風(fēng)電好時(shí)代來(lái)了

平價(jià)已是風(fēng)電成為“新煤炭”的積極信號(hào)，電池成為“新石油”、智能物聯(lián)網(wǎng)成為“新電網(wǎng)”的愿景也開(kāi)始清晰可見(jiàn)，美好能源時(shí)代的腳步越來(lái)越近了。

正如幸福都是奮斗出來(lái)的，在兩代風(fēng)電人的努力下，風(fēng)電走進(jìn)了平價(jià)門(mén)口。也許，自此開(kāi)始人們不再仰望煤炭的高度。

令人關(guān)注的是，以“新煤炭、新石油、新電網(wǎng)”戰(zhàn)略布局智慧能源變革的遠(yuǎn)景集團(tuán)，正致力于通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新推進(jìn)平價(jià)風(fēng)電像春風(fēng)一樣吹拂神州大地。

基于對(duì)智慧能源變革思想和行為的認(rèn)知，遠(yuǎn)景集團(tuán)將風(fēng)電定義為“新煤炭”、電池定義為“新石油”、智能物聯(lián)網(wǎng)定義為“新電網(wǎng)”。“新煤炭”側(cè)重于生產(chǎn)側(cè)，而“新石油”主要位于消費(fèi)側(cè)的電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域，“新電網(wǎng)”則要高效提升電網(wǎng)的連接和平衡。

未來(lái)，當(dāng)風(fēng)電等可再生能源成為“新煤炭”，動(dòng)力電池成為“新石油”，能源系統(tǒng)將變得碎片和隨機(jī)，需要通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)和人工智能來(lái)提供更廣泛和更智能的連接和平衡。這是一個(gè)全球性的能源變革趨勢(shì)，國(guó)家電網(wǎng)提出的泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)正是響應(yīng)和引領(lǐng)這一趨勢(shì)的行動(dòng)。

回到平價(jià)風(fēng)電，通俗點(diǎn)說(shuō)，就是在中國(guó)大陸，無(wú)論是哪兒，風(fēng)電上網(wǎng)電價(jià)都可以做到和當(dāng)?shù)氐拿弘娡瑑r(jià)。這樣一來(lái)，自帶清潔光環(huán)的風(fēng)電，就比自帶污染基因的煤電有了更強(qiáng)的持續(xù)競(jìng)爭(zhēng)力。

如此，對(duì)風(fēng)電來(lái)說(shuō)，一個(gè)好時(shí)代來(lái)了。

可現(xiàn)實(shí)問(wèn)題是，風(fēng)電能做到平價(jià)的地區(qū)有多廣，這關(guān)鍵的一點(diǎn)決定了平價(jià)風(fēng)電的天花板有多高、項(xiàng)目的落地性和競(jìng)爭(zhēng)力有多強(qiáng)、是否具備足夠規(guī)?；膹?fù)制能力。

假若風(fēng)電能在所有可開(kāi)發(fā)區(qū)域做到平價(jià)，帶給人們足夠的溫暖、光明和經(jīng)濟(jì)的動(dòng)能，那它就成了新的煤炭。這時(shí)，人們可以說(shuō)物質(zhì)的煤炭永垂不朽，而風(fēng)電技術(shù)則會(huì)永遠(yuǎn)向前。

致力于技術(shù)創(chuàng)新讓風(fēng)電成為新煤炭，并以可預(yù)測(cè)的方式降低風(fēng)電度電成本，是遠(yuǎn)景能源秉承的創(chuàng)新理念，即使風(fēng)電走進(jìn)了平價(jià)的門(mén)口，他們依然篤信技術(shù)創(chuàng)新會(huì)催生比平價(jià)更低的風(fēng)電，那是真正意義的“物美價(jià)廉”。

平價(jià)需要自主創(chuàng)新的風(fēng)電機(jī)組產(chǎn)品

更高可靠性和更高發(fā)電效率的風(fēng)電機(jī)組產(chǎn)品是靠技術(shù)創(chuàng)新來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

