把自己定位為一家技術(shù)公司的遠(yuǎn)景能源，2014年成為中國海上風(fēng)電最大的整機(jī)供應(yīng)商，2015年在手訂單表明這家公司的“海上智能風(fēng)機(jī)”仍是海上風(fēng)電投資商看好的海上機(jī)型——遠(yuǎn)景憑什么？
把自己定位為一家技術(shù)公司的遠(yuǎn)景能源，2014年成為中國海上風(fēng)電最大的整機(jī)供應(yīng)商，2015年在手訂單表明這家公司的“海上智能風(fēng)機(jī)”仍是海上風(fēng)電投資商看好的海上機(jī)型——遠(yuǎn)景憑什么？
受訪嘉賓：Anders
遠(yuǎn)景丹麥創(chuàng)新中心研發(fā)總監(jiān)
《風(fēng)能》：近兩年，中國海上風(fēng)電提速，投運(yùn)中的海上風(fēng)電場受到業(yè)內(nèi)外關(guān)注，但相關(guān)方不太情愿對外透露這方面的數(shù)據(jù)，這折射出中國風(fēng)電的開放程度不夠。您能否從整機(jī)商的角度，分享遠(yuǎn)景“4MW海上智能風(fēng)機(jī)”的運(yùn)行數(shù)據(jù)？
Anders：2015年4月至11月，32臺遠(yuǎn)景“4MW海上智能風(fēng)機(jī)”在如東海上風(fēng)電項(xiàng)目的平均可利用率已超過99%，整場平均故障間隔時間（MTBT）超過2000小時，平均故障檢修時間（MTBR）為2000小時以上。可以說，可靠性數(shù)據(jù)已經(jīng)和目前歐洲頂級海上風(fēng)電場在一個水平線上。
《風(fēng)能》：海上風(fēng)電機(jī)組的可靠性是業(yè)主最為看重的方面，從更廣泛的層面看，人們可能想從中了解得更多。請問基于哪些要素使遠(yuǎn)景能源的4MW海上機(jī)型達(dá)到了和歐洲頂級海上風(fēng)電場的水平？
Anders：在自主設(shè)計(jì)海上大功率“智能風(fēng)機(jī)”方面的技術(shù)優(yōu)勢，使遠(yuǎn)景能源具有很強(qiáng)的海上機(jī)型優(yōu)化及工程服務(wù)能力。原因也很簡單，唯有自主設(shè)計(jì)才能讓機(jī)型及運(yùn)行優(yōu)化更有針對性、更有效率和更低的度電成本。
遠(yuǎn)景能源完全自主設(shè)計(jì)海上大功率“智能風(fēng)機(jī)”源于強(qiáng)大的技術(shù)研發(fā)基因，近幾年率先在全球推出低風(fēng)速“智能風(fēng)機(jī)”、智慧風(fēng)場、格林云平臺、海上“智能風(fēng)機(jī)”、全生命周期風(fēng)電場解決方案，促進(jìn)了產(chǎn)業(yè)的理性繁榮。
在遠(yuǎn)景能源內(nèi)部認(rèn)同這樣一個觀點(diǎn)，那就是創(chuàng)新不能等、挑戰(zhàn)不能停，也正是這樣的緊迫感和濃厚的技術(shù)氛圍，培育了公司對海上風(fēng)電產(chǎn)品的洞察力和價值發(fā)現(xiàn)，并貫穿到從概念設(shè)計(jì)到產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)的全過程。
實(shí)際上，幾年前遠(yuǎn)景能源就開始了“海上智能風(fēng)機(jī)”的研發(fā)工作，歷經(jīng)1.5MW、2.5MW、3.6MW和4.XMW等海上智能機(jī)型平臺的修煉，實(shí)際批量運(yùn)行業(yè)績更是表明遠(yuǎn)景“4MW海上智能風(fēng)機(jī)”是一款具有很高可靠性和經(jīng)濟(jì)性的機(jī)型，符合遠(yuǎn)景能源持續(xù)降低海上度電成本的技術(shù)理念。
《風(fēng)能》:您能否結(jié)合如東海上風(fēng)電場項(xiàng)目運(yùn)行實(shí)際，談?wù)勥h(yuǎn)景4MW海上智能風(fēng)機(jī)的特點(diǎn)或亮點(diǎn)？
