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訪談丨王曉宇：創新驅動助推風電平價上網

發布日期：2017-07-05 來源：中國電力新聞網 瀏覽次數：443

創新驅動助推風電平價上網

———訪遠景能源副總經理王曉宇博士

中國電力報中電新聞網記者張棟鈞

　　為引導和促進可再生能源產業持續健康發展，提高風電的市場競爭力，國家能源局近日印發《關于開展風電平價上網示范項目的通知》推動實現風電在發電側平價上網，擬在全國范圍內開展風電平價上網示范工作。

　　對此，多位業內人士指出，通過示范項目建設論證風電平價上網的可行性，雖可為實現2020年風電平價上網的目標鋪路，但目前風電平價上網仍存在諸多問題亟待解決。

　　那么風電成本究竟還有多少下降的空間？離平價上網之路還有多遠要走？記者帶著這些問題，近日專訪了遠景能源副總經理王曉宇博士。

　　　 風電成本尚有很大的下降空間

　　中國電力報：現在風電面臨著非常迫切的成本下降壓力，您如何看待這樣的壓力？

　　王曉宇：這是一個行業上下最為關注的問題。從歷史上來看，風電的度電成本一直低于光伏，但是最近幾年光伏的度電成本也正在呈現快速下降的趨勢。但我覺得，風電成本還有很大的下降空間。首先，和很多成熟行業的技術應用相比，風電技術進步尚有很大的提升空間，其他領域的先進技術在風電行業的應用可以帶來風電成本的下降。比如風變幻的規律也可以被機器的算法來學習，這給風電帶來的價值是難以想象的。正是洞察到了這一點，遠景開發了“基于機艙雷達的智能控制”技術和精確的激光雷達仿真模型，并將其結合到風機控制系統的開發過程中，以使控制系統的仿真更加接近真實環境，以此降低風機轉速波動和疲勞載荷以及減少偏航誤差，提高風機的發電性能和風場的整場發電收益。

　　另外，風能利用效率的提升非常可觀。2010年在談82米直徑風輪的時候，已覺得這是很大的風輪直徑了。而隨著智能控制技術進步，風輪直徑越來越大，比如2.2兆瓦功率的風機其風輪直徑達到131米。顯然，這大幅度提升了風能效率。

　　近兩年遠景在推出符合市場需求的高塔筒、大風輪整機產品同時，也在風電技術基礎理論研究取得突破。比如葉片，葉片技術是風電技術中非常重要的環節，也是把風能轉化成機械能的核心部件。專業人士知道，目前葉片氣動性能分析還是基于格朗特在1935年為研究旋翼直升機應用所提出的葉素動量理論，簡單說就是把風輪平面簡化成一個能量盤，其簡化過程是二維的。可是，很多科技文獻和大量的驗證結果已表明，在葉尖速比較低時，格朗特理論模型尚能符合風洞實驗結果，但葉尖速比較高時，它卻不能真實地體現風輪在流場中的氣流形態。為解決這一技術問題，遠景在科羅拉多成立空氣動力學與氣象研究中心，開創性地采用三維設計方法，對葉片的8個剖面做了詳盡分析，大幅降低了葉片的疲勞載荷，提升了年發電量。

　　解決風電消納問題是平價上網的基礎

　　中國電力報：在風電發電側平價上網以及各種能源形式的高效利用上，人們對能源互聯網有所期待，對此您怎么看？

　　王曉宇：風電發電側平價上網在技術上應有所準備，但我認為更重要的是市場化的機制建設。也就是說，風電平價上網必須用市場化的手段來解決電力交易的問題。

　　風電的平價上網試點也是建立在全額消納基礎上的。無論是光伏遵循摩爾定律實現成本下跌，還是風電依靠更大的風輪直徑提高利用小時數，所發電量都要被電網全額收購，才能讓投資企業得到充分回報。如果限電率超過一定水平，或者上網電價達不到標桿電價水平，都會讓投資企業受到損失。

　　所謂的能源互聯網也好，第三次這個工業革命也罷，其實是一種信息化的能源革命，技術層面上的智能化更為重要，其挑戰也就在這里。就風電而言，風電要高比例進入電網系統還須解決其間歇性、分布式和波動性這三大問題。為此，遠景致力于布局能源物聯網平臺EnOS，以此協調能源系統的各個元素，實現美好能源世界的愿景，但這一切取決于行業技術進步，遠景愿與為能源轉型付出努力的人們一起推進技術一路向前，生生不息。

　　高塔筒技術將開啟低風速開發新里程

　　中國電力報：風電可開發的風速已經下探到5米/秒了，風電開發的極限風速在哪里？未來兩年，哪些技術會對風電開發產生較大的影響？

　　王曉宇：風電開發風速下探到5米/秒已是事實，也沒有必要說風電可開發的風速一直是線性往下走。如果要說風電開發的極限風速，如果沒有出現更大的技術突破，我認為4.7~4.8米/秒可能是一段時間的一個極限。因為，風能蘊含的能量就像采油一樣，當地下油層越來越貧瘠時，就意味著更高的采油成本少，那么風速越來越低之后，就要用更高技術和材料成本去挖掘捕獲風能蘊含的能量，這是風電開發的經濟性問題。但值得注意的是，風電可開發的風速即便下探0.1米/秒，這也會帶來可觀的風能開發量。基于此，遠景開發高塔筒智能控制技術，用技術的力量推進更低風速區域的風資源利用。比如同一點位，在80米高度測風，其年均風速僅為4米/秒左右，而向上140米測風，其年均風速可達到6米/秒。據遠景格林云平臺測算，140米以上高度風速大于5.5米/秒的區域占國土面積的70%，預期發電小時數超過2200小時。考慮限制因素后，風電可開發容量超過88.2億千瓦。

　　遠景在國內已有批量的“120米、140米全鋼柔性塔筒技術”實際項目應用，那么高塔筒會帶來怎樣的實際收益呢？全鋼塔筒高度從90米到120米，可提升發電小時數近300小時，從120米再到140米，其發電小時數超過250小時。點擊查看源網頁

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