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尹述武 : 创新风能发电技术,缓解能源危机

尹述武 : 创新风能发电技术,缓解能源危机

【摘要】:
深圳市百恒电气有限公司为您整理:创新风能发电技术,缓解能源危机能源,是人类赖以生存发展的物质基础。工业革命以来,煤炭、石油、天然气等传统能源被大量消耗,几近枯竭。为了人类的可持续性发展,一场如火如荼的新能源革命开展起来。维斯塔斯风力技术(中国)有限公司是顶尖的可持续能源解决方案合作伙伴,业务范围广泛覆盖风力发电机的设计、制造、安装和服务,公司副总裁尹述武先生负责中国区风电建设领域。他在风电机智能控

深圳市百恒电气有限公司为您整理:

创新风能发电技术,缓解能源危机

能源,是人类赖以生存发展的物质基础。工业革命以来,煤炭、石油、天然气等传统能源被大量消耗,几近枯竭。为了人类的可持续性发展,一场如火如荼的新能源革命开展起来。维斯塔斯风力技术(中国)有限公司是顶尖的可持续能源解决方案合作伙伴,业务范围广泛覆盖风力发电机的设计、制造、安装和服务,公司副总裁尹述武先生负责中国区风电建设领域。他在风电机智能控制和风电接入电网智能控制领域取得了重要的技术创新成果,不但提高了低风速风能的利用效率,而且提升了电网的安全性与运行效率,为低风速地区的风电开发与利用做出了突出贡献。尹述武是当今时代难得的精英人才,他的创新精神值得广大行业同仁学习。

化石能源逐渐枯竭,新能源开发日益紧迫

尹述武表示,能源是全世界共同关注的话题,在人们的生产生活中占据非常重要的位置。“经济的发展离不开能源。在国民经济中,与能源相关的产业广泛涵盖了社会生产、流通、分配、消费等各领域。如果没有能源的供应,与此相关的各行业、产业、企业将遭受重大冲击,甚至会直接、间接地引发经济危机。同样,人们的生活也离不开能源。照明需要电力,煮饭需要燃气,供暖需要煤炭,出行需要燃料……不论是最基本的衣食住行,还是文化、娱乐等活动,人们的生活都与能源密不可分。”尹述武分析道。

目前,在所有能源当中,对人类生产生活影响最大的是煤炭、石油、天然气等常规能源。这些能源有一个共同特点:它们都是在自然界中经过亿万年形成,一旦使用在短期内均无法恢复,是一种非可再生资源。人类进入工业社会以后,能源使用量大幅度增加,开发力度越来越大,储存量越来越少。据有关专家估算,以目前的开采速度,地球上已探明的石油还可供人类开采40年,天然气可供开采60年,煤炭可供开采220年。这就意味着,这些支撑着人类文明高速发展的化石能源总有一天将面临枯竭,而且这一天并不遥远。更为严重的是,除储量在不断减少外,化石能源在使用过程中产生的二氧化碳气体会引起温室效应,导致全球气候变暖。现在,受温室效应的影响,南北极的冰川正在融化。如果有一天南北极的冰层全部融化后流入大海,那么包括沿海城市、岛屿在内的大多数低势地区都将被海水淹没,无论是亚洲、欧洲、美洲、大洋洲等等,都无法幸免。

化石能源短缺和污染所产生的严重问题引发了人们对未来能源使用的广泛关注和思考,开发新能源成为国际社会的共识。尹述武认为,新能源的开发对于人类社会可持续发展具有重要的战略意义。他说:“以太阳能、风能、地热能、生物能、海洋能等为代表的非常规能源是传统化石能源的理想替代物。相对于传统能源,这些新能源具有储量大、污染小、可再生的优点,对于解决目前严重的环境污染和能源短缺问题具有重要的意义。”

风能是新能源开发的生力军

风能是新能源中的代表性能源之一,它由太阳辐射不均引起的空气水平运动形成,是一种取之不尽、用之不竭的优质可再生资源。目前,风能的运用主要体现在风力发电、风帆助航、风力提水、风力致热等方面。其中,风力发电是风能利用最重要的形式,也是新能源开发中技术最成熟、商业化价值最高的领域之一。尹述武是中国风电行业杰出的技术专家,他在风电技术研发和应用方面取得了突出的成绩。尹述武告诉记者,风力发电是一种经济效益和社会效益兼具的新能源利用形式。

