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张雷:积极探索储能电池以及分布式能源技术

发布时间: 2014-09-19 13:51:15    来源: 千人计划网
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[摘要]张雷,“千人计划”入选者,现任远景能源科技有限公司董事长。曾任英国道达尔石油伦敦能源交易部能源交易战略分析师、英国巴克莱投资银行能源衍生品银行家。2007年回国创办江阴远景能源科技有限公司,并被评为江阴市“530”人才、科技创业的典范。

  远景迅速着手部署,由其位于丹麦全球创新中心的顶级技术专家和中国研发中心的资深产品开发专家组成国际研发团队,开始了技术攻关。凭借在低风速智能风机技术领域多年的技术攻关以及低风速风场“一手数据”积累和风场工程运行经验,远景能源已经完成了低风速智能技术创新平台的建设,并在智能双模电气传动链(全功率/双馈)技术、动态最优发电量捕获算法、最优桨距角自适应学习算法、叶片气动优化、多变量控制、风电场协同控制等方面等10多项专利技术方 面取得突破,有效支撑了远景低风速机组的发电性能的不断提升。

  2012年4月30日,远景能源全球首台1.5兆瓦93米大叶轮低风速智能双模风机在安徽来安风场并网发电,将风机适用风速降到5.5米/秒,让约占总体风能资源30%的超低风速资源也具有了开发价值,这是继2009年10月远景能源推出全球首款1.5兆瓦87米风轮低风速智能风机以后的又一次重大技术突破。这款1.5兆瓦93米低风速智能双模风机采用了业界首创的智能双模电气传动链(全功率/双馈)技术,充分结合了双馈和直驱技术的优点,在不同工况下智能切换,使得双模电气传动链在能量转换效能上整体优于其他设计,并且实现了低风速下能量捕获的最大化。这两款低风速风机的出现,彻底结束了我国低风速地区无法开发风电的历史,业内人士高度评价,称其“或将改变中国风能开发利用的格局”。

  数据显示,来安风场的1.5兆瓦93米低风速智能双模风机相对于传统的70-80米风轮机组,在成本基本保持不变的情况下,可以有效增加发电量15%以上,经济效益显著。

  商业利益的凸显最终让不少开发商看到了低风速风机的巨大开发潜力。尤其在行业瓶颈毕现、亟待转型的时期,新的增长点无疑会大受欢迎,因此这也积极影响了行业的开发风向。甚至有开发商直言:“远景的低风速智能风机产品,正是我们继续投资风电、加大开发风电力度所需要的产品。”

  在低风速区域尝到甜头的远景却并不曾止住脚步。他们思考:下一个蓝海在哪里?

  我国海上风电资源丰富,但开发不足,截止到2011年,我国海上风电装机容量才只有25万千瓦。随着海上风电技术的发展以及我国政府的逐步重视,海上风电将成为未来发展的重点。根据预测,中国海上风电装机容量将在2015年达到500万千瓦,并在其后以年均500万千万的速度增长,在2020年达到3000万千瓦。我国部分地区非常适合开展海上风电资源开发,蕴含着上万亿的市场规模,比如江苏已有4个海上招标项目,达到100万千瓦的装机容量。但是国内一直缺少高可靠性的海上风机机型来启动这个市场。而国外海上风机价格昂贵,且均为针对欧洲近海的风资源和海洋地质条件设计,并不适合国内海上风电的大规模开发,因此国内海上风场的开发商对此一直望而却步。

  能否针对国内海上风能的特点,设计出高可靠性、高性价比的海上智能风机,替代并超越进口产品?

  远景给出了肯定的答案。除了拥有全球领先的海上4兆瓦及6兆瓦风机技术以外,远景还拥有全球首创的局部变桨技术,通过显著降低超过20%的极限载荷,降低了风电场塔筒和基础的投资成本,使得海上风电场的整体成本能够降低20%以上。模块化叶片技术能够针对不同风资源情况定制风轮直径,最大程度地捕获风能,增加机组年发电量,从而最大化业主的投资收益。

  今年10月,远景自主研发的3.6兆瓦GameChanger海上风机成功在丹麦并网发电,远景也因此成为了第一家在风电之乡竖立风机的中国企业。

  “GameChanger就像它的名字一样,是一款颠覆性的梦幻产品。它的颠覆性在于一系列的突破性创新技术,也在于我们在它身上加载的崭新理念——智能化控制。”据孙捷的介绍,通过激光测风雷达、在线振动监测等智能传感器在海上风机上的创新性应用,远景能够使风机控制系统更加全面准确地了解和预测风机的实时运行状态,从而提前采取相应的智能化控制策略,提高风机发电量和可靠性,大大降低了运维成本。

  除了海上风机技术之外,目前海上风电开发的瓶颈之一就是项目建设成本太高。远景能源针对这一挑战,充分利用丹麦全球创新中心在海上风机机组和海上风电场规划、建设、运维等领域的丰富经验积累,并结合中国近海的风资源和海洋地质条件,不仅将为中国海上风电的开发提供高性价比的海上风机机组,而且将提供一整套专门针对中国近海海域的、极具经济性的海上风电智慧解决方案,包括海上风机基础设计、施工、海上风机吊装、运维等,全面降低海上风电的成本,使大规模经济开发海上风能成为可能。

  能源管理:试水“智慧风场”管理系统

  事实上,类似的“智慧”对于远景,是一个永恒的话题。从早期的低风速“智能”风机,到其后的海上“智能”风机的设计及运营管理的“智慧”雏形,再到近来“智慧风场”完整概念的提出,远景一直践行着它所倡导的“运用人的智慧去为风电企业提供优质的能源服务”的理念。

  “国内有很多风场由于采用国外风机产品而出现水土不服的情况,或者使用质量低劣的风机导致故障频发,产生了大量的运维工作,如果得不到及时的预警和解决,会造成大量的电量损失,降低风场运行效率。因此,远景在探索风机的技术创新的同时,也极力想为风场打造一个智能高效的管理平台。”远景“智慧风场”软件业务总监顾晓华解释说。

  早在2010年,我国风电的装机总容量就已经超过美国,然而发电量却迟迟跟不上,这反映了我国风电从规划、设计、安装、运行到维护等方方面面,都存在着较大的改进空间。

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