荷蘭能源研發(fā)中心 Levien de Legé 亞太區(qū)總經(jīng)理
女士們、先生們非常高興在第二天的會議當中看到大家，我的名字叫做Levien de lege，我是亞太區(qū)ECN在北京的亞太區(qū)的總經(jīng)理。簡單的介紹一下ECN公司，我們是一家荷蘭能源研究中心，可能只有一些聽眾認識我們，所以我簡單介紹一下ECN。
我今天主要介紹的就是氣動彈性在設(shè)計的階段，還有是如何能夠減少運行維護的成本，和我們面臨的氣動彈性的問題，后來也跟大家介紹一下ECN能提供的技術(shù)支持是什么。簡單的介紹一下ECN。我們是荷蘭國家能源試驗室，我們已經(jīng)有40多年時間專注在可持續(xù)能源的技術(shù)領(lǐng)域。大概在十幾年前開始我們就做可再生能源的研究了，在這些領(lǐng)域我們有各種各樣的可再生能源的設(shè)計、測算、同時我們也很關(guān)注于運營維護、運維方面的一些方法。
因為我們是歐洲的研究所，所以我們現(xiàn)在的關(guān)注點同時也會轉(zhuǎn)到在海上風電場的一些技術(shù)難點。我們的總部是靠近荷蘭的阿姆斯特丹，大概距離二三十分鐘，我們在阿姆斯特丹也有自己的辦公室。講到中國的情況，我們在北京也有自己的辦公室，然后在馬來西亞也有自己的辦事處。
我們研發(fā)的領(lǐng)域主要還是在關(guān)注于可持續(xù)能源的行業(yè)，還包括工業(yè)能源的維護?？梢钥吹竭€跟整個行業(yè)一起開發(fā)可再生能源。我們的技術(shù)是針對于太陽能、風能和生物質(zhì)能，在太陽能領(lǐng)域關(guān)鍵點直到現(xiàn)在中國是太陽能市場的核心，ECN跟大部分的主要的中國PV公司有緊密的合作，風能領(lǐng)域我們也和中國的公司一起合作。包括整機廠還有風機的安裝等等，我們跟中國的合作伙伴合作也是非常密切的。在中國的生物質(zhì)能這個市場還不是特別的大，相對來講還是小的。
如果看一下我們風場整體的一個概念，這是ECN的專業(yè)領(lǐng)域。你可以看到我們的覆蓋面真的已經(jīng)是全覆蓋了，在風電領(lǐng)域，包括海上風場，我們也會關(guān)注于未來，包括這種浮動的風機，還有我們看到在有一些市場和國家，這是完全有可能的，能夠設(shè)計出一個浮動的風機。然后你可以看到在潛水和深水，到現(xiàn)在為止我在中國還沒有看到這種浮動式的機座。我剛才講到運維是ECN關(guān)注的一個領(lǐng)域，還有就是空氣動力學是我們研究的專長，因為這兩點都是緊密相關(guān)的。
我們一起關(guān)注一下風機葉片，我們看到風機葉片的設(shè)計趨勢就是大規(guī)?；?、減少成本，現(xiàn)在在海上風機最新的數(shù)據(jù)下，它的長度已經(jīng)翻了一倍了。同時對運行成本多少關(guān)注較少，每度是5-6美分，這是最新的荷蘭的價格。再往后看一下它的更大的風輪和風機，會帶來很多運維上的一些挑戰(zhàn)，還有葉片肯定還會越來越長。我們希望能夠進入到一些低速區(qū)，你可以看到在低速區(qū)他們就要求不同類型的葉片。特別是在中國，也包括其它的一些地方，有一個很大的壓力，就是說有一個成本的壓力，CAPEX，最主要的是領(lǐng)導在風機行業(yè)最主要的趨勢就是對成本希望是越低越好，同樣也是影響到我們對OPEX的關(guān)注也是越來越少?？梢钥吹轿覀兊倪\維會遇到資金不夠的難題。其實昨天在專家討論的時候也提到了很多的質(zhì)量問題，我們知道質(zhì)量是很重要的。如果看運維的成本，我們的設(shè)計是有決定性的，這樣才能減少它的運維成本。
如果你想要增加它的話，你要更加的關(guān)注綜合的角度，你不能簡單的去指責這個葉片。那么這個葉片是要在風機上的，還要跟風機所在的位置進行綜合考慮。現(xiàn)在有很多不同的風場，整個的供應(yīng)鏈都在想辦法減少或削減自己的成本，很快也會減少葉片的成本。當在運營的時候?qū)Τ杀镜目刂埔彩欠浅栏竦摹Ｎ覀冋嬲麚P的就是一種綜合的態(tài)度，這種綜合的態(tài)度就是新的風機設(shè)計時候要的綜合考慮。其中的一個就是空氣動力學。
