中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：科技決定能源的未來(lái)，科技創(chuàng)造未來(lái)的能源。作為關(guān)乎國(guó)計(jì)民生的能源行業(yè)，更需要科學(xué)創(chuàng)新的推動(dòng)和引領(lǐng)。
近日，國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家能源局下發(fā)了《能源技術(shù)革命創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃（2016~2030年）》（以下簡(jiǎn)稱《行動(dòng)計(jì)劃》）。
在廈門(mén)大學(xué)能源協(xié)同創(chuàng)新中心主任林伯強(qiáng)看來(lái)，《行動(dòng)計(jì)劃》為我國(guó)風(fēng)電領(lǐng)域能源技術(shù)革命創(chuàng)新指出了存在的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題和破解途徑，這對(duì)于我國(guó)風(fēng)電行業(yè)技術(shù)革命將產(chǎn)生潛移默化的推動(dòng)作用。
陸上風(fēng)電技術(shù)達(dá)世界先進(jìn)水平
我國(guó)對(duì)世界承諾，到2030年單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放比2005年下降60%~65%、非化石能源占一次能源消費(fèi)比重達(dá)到20%左右、二氧化碳排放2030年左右達(dá)到峰值。
據(jù)測(cè)算，如要兌現(xiàn)上述承諾，在“十三五”期間，我國(guó)風(fēng)電累計(jì)并網(wǎng)裝機(jī)容量至少應(yīng)達(dá)到2.5億千瓦，這無(wú)疑對(duì)風(fēng)電技術(shù)創(chuàng)新提出了更高的要求。
事實(shí)上，近年來(lái)我國(guó)能源科技創(chuàng)新能力取得了長(zhǎng)足進(jìn)步。目前我國(guó)陸上風(fēng)電技術(shù)已經(jīng)達(dá)到世界先進(jìn)水平。
國(guó)內(nèi)一批企業(yè)通過(guò)技術(shù)引進(jìn)、消化吸收、聯(lián)合設(shè)計(jì)以及自主研發(fā)等方式，目前1.5兆瓦和2兆瓦機(jī)組整機(jī)設(shè)計(jì)技術(shù)及配套件供應(yīng)已相對(duì)成熟，成為我國(guó)內(nèi)陸風(fēng)電機(jī)組的主流機(jī)型，2兆瓦機(jī)組的新增裝機(jī)容量逐年提高，風(fēng)機(jī)大型化趨勢(shì)日益明顯。
與此同時(shí)，一些風(fēng)電企業(yè)結(jié)合我國(guó)氣候和風(fēng)資源等特征自主研發(fā)出與之相對(duì)應(yīng)的風(fēng)電機(jī)組。例如，明陽(yáng)風(fēng)電集團(tuán)生產(chǎn)的1.5兆瓦抗臺(tái)風(fēng)型風(fēng)機(jī)是專為中國(guó)南方多臺(tái)風(fēng)地區(qū)設(shè)計(jì)的機(jī)型，具有極強(qiáng)的抗臺(tái)風(fēng)性能，其還針對(duì)西南地區(qū)高原高海拔、高陽(yáng)光輻射以及凝露等氣候特點(diǎn)，研發(fā)出的高原型低風(fēng)速風(fēng)電機(jī)組等等。此外，目前我國(guó)還從葉片設(shè)計(jì)、傳動(dòng)鏈布置形式、塔筒結(jié)構(gòu)、控制系統(tǒng)等方面推出了許多新的個(gè)性化技術(shù)。
對(duì)于風(fēng)電技術(shù)未來(lái)的發(fā)展戰(zhàn)略，《行動(dòng)計(jì)劃》明確指出將大力發(fā)展大型風(fēng)電關(guān)鍵設(shè)備。
具體來(lái)說(shuō)，在未來(lái)一段時(shí)間我國(guó)將重點(diǎn)對(duì)10兆瓦級(jí)及以上風(fēng)電機(jī)組，以及100米級(jí)及以上風(fēng)電葉片、10兆瓦級(jí)及以上風(fēng)電機(jī)組變流器和高可靠、低成本大容量超導(dǎo)風(fēng)力發(fā)電機(jī)等方面開(kāi)展研發(fā)與攻關(guān)。
在業(yè)內(nèi)相關(guān)專家看來(lái)，目前我國(guó)正處于由風(fēng)電大國(guó)向風(fēng)電強(qiáng)國(guó)轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵期，這要求在風(fēng)資源的有效利用和大功率風(fēng)電機(jī)組研發(fā)、風(fēng)電機(jī)組設(shè)計(jì)制造以及相關(guān)配套件等核心技術(shù)上必須有所突破。隨著風(fēng)電機(jī)組制造技術(shù)的日臻完善，風(fēng)電行業(yè)對(duì)風(fēng)能利用率的整體要求也隨著水漲船高，而整機(jī)大型化必然成為今后發(fā)展的趨勢(shì)之一。以往經(jīng)驗(yàn)表明，大型風(fēng)電機(jī)組在降低投資成本、提高發(fā)電量以及有效降低運(yùn)維成本上的優(yōu)勢(shì)已經(jīng)日益凸顯。令人欣喜的是，近年來(lái)我國(guó)風(fēng)電企業(yè)在核心技術(shù)的掌握上取得了不小的進(jìn)步，而且部分關(guān)鍵技術(shù)已經(jīng)走到了全球前列。此次《行動(dòng)計(jì)劃》再次為我國(guó)未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)風(fēng)電行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新上指明了方向。
