鉅大LARGE | 點擊量：1050次 | 2021年10月13日
專家：積極探索儲能電池以及分布式能源技術
張雷，“”入選者，現(xiàn)任遠景能源科技有限公司董事長。曾任英國道達爾石油倫敦能源交易部能源交易戰(zhàn)略分析師、英國巴克萊投資銀行能源衍生品銀行家。2007年回國創(chuàng)辦江陰遠景能源科技有限公司，并被評為江陰市“530”人才、科技創(chuàng)業(yè)的典范。
第一次工業(yè)革命將人類帶入蒸汽時代，使得煤炭等化石燃料得以應用，引發(fā)了生產力的大變革。第二次工業(yè)革命中石油和電力技術得到廣泛應用，使得人類開創(chuàng)了新的能源體制和工業(yè)模式。有關專家預測，物聯(lián)網(wǎng)、云計算等新一代信息通信技術與可再生能源技術的結合，或將帶來第三次工業(yè)革命——這次革命將徹底改變人類的工作和生活方式，引領人類進入智慧能源時代。
未來的智慧能源是以分布在世界各地、隨處可見的可再生能源為基礎，如太陽能、風能、水資源、地熱、生物能、海浪和潮汐能等。這些分散的資源被成千上萬個不同的分布式能源采集點(如住宅屋頂、商業(yè)樓宇、工業(yè)建筑等)收集并利用，通過采用數(shù)字化和智能化技術的智能電網(wǎng)以及大容量高安全性的儲能系統(tǒng)進行管理、整合和分配，最大限度地實現(xiàn)能源的有效利用并維持經(jīng)濟的、可持續(xù)的發(fā)展，進一步推動生態(tài)文明的發(fā)展，使得能源、資源、環(huán)境、建筑、人等主體等都能夠實現(xiàn)良性互動，人類與大自然互惠互利、互塑共生。
全球智慧能源產業(yè)方興未艾，日本、德國、美國等國在智慧能源領域紛紛布局。轉型中的我國對智慧能源新興產業(yè)亦有著巨大的市場需求?！拔覈緫撟プC會，整合全球創(chuàng)新資源，搶占制高點，推動我國經(jīng)濟實現(xiàn)經(jīng)濟和社會的轉型?！眹摇啊睂＜?、遠景能源(Envision)的創(chuàng)始人張雷深深洞悉這一點。
作為一家定位為“全球化、智慧型”的能源公司，遠景的創(chuàng)新力已經(jīng)延展到智慧能源，業(yè)務從最初的智能風機的設計與制造逐漸擴展，把智能電網(wǎng)、儲能電池、功率半導體、能源管理系統(tǒng)等都一一囊括進來，已經(jīng)涉及到能源的生產、儲存、管理和分配。目前，遠景正圍繞“智慧能源”戰(zhàn)略藍圖，依托基于物聯(lián)網(wǎng)的“數(shù)字能源云”，積極打造整合可再生能源、智能(微)電網(wǎng)、智能變電站、頂端儲能、物聯(lián)網(wǎng)與云計算技術的智慧能源集成解決方法。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
“世界智慧能源產業(yè)飛速發(fā)展，作為一家代表我國人智慧的公司，我們要迎頭趕上，就必須掌握核心技術?！边@是張雷的理念。而作為我國可再生能源領域的一匹黑馬，遠景始終能緊扣國際脈搏，在智慧能源的世界格局之下，積極探索技術創(chuàng)新，部署一場“智慧”之戰(zhàn)。
能源生產：率先進軍低風速領域，積極拓展海上風機領域
2007年，遠景從風電起家，短短六年時間后，遠景已經(jīng)站到了全國風機制造領軍公司的行列。究其原因，除了掌握核心技術之外，更在于團隊的獨到眼光和突破性的創(chuàng)新思維。
近年來，“三北”(西北、東北和華北)、東南沿海等高風速地區(qū)的裝機容量不斷上升，支撐了我國風電的爆發(fā)式上升，但隨之而來的并網(wǎng)瓶頸嚴重制約其健康持續(xù)發(fā)展。目前，限電、棄風依舊是一個無解難題，短時間內，這種困境恐怕還將持續(xù)。而另一方面，靠近電網(wǎng)負荷的受端地區(qū)——也就是面積約占全國風能資源區(qū)域60%的低風速地區(qū)，卻由于風機的技術壁壘，沒有得到充分的重視與利用，被部分國內開發(fā)商論為“缺乏開發(fā)價值”。
