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明阳智能张启应:三方面分析海上风电技术的进化与价值

放大字体  缩小字体 发布日期:2018-06-15  来源:电力头条APP  浏览次数:284  
核心提示:  面对这么多挑战,面对海上风电,我今天想跟大家利用这么一个短时间里面,想表达一下我自己的看法,因为我自己本人虽然做执行总裁,更多的是做了很长时间的技术工作。技术本质是什么,怎么发展下来的,接下去又怎么发展下去。
 

  张启应:
  
  尊敬的各位领导、各位来宾、各位同仁,大家上午好。非常有幸今天有机会跟大家分享一下我对海上风电的认识和一些观点。我的主题是海上风电技术的进化与价值。
  
  那么海上风电是什么,它从哪里来,给我们带来什么,有什么价值?有很多人认为海上风电就是为了给我们发电,是清洁能源,那我们是不是应该看到更多。有两个朋友,目前也是行业的资深人士,他曾经跟我说海上风电是什么,海上风电堪比登月工程,我之前算是导师,也说海上风电是什么,海上风电就是只给你一次机会的东西。曾经就有专家领导就在说,包括我们秦主任问过,在某次大会上也说海上风电跟陆上风电有什么区别,如果把风电分析看成一个物种的话,他们是同一个物种吗?海上风电是海里的鱼,陆上的是一个什么物种,还是是同一个物种。海上风电面临各种挑战,有台风挑战,气侯的挑战。我们是全球受热带气象影响最多的区域。同时我们风速相比欧洲来说没有太多优势,挑战特别大,有台风存在,平台风速比较低,相比欧洲而言我们地质条件面临的挑战也很大,包括在长江以北,长江以南,特别是我们的还有一些像山里的山脉一样的东西。挑战非常大,怎么办?环境也是,刚才翟总说了中国环境比欧洲区别大很多,我们富域辽阔,我们是从热带地区到北方温带的代表,非常多的一些挑战。
  
  面对这么多挑战,面对海上风电,我今天想跟大家利用这么一个短时间里面,想表达一下我自己的看法,因为我自己本人虽然做执行总裁,更多的是做了很长时间的技术工作。技术本质是什么,怎么发展下来的,接下去又怎么发展下去。
  
  这么一本书。我仔细看了,他们认为技术是在一个不断进化的过程。是不断的发展的,是有生命一样的,有起始阶段,也有成长阶段,到最后它的一个晚年期。那么,它的发展驱动因素是什么?组合和需求。那么从海上风电发展之路是怎么作的?今天时间有限,我做三点讲。
  
  第一个是风电容量的进化之路。第二是传动形式,第三个是海上风电生物的进化。
  
  从1983年到我们今天,风机容量不断的变大。技术的本质,讲技术的发展的过程,其中一个驱动的因素是什么?是组合,是把各种其他方面的一些技术组合,为什么风叶今天能够做到80米,是因为我们材料科学的发展。开始普通纤维,现在我们用碳纤维,我们工艺不断发展,使这些技术应用到风电领域,我们做最大的叶片是超过80米,达到88米,所以容量不断的增大,还有一个重要因素是什么,在技术进化过程当中,经济起到指挥角色,你有经济,有需求,这个有需求达到一定规模之后,有经济要求。从上世纪80年代到今天,海上风电投资回报率增加了86倍,不断的增加,刚才说电价不断降低,是不是随着这个趋势走下去,我们是不是有希望通过技术进步,我们可以看到我们有希望的。这里面还可以告诉大家一个规律,我曾经问过导师一个问题,海上风电不断在做大,到底能做多大,是不是无止境做下去,用时下比较流行话说,大数据话说,他说我不能告诉你未来的风机到底能做多大,但是我可以告诉你一个规律,这个规律是统计出来的,不是我预测出来的。他说每十年,风轮直径会增加50米,从1983年是十几米,到1993年60几米,到2013年164米,到今天达到183米,大家算一下,按照这个规律推下去可以知道了。这句话是2005年说的,到今天非常奇迹般吻合这个曲线。所以我想说的海上风电其实是代表了整个工业水平的某种代表。整个工业都是在发展,各方面工艺在发展,材料在发展,所以我们最后海上风电在发展,在吸收着工业界养料。
  
  第二个想分享一下我们说的直驱、半直驱也好,他们是怎样进化的过程,当然了我们崇尚百花齐放。我非常有幸是跟双馈发明者工作了一个月,他告诉我这个是怎么发明的,最初借用农机和齿轮结合起来,我们通过其他技术组合而来,同时手边双馈发电机。后来的话,由于当时的齿轮不是专业的齿轮,根据技术进化的理论,那么在各个模块当中,我们一个复杂的系统,大型的系统,每一个模块结构进行深化发展。当时选用这个齿轮箱是常用的或者农机的,没有达到要求。出现了一些故障。那么在这个时候又进行了一个进化,一个非常聪明的人,学磁悬浮的人,他说我可不可以把它去掉,这样我就很可靠了,1989年到1991年之间我们有了一个直驱的故事。后来直驱的话,我们从1989年可以看出来,当时是磁悬浮工程师,借用磁悬浮技术。
  
