2021年10月17日-20日，2021北京國際風能大會暨展覽會（CWP 2021）在北京新國展隆重召開。作為全球風電行業(yè)年度最大的盛會之一，這場由百余名演講嘉賓和數(shù)千名國內(nèi)外參會代表共同參與的風能盛會，再次登陸北京。

　　

　　本屆大會以“碳中和——風電發(fā)展的新機遇”為主題，歷時四天，包括開幕式、主旨發(fā)言、高峰對話、創(chuàng)新劇場以及關于“國際成熟風電市場發(fā)展動態(tài)及投資機會”“國際新興風電市場發(fā)展動態(tài)及投資機會”“風電設備智能運維論壇”“碳達峰碳中和加速能源轉型”等不同主題的15個分論壇。能見App全程直播本次大會。

　　

　　其中，10月19日海上風電發(fā)展論壇隆重召開。施耐德電氣（中國）有限公司行業(yè)市場負責人趙天意出席會議并演講。

　　

　　趙天意：對于我們來說，我們整個發(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能源的擔當和責任體現(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。我國所承擔的是全球制造業(yè)里最核心的碳排放，同時每年的經(jīng)濟缺口非常大，雙碳不僅僅意味著機遇還有成本和代價。海上風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，大家會發(fā)現(xiàn)這個表格中，全壽命周期海上年平均小時數(shù)2600h，2020年實際為2097小時，我們從很多的伙伴一起交流，我們發(fā)現(xiàn)海上風電現(xiàn)在最大的挑戰(zhàn)是三個方面，我們叫做三個效應：乘數(shù)效應指數(shù)增加運行成本；盲盒效應：增加維修難度；通道效應：增加停電時間。

　　

　　乘數(shù)效應增加運行成本，離岸距離遠，單次運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，單位容量故障運維成本遠高于陸上風電和光伏系統(tǒng)。

　　

　　盲盒效應影響維修難度，人員難以隨時登機檢查，難以第一時間判斷故障并提供維修建議、維修備件；同時環(huán)境復雜，對維修人員安全挑戰(zhàn)大。

　　

　　通道效應延長停電時間，海況復雜、變化快，風機可達性差，導致風機故障維修、恢復時間不可控，影響發(fā)電量。單次故障恢復時長是陸上風電4-5倍。

　　

　　聚焦海上電氣動脈，電氣設備環(huán)境敏感性高、故障影響大，超50%停電故障和電氣動脈直相關。我們?nèi)绻匆幌拢齻€效應會影響整個海上風電未來的發(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)勢或者整個趨勢來說，我們很多方法一致，總結為四個字是：大、運、致（智）、遠，從紅海走向藍海，海上風電的自我進化：改善發(fā)電成本，減少維修費用，增加系統(tǒng)可靠，提升發(fā)電效率，電氣大動脈首當其沖。那片海洋的風更好，那片海洋對岸邊的影響更小，意味著海上風電未來發(fā)展的四個趨勢或者是四個機遇。

　　

　　我們知道海上風電中，現(xiàn)在中國2020年最新的統(tǒng)計，中國因為心血管疾病所傷亡人數(shù)占所有人數(shù)的40%多，海上風電超過50%的停電故障是跟電氣設備相關的，為什么？因為敏感度是最高的，敏感性是最高的。相對來說因為位于整個海上主動脈，它的故障一旦發(fā)生的話，影響將非常大。因為任何一個元件產(chǎn)生故障，可能會造成整個主動脈的栓塞。因此看到這四個情況，看到那三個效應，很多是聚焦或者落腳在海上風電的電氣系統(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”，我們知道大型的風機，由于自身載荷設計和發(fā)電效率，以及運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)的風機。如果不對風機整個系統(tǒng)結構進行優(yōu)化，隨著容量增大，我們無論從電機系統(tǒng)到變壓器，超過國標的電壓水平。我們知道歐標一般是690我們現(xiàn)在已經(jīng)進化到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，這兩個在風電里面操作次數(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，在這樣一個情況下如何保證可靠性和有用性？

　　