“风能发电其实是一种较为理想的发电形式。首先,风力发电厂的建设周期短、设备简单,其建设成本比水电站、火电站、核电站的建设成本要低很多。其次,风力发电依靠自然界无处不在的风带动转子叶片产生电力,不需要任何燃料,因此开发成本低,易于实现、便于操作,风电场的运营、维护成本也自然相对低廉。再次,风能是一种洁净的自然能源,本身不含有任何污染物,在电力生产过程中也不会产生任何污染物,所以不存在环境污染问题,因此政策支持力度大,制约影响因素少。可见,风力发电的市场价值和开发潜力都是很大的。”尹述武说。

随着世界能源危机的日益加重,风能的开发利用逐渐受到了各国政府和行业有识之士的重视。大量的人力、物力、财力被投入到风电相关技术的研发中,并取得了突破性的进展。目前,风能的可利用率已经从原来的50%提升到98%,利用系数超过了40%,许多原来无法建设风电场的低风速地区通过技术创新实现了风能的开发利用,风电机的质量和使用寿命也在不断提高,这是广大风电技术人员共同努力的结果,其中也包含着尹述武的突出贡献。

在像尹述武这样优秀的风电技术研发、应用精英人才的努力下,中国的风电建设也取得了可喜的成绩。经过多年的发展,中国现已成为世界上最大的风电新增市场,不但风电装机数量在世界上最多,而且风电设备研发的研发、制造能力也不断增强。2017年,中国的年风电发电量已达到3057亿千瓦时,稳居世界第一位。

不过,尹述武对风电的应用有更大的期待。他表示:“目前,中国风电发电量在全国总发电量的占比约为4.8%,全球风电发电量在全球总发电量中的占比约为3.87%。但据统计,全球风能潜力约为目前全球用电总量的5倍。也就是说,如果能将风能充分开发,那么包括中国在内的世界上绝大多数国家的用电需求将被全部满足。可见,目前的风电开发程度还远远不够。”

创新风电相关技术,解决行业发展难题

影响风电开发的因素有很多,其中技术因素是关键之一。行业精英尹述武表示:“近些年,风电技术研发已日趋成熟。但由于风力发电情况复杂,许多现实问题还是没有得到有效解决,需要相关技术人员继续努力,为绿色清洁的风电推广多尽一份力。”尹述武长期致力于风电技术的开发应用,在研究实践中通过技术创新解决了多个行业技术难题。特别是他在风电机智能控制和风电接入电网智能控制领域的创新,有效提升了低风速风能的利用率以及电网的安全性和运行效率,为风电行业技术进步做出了杰出的贡献。

众所周知,风力越大,产生的动能越大,发电量也就越大。因此一直以来,大规模的风能开发都集中在风能资源丰富的高风速地区,低风速地区的风能开发则始终没有被充分重视。尹述武认为,虽然低风速地区的风能相对较小,但其面积广阔,且主要集中于高能耗区域,也具有非常大的研究和开发价值。于是,他将最大限度获取风能作为自己技术研究的重点,通过采用新型的控制策略,使风电机组的控制系统更加智能化,实现了提高低风速风能利用率的目的。尹述武对风电机智能控制技术的创新具有非常大的实用价值,现已广泛应用于多个大型的风电建设优化项目,大幅度地促进了低风速风能的开发。尹述武不但革新了风电机智能控制技术,还对风电入网的相关技术进行了突破性的创新。

风力发电有离网和并网两种不同的类型。其中,规模较小的风力发电可采用蓄电池等储能装置或技术运输电力,即所谓的离网型。而规模较大的风力发电场,因为其发电容量可达几兆瓦甚至几百兆瓦,必须得到大电网的补偿和支撑,才能更加充分地开发可利用的风力资源,因此需要直接并入电网运行,即所谓的并网型。由于风电功率本身的波动性和不稳定性,风电在大规模接入电网后,非常容易造成谐波污染、电压变动、闪变、指标超限等问题,危害电网的正常运行。针对以上问题,尹述武通过技术创新,实现了对风电发电和送出的智能控制,以及水电、火电和风电的智能转换,保证了电网供电负荷的稳定,使电压闪变指标始终符合安全的限值,有效地解决了行业长期存在的技术难题。