2009年，是我國風電在高風速地區(qū)“大干快上”的一年，也是行業(yè)發(fā)展累積的弊端逐漸顯露的一年。這一年，遠景基于其對整個風電行業(yè)大勢的洞察和風電并網(wǎng)瓶頸的預判，果斷將低風速領域列為市場拓展的重點，彼時，大部分公司還聚焦在高風速區(qū)域跑馬圈地，遠景卻成為國內第一個“吃螃蟹”的人。
但低風速領域并不是一塊容易吃的蛋糕?！耙话銇碚f，開發(fā)和利用低風速資源必須解決三大挑戰(zhàn)，一是低風速區(qū)域風力稀薄，但現(xiàn)有風機難以捕捉;二是低風速區(qū)域的機組若要達到與高風速區(qū)域機組同等的功率輸出，就必須加大葉片以便捕獲更多的風能，但這將直接導致度電成本的新增;三是低風速風場的微觀選址要求很高，一般風電公司不具備低風速風場設計能力。”遠景能源戰(zhàn)略業(yè)務總監(jiān)孫捷說。
遠景迅速著手部署，由其位于丹麥全球創(chuàng)新中心的優(yōu)秀技術專家和我國研發(fā)中心的資深產品開發(fā)專家組成國際研發(fā)團隊，開始了技術攻關。憑借在低風速智能風機技術領域多年的技術攻關以及低風速風場“一手數(shù)據(jù)”積累和風場工程運行相關相關經(jīng)驗，遠景能源已經(jīng)完成了低風速智能技術創(chuàng)新平臺的建設，并在智能雙模電氣傳動鏈(全功率/雙饋)技術、動態(tài)最優(yōu)發(fā)電量捕獲算法、最優(yōu)槳距角自適應學習算法、葉片氣動優(yōu)化、多變量控制、風電場協(xié)同控制等方面等10多項專利技術方面取得突破，有效支撐了遠景低風速機組的發(fā)電性能的不斷提升。
2012年四月三十日，遠景能源全球首臺1.5兆瓦93米大葉輪低風速智能雙模風機在安徽來安風場并網(wǎng)發(fā)電，將風機適用風速降到5.5米/秒，讓約占總體風能資源30%的超低風速資源也具有了開發(fā)價值，這是繼2009年十月遠景能源推出全球首款1.5兆瓦87米風輪低風速智能風機以后的又一次重大技術突破。這款1.5兆瓦93米低風速智能雙模風機采用了業(yè)界首創(chuàng)的智能雙模電氣傳動鏈(全功率/雙饋)技術,充分結合了雙饋和直驅技術的優(yōu)點，在不同工況下智能切換，使得雙模電氣傳動鏈在能量轉換效能上整體優(yōu)于其他設計，并且實現(xiàn)了低風速下能量捕獲的最大化。這兩款低風速風機的出現(xiàn)，徹底結束了我國低風速地區(qū)無法開發(fā)風電的歷史，業(yè)內人士高度評價，稱其“或將改變我國風能開發(fā)利用的格局”。
數(shù)據(jù)顯示，來安風場的1.5兆瓦93米低風速智能雙模風機相有關傳統(tǒng)的70-80米風輪機組，在成本基本保持不變的情況下，可以有效新增發(fā)電量15%以上，經(jīng)濟效益顯著。
商業(yè)利益的凸顯最終讓不少開發(fā)商看到了低風速風機的巨大開發(fā)潛力。尤其在行業(yè)瓶頸畢現(xiàn)、亟待轉型的時期，新的上升點無疑會大受歡迎，因此這也積極影響了行業(yè)的開發(fā)風向。甚至有開發(fā)商直言：“遠景的低風速智能風機產品，正是我們繼續(xù)投資風電、加大開發(fā)風電力度所要的產品?！?/p>
在低風速區(qū)域嘗到甜頭的遠景卻并不曾止住腳步。他們思考：下一個藍海在哪里?
我國海上風電資源豐富，但開發(fā)不足，截止到2011年，我國海上風電裝機容量才只有25萬千瓦。隨著海上風電技術的發(fā)展以及我國政府的逐步重視，海上風電將成為未來發(fā)展的重點。根據(jù)預測，我國海上風電裝機容量將在2015年達到500萬千瓦，并在其后以年均500萬千萬的速度上升，在2020年達到3000萬千瓦。我國部分地區(qū)非常適合開展海上風電資源開發(fā)，蘊含著上萬億的市場規(guī)模，比如江蘇已有4個海上招標項目，達到100萬千瓦的裝機容量。但是國內一直缺少高可靠性的海上風機機型來啟動這個市場。而國外海上風機價格昂貴，且均為針對歐洲近海的風資源和海洋地質條件設計，并不適合國內海上風電的大規(guī)模開發(fā)，因此國內海上風場的開發(fā)商對此一直望而卻步。
能否針對國內海上風能的特點，設計出高可靠性、高性價比的海上智能風機，替代并超越進口產品?
