2021年10月17日-20日，2021北京國際風(fēng)能大會(huì)暨展覽會(huì)（CWP 2021）在北京新國展隆重召開。作為全球風(fēng)電行業(yè)年度最大的盛會(huì)之一，這場由百余名演講嘉賓和數(shù)千名國內(nèi)外參會(huì)代表共同參與的風(fēng)能盛會(huì)，再次登陸北京。
本屆大會(huì)以“碳中和——風(fēng)電發(fā)展的新機(jī)遇”為主題，歷時(shí)四天，包括開幕式、主旨發(fā)言、高峰對話、創(chuàng)新劇場以及關(guān)于“國際成熟風(fēng)電市場發(fā)展動(dòng)態(tài)及投資機(jī)會(huì)”“國際新興風(fēng)電市場發(fā)展動(dòng)態(tài)及投資機(jī)會(huì)”“風(fēng)電設(shè)備智能運(yùn)維論壇”“碳達(dá)峰碳中和加速能源轉(zhuǎn)型”等不同主題的15個(gè)分論壇。能見App全程直播本次大會(huì)。
其中，10月19日海上風(fēng)電發(fā)展論壇隆重召開。施耐德電氣（中國）有限公司行業(yè)市場負(fù)責(zé)人趙天意出席會(huì)議并演講。
以下為發(fā)言全文：
趙天意：對于我們來說，我們整個(gè)發(fā)展思路一致，就是可持續(xù)，可持續(xù)的核心是如何能夠把我們對整個(gè)能源的擔(dān)當(dāng)和責(zé)任體現(xiàn)在解決方案和產(chǎn)品之上。
跟大家做一下自我介紹，趙天意，來自施耐德電氣。我國所承擔(dān)的是全球制造業(yè)里最核心的碳排放，同時(shí)每年的經(jīng)濟(jì)缺口非常大，雙碳不僅僅意味著機(jī)遇還有成本和代價(jià)。海上風(fēng)電被稱為雙碳之旅的諾亞方舟，為什么這么說？在所有的新能源尤其可再生能源發(fā)展之中，大家會(huì)發(fā)現(xiàn)這個(gè)表格中，全壽命周期海上年平均小時(shí)數(shù)2600h，2020年實(shí)際為2097小時(shí)，我們從很多的伙伴一起交流，我們發(fā)現(xiàn)海上風(fēng)電現(xiàn)在最大的挑戰(zhàn)是三個(gè)方面，我們叫做三個(gè)效應(yīng)：乘數(shù)效應(yīng)指數(shù)增加運(yùn)行成本；盲盒效應(yīng)：增加維修難度；通道效應(yīng)：增加停電時(shí)間。
乘數(shù)效應(yīng)增加運(yùn)行成本，離岸距離遠(yuǎn)，單次運(yùn)維成本是陸上新能源系統(tǒng)的20~30倍以上，如系統(tǒng)不穩(wěn)定，單位容量故障運(yùn)維成本遠(yuǎn)高于陸上風(fēng)電和光伏系統(tǒng)。
盲盒效應(yīng)影響維修難度，人員難以隨時(shí)登機(jī)檢查，難以第一時(shí)間判斷故障并提供維修建議、維修備件；同時(shí)環(huán)境復(fù)雜，對維修人員安全挑戰(zhàn)大。
通道效應(yīng)延長停電時(shí)間，海況復(fù)雜、變化快，風(fēng)機(jī)可達(dá)性差，導(dǎo)致風(fēng)機(jī)故障維修、恢復(fù)時(shí)間不可控，影響發(fā)電量。單次故障恢復(fù)時(shí)長是陸上風(fēng)電4-5倍。
聚焦海上電氣動(dòng)脈，電氣設(shè)備環(huán)境敏感性高、故障影響大，超50%停電故障和電氣動(dòng)脈直相關(guān)。我們?nèi)绻匆幌拢齻€(gè)效應(yīng)會(huì)影響整個(gè)海上風(fēng)電未來的發(fā)展，也是我們現(xiàn)在的制約因素。如果從解決方案來看，我們?nèi)绻唇鉀Q優(yōu)勢或者整個(gè)趨勢來說，我們很多方法一致，總結(jié)為四個(gè)字是：大、運(yùn)、致（智）、遠(yuǎn)，從紅海走向藍(lán)海，海上風(fēng)電的自我進(jìn)化：改善發(fā)電成本，減少維修費(fèi)用，增加系統(tǒng)可靠，提升發(fā)電效率，電氣大動(dòng)脈首當(dāng)其沖。那片海洋的風(fēng)更好，那片海洋對岸邊的影響更小，意味著海上風(fēng)電未來發(fā)展的四個(gè)趨勢或者是四個(gè)機(jī)遇。