充分发挥创新精神在风能开发中的重要作用

迄今为止,尹述武已经取得了风电机组载荷控制系统、风电机组变桨距切换智能控制系统、风电机组虚拟分析与调频系统等多项中国国家版权局认可的计算机软件著作权,技术研发成果斐然。风电行业的许多同仁都感叹,一直担任企业高管职务的尹述武居然能在繁重的管理工作之余取得如此丰硕的研究成果。尹述武的成功绝不是偶然的。仅仅在采访中,我们就发现了尹述武身上诸多成功者的特质,例如:持续的工作热情、饱满的精神状态、扎实的专业知识、一如既往的坚持、对行业的充分了解等等。不过尹述武告诉记者,在他看来,技术研发的成功虽然需要一定的时间作为基础,但是更为重要的确是以新思想、新方法解决实际问题的创新精神。

在中国风电行业,尹述武是一位非常有创新精神的技术研发者和项目管理者。更为可贵的是,他的创新精神并没有流于表面,而是与行业现实问题深度结合,形成了具有强大创造力的创新能力。例如在风电入网问题的研究中,尹述武基于大量风电并网的实际案例,通过大量的调查和试验,实现了对风电输出功率、虚拟分析与调频、载荷等的智能控制,有效地解决了供电负荷不稳定、电压闪变等现实问题。尹述武的创新精神也同样体现在他的项目管理中。尹述武主持了多个重大的风电优化升级项目。在项目实施过程中,尹述武从不把现成的技术生搬硬套在某个风电场上,而是通过分析、选择、优化等方式将其自主技术创新应用在项目中,完美地解决了客户的实际问题,得到了客户的高度认可。

尹述武不仅把创新作为自己的工作原则,还在公司内、行业内大力提倡创新。他说:“创新是引领发展的第一动力,行业和企业都呼唤具有创新精神的优秀人才。现阶段,传统化石能源引发的能源危机和环境问题日益严重,新能源开发成为不可阻挡的世界性潮流。风能在众多新能源中具有独特的经济价值和竞争优势,但其大规模的开发利用仍需要众多具有创新精神的研发和应用型人才在实际工作中不断研究新情况、解决新问题。”创新是一个老生常谈的话题,但却历久弥新。希望中国风电行业涌现出更多像尹述武一样把创新精神和实际工作紧密结合的精英人才,共同推动风电行业的发展进步。

智能化风能开发是一片广阔的蓝海

在尹述武的诸多研究成果中记者发现,“智能”是其创新技术的一个显著特点。风电场智能控制、变桨距切换智能控制、输出功率智能控制、载荷智能控制等等,智能化已经成为尹述武技术创新的重要方向。尹述武表示:“近些年,‘智能’已经成为新的时代热词。在互联网、大数据、云计算、人工智能等技术的推动下,智能化技术潮流正以迅雷不及掩耳之势席卷着国民经济的各领域各部门。《中国制造2025》中明确指出,智能制造是未来中国制造发展的重要方向。风电行业是一个结合绿色产业与传统工业的新能源行业,未来也必定要走智能化发展之路。科研人员作为引领行业技术发展的中坚力量,应当时刻关注时代科技的发展趋势,并将先进的技术成果引入到行业技术研究中来。”

基于这种先进的研发理念,尹述武将智能技术引入风电机控制和风电入网控制的研究中并进行了大量创新,在风电场智能控制系统、风电机组变桨距切换智能控制系统等都是其重要的创新成果。智能技术的应用使风电机不再像“瞎子”一样只能被动地在变幻的风速中捕捉能量,而是可以根据风速的变化智能地改变运行控制策略,最大限度地获取风能;风电接入电网的载荷、输出功率、调频等也实现了智能控制,这使风电并网后的电网统一管理成为了可能,谐波污染、电压波动、闪变超标等不良问题也被有效解决。“风电行业引入智能化技术的巨大价值不仅体现在技术研发方面,风电场建设、风电设备维护、后期运维管理的智能化价值也是十分显著的。风电智能化市场呈现的是一片广阔的蓝海。”尹述武表示。

未来,随着全球经济规模的增长,人们对能源的需求将不断增加。风能作为清洁无污染的可再生能源,其开发利用的的价值会进一步显现。人工智能的蓬勃发展,为广大风电企业制定未来发展战略提供了新的思路。在充满机遇与挑战的市场竞争中,谁能率先掌握智能风电的核心技术,谁就能在未来的发展中抢占先机。丹麦维斯塔斯风力技术集团是世界排名第一的风力发电设备生产商。维斯塔斯风力技术(中国)有限公司作为其重要的组成部分,正以不断增长的智能化技术能力服务于更多的客户。作为维斯塔斯风力技术(中国)有限公司的副总裁,尹述武始终支持风电智能技术的创新研发,鼓励员工不断把更优质的风电一体化解决方案带到中国各地,为中国乃至世界能源与环境危机的解决做出了突出的贡献。