在遠(yuǎn)景能源看來(lái)，風(fēng)電的本質(zhì)是技術(shù)，平價(jià)風(fēng)電場(chǎng)景更需要有經(jīng)濟(jì)性的技術(shù)創(chuàng)新。這就不難理解，為什么遠(yuǎn)景能源的設(shè)計(jì)工程師們一直在尋找能為風(fēng)電機(jī)組帶來(lái)最優(yōu)價(jià)值輸出的技術(shù)創(chuàng)新，以期把更優(yōu)系統(tǒng)成本和更高發(fā)電效率的期許轉(zhuǎn)化為可觀的客戶價(jià)值。

8月12日，在河北風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)的遠(yuǎn)景能源950V雙饋三電平3MW級(jí)新機(jī)型，就屬于這樣的技術(shù)創(chuàng)新案例。

與傳統(tǒng)雙饋兩電平電氣傳動(dòng)技術(shù)相比，雙饋三電平電氣傳動(dòng)技術(shù)可使雙饋風(fēng)機(jī)變頻器輸出更多的開(kāi)關(guān)狀態(tài)組合、更高的電壓等級(jí)，這為提升風(fēng)電機(jī)組發(fā)電性能和降低度電成本帶來(lái)更多的自由度，不僅創(chuàng)造出更高的客戶價(jià)值，也推進(jìn)了風(fēng)機(jī)技術(shù)的進(jìn)步。

對(duì)于風(fēng)電開(kāi)發(fā)商而言，這個(gè)三電平技術(shù)應(yīng)用創(chuàng)新的意義，在于它能為平價(jià)風(fēng)電帶來(lái)看得見(jiàn)摸得著的“降本”和“增效”。

國(guó)家電投某區(qū)域公司的相關(guān)負(fù)責(zé)人專門(mén)到河北風(fēng)電場(chǎng)考察了這款機(jī)型。他認(rèn)同這樣一組數(shù)據(jù)：三電平3MW級(jí)機(jī)組，年滿發(fā)小時(shí)數(shù)提升1個(gè)百分點(diǎn)，按照年滿發(fā)2500小時(shí)測(cè)算，單臺(tái)風(fēng)電機(jī)組一年就可增加8萬(wàn)千瓦時(shí)的發(fā)電量。從直接降低投資成本的角度衡量，這款機(jī)型可以減少地埋電纜使用量25%以上，若針對(duì)更大容量的風(fēng)電機(jī)組，箱變采購(gòu)成本還有5%的下降空間。

另外，雙饋三電平風(fēng)電機(jī)組輸出更低的諧波，大幅度改善電能質(zhì)量，提升了并網(wǎng)友好性。從運(yùn)維角度看，由于三電平的變頻方案可以做到0共模電壓，從源頭上扼制共模電壓對(duì)電機(jī)軸承的影響，因此，從根本上消除了電機(jī)軸承被電蝕的風(fēng)險(xiǎn)。

由此不難發(fā)現(xiàn)，雙饋三電平應(yīng)用創(chuàng)新不是一個(gè)單一的事件，而是一個(gè)風(fēng)電場(chǎng)系統(tǒng)工程變革的過(guò)程，涉及到地埋電纜用量、箱變物料成本優(yōu)化和輸變系統(tǒng)效率的持續(xù)改進(jìn)。

不止是客戶，整機(jī)企業(yè)也給予這款新機(jī)型格外的關(guān)注。“基于成熟技術(shù)的應(yīng)用創(chuàng)新，讓人有理由期待雙饋技術(shù)路線還能產(chǎn)生一次生產(chǎn)力變革，進(jìn)而延展雙饋風(fēng)電機(jī)組的效率邊界。”

