明阳智能首席技术官张启应:理念转变与否决定能源转型能走多远

张启应认为,新能源不仅是能源,更是一种理念,关乎每个人如何理解自己的生活。当全体社会成员为多用绿色电力实现绿色生产和生活而感到自豪时,各方将会用更加包容的心态看待新能源产业的发展,能源转型才能走得更远。

受访嘉宾:张启应
明阳智慧能源集团股份公司执行总裁兼首席技术官

文 / 夏云峰

张启应认为,新能源不仅是能源,更是一种理念,关乎每个人如何理解自己的生活。当全体社会成员为多用绿色电力实现绿色生产和生活而感到自豪时,各方将会用更加包容的心态看待新能源产业的发展,能源转型才能走得更远。

 

《风能》:今年的风能大会将主题定为“风能的数字化时代”,业内也都在提智能化,您如何理解这个概念的实质?明阳智能做了哪些工作?

 

张启应:现在,很多人都在提大数据,企业也标榜自己如何运用大数据技术提升机组和运维的智能化水平。然而,有多少人真正理解了大数据?数据量大,就是大数据吗?不可否认的是,数字化是未来的发展趋势之一,但它的关键在于谁能够真正理解并运用好它。当然,对于大数据,我们不能等相关理论非常成熟了才去用它,只有边研究边应用,才能明白其中的道理。

 

明阳智能对此做了很多探索,在今年的风能展上,我们的参展主题就是“融动自然 感知未来”,体现着智能化的理念。我们通过算法,把人的思维方式通过程序写进了控制策略中,让机组真正能够感知外界,这确实可以让机组的表现和运维的效率表现得更好。

 

在这方面,我们有很多经典的案例。比如对于大数据,我们做了两方面的工作,一是实现基于状态的运维,二是通过大数据找到机组表现不好的原因,这是通过正向演绎无法得出来的。这是什么意思呢?对于每台机组,设计和制造都是一样的,但是它们在实际投运后的性能表现却千差万别。为什么?因为影响因素实在太多了。比如,某些地方可能空气很差,灰尘多。这些灰尘落到叶片上,会影响气动性能。只有通过大数据,借助科学的统计,才能知道这些变化。这样,一方面让发电量提升了,另一方面则降低了运维成本,可以有效降低度电成本。

 

《风能》:在全球风电CTO论坛的演讲中,您提出新能源既是能源,也是一种理念,我们该如何理解这一提法?

 

张启应:从某种意义上来说,新能源不仅是能源,它也是一种理念、技术、生活。为什么要有新能源?现在的能源系统是高碳的,新能源是一种理念,关乎每个人如何理解自己的生活。未来,大家会为出行用了绿色电力而感到光荣和自豪。可能价格会高点,但这是一项有益的事情,为了地球,为了人类,大家愿意多付出一些成本,这其实就是一种理念。对于很多事物,并不是你不愿意用,而是没有这个习惯和理念。对于新能源,一定要融入到我们的理念中去。只有这样,当看到风电机组时,我们才会采用一种包容的态度。它可能存在一些不足,但它在不断产生绿色电力,不断减少二氧化碳的排放,为人类共同的未来做出贡献。为什么我们对待孩子很包容?因为他是未来,是希望。所以,理念非常重要。有了理念,再与技术创新结合起来,新能源产业以及全球能源转型才能够走得更远。

 

因此,我呼吁大家更多地从文化、教育、理念入手,把新能源注入到我们这一代和下一代的血液中。通过大家的努力,不断地去接受技术,创造技术,迎接一个更清洁、更美好的明天。

 

明阳智能为此也带头做了一些事情。在今年启动的首批自愿认购绿证交易中,我们成为申请购买绿证数量最大的单位,共购买了超过1200万千瓦时的绿证,从而实现2016年明阳工业园100%绿色电力消费。我们希望通过这一举动,带动更多人来使用绿色电力,使绿色生产、绿色生活的理念真正深入人心。

 

《风能》:在促使这种理念落地的过程中,政府部门无疑是主要的推动者和实践者。当前,政府部门在这方面亟需做好的事情是什么?

 

张启应:能源系统是一个非常复杂的综合性系统,我们不能将风电、光伏、水电等割裂开来。各种能源产业都有自己的利益,牵涉到众多的人和企业。当某个产业的规模很小时,没人关注它,矛盾也不会爆发出来。而当它不断壮大后,如何协调各方的利益就变得十分关键。其中非常重要的一点是,国家必须表明自己的决心,比如释放出坚持走绿色发展道路的强烈信号,这也是一种理念的转变。

 

在这方面,国家实际上已经做了很多工作,承诺到2020年使非化石能源占一次能源消费的比重达到15%,到2030年进一步提高到20%,并采取了多种措施推动新能源的发展。比如,国家能源局此前已经启动风电平价上网示范工作,力推风电成本下降。或许有人会说,这些项目不一定能够成功,并且它们也不具有代表性,但我认为无论是成功还是失败,这都是一件非常好的事情。即使示范项目不成功,其他项目未来也会成功,这个趋势不可逆转。我们应该鼓励这些做法,通过技术和管理的进步、理念的改变,让新能源比传统能源,一要更干净,二要更便宜。做到这一点,将对人类的发展具有划时代的意义。

 

当然,仅就目前的情况而言,这方面的工作并非已经尽善尽美了。例如,对于目前业内较为关注的分散式风电,国家还需要出台更多配套的可操作性政策,这同样体现的是国家的决心。分散式风电在德国等国家已经是非常成熟的开发模式,在我国仍然面临着土地产权、审批等环节的诸多难题,它能走多远,还要看能不能解决好这些问题。

 

《风能》:您刚才提到,除了理念,技术创新也是必不可少的。那么,未来风电技术最有可能在哪些方面实现突破?

 

张启应:我们一直在说,技术突破,永无止境。如果有一面镜子能让我们在5年前看到今天的话,相信大家都会说,真是难以置信。站在今天看未来5年,风电技术一定还有许多可以突破的地方。

 

具体而言,叶片技术还有很大的发展空间。5年前,风轮直径只有100米,现在达到了150米,但是控制部分的成本没有增加太多,发电量则增加了一倍。将来会不会保持这种趋势?答案是肯定的。在未来的10年里,叶片会越来越长,很多新翼型会被开发出来,更多类似碳纤维的新材料将被应用在叶片中,分段叶片技术逐步走向成熟,这些都会提升叶片的制造效率和捕风能力。

 

传动链技术也有望实现突破。双馈和直驱技术发展到今天,已经十分成熟,但它们也有各自的优缺点,我们需要找到一条新的技术路径。明阳智能对此有着自己的理解。众所周知,我们走的是半直驱传动技术路线。这种传动链采用两级行星低传动比齿轮箱与中速永磁发电机,大幅提升了效率和可靠性。我们所使用的中速齿轮箱和中速永磁发电机组成的发电单元,效率比双馈和直驱高出10%。同时,由于传递路径短,齿轮箱和发电机的外壁又是快速的载荷传递路径,体现了共享的理念,所以,整个传动链的重量比传统的轻30%以上。

 

整机方面,控制策略的智能化是未来的重点发展方向,依托数字化技术,运用大数据等手段,通过不断优化和迭代,会有效提升转化效率。此外,随着机位点越来越靠近居民点,机组运行必须是安静的,所以降噪技术也要实现突破。目前,我们正在进行相关探索,比如运用从猫头鹰翅膀羽毛特征中获得的灵感,在叶片上设计了锯齿状的尾翼,它是经过数字模拟的,并在实验室中进行了严格测试,显示出良好的降噪效果。

 

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