的风能利用自主创新体系和产业体系。

行动计划指明风电发展的战略方向为：大型风电关键设备，重点在10兆瓦级及以上风电机组，以及100米级及以上风电叶片、10兆瓦级及以上风电机组变流器和高可靠、低成本大容量超导风力发电机等方面开展研发与攻关；远海大型风电系统建设，重点在远海大型风电场设计建设、适用于深水区的大容量风电机组漂浮式基础、远海风电场输电，以及海上风力发电运输、施工、运维成套设备等方面开展研发与攻关；基于大数据和云计算的风电场集群运控并网系统，重点在典型风资源特性研究与评估、基于大数据大型海上风电基地群控、风电场群优化协调控制和智能化运维、海上风电场实时监测及智能诊断技术装备等方面开展研发与攻关；废弃风电设备无害化处理与循环利用，重点在风电设备无害化回收处理、风电磁体和叶片的无害化回收处理等方面开展研发与攻关。

在大型风电技术创新方面，要掌握我国海上复杂条件下的风资源特性，突破10兆瓦级及以上海上风电机组与关键部件设计制造技术，掌握100米级及以上叶片设计制造技术，掌握100米级及以上海上风电机组监测系统与变流器关键技术。突破大型海上风电机组基础结构设计建设技术，掌握远海深水区大规模海上风电选址、布置、建造、施工及运行维护技术。掌握海上复杂风资源特性与风电场优化布局技术。掌握风电场群控制技术以及风电场集群的多效利用，风电场群发电功率优化调度运行控制技术，掌握风电场实时监测与运维技术。掌握风电设备无害化回收处理技术。

坚持创新解决挑战

坚持用创新解决挑战的远景能源，同样也在致力于风电技术的创新。远景能源在业界率先研发创新并设计出“智能风机”，利用自主研发的核心智能控制技术、先进的测量技术、数据分析专家系统、主动性能控制和基于可靠性的决策算法等，通过有效组合和应用各种技术，风机能够准确感知自身的状态和外部环境条件，从而优化调整控制策略和运行方式，保证运行在最佳工况点，以达到发电量和使用寿命的同时最优，彻底突破并超越了传统风机的技术禁锢，使得风机发电效率提升20%。远景智能风机将先进的智能控制技术和知识，转换成复杂的控制代码，其控制代码的行数是普通风机的20倍以上。智能风机控制系统是远景智能风机超越传统风机的关键。同时远景能源将智能风机控制技术与云计算相结合，突破性地将智能风机群升级为智能风场，通过与相邻风机的信息共享，每台风机可以感知到自己的工作状态，也能依此判断出与相邻风机的相互影响，从而可以通过智能协调，实现以全场发电量为最优的全局化目标。

“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100×100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。”远景能源负责人介绍说。

也正是利用技术创新这项技能，远景能源已经开始了全球战略布局能源互联网生态系统，为人类的可持续未来解决挑战。

能源科技创新

能源科技创新在能源革命中起决定性作用，是关系能源发展全局的核心。近年来，很多国家采取行动加快能源科技创新。欧盟制订了《2050能源技术路线图》等战略计划，突出可再生能源在能源供应中的主体地位，提出了智能电网、碳捕集与封存、核聚变以及能源效率等方向的发展思路，启动了欧洲核聚变联合研究计划。美国发布了《全面能源战略》等战略计划，将“科学与能源”确立为第一战略主题，提出形成从基础研究到最终市场解决方案的完整能源科技创新链条，强调加快发展低碳技术，已陆续出台了提高能效、发展太阳能、四代和小型模块化核能等清洁电力等新计划。日本陆续出台了《面向2030年能源环境创新战略》等战略计划，提出了能源保障、环境、经济效益和安全并举的方针，继续支持发展核能，推进节能和可再生能源，发展新储能技术，发展整体煤气化联合循环（IGCC）、整体煤气化燃料电池循环等先进煤炭利用技术。由此可见，能源技术创新进入高度活跃期，新兴能源技术正以前所未有的速度加快迭代；绿色低碳是能源技术创新的主要方向；世界主要国家均把能源技术视为新一轮科技革命和产业革命的突破口。相比而言，我国整体的能源科技发展面临着诸多的问题，核心技术缺乏、创新体系不完善、规划布局不完备等等，这都需要及时作出改善。

国家环境保护部近日发布了《2015年中国环境状况公报》，其在能源篇中指出，非化石能源发电装机容量占总装机容量的比重由2010年的27%增加到2015年的34%，我国非化石能源占一次能源消费比重从2010年的8.6%提高到2015年的12%。如今我们迈入“十三五”时期，我们的目标是到2020年非化石能源占一次能源消费比重提高到15%。这对整个能源领域来说是质的飞跃。风电、光伏、核电、煤电等都需要通过技术创新来实现行业的转型升级甚至是革命，以期达成更高的目标。