據(jù)調(diào)研，三電平技術(shù)應(yīng)用于雙饋風(fēng)電機(jī)組在全球還屬首次，它的難度在于對(duì)雙饋三電平變頻器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)復(fù)雜特性的把握、軟硬件的協(xié)同設(shè)計(jì)和系統(tǒng)優(yōu)化。業(yè)內(nèi)資深專家認(rèn)為，“三電平應(yīng)用成功的背后，在于遠(yuǎn)景能源掌握了發(fā)電機(jī)全套設(shè)計(jì)能力，并通過(guò)變壓器及電纜系統(tǒng)的整合來(lái)確保電氣傳動(dòng)鏈系統(tǒng)最優(yōu)設(shè)計(jì)。”

需要補(bǔ)充的是，遠(yuǎn)景能源自主開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)和制造變頻器已有十多年的歷史。正是由于對(duì)變頻器技術(shù)擁有完全的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，整機(jī)開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)才可以根據(jù)新的風(fēng)電機(jī)組特性，在程序設(shè)計(jì)、參數(shù)設(shè)計(jì)等算法開(kāi)發(fā)的核心環(huán)節(jié)進(jìn)行系統(tǒng)整合。

所以，平價(jià)對(duì)高效風(fēng)電機(jī)組產(chǎn)品的剛需，還要看整機(jī)商自主開(kāi)發(fā)與設(shè)計(jì)創(chuàng)新的自我解鎖能力。一位風(fēng)電開(kāi)發(fā)企業(yè)負(fù)責(zé)人評(píng)價(jià)說(shuō)，“在風(fēng)電因政策窗口刺激而開(kāi)發(fā)速度有所加快的情境下，遠(yuǎn)景能源仍然執(zhí)著于通過(guò)產(chǎn)品創(chuàng)新來(lái)探求更低的度電成本，始終把風(fēng)電開(kāi)發(fā)商的未來(lái)風(fēng)險(xiǎn)和收益放在首位，這種持續(xù)為客戶創(chuàng)造價(jià)值的創(chuàng)新精神很可貴!”

更多平價(jià)項(xiàng)目才是春

假若用花開(kāi)比作風(fēng)電平價(jià)項(xiàng)目，那么“一花獨(dú)放不是春，滿園春色才是春”便是當(dāng)下中國(guó)平價(jià)風(fēng)電情境的真實(shí)寫(xiě)照。未來(lái)，更多的平價(jià)風(fēng)電項(xiàng)目落地生根，平價(jià)風(fēng)電的春天才會(huì)真正到來(lái)。

平價(jià)風(fēng)電先行于陸上，細(xì)分場(chǎng)景下遠(yuǎn)景能源的陸上風(fēng)電機(jī)組會(huì)以怎樣的度電成本姿勢(shì)讓平價(jià)風(fēng)電到達(dá)更多地區(qū)?在“三北”地區(qū)，遠(yuǎn)景能源3.4MW、3.6MW、4.3MW中高風(fēng)速、低湍流機(jī)型，其度電成本在0.15~0.25元/千瓦時(shí);在華北、華中、華東地區(qū)，遠(yuǎn)景能源2.5MW、2.65MW、3.0MW低風(fēng)速、低湍流、高剪切機(jī)型，其度電成本在0.28~0.38元/千瓦時(shí);在華南、西南部山地，遠(yuǎn)景能源2.65MW、3.0MW、3.2MW低風(fēng)速、高湍流機(jī)型，其度電成本在0.35~0.45元/千瓦時(shí)。

人們認(rèn)知平價(jià)風(fēng)電是從百萬(wàn)千瓦級(jí)基地項(xiàng)目開(kāi)始的。

以內(nèi)蒙古某130萬(wàn)千瓦基地項(xiàng)目為例，遠(yuǎn)景能源某款機(jī)型滿發(fā)小時(shí)數(shù)為3817小時(shí)，度電成本為0.2009元/千瓦時(shí),資本金內(nèi)部收益率為24.09%。通過(guò)風(fēng)電場(chǎng)尾流優(yōu)化、數(shù)字化風(fēng)電場(chǎng)設(shè)計(jì)技術(shù)，該款機(jī)型的滿發(fā)小時(shí)數(shù)提升到3869小時(shí)，度電成本降低至0.1879元/千瓦時(shí)，資本金內(nèi)部收益率提升至28.02%。