　　我們看看“運”，就是在運行的時候，無論是初始運行還是后半期運行的時候，針對不同的故障率波動情況，對設備來說是非常核心的，如何在設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)對整個風電系統(tǒng)或者電氣系統(tǒng)核心的產(chǎn)品線、設備線進行分析和預測。我們會發(fā)現(xiàn)以，以35千伏系統(tǒng)為例，因為海上風電一般用電纜海纜連接，每一個海纜上會接上環(huán)網(wǎng)柜，我們知道在若干年前，在江蘇的海上風電就有因為環(huán)網(wǎng)柜著火引起的爆炸事件。會有非常復雜的工況，非常難以到現(xiàn)場去看的盲盒一樣的故障情況，怎么樣通過遠程的數(shù)字化和傳感技術，通過模型來分析環(huán)網(wǎng)柜當前的運行狀況？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，在每一個風機下側或者上側，可以有效知道當前環(huán)網(wǎng)柜斷流器運行狀況是什么樣的。尤其過了20年，甚至到了25年，我們會告訴運營商，風機制造商，我們風機如何延壽，如何能夠讓它運行25年更長時間。換一個角度來說，我們遇到臺風或者復雜工況的時候，我們要知道這個風機當前環(huán)網(wǎng)柜的狀況是怎么引起的這個盲盒對于我們來說不再是盲盒，而是一個透明的盒子。這樣對于維護維修來說降低了難度和工作量，相對來說海上運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傷害到運維和操作人員，這是盲盒通過“運”，通過智慧化、數(shù)字化保證對運的安全性和有效性。

　　

　　一直說智能化運維，比如說如何在后續(xù)運維中體現(xiàn)智能化，我們可能會想到一點，智能化一定不是一個階段性的概念，它是一個全壽命周期的概念。這里所顯示的，針對智很關鍵的一點，前期設計的智能化。我們會發(fā)現(xiàn)在前端海上風電設計的時候，包括短路計算，包括弧光計算，包括各種各樣電網(wǎng)可能連接到復雜工況的短路電流的模擬。從模擬分析，分析到這一點產(chǎn)生故障的時候，當?shù)氐谋Ｗo定值是什么狀態(tài)，能夠保證某點發(fā)生故障的時候，因為在海上風電里，我們知道電力流向是非常復雜的，不是單一流向，是來回流向的。這種情況下，短路電流值的計算非常復雜，甚至不僅僅包含在網(wǎng)側的計算還有風機側的計算，當出現(xiàn)故障的時候，并不是由于斷路器內(nèi)部產(chǎn)生的故障，反而是其他風機故障來回產(chǎn)生的影響。這種影響需要在設計中的時候就加以考量，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計中避免隱患的發(fā)生，可能我們在中長期運行的時候所產(chǎn)生的停電概率就會增加。所以說通過智能化，在前端排除電氣隱患，增加電氣的強健性，風電在投運以后就可以有效避免通道效應所產(chǎn)生的停電概率，使海上風電能夠在第一時間或者能夠在更可靠情況下承擔起雙碳的重任。

　　

　　“遠”這個概念，我們發(fā)現(xiàn)從紅海走向藍海，這是一個必經(jīng)趨勢我們需要用各種方式滿足遠海風機要求。遠海風機有非常特殊的要求，通過非常復雜的實驗以及在不同的海況工況情況下進行這方面的測量和研究，我們最終所推出的這些針對遠海風電的電氣動脈關鍵設備，滿足在遠海風機中的應用要求。尤其是大臺風風況之下，在這種風況之下，如何保證風機飄浮情況下應用可靠性和穩(wěn)定性，這里從實驗到設計兩環(huán)缺一不可。

　　

　　所以說綜合來看，我們的遠代表了用創(chuàng)新的技術、結構和材料，來幫助我們開拓業(yè)主，分機制造商開拓遠海的市場。如果把一個系統(tǒng)打開來看，這是施耐德一直倡導的三層建構，最底層的真海上風電，為海上風電專用的互聯(lián)互通強健型的設備，包括低壓、中壓、測量設備，關鍵類的電源，UPS設備，再到邊緣計算側，邊緣計算側通過很多的邊緣計算來使我們能夠?qū)崿F(xiàn)對整個數(shù)字化的感知，來打開盲盒，告訴我們當前所面對的情況，面對的狀況是什么樣的。再到最高端的，上端的云計算是有數(shù)據(jù)模型和數(shù)據(jù)分析規(guī)劃，在未來的時候海上風電將越來越多的介入人工智能，因為海上風電相對來說能量密度最大，它又靠近負荷中心，對負荷的響應和反映速度應該是最快的。能夠?qū)崿F(xiàn)對整個海上風電的適應性、強健性，智慧和創(chuàng)新，使海上風電在未來能夠為雙碳貢獻更多的力量。

　　

　　制氫在未來的時候，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。風行致遠、海運長青，謝謝大家！

　　

　?。ǜ鶕?jù)演講速記整理，未經(jīng)演講人審核）