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1、 海上风电技术在中国的进化和发展张启应/QIYING ZHANG明阳智慧执行总裁兼首席技术官PRESIDENT&CTO of MINGYANG SMART ENERGY GROUP LIMTEDEvolution and development of offshore wind power technology in ChinaHUMAN EVOLUTION物 竞 天 择,适 者 生 存!Only the fittest can survive!The Nature of TechnologyW.Brian Arthur技术的本质及进化机制,犹如自然界的生物进化,通过不断的“组合”和“迭代”,
2、适应环境,形成新的技术与创新经济,驱动整个社会的不断发展。TECHNOLOGY EVOLUTION海上风电技术在中国的进化和发展 中国特定适应环境 台风Section 1Specific adaptive environment in China-Typhoon海上风电场依托台风大数据平台Typhoon big-data platform for offshore wind farm名称时间等级风速m/s气压hPa距离km威马逊Jul-3.0海鸥Sep-3.8彩虹Oct-.3莎莉嘉Oct-5.4天鸽Aug-
3、9.3帕卡Aug-4.7卡努Oct-.1山竹Sep-1.4海上风电场依托台风气象数字化平台Typhoon meteorological digital platform for offshore wind farm海上风机环境适应性-珠海桂山数字化分析Environmental adaption of offshore wind turbine-Zhuhai Guishan digital analysis珠海桂山最大平均风速(m/s)最大风向偏转(deg)30s10min30s10min13#47.624
4、3.528.577.8814#49.7243.767.947.1129#49.2344.9910.808.76海上机组,位于台风前进路线右侧,距台风最近处靠近风眼中心附近,风速呈弱“M”型,30s最大风速达49.72m/s,风向沿顺时针偏转,偏转角度约140沿海机组,位于台风前进路线右侧,距台风最近处靠近台风外围区域,风速呈单峰型,由于地形影响,30s最大风速达64.21m/s,风向沿顺时针偏转,偏转角度约90汕尾南寮最大平均风速(m/s)最大风向偏转(deg)30s10min30s10min14#57.8549.6916.688.9915#58.3848.9922.409.4718#64.2
5、154.3328.497.081min海上数据1min沿海数据海上湍流强度分布图海上观测期间阵风系数随风速变化沿海观测期间阵风系数随风速变化台风影响期间海上湍流强度远低于沿海;且海上阵风系数随风速增长呈上翘趋势,总体小于1.3沿海湍流强度分布图广东海上广东陆上海上风机抗台风设计Anti-typhoon design of offshore wind turbines主动偏航:Back-up后备电源方案,主动偏航控制,实现实时对风被动偏航:SmartYaw被动偏航控制,自由随风偏航海上风机抗台风设计Anti-typhoon design of offshore wind turbines奥迪之父
6、 奥古斯特霍希:创新是什么?Innovation heisst neue Wege gehen!超紧凑风机设计下风向两叶片风机设计海上风电技术在中国的进化和发展 中国特定适应环境 风速Section 2Specific adaptive environment in China-wind speed海上风电场低风速区域Low wind speed region of offshore wind farm名称风速区间m/s山东沿海78江浙沿海78福建海域810粤东沿海7.58.5粤西沿海6.57.5中尺度数据地形降尺度测风塔数据修正虚拟测风塔数据基于中尺度降尺度的虚拟测风塔技术Virtual a
7、nemometer tower technology based on mesoscale downscaling技术与理念的创新,不断推动海上风电机组向更长叶片、更大容量、更高效率发展Factor 26 in revenue per turbine!收益增加26倍!Bigger,Cheaper,Greener.更大、更便宜、更绿色。风机设计路线的进化过程Evolution of wind turbine design route上世纪80年代初 双馈发电机在风电发电机组开始应用,实现了机组发电效率的大幅提升。上世纪90年代初 为了避免齿轮箱频发的故障,采用永磁同步发电机的直驱风电机组应运而生
8、。上世纪90年代中期 基于更好的并网性能与更高的发电效率,半直驱风电机组开始投入市场运行。2000年以后 从WWD1.0机组的批量化投入到Multibrid M5000机组的高可靠运行,紧凑型半直驱机型以其高可靠、高效率、便捷的运输和吊装特性成为最佳的技术选择。直驱传动增速传动半直驱传动紧凑型半直驱传动风机传动链的进化过程Evolution of transmission chain MySE齿轮箱航空发动机齿轮箱高效/High efficiency风机设计路线的Evolution of wind turbine design characteristic高可靠/High reliabilit
9、y控制技术的进化过程Evolution of control technology 早期的简易控制,定PI控制。依据不同风场的风况、环境条件,自适应调整控制策略参数。依据叶片气动模型,运行参数,利用等效风观测器的基于模型控制技术。智能控制技术Smart control technology机器学习深度寻优控制技术机组最优参数自适应控制主动偏航尾流控制Intelligent network control for offshore wind farm 海上风电技术在中国的进化和发展 中国特定适应环境 水文地质Section 3Specific adaptive environment in Ch
10、ina-hydrogeology中国海床地质条件挑战Challenges from seabed geology in China欧洲北海在挪威海域由于山脊的存在,靠近挪威附近海域水深超过100m,而我国阳江附近海域水深变化相对比较平坦,近海区域在1040m之间。中国海床地质条件挑战Challenges from seabed geology in China挪威海岸地质水文示意图广东阳江海岸地质水文示意图山体陡峭,近岸5公里水深超100m山体较平缓,近岸10公里水深约1040m,且存在基岩地质海上基础形式的进化过程Evolution of offshore foundation formSm
11、art/智能Robot/机器人Bigger/更大Monopile/单桩式基础Floating in Shallow Water/适应浅水区漂浮式基础Evolution/进化Demand/需求 Longer/更长未来已来The future is coming海上风电技术在中国的进化和发展Evolution and development of offshore wind power technology in China技术驱动经济,经济反哺技术海上风电技术在中国的进化和发展Evolution and development of offshore wind power technology in ChinaTHANK YOUMake a better planet for you and your children.绿色能源 普惠全球