為什么遠(yuǎn)景能源能將平價(jià)風(fēng)電做到這樣的程度?“遠(yuǎn)景能源風(fēng)電機(jī)組全風(fēng)速發(fā)電技術(shù)對(duì)于低度電成本、高資本金內(nèi)部收益率的支撐作用功不可沒(méi)。”遠(yuǎn)景能源風(fēng)電機(jī)組系統(tǒng)工程負(fù)責(zé)人解釋說(shuō)，“從結(jié)果上看，遠(yuǎn)景能源全風(fēng)速發(fā)電技術(shù)不僅可以智能識(shí)別風(fēng)電機(jī)組的葉片結(jié)冰和污染程度，不斷修正葉片氣動(dòng)模型，并且還能通過(guò)自適應(yīng)控制與廣譜IPC，實(shí)現(xiàn)全風(fēng)速發(fā)電量1%~3%的提升。”

當(dāng)然，這也得益于遠(yuǎn)景智能風(fēng)電機(jī)組的高可靠性。

提及風(fēng)電機(jī)組的高可靠性，遠(yuǎn)景能源測(cè)試驗(yàn)證負(fù)責(zé)人強(qiáng)調(diào)說(shuō)，“從機(jī)組高可靠性閉環(huán)驗(yàn)證的角度看，在遠(yuǎn)景能源高保真系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上進(jìn)行的樣機(jī)邊界測(cè)量、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和動(dòng)態(tài)加載系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)達(dá)成了機(jī)組的高可靠性。”

值得一提的是，遠(yuǎn)景能源建立了部件測(cè)試驗(yàn)證內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)，有些測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容高于國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，從設(shè)計(jì)輸入和目標(biāo)風(fēng)況兩個(gè)緯度來(lái)充分驗(yàn)證部件的強(qiáng)度。

另外，遠(yuǎn)景能源的100余臺(tái)深度測(cè)試樣機(jī)覆蓋各種地形風(fēng)況，每臺(tái)測(cè)量樣機(jī)有幾百個(gè)傳感器接入測(cè)量系統(tǒng)，沉淀了各種風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行行為和載荷邊界，形成遠(yuǎn)景能源獨(dú)有的高可靠性設(shè)計(jì)和測(cè)試邊界。

這樣的測(cè)試驗(yàn)證，也從智能風(fēng)電的維度響應(yīng)和支持了平價(jià)風(fēng)電場(chǎng)將平價(jià)進(jìn)行到底。遠(yuǎn)景能源的智能風(fēng)電技術(shù)有四個(gè)非常重要的價(jià)值體現(xiàn)，也就是可以看得見(jiàn)、摸得著的價(jià)值點(diǎn)：當(dāng)風(fēng)電機(jī)組和風(fēng)電場(chǎng)可以在運(yùn)行時(shí)優(yōu)化的，就不要用人工維護(hù);能早期維護(hù)的，不要晚期維修;發(fā)現(xiàn)提升發(fā)電量的機(jī)會(huì)，應(yīng)毫不猶豫地實(shí)現(xiàn);電量、性能和收益透明化。

顯然，這樣的價(jià)值結(jié)構(gòu)支撐和擴(kuò)展了平價(jià)風(fēng)電的發(fā)展空間，更多的平價(jià)項(xiàng)目會(huì)讓平價(jià)風(fēng)電有更美好的明天。因此，人們也更有理由關(guān)注明天的風(fēng)電機(jī)組和今天有何不同?