空氣動力學對于葉片來說主要的一個技術(shù)領(lǐng)域，我們不能夠僅僅說是限制于空氣動力學本身，還要看一下它的力學分析。我相信在中國市場也是這樣的，有很多的研究所或者是機構(gòu)都是希望它的葉片越寬，而且還包括了它的重力的影響，彈性的影響，曲度還有葉片的旋轉(zhuǎn)，那么我們就要考慮氣度的彈性跟風機，和技術(shù)部分作為一體化的設(shè)計，最終我們來做一個你可以看到三種不同的慣性，是一個三合一的氣度彈性的考慮，這是非常難的，因為你要了解葉片當中到底發(fā)生了什么。如果你要設(shè)計一個新的葉片，特別是比較大的葉片，它是一種交換或者是一種選擇，你要考慮原材料的成本，同時還要讓這個材料越來越輕，質(zhì)量越來越好。與此同時這個葉片必須要以穩(wěn)定的形式開展。那么你可以看到我們有很多的氣彈的現(xiàn)象，比如說顫振，顫振有可能會引發(fā)災(zāi)難性的故障，而且也會引發(fā)很糟糕的難以運維的情況。
可以看到我這里有一個小小的視頻，這是裝在一個葉片上的鏡頭，你可以看到這個葉片在轉(zhuǎn)。那么你可以看到這個視頻，它的葉片扭曲，也能夠想象一下現(xiàn)在是慢素的播放。這種動態(tài)不是說幾厘米的，而是說將近幾米的力量是非常大的，這種顫振會引發(fā)很大的對于葉片的影響，葉片在正常的運營當中有很多的不確定因素會產(chǎn)生這種顫振，它是通過整個系統(tǒng)影響到我們整個風機本身。再加上它的頻率或者是在底座上本身會造成我們?yōu)碾y性的故障，所以我們說的氣彈問題，還有剛才說的三個不同的力量，慣性受力、氣動受力、彈性受力是非常不一樣的，或者對于又長又細的葉片也很關(guān)鍵。我們的專家開發(fā)了一套軟件工具，大部分是獨立開發(fā)的，還有我們的合作伙伴也是對這個非常支持，也是支持設(shè)計師來完成，同時能夠預(yù)測顫振情況的發(fā)生。
這是其中的一些結(jié)果，你可以看到差的這個氣彈設(shè)計可導致葉片損壞和產(chǎn)能的損失，從而對運維成本造成很大的影響，這是右邊造成的一個很大的故障。再加上比較大的風就會造成一個很大的事故，這個葉片的設(shè)計其實是需要巨大的維護，還有一些小的裂紋，葉片的大小裂紋也會出現(xiàn)。如果有一些弱點的話，那么這種纖維或者是它的質(zhì)量比較差的話，可能會讓這個災(zāi)難性的情況更加的嚴重。在左邊就是要進行維修的葉片，它的成本也是很高的，要維修本身就是要減少產(chǎn)能的產(chǎn)出，一方面維修費你要付，一方面還有產(chǎn)能的損失，所以對于運維的成本事有很大影響的。
如果看一下運維的問題，這是一般風場的運維成本，它是很大一塊，占了能源成本的20-30%左右。我一直強調(diào)葉片是一體化的一種協(xié)同的設(shè)計，它是很重要的因素，它最終能夠決定每一年的實際運維成本，因此它越發(fā)的重要。當然ECN也是希望能夠把運維的問題在設(shè)計的時候考慮。特別是我們要進行一些維修這是非常大的一個工作量，特別針對海上的風機。如果要進行維修，那他們是非常耗時耗力，是一項非常大的工程。如果說是在風雨比較密集的時間或者是有海上風暴的話，那有可能就無法進行維修工作。如果說能夠進行早期的設(shè)計并且設(shè)計的非常好，那么后期就可以節(jié)省很多的精力和金錢。我們知道資本支出是非常普遍的，但是越到后期我們的運營成本就顯得越來越重要，這對于整個風機的成本還有對于后期使用的整體，成本都會造成非常大的影響。
我們來看一下ECN可以提供什么樣的支持和解決方案？我們?yōu)楹芏啻笮偷闹袊髽I(yè)，包括我們的葉片制造商，還有OEM都有提供技術(shù)的支持和服務(wù)，來幫助他們提升設(shè)計的質(zhì)量。我們也可以去評估現(xiàn)有的一些設(shè)計，有的時候我們是跟這些企業(yè)從一開始就進行合作，就是在設(shè)計新一代的葉片或者是風機的時候，我們就早期的介入并提供一些支持。我們也建議使用一些工具和軟件，這樣也能幫助我們解決一些氣彈的問題，比如說震顫。我們ECN是使用最先進、最一流的軟件來進行相應(yīng)的運維仿真。針對運維這一部分我們會使用自己開發(fā)的這些軟件來進行計算和分析，來幫助我們的風場設(shè)計策略，這就是我今天所要演講的內(nèi)容，謝謝各位。