遠景給出了肯定的答案。除了擁有全球領先的海上4兆瓦及6兆瓦風機技術以外，遠景還擁有全球首創(chuàng)的局部變槳技術，通過顯著降低超過20%的極限載荷，降低了風電場塔筒和基礎的投資成本，使得海上風電場的整體成本能夠降低20%以上。模塊化葉片技術能夠針對不同風資源情況定制風輪直徑，最大程度地捕獲風能，新增機組年發(fā)電量，從而最大化業(yè)主的投資收益。
今年十月，遠景自主研發(fā)的3.6兆瓦GameChanger海上風機成功在丹麥并網(wǎng)發(fā)電，遠景也因此成為了第一家在風電之鄉(xiāng)豎立風機的我國公司。
“GameChanger就像它的名字相同，是一款顛覆性的夢幻產品。它的顛覆性在于一系列的突破性創(chuàng)新技術，也在于我們在它身上加載的嶄新理念——智能化控制?！睋?jù)孫捷的介紹，通過激光測風、在線振動監(jiān)測等智能傳感器在海上風機上的創(chuàng)新性應用，遠景能夠使風機控制系統(tǒng)更加全面準確地了解和預測風機的實時運行狀態(tài)，從而提前采取相應的智能化控制策略，提高風機發(fā)電量和可靠性，大大降低了運維成本。
除了海上風機技術之外，目前海上風電開發(fā)的瓶頸之一就是項目建設成本太高。遠景能源針對這一挑戰(zhàn)，充分利用丹麥全球創(chuàng)新中心在海上風機機組和海上風電場規(guī)劃、建設、運維等領域的豐富相關相關經(jīng)驗積累，并結合我國近海的風資源和海洋地質條件，不僅將為我國海上風電的開發(fā)供應高性價比的海上風機機組，而且將供應一整套專門針對我國近海海域的、極具經(jīng)濟性的海上風電智慧解決方法，包括海上風機基礎設計、施工、海上風機吊裝、運維等，全面降低海上風電的成本，使大規(guī)模經(jīng)濟開發(fā)海上風能成為可能。
能源管理：試水“智慧風場”管理系統(tǒng)
事實上，類似的“智慧”有關遠景，是一個永恒的話題。從早期的低風速“智能”風機，到其后的海上“智能”風機的設計及運營管理的“智慧”雛形，再到近來“智慧風場”完整概念的提出，遠景一直踐行著它所倡導的“運用人的智慧去為風電公司供應優(yōu)質的能源服務”的理念。
“國內有很多風場由于采用國外風機產品而出現(xiàn)水土不服的情況，或者使用質量低劣的風機導致故障頻發(fā)，出現(xiàn)了大量的運維工作，假如得不到及時的預警和解決，會造成大量的電量損失，降低風場運行效率。因此，遠景在探索風機的技術創(chuàng)新的同時，也極力想為風場打造一個智能高效的管理平臺。”遠景“智慧風場”軟件業(yè)務總監(jiān)顧曉華解釋說。
早在2010年，我國風電的裝機總容量就已經(jīng)超過美國，然而發(fā)電量卻遲遲跟不上，這反映了我國風電從規(guī)劃、設計、安裝、運行到維護等方方面面，都存在著較大的改進空間。
據(jù)顧曉華的介紹，智慧風場管理系統(tǒng)旨在幫助客戶實現(xiàn)先進的設計、卓越的運營以及高度的電網(wǎng)智能化。首先，系統(tǒng)能夠幫助客戶進行風場早期選址，最大程度地利用本地風資源;在風機的運行投產階段，幫助風機與電網(wǎng)協(xié)同，高效地執(zhí)行電網(wǎng)的指令;在運行方面，通過傳感器和相關技術，對風機的狀態(tài)進行檢測，預判風機的“亞健康”狀況，讓風電場商更早地發(fā)現(xiàn)風機的病灶，以期能夠在無風的時候及時處理隱患，保障風機正常運行;在維護方面，智能故障診斷系統(tǒng)能夠指導風電場員工進行風電機組維護，診斷，維修。