用進(jìn)化的視角來(lái)看，通常講，風(fēng)電機(jī)組的設(shè)計(jì)基于的是同一標(biāo)準(zhǔn)，但做出來(lái)的產(chǎn)品卻分布到成千上萬(wàn)個(gè)不同的機(jī)位點(diǎn)上，經(jīng)歷不同的地形、氣侯、風(fēng)況，形成的健康曲線也各不相同。請(qǐng)注意，遠(yuǎn)景能源的智能感知技術(shù)能把風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中的健康曲線透明化，再通過(guò)智能干預(yù)來(lái)及時(shí)解決機(jī)組的健康問(wèn)題。實(shí)際上，這是風(fēng)電場(chǎng)智能運(yùn)維進(jìn)化的關(guān)鍵一步。

這一步，也推進(jìn)了風(fēng)電機(jī)組開(kāi)發(fā)與設(shè)計(jì)智能進(jìn)化的閉環(huán)。簡(jiǎn)明點(diǎn)說(shuō)，就是根據(jù)機(jī)組運(yùn)行的特征數(shù)據(jù)，結(jié)合故障樣本回溯到設(shè)計(jì)模型里，用虛擬樣本還原并補(bǔ)充運(yùn)行信息，認(rèn)知問(wèn)題規(guī)律，并通過(guò)可以復(fù)現(xiàn)和模擬關(guān)鍵部件真實(shí)工況的臺(tái)架試驗(yàn)找到問(wèn)題的邊界。正是這些臺(tái)架實(shí)驗(yàn)的標(biāo)定，有效幫助遠(yuǎn)景能源風(fēng)電機(jī)組設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)通過(guò)EnOSTM2.0平臺(tái)實(shí)現(xiàn)問(wèn)題趨勢(shì)及邊界的透明化。

明天的智能風(fēng)電機(jī)組會(huì)像特斯拉汽車(chē)那樣，每年都可以通過(guò)升級(jí)軟件不斷提升性能與安全，不斷使客戶的風(fēng)電資產(chǎn)保值和增值。這樣的機(jī)組，顯然可以幫助風(fēng)電在更多的區(qū)域?qū)崿F(xiàn)平價(jià)。

平價(jià)需要贏得更多發(fā)電權(quán)

正如規(guī)模產(chǎn)生效益一樣，基地項(xiàng)目場(chǎng)景是平價(jià)風(fēng)電的首選，但規(guī)模也有其脆弱的一面，過(guò)去的基地項(xiàng)目已經(jīng)證明了這一點(diǎn)。“理想很豐滿，現(xiàn)實(shí)很骨感”這句令人熟透的話，用來(lái)描述過(guò)去基地項(xiàng)目的現(xiàn)狀也算合適。

歷史能夠用來(lái)啟迪當(dāng)下的基地項(xiàng)目。據(jù)遠(yuǎn)景能源綜合解決方案負(fù)責(zé)人介紹，遠(yuǎn)景能源項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)通過(guò)風(fēng)電場(chǎng)透明化后評(píng)估發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)限電損失、機(jī)組性能損失和故障損失是導(dǎo)致基地項(xiàng)目高比例電量損失的三大成因。

也正因此，這位負(fù)責(zé)人建議業(yè)主在未來(lái)基地項(xiàng)目建設(shè)中，除了要選擇高發(fā)電性能、高可靠性和并網(wǎng)更友好的風(fēng)電機(jī)組外，還可以考慮用發(fā)電側(cè)儲(chǔ)能解決方案來(lái)減少電網(wǎng)限電損失。歸結(jié)到一句話，就是通過(guò)贏得風(fēng)電場(chǎng)更多發(fā)電權(quán)來(lái)保障和提升基地項(xiàng)目的發(fā)電量收益。

對(duì)基地項(xiàng)目來(lái)說(shuō)，需要考慮和解決兩個(gè)現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。

一個(gè)問(wèn)題是，面對(duì)區(qū)域自治下的風(fēng)電基地電網(wǎng)，什么樣的風(fēng)電場(chǎng)能夠支撐發(fā)電權(quán)?遠(yuǎn)景能源用“體格壯、有主見(jiàn)、開(kāi)外掛”的并網(wǎng)技術(shù)，解決基地并網(wǎng)面臨的高電壓穿越與一次調(diào)頻挑戰(zhàn)。