我們知道海上風(fēng)電中，現(xiàn)在中國2020年最新的統(tǒng)計(jì)，中國因?yàn)樾难芗膊∷鶄鋈藬?shù)占所有人數(shù)的40%多，海上風(fēng)電超過50%的停電故障是跟電氣設(shè)備相關(guān)的，為什么？因?yàn)槊舾卸仁亲罡叩模舾行允亲罡叩摹Ｏ鄬碚f因?yàn)槲挥谡麄€(gè)海上主動(dòng)脈，它的故障一旦發(fā)生的話，影響將非常大。因?yàn)槿魏我粋€(gè)元件產(chǎn)生故障，可能會(huì)造成整個(gè)主動(dòng)脈的栓塞。因此看到這四個(gè)情況，看到那三個(gè)效應(yīng)，很多是聚焦或者落腳在海上風(fēng)電的電氣系統(tǒng)，如何改善電氣系統(tǒng)這一塊，我們分別來看一下。
首先看一下“大”，我們知道大型的風(fēng)機(jī)，由于自身載荷設(shè)計(jì)和發(fā)電效率，以及運(yùn)維的難度具有非常好的平衡型，所以說越來越多的公司采用半直驅(qū)的風(fēng)機(jī)。如果不對風(fēng)機(jī)整個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，隨著容量增大，我們無論從電機(jī)系統(tǒng)到變壓器，超過國標(biāo)的電壓水平。我們知道歐標(biāo)一般是690我們現(xiàn)在已經(jīng)進(jìn)化到1140，未來是1380、1500，這樣的不斷在升高。大容量，通過升高電壓有效平衡或者降低單位發(fā)電容量下產(chǎn)生成本。
施耐德電氣所提供的，無論是核心的框架還是雙饋，這兩個(gè)在風(fēng)電里面操作次數(shù)是非常多的。相對來說高電壓，大電流是未來的發(fā)展趨勢，在這樣一個(gè)情況下如何保證可靠性和有用性？
我們看看“運(yùn)”，就是在運(yùn)行的時(shí)候，無論是初始運(yùn)行還是后半期運(yùn)行的時(shí)候，針對不同的故障率波動(dòng)情況，對設(shè)備來說是非常核心的，如何在設(shè)備中通過綜合的傳感。并不一定是需要傳感器越多越好，通過綜合的傳感建立起模型，通過模型和大數(shù)據(jù)對整個(gè)風(fēng)電系統(tǒng)或者電氣系統(tǒng)核心的產(chǎn)品線、設(shè)備線進(jìn)行分析和預(yù)測。我們會(huì)發(fā)現(xiàn)以，以35千伏系統(tǒng)為例，因?yàn)楹Ｉ巷L(fēng)電一般用電纜海纜連接，每一個(gè)海纜上會(huì)接上環(huán)網(wǎng)柜，我們知道在若干年前，在江蘇的海上風(fēng)電就有因?yàn)榄h(huán)網(wǎng)柜著火引起的爆炸事件。會(huì)有非常復(fù)雜的工況，非常難以到現(xiàn)場去看的盲盒一樣的故障情況，怎么樣通過遠(yuǎn)程的數(shù)字化和傳感技術(shù)，通過模型來分析環(huán)網(wǎng)柜當(dāng)前的運(yùn)行狀況？可以看到在施耐德內(nèi)部的環(huán)網(wǎng)柜里面，里面內(nèi)置若干傳感器，最容易引起環(huán)網(wǎng)柜故障的一系列問題，我們做了專門的數(shù)字化模型的數(shù)據(jù)采集以及相應(yīng)的數(shù)據(jù)分析。通過這些數(shù)據(jù)分析，可以有效把握住，在每一個(gè)風(fēng)機(jī)下側(cè)或者上側(cè)，可以有效知道當(dāng)前環(huán)網(wǎng)柜斷流器運(yùn)行狀況是什么樣的。尤其過了20年，甚至到了25年，我們會(huì)告訴運(yùn)營商，風(fēng)機(jī)制造商，我們風(fēng)機(jī)如何延壽，如何能夠讓它運(yùn)行25年更長時(shí)間。換一個(gè)角度來說，我們遇到臺風(fēng)或者復(fù)雜工況的時(shí)候，我們要知道這個(gè)風(fēng)機(jī)當(dāng)前環(huán)網(wǎng)柜的狀況是怎么引起的這個(gè)盲盒對于我們來說不再是盲盒，而是一個(gè)透明的盒子。這樣對于維護(hù)維修來說降低了難度和工作量，相對來說海上運(yùn)維人員安全性通過一系列傳感器得到保障，里面內(nèi)置有對人體傷害最快的檢測，仍然能夠保證弧光不會(huì)傷害到運(yùn)維和操作人員，這是盲盒通過“運(yùn)”，通過智慧化、數(shù)字化保證對運(yùn)的安全性和有效性。