“系統(tǒng)重要基于物聯(lián)網(wǎng)技術和云計算技術，從構建適合風電特點的管理模式出發(fā)，創(chuàng)造性地將行業(yè)內外最新的風電知識與管理相關相關經(jīng)驗固化在一系列智慧風場系統(tǒng)中，將風機、風電場、電網(wǎng)、設備廠家、運營商等通過傳感器、數(shù)據(jù)傳輸設備與監(jiān)控中心有機的聯(lián)接起來。”通過新科技手段，智慧風場管理系統(tǒng)視圖把人類“智慧”深度介入到管理中，最大程度低幫助開發(fā)商提升發(fā)電量、降低運維成本，從而實現(xiàn)風場管理綜合效益的提高。
據(jù)悉，龍源、大唐、河北建投等國內領先的風場開發(fā)商，已經(jīng)開始與遠景展開合作。遠景智慧風場管理系統(tǒng)在美國與IBM、傲時等國際著名軟件公司的同場競技中，成功贏得了美國大西洋電力公司千萬級合同，負責管理一個位于俄克拉荷馬州的300兆瓦風場——該項目將借助遠景位于美國的云平臺，為美國風場客戶供應優(yōu)質、便捷和先進的全方位風電場管理服務。
目前，遠景的智慧風場管理系統(tǒng)已能夠為我國、歐洲和美國的風電場供應遠程資產管理服務，能為它們帶來至少10%的資產效率。而在未來的二十年中，全球風電和太陽能資產將達到數(shù)十萬億規(guī)模，到那時，全球的能源管理市場規(guī)模將會以萬億計算。遠景的這套智慧風場管理系統(tǒng)，未來將逐步擴展到其他新能源資產管理領域，甚至是傳統(tǒng)能源如火電、水電和核電領域，將大幅度提升資產回報率和資產管理水平，未來市場應用前景非常大。
能源存儲和利用：積極探索儲能電池以及分布式能源技術
因此，翻開遠景能源的創(chuàng)業(yè)史，更像是在看一本我國智慧能源行業(yè)的藍海戰(zhàn)略史。在能源生產上，遠景率先洞悉低風速智能風機和海上智能風機的開發(fā)價值，之后，遠景又在智慧風場管理系統(tǒng)上找到突破口，現(xiàn)在，遠景又朝著更大的目標前進，在智慧能源系統(tǒng)解決方法上發(fā)現(xiàn)了自己新的發(fā)展方向。
未來可再生能源、智能電網(wǎng)和電動汽車的大規(guī)模使用的一個重要技術瓶頸就是儲能。誰能掌握全球最領先的儲能技術，誰將掌握未來全球戰(zhàn)略新興產業(yè)的主導權和制高點，將撬動的是千億甚至是萬億美金的巨大市場。
據(jù)介紹，遠景全球領先的頂端儲能鋰離子電池技術，能使得儲能電池容量超越常規(guī)鋰離子電池五倍，同時成本大幅降低，使用壽命和安全性遠優(yōu)于行業(yè)同類產品，可以應用于大型儲能電站，平滑功率、削峰填谷，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性和電能質量;也可以用于小型家庭儲能系統(tǒng)，在深夜低谷電價時段蓄能，并在用電高峰釋放，起到削峰填谷的用途——這對存在發(fā)電不穩(wěn)定問題的風能、太陽能等，無疑是個福音，或將大大推動可再生能源的大規(guī)模應用和發(fā)展。
“隨著世界范圍內節(jié)能減排壓力的增大，我國亟需將自身能源結構中可再生能源的發(fā)電比例進一步提升。近十年來我國重要采用大規(guī)模集中式的方式接入可再生能源電源，但隨著大規(guī)模棄風事件與風電連鎖脫網(wǎng)事故的頻發(fā)，這種接入方式已被認為到達了一定的技術瓶頸?！睆埨讓τ浾哒f：“因此，我國需突破當前技術及政策的雙重限制，在可再生能源分布式接入方式上加大研發(fā)及示范力度，以進一步提升可再生能源的消納能力?！?/p>
據(jù)悉，遠景目前正在積極參與我國智能微電網(wǎng)的示范建設和標準制定，探索通過分布式能源的技術突破，擴大新能源的消納，形成一整套解決方法和標準，從而開啟一個萬億級的巨大微電網(wǎng)市場。
這是遠景的下一個智慧能源藍海戰(zhàn)略。