“體格壯，抗擾性強(qiáng)，”遠(yuǎn)景能源并網(wǎng)技術(shù)負(fù)責(zé)人解釋說(shuō)，遠(yuǎn)景能源批量交付的雙饋和全功率兩類機(jī)型具備高電壓穿越認(rèn)證報(bào)告，風(fēng)電場(chǎng)EMS系統(tǒng)一次調(diào)頻性能指標(biāo)優(yōu)于電網(wǎng)要求。

有主見(jiàn)，強(qiáng)調(diào)的是弱網(wǎng)穩(wěn)定性，遠(yuǎn)景能源大基地振蕩監(jiān)測(cè)與智能抑制系統(tǒng)，可以精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)到振蕩并將其消滅在萌芽狀態(tài)。

開(kāi)外掛，就是配備風(fēng)電側(cè)遠(yuǎn)景能源儲(chǔ)能，不僅可提升大基地特高壓利用率，進(jìn)而減少棄風(fēng)，還能提升負(fù)荷中心的調(diào)節(jié)能力，以防范大擾動(dòng)。

舉一個(gè)遠(yuǎn)景能源風(fēng)儲(chǔ)協(xié)同的案例。某40萬(wàn)千瓦風(fēng)電場(chǎng)的24小時(shí)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，加配10%功率的儲(chǔ)能后，風(fēng)儲(chǔ)協(xié)同不僅使月度預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率提升12%，還有效提升風(fēng)電場(chǎng)的頻率適應(yīng)性，增強(qiáng)了電網(wǎng)調(diào)頻能力和穩(wěn)定性。

當(dāng)然，基地項(xiàng)目要贏得更多的發(fā)電權(quán)，還需要風(fēng)電機(jī)組與機(jī)群狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)的支持，以便能夠在享有發(fā)電權(quán)的時(shí)段，讓風(fēng)電場(chǎng)做到全力發(fā)電，實(shí)現(xiàn)風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電收益的最大化。

遠(yuǎn)景能源的風(fēng)電機(jī)組與集群監(jiān)測(cè)系統(tǒng)有兩個(gè)最為顯著的特點(diǎn)，一個(gè)是機(jī)群站端的智能應(yīng)用，簡(jiǎn)單說(shuō)就是風(fēng)電機(jī)組向機(jī)群大腦報(bào)告本機(jī)健康及產(chǎn)能狀況，機(jī)群大腦給出這臺(tái)機(jī)組的最優(yōu)出力規(guī)劃，兩者構(gòu)成了機(jī)群智能運(yùn)行平臺(tái)，做到了電量、性能、收益透明化。

另一個(gè)是風(fēng)電機(jī)組價(jià)值的持續(xù)交付，遠(yuǎn)景能源風(fēng)電機(jī)組智能監(jiān)測(cè)應(yīng)用包括葉片、變槳軸承、主軸承、齒輪箱、偏航、結(jié)構(gòu)及螺栓、電氣、塔筒及基礎(chǔ)等多個(gè)監(jiān)測(cè)應(yīng)用包，這項(xiàng)可持續(xù)升級(jí)的監(jiān)測(cè)應(yīng)用服務(wù)，保障了風(fēng)電場(chǎng)的持續(xù)安全健康運(yùn)行。

舉個(gè)葉片應(yīng)用包的例子，比如凈空監(jiān)測(cè)，當(dāng)風(fēng)速變化時(shí)，因?yàn)榕ぞ氐淖兓瘜?dǎo)致葉片凈空也在變化，當(dāng)葉片與塔筒的凈空距離接近5米時(shí)，風(fēng)電機(jī)組進(jìn)入報(bào)警狀態(tài)，這時(shí)整個(gè)控制策略自適應(yīng)地發(fā)生了變化：三支葉片開(kāi)始進(jìn)行不對(duì)稱變槳卸載，把凈空又拉回到5米以上的安全距離。

遠(yuǎn)景能源風(fēng)電機(jī)組智能監(jiān)測(cè)應(yīng)用價(jià)值的持續(xù)交付，也讓基地風(fēng)電場(chǎng)贏得更多發(fā)電權(quán)有了底氣。