Anders：可以說，遠(yuǎn)景“4MW海上智能風(fēng)機(jī)”有三大技術(shù)亮點(diǎn)：一是運(yùn)行可靠性。這款機(jī)型的運(yùn)行可靠性是由可靠性設(shè)計(jì)決定的。在可靠性設(shè)計(jì)上，遠(yuǎn)景全球研發(fā)團(tuán)隊(duì)遍訪歐洲上千例海上風(fēng)電失效案例，保證已有失效模式不會在遠(yuǎn)景大功率“海上智能風(fēng)機(jī)”上發(fā)生。此外，針對“海上風(fēng)機(jī)”高可靠性的要求，遠(yuǎn)景全球研發(fā)團(tuán)隊(duì)定義了高可靠性指標(biāo)，并將其分配到零部件級，做到在基因?qū)用姹Ｕ蠙C(jī)型的設(shè)計(jì)可靠性。從實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)來看，通過風(fēng)電機(jī)組適應(yīng)性控制策略優(yōu)化，這款機(jī)型正逐步實(shí)現(xiàn)歐洲頂級海上風(fēng)電場平均故障檢修時間2000小時的高可靠性指標(biāo)。
也正是可靠性指標(biāo)的持續(xù)提升，有效保障了機(jī)組優(yōu)異的發(fā)電性能。今年9月29日，臺風(fēng)“杜鵑”在我國福建沿海登陸，受此影響，江蘇如東地區(qū)風(fēng)力好于往日，當(dāng)天遠(yuǎn)景“4MW海上智能風(fēng)機(jī)”整場發(fā)電小時達(dá)到23.6小時，排名首位。11月27日，寒潮來臨，當(dāng)日遠(yuǎn)景“4MW海上智能風(fēng)機(jī)”發(fā)電小時數(shù)為23.84小時，排名第一，且所有機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)定，均無故障。
二是智能化控制。遠(yuǎn)景“4MW海上智能風(fēng)機(jī)”通過使用數(shù)據(jù)洞察到兩個問題，一個是風(fēng)正在做什么，另一個是下一步風(fēng)還要干什么，從而能夠準(zhǔn)確地感知自身的狀態(tài)和外部環(huán)境條件，通過控制策略優(yōu)化和運(yùn)行方式調(diào)整使其始終運(yùn)行在最佳工況點(diǎn)。針對海上風(fēng)況特點(diǎn)，遠(yuǎn)景全球研發(fā)團(tuán)隊(duì)開發(fā)了大風(fēng)輪的載荷優(yōu)化算法、基于疲勞壽命的優(yōu)化運(yùn)行算法、發(fā)電量自動尋優(yōu)算法，并為這款機(jī)型匹配了整機(jī)振動模態(tài)測量、整機(jī)載荷測量以及齒輪箱和主軸承載荷、激光測風(fēng)、葉片變形測量等先進(jìn)的狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，使機(jī)組整體運(yùn)行優(yōu)化和子系統(tǒng)部件的智能化故障診斷與預(yù)測成為現(xiàn)實(shí)。
三是一體化設(shè)計(jì)。遠(yuǎn)景全球研發(fā)團(tuán)隊(duì)整合全球資源，組建全球領(lǐng)先的海上風(fēng)電機(jī)組、塔筒和基礎(chǔ)一體化設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)。一體化設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)結(jié)合中國海上風(fēng)電工裝設(shè)備和施工能力，將整機(jī)重量、物流運(yùn)輸、海上吊裝延伸到整條價值鏈中，通過采用系統(tǒng)集成設(shè)計(jì)及降載技術(shù)，使如東海上風(fēng)電項(xiàng)目的基礎(chǔ)整體造價降低了10%。
《風(fēng)能》：在海上風(fēng)電領(lǐng)域，作為一家技術(shù)公司，遠(yuǎn)景能源有何值得與業(yè)界分享的新產(chǎn)品，以及有哪些實(shí)質(zhì)性的技術(shù)創(chuàng)新？