海上風(fēng)電技術(shù)攻關(guān)有序推進(jìn)
相較陸上風(fēng)電技術(shù)水平，我國(guó)海上風(fēng)電技術(shù)攻關(guān)及示范目前也在有序推進(jìn)，在近幾年也取得了相應(yīng)的進(jìn)展。
據(jù)風(fēng)能協(xié)會(huì)《報(bào)告》顯示，截至2015年底我國(guó)已建成的海上風(fēng)電項(xiàng)目裝機(jī)容量共計(jì)1014.68兆瓦。在所有吊裝的海上風(fēng)電機(jī)組中，目前單機(jī)容量最大的是6兆瓦機(jī)組,除了原有聯(lián)合動(dòng)力和明陽(yáng)風(fēng)電的產(chǎn)品，金風(fēng)科技在2015年新增吊裝一臺(tái)6兆瓦機(jī)組。其次以單機(jī)容量4兆瓦機(jī)組最多，約占海上裝機(jī)容量的34.69%，海上風(fēng)機(jī)大型化趨勢(shì)日益顯現(xiàn)。
中國(guó)可再生學(xué)會(huì)風(fēng)能委員會(huì)秘書(shū)長(zhǎng)秦海巖認(rèn)為，海上風(fēng)電代表著風(fēng)電技術(shù)領(lǐng)域的前沿和制高點(diǎn)，加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新，正是降低風(fēng)力發(fā)電成本的重要驅(qū)動(dòng)力。比如可靠性和產(chǎn)量更高的大型機(jī)組的設(shè)計(jì)和應(yīng)用，更合理的風(fēng)場(chǎng)布局設(shè)計(jì)以及智能化控制技術(shù)的發(fā)展等都為海上風(fēng)電的降本提供了現(xiàn)實(shí)可能性。對(duì)于海上風(fēng)電未來(lái)發(fā)展方向，此次《行動(dòng)計(jì)劃》明確指出，我國(guó)未來(lái)將深入開(kāi)展海上典型風(fēng)資源特性與風(fēng)能吸收方法研究，自主開(kāi)發(fā)海上風(fēng)資源評(píng)估系統(tǒng)。另外，需在遠(yuǎn)海風(fēng)電場(chǎng)設(shè)計(jì)和建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)上有所突破，并研制出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的10兆瓦級(jí)及以上海上風(fēng)電機(jī)組和相關(guān)配套部件。
其中，重點(diǎn)工作分別為遠(yuǎn)海大型風(fēng)電系統(tǒng)建設(shè)、基于大數(shù)據(jù)和云計(jì)算的風(fēng)電場(chǎng)集群運(yùn)控并網(wǎng)系統(tǒng)。具體來(lái)說(shuō)，在遠(yuǎn)海大型風(fēng)電系統(tǒng)建設(shè)上，研究重點(diǎn)將落在遠(yuǎn)海大型風(fēng)電場(chǎng)設(shè)計(jì)建設(shè)、適用于深水區(qū)的大容量風(fēng)電機(jī)組漂浮式基礎(chǔ)、遠(yuǎn)海風(fēng)電場(chǎng)輸電，以及海上風(fēng)力發(fā)電運(yùn)輸、施工、運(yùn)維成套設(shè)備等方面。
在大數(shù)據(jù)和云計(jì)算風(fēng)電場(chǎng)集群運(yùn)控并網(wǎng)系統(tǒng)研究上，將重點(diǎn)在典型風(fēng)資源特性研究與評(píng)估、基于大數(shù)據(jù)大型海上風(fēng)電基地群控、風(fēng)電場(chǎng)群優(yōu)化協(xié)調(diào)控制和智能化運(yùn)維、海上風(fēng)電場(chǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)及智能診斷技術(shù)裝備等方面開(kāi)展研發(fā)與攻關(guān)。
另外，值得關(guān)注的是此次《行動(dòng)計(jì)劃》還提及研究適用于200~300米高度的大型風(fēng)電系統(tǒng)成套技術(shù)，開(kāi)展大型高空風(fēng)電機(jī)組關(guān)鍵技術(shù)研究，研發(fā)100米級(jí)及以上風(fēng)電葉片，實(shí)現(xiàn)200~300米高空風(fēng)力發(fā)電推廣應(yīng)用。路線圖在對(duì)行動(dòng)計(jì)劃提出技術(shù)方向進(jìn)行細(xì)化的同時(shí)，還提出到2020年形成200~300米高空風(fēng)力發(fā)電成套技術(shù)，并與2030年獲得實(shí)際應(yīng)用并推廣。
