技术的进化突破发展边际。张启应认为,海上风机将向具备航空级可靠性的智能机器人方向发展,因为海上风机智能控制正向未来进化:从简易的PI控制,进化到自适应的控制、模型控制,直至今日实现通过先进的智能传感技术感知环境、数字模型训练让风电机组实现深度学习、人工智能协同决策为风场实现协同控制作用,从风机级的控制技术突破到场级控制技术突破,都会对未来海上风电场的建设提供突破性的支撑。
物竞天择,适者生存,针对中国独特的海上风资源状况,中国海上风机产品需契合中国台风频发、低风速、地质水文复杂的独特环境特点进行进化和发展。
第一,台风适应性进化。中国沿海区域台风频发,海上风电发展需要更好地应对中国海上风资源特有的台风和海浪挑战,通过强大的海上风场级数据平台,搭载个性化的抗台风控制策略以及后备电源系统,满足风场的冲击要求及孤岛运行要求,使得机组可抵御超强台风的侵袭。
第二,风速适应性进化。海上风资源禀赋方面,中国沿海风资源不如欧洲,面对中国海上低风速的情况,需要用先进的手段寻找好的风资源,即需要在风机的设计上着手。设计路线方面,过去30年,技术和理念的创新驱动着海上风机向更长叶片、更大容量、更高效率发展。传动链方面,半直驱技术综合直驱和双馈的优势应运而生,这种技术将航空发动机齿轮箱应用在风机上,大幅提高机组的可靠性和经济性。此外,在中尺度降尺度的虚拟测风塔技术、智能控制、智慧化运维方面均体现出了不同程度的进化,以适应我国风资源情况。
第三,地质水文适应性进化。海上风电发展需实现海上基础形式的进化,兼备覆盖单桩、多桩、高桩承台以及导管架基础,以针对不同地质条件以及海洋水文条件设计提供定制化的基础。在部分海床地质条件不利于固定式的海域,或者水更深的海域,漂浮式海上风电技术将“大显身手”,成为更为经济的解决方案。值得一提的是,适应于浅水区的漂浮式技术也会成为创新的新课题,成为未来海上风电发展的新方向,张启应还表示,目前中国还没有漂浮式海上风机,明阳智能正探索能够克服台风及适应中国独特地质水文条件的浅水区漂浮式风机解决方案,为海上风电由近海进化至远海提供解决方案。