一直說智能化運(yùn)維，比如說如何在后續(xù)運(yùn)維中體現(xiàn)智能化，我們可能會(huì)想到一點(diǎn)，智能化一定不是一個(gè)階段性的概念，它是一個(gè)全壽命周期的概念。這里所顯示的，針對智很關(guān)鍵的一點(diǎn)，前期設(shè)計(jì)的智能化。我們會(huì)發(fā)現(xiàn)在前端海上風(fēng)電設(shè)計(jì)的時(shí)候，包括短路計(jì)算，包括弧光計(jì)算，包括各種各樣電網(wǎng)可能連接到復(fù)雜工況的短路電流的模擬。從模擬分析，分析到這一點(diǎn)產(chǎn)生故障的時(shí)候，當(dāng)?shù)氐谋Ｗo(hù)定值是什么狀態(tài)，能夠保證某點(diǎn)發(fā)生故障的時(shí)候，因?yàn)樵诤Ｉ巷L(fēng)電里，我們知道電力流向是非常復(fù)雜的，不是單一流向，是來回流向的。這種情況下，短路電流值的計(jì)算非常復(fù)雜，甚至不僅僅包含在網(wǎng)側(cè)的計(jì)算還有風(fēng)機(jī)側(cè)的計(jì)算，當(dāng)出現(xiàn)故障的時(shí)候，并不是由于斷路器內(nèi)部產(chǎn)生的故障，反而是其他風(fēng)機(jī)故障來回產(chǎn)生的影響。這種影響需要在設(shè)計(jì)中的時(shí)候就加以考量，電氣系統(tǒng)故障相對來說更像通道一樣。如果我們無法有效在設(shè)計(jì)中避免隱患的發(fā)生，可能我們在中長期運(yùn)行的時(shí)候所產(chǎn)生的停電概率就會(huì)增加。所以說通過智能化，在前端排除電氣隱患，增加電氣的強(qiáng)健性，風(fēng)電在投運(yùn)以后就可以有效避免通道效應(yīng)所產(chǎn)生的停電概率，使海上風(fēng)電能夠在第一時(shí)間或者能夠在更可靠情況下承擔(dān)起雙碳的重任。
“遠(yuǎn)”這個(gè)概念，我們發(fā)現(xiàn)從紅海走向藍(lán)海，這是一個(gè)必經(jīng)趨勢我們需要用各種方式滿足遠(yuǎn)海風(fēng)機(jī)要求。遠(yuǎn)海風(fēng)機(jī)有非常特殊的要求，通過非常復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)以及在不同的海況工況情況下進(jìn)行這方面的測量和研究，我們最終所推出的這些針對遠(yuǎn)海風(fēng)電的電氣動(dòng)脈關(guān)鍵設(shè)備，滿足在遠(yuǎn)海風(fēng)機(jī)中的應(yīng)用要求。尤其是大臺風(fēng)風(fēng)況之下，在這種風(fēng)況之下，如何保證風(fēng)機(jī)飄浮情況下應(yīng)用可靠性和穩(wěn)定性，這里從實(shí)驗(yàn)到設(shè)計(jì)兩環(huán)缺一不可。
所以說綜合來看，我們的遠(yuǎn)代表了用創(chuàng)新的技術(shù)、結(jié)構(gòu)和材料，來幫助我們開拓業(yè)主，分機(jī)制造商開拓遠(yuǎn)海的市場。如果把一個(gè)系統(tǒng)打開來看，這是施耐德一直倡導(dǎo)的三層建構(gòu)，最底層的真海上風(fēng)電，為海上風(fēng)電專用的互聯(lián)互通強(qiáng)健型的設(shè)備，包括低壓、中壓、測量設(shè)備，關(guān)鍵類的電源，UPS設(shè)備，再到邊緣計(jì)算側(cè)，邊緣計(jì)算側(cè)通過很多的邊緣計(jì)算來使我們能夠?qū)崿F(xiàn)對整個(gè)數(shù)字化的感知，來打開盲盒，告訴我們當(dāng)前所面對的情況，面對的狀況是什么樣的。再到最高端的，上端的云計(jì)算是有數(shù)據(jù)模型和數(shù)據(jù)分析規(guī)劃，在未來的時(shí)候海上風(fēng)電將越來越多的介入人工智能，因?yàn)楹Ｉ巷L(fēng)電相對來說能量密度最大，它又靠近負(fù)荷中心，對負(fù)荷的響應(yīng)和反映速度應(yīng)該是最快的。能夠?qū)崿F(xiàn)對整個(gè)海上風(fēng)電的適應(yīng)性、強(qiáng)健性，智慧和創(chuàng)新，使海上風(fēng)電在未來能夠?yàn)殡p碳貢獻(xiàn)更多的力量。
制氫在未來的時(shí)候，清能能源是不多的，能夠方便形成，能夠形成物理現(xiàn)象的能源。不像電，電是很難看到的，無論是原材料還是其它方面都有很多的優(yōu)勢。風(fēng)行致遠(yuǎn)、海運(yùn)長青，謝謝大家！
（根據(jù)演講速記整理，未經(jīng)演講人審核）