Anders：遠(yuǎn)景能源自主研發(fā)的3.6MW、兩葉片局部變槳和碳纖維主軸技術(shù)的海上原型機(jī)，已在丹麥運(yùn)行了3年時間，期間由丹麥政府出資組織丹麥Ris?國家實(shí)驗(yàn)室、DONG能源和遠(yuǎn)景能源對該機(jī)型進(jìn)行了多項(xiàng)測試，結(jié)果表明這款機(jī)型與設(shè)計(jì)預(yù)期完全吻合，能有效應(yīng)對臺風(fēng)工況，降低基礎(chǔ)載荷50%以上，整體降低海上風(fēng)電建設(shè)成本20%以上。來自亞洲、歐洲的海上風(fēng)電投資商多次到現(xiàn)場實(shí)地考察，考慮使用這款機(jī)型開發(fā)海上風(fēng)電。
著眼海上風(fēng)電未來，遠(yuǎn)景能源正在進(jìn)行的技術(shù)創(chuàng)新主要有兩項(xiàng)，一是2015年歐盟決定資助遠(yuǎn)景能源1億元人民幣，以推動由其主導(dǎo)研發(fā)的EcoSwing超導(dǎo)風(fēng)機(jī)項(xiàng)目。遠(yuǎn)景能源的EcoSwing超導(dǎo)發(fā)電機(jī)定子線圈采用傳統(tǒng)方式，而轉(zhuǎn)子線圈采用獨(dú)特的高溫超導(dǎo)材料制成。這些轉(zhuǎn)子線圈安裝在真空環(huán)境中，使用壓縮氦氣控制在77K臨界轉(zhuǎn)化溫度以下，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子超導(dǎo)狀態(tài)。
超導(dǎo)技術(shù)成功應(yīng)用于風(fēng)電機(jī)組行業(yè)后，對風(fēng)電領(lǐng)域來說，將是一種非線性的顛覆式改變，這一應(yīng)用將大幅度提高發(fā)電機(jī)功率密度和轉(zhuǎn)矩密度，預(yù)計(jì)超導(dǎo)直驅(qū)方案將減輕塔頂重量至少30%，在風(fēng)電機(jī)組本體減重的同時，又極大程度上降低了平臺成本，可謂一箭雙雕。
另一項(xiàng)是引用航空技術(shù)，開創(chuàng)性地將三維設(shè)計(jì)應(yīng)用于風(fēng)電機(jī)組葉片設(shè)計(jì)，依據(jù)空氣動力學(xué)，對葉片的8個剖面做了詳盡分析，并成功大幅降低了葉片的疲勞載荷，提升了年發(fā)電量。去年FlexSys公司采用無襟翼設(shè)計(jì)機(jī)翼（FlexFoil），解決了困擾飛機(jī)設(shè)計(jì)師和工程師多年的操縱面間隙問題。這一技術(shù)去年才對外宣布，但遠(yuǎn)景專家敏銳地察覺到這一技術(shù)應(yīng)用于風(fēng)電機(jī)組葉片的可能性。FlexFoil采用柔性機(jī)翼，即無縫、幾何外形可改變的后緣操縱面，代替標(biāo)準(zhǔn)開式連接的襟翼。該設(shè)計(jì)是讓結(jié)構(gòu)長度上的每個單元都承受變形載荷，使機(jī)翼蒙皮一致受力彎曲，形成無縫的風(fēng)切入幾何機(jī)構(gòu)。FlexFoil柔性機(jī)翼能夠以50度/秒的相應(yīng)速率從-9度偏轉(zhuǎn)至+40度，可以滿足實(shí)時陣風(fēng)載荷減緩的需求。該設(shè)備的扭轉(zhuǎn)形變可以達(dá)到1度/ft(0.3m)。此外，該新型結(jié)構(gòu)的額定載荷超過10000磅，具有2.4倍過載的安全系數(shù)，并已通過疲勞、溫度和耐化學(xué)測試。
經(jīng)過測試發(fā)現(xiàn)，這一技術(shù)應(yīng)用到風(fēng)電機(jī)組葉片同樣可以有效減少風(fēng)阻，提高能量可利用率。柔性機(jī)翼通過產(chǎn)生微小的形變來減輕氣動載荷，在載荷建立起來之前就將其全部卸掉，而不會產(chǎn)生嚴(yán)重的后果。