  那么,到1998年的时候,有人想你直驱的非常大,这个虽然没有了齿轮箱,但是发电机也不是那么容易的,也很难,而且越来越大,越来越大,不只是电器部件,其实也是一个非常精密的机械部件。有没有可能的话,我们可以取到一个中庸,用不太难发电机加上不太难的齿轮箱,我们用这么一个设备,所以诞生了半直驱方式,同时我们把航空的技术应用到上面去,这里面我们看到,齿轮箱用在航空上面。这里不得不讲到我们技术大拿,也是我技术的偶像——钱学森先生,为什么?他在50年代初从美国回来,在一贫如洗,机器技术如此薄弱的时候造出两弹一星,我把这个电影看了很多遍,他自己也强调了系统科学很重要,我们做任何事情,系统非常重要。他认为一开始在中国做不了火箭,也做不了卫星,因为基础太差,后来他反悟过来,我达到系统最优,难度均分,才有了50年代到60年代的两弹一星。今天,我们借用技术本质研究的方法,我们把航空方面,航空发动机齿轮箱,用在风电机上面,第三代发电机利用了五个轮,让燃油经济性提升了25%,应该是划时代的提升,相同的齿轮箱和技术,今天被用在大型早兆瓦风电机上面,这种重构和组合推动我们技术的进化。那么它有很多的优点,不多说了,首先是可靠性,第二个是高效。
  
  海上风电发展到今天,我们觉得可靠非常重要。可靠一方面要通过实验,就像人实体一样,你长得高非常重要,或者身体好非常重要,长得身体好有两方面,一方面你后面要锻炼,要学会锻炼,要努力,其实比锻炼或者至少比锻炼更重要的是要有良好的基因,因为有的人就是吃不胖。所以可靠性首先从基因上要可靠,然后通过后天的测试锻炼,这样的话才是比较完美的产品。最后一个方面,可能会有争议。但是我愿意在这个场合说出来,就是海上风机生物进化,今天这个海上风电技术,我们就是说了很多,其实我做风机十多年来,也感受到了它的一个控制系统不断变化的,早期是简单的控制,然后早期是自适应控制,后面还有MBC,后面会讲到,是个什么意思呢?就是因为我们机器是生活在整个自然界的,要和外界交互的。随着信息技术、感知技术的发展。他还是那么一个冷冰冰的机器吗?是不是有更多的东西。今天很多人在讲大数据,很多人在讲信息,那么今天我们这个机器和十年前和二十年前机器完全不一样,我们安装了很多传感器。然后我们的微处理技术,我们计算机技术也是在不断的发展。那么我们风机的话可以感受到大自然存在,感受到风速,感受到湍流强度,甚至感觉自己叶片是不是扩张了。它感受到它身体处在什么状况,有了这么多感受,然后它可以做自我调节,在整个状态,我输出最大的功率,其实这个工作的话我们正是朝这个方向做。实际上在做的话,有一个机器深度学习,自适应调整。那么它的这个研究的方法,就是我也是想了非常多的时间。和我们传统的技术研究的方法就不一样了。为什么呢?因为每一台风机,甚至每个系统,每个部件有丰富感知功能,还有丰富的软件。然后他们之间相互连接起来,连接起来之后,然后你再分析它,其实非常难,我觉得这是非常复杂。风电系统,其实也是区别于太阳能的。最后我讲一个不同地方的话,我们是一个非常复杂的系统。
  
  如果让生物衡量的话,也许,当然不一定对,今天引起争议,如果太阳能板子用生物似的,就是像一个草履虫,不动,也不跟外界太多交互,我们风机是哺乳动物,我们有大的叶片,我们有柔性,我们跟风相互作用,现在我们跟土壤相互作用。跟海水相互作用,太复杂,太复杂的话就带来一个东西,是不是我们人类掌握了所有的知识。我们的风机是不是用了最佳状态来应对这些事情。那事实的话,从科学来说很难做到一点。因为节点太多,没有办法做到,这是爆炸式增长。爆炸式结构的话给我们创新带来很多机会。因为你越丰富的话,创新可能性越多,你组合的可能性越多,组合不同可能性的话就给予了创新。这是风电,海上风电带给人类的贡献。它会促进技术进步,相反的话,对于草履虫很简单的结构,当然它有意义,当然的对创新,未来的发展,促进作用相对有限的。这是一个,第二个的话,就是你没有办法通过演绎方法,通过高考做数学题目,因为所以,推出最优一个,是什么方法来做,只有通过这种智能的方法。它是通过它感受到自然的信息,感受到旁边伙伴的信息。它预判各种信息的话,我们可以感知未来的这么一个信息,根据自己经验思考,得到基于经验的一个进步。所以这个进步发展的话,我认为具有生物的特性。我们用基于模型控制,不同的扇区像机器人一样,像生物一样,然后它通过学习,变得更好。然后风机跟风机之间也是这样。前面其实我已经说了很多。海上风机是特殊的生物,接下来发展要借助它的生物特性,所以海上风电其实像生物一样在前进,达尔文理论说“物竞天择,适者生存”,在这个复杂海况情况下,在这种环境下面才能培育适合环境的生物,适合环境的海上风电。
  
  再总结一下观点,可能有争议,但是我愿意表达出来,组合和需求是技术进化动力,也是我们海上风电的动力,不同领域技术组合创造新的产业突破,然后在这里有很多领导在这,今天有阳江市市长在这里,还有各位专家,经济,其实是技术表达。海上风电的发展技术的话,为未来的技术提供原件。通过我们8MW,10MW,人类没有触及的领域的发展,这些技术带动大型轴承的发展,必将成为我们其他领域,比如智慧能源,其他领域发展坚实的基础,在未来的话我们发展更加具有这种可能性。因为在这本书里面就强调,我们未来很多的话,其实更容易别被借鉴,未来都是被以数字的形式储存起来,感谢大家。我希望这个能够给大家带来一些启发。谢谢。
  
  (根据现场速记整理,未经发言人审核)
 
关键词: 海上风电
 
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