1、 海上風電技術在中國的進化和發展張啟應/QIYING ZHANG明陽智慧執行總裁兼首席技術官PRESIDENT&CTO of MINGYANG SMART ENERGY GROUP LIMTEDEvolution and development of offshore wind power technology in ChinaHUMAN EVOLUTION物 競 天 擇,適 者 生 存!Only the fittest can survive!The Nature of TechnologyW.Brian Arthur技術的本質及進化機制,猶如自然界的生物進化,通過不斷的“組合”和“迭代”,
2、適應環境,形成新的技術與創新經濟,驅動整個社會的不斷發展。TECHNOLOGY EVOLUTION海上風電技術在中國的進化和發展 中國特定適應環境 臺風Section 1Specific adaptive environment in China-Typhoon海上風電場依托臺風大數據平臺Typhoon big-data platform for offshore wind farm名稱時間等級風速m/s氣壓hPa距離km威馬遜Jul-141760920123.0海鷗Sep-141340960133.8彩虹Oct-15155094051.3莎莉嘉Oct-161445950255.4天鴿Aug-
3、171548945159.3帕卡Aug-171233978174.7卡努Oct-17144295541.1山竹Sep-181548945111.4海上風電場依托臺風氣象數字化平臺Typhoon meteorological digital platform for offshore wind farm海上風機環境適應性-珠海桂山數字化分析Environmental adaption of offshore wind turbine-Zhuhai Guishan digital analysis珠海桂山最大平均風速(m/s)最大風向偏轉(deg)30s10min30s10min13#47.624
4、3.528.577.8814#49.7243.767.947.1129#49.2344.9910.808.76海上機組,位于臺風前進路線右側,距臺風最近處靠近風眼中心附近,風速呈弱“M”型,30s最大風速達49.72m/s,風向沿順時針偏轉,偏轉角度約140沿海機組,位于臺風前進路線右側,距臺風最近處靠近臺風外圍區域,風速呈單峰型,由于地形影響,30s最大風速達64.21m/s,風向沿順時針偏轉,偏轉角度約90汕尾南寮最大平均風速(m/s)最大風向偏轉(deg)30s10min30s10min14#57.8549.6916.688.9915#58.3848.9922.409.4718#64.2
5、154.3328.497.081min海上數據1min沿海數據海上湍流強度分布圖海上觀測期間陣風系數隨風速變化沿海觀測期間陣風系數隨風速變化臺風影響期間海上湍流強度遠低于沿海;且海上陣風系數隨風速增長呈上翹趨勢,總體小于1.3沿海湍流強度分布圖廣東海上廣東陸上海上風機抗臺風設計Anti-typhoon design of offshore wind turbines主動偏航:Back-up后備電源方案,主動偏航控制,實現實時對風被動偏航:SmartYaw被動偏航控制,自由隨風偏航海上風機抗臺風設計Anti-typhoon design of offshore wind turbines奧迪之父
6、 奧古斯特霍希:創新是什么?Innovation heisst neue Wege gehen!超緊湊風機設計下風向兩葉片風機設計海上風電技術在中國的進化和發展 中國特定適應環境 風速Section 2Specific adaptive environment in China-wind speed海上風電場低風速區域Low wind speed region of offshore wind farm名稱風速區間m/s山東沿海78江浙沿海78福建海域810粵東沿海7.58.5粵西沿海6.57.5中尺度數據地形降尺度測風塔數據修正虛擬測風塔數據基于中尺度降尺度的虛擬測風塔技術Virtual a
7、nemometer tower technology based on mesoscale downscaling技術與理念的創新,不斷推動海上風電機組向更長葉片、更大容量、更高效率發展Factor 26 in revenue per turbine!收益增加26倍!Bigger,Cheaper,Greener.更大、更便宜、更綠色。風機設計路線的進化過程Evolution of wind turbine design route上世紀80年代初 雙饋發電機在風電發電機組開始應用,實現了機組發電效率的大幅提升。上世紀90年代初 為了避免齒輪箱頻發的故障,采用永磁同步發電機的直驅風電機組應運而生
8、。上世紀90年代中期 基于更好的并網性能與更高的發電效率,半直驅風電機組開始投入市場運行。2000年以后 從WWD1.0機組的批量化投入到Multibrid M5000機組的高可靠運行,緊湊型半直驅機型以其高可靠、高效率、便捷的運輸和吊裝特性成為最佳的技術選擇。直驅傳動增速傳動半直驅傳動緊湊型半直驅傳動風機傳動鏈的進化過程Evolution of transmission chain MySE齒輪箱航空發動機齒輪箱高效/High efficiency風機設計路線的Evolution of wind turbine design characteristic高可靠/High reliabilit
9、y控制技術的進化過程Evolution of control technology 早期的簡易控制,定PI控制。依據不同風場的風況、環境條件,自適應調整控制策略參數。依據葉片氣動模型,運行參數,利用等效風觀測器的基于模型控制技術。智能控制技術Smart control technology機器學習深度尋優控制技術機組最優參數自適應控制主動偏航尾流控制Intelligent network control for offshore wind farm 海上風電技術在中國的進化和發展 中國特定適應環境 水文地質Section 3Specific adaptive environment in Ch
10、ina-hydrogeology中國海床地質條件挑戰Challenges from seabed geology in China歐洲北海在挪威海域由于山脊的存在,靠近挪威附近海域水深超過100m,而我國陽江附近海域水深變化相對比較平坦,近海區域在1040m之間。中國海床地質條件挑戰Challenges from seabed geology in China挪威海岸地質水文示意圖廣東陽江海岸地質水文示意圖山體陡峭,近岸5公里水深超100m山體較平緩,近岸10公里水深約1040m,且存在基巖地質海上基礎形式的進化過程Evolution of offshore foundation formSm
11、art/智能Robot/機器人Bigger/更大Monopile/單樁式基礎Floating in Shallow Water/適應淺水區漂浮式基礎Evolution/進化Demand/需求 Longer/更長未來已來The future is coming海上風電技術在中國的進化和發展Evolution and development of offshore wind power technology in China技術驅動經濟,經濟反哺技術海上風電技術在中國的進化和發展Evolution and development of offshore wind power technology in ChinaTHANK YOUMake a better planet for you and your children.綠色能源 普惠全球