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风电涉及空气动力、结构动力、仿真、电力电子、电气传动、控制技术、人工智能、新材料等前沿和交叉学科,代表中国科技引领全球进步的方向。
随着“碳中和”目标的提出,中国能源结构将被重塑,新能源即将进入倍增时代。
作为产业和技术革命的制高点,风电不仅肩负着气候变化的艰巨任务,也因其作为世界上最大的旋转机械的结构和动力系统,涉及空气动力、结构动力、仿真、电力电子、电气传动、控制技术、人工智能、新材料等前沿和交叉学科,代表中国科技引领全球进步的方向。
基础技术研究和底层逻辑,
是风机智能升级的基石
2021年,风电向平价时代平稳过渡。如何提高自身的竞争力、增加电量,通过技术进步降低度电成本,是领军龙头企业思考的问题。
远景能源副总裁兼CTO 王晓宇博士
伽利略超感知风机的名称源于伽利略“实证主义”方法论的理性和科学精神,是远景集团CEO张雷对风电新机器的有效践行,是远景创新DNA的传承和升华。
——远景能源副总裁兼CTO王晓宇博士
伽利略超感知风机通过实证的方法,掌握风机所承受的真实压力条件和应力边界,利用数字孪生与网络智能形成风机产品的生命周期持续进化技术,用人工智能技术赋能新一代超感知风电新机器。
但是,如果仅仅把它理解成风机加上软件,或者是风机加上硬件传感器,那就大错特错了。
“我们正面临第四次工业革命,特点是能源系统的技术进步与全社会技术创新变革相辅相成,风电作为高端装备制造业与新材料、物联网、大数据、人工智能等先进技术紧密相联。”王晓宇博士说。
“但还要看到,基础技术研究是历次工业革命的科学源泉,又在历次工业革命中得以发展。脱离了对技术本质的洞察,一切智能手段和技术都是空中楼阁。”
远景能源是全球最早提出智能风机和智慧风场的企业,也是用技术穿透产业链、把风机系统技术的深刻理解穿透到零部件核心技术上做得最极致和认真的企业。
这就是为什么远景的智能风机使用自研的齿轮箱、叶片等关键部件,其产品可靠性和发电量能领先行业的原因。(点击阅读原文查看《远景能源王晓宇博士 技术穿透供应链,风电走进价值重构时代》)
宝马汽车并没有自产变速器,但掌握自动变速器的控制策略、匹配标定等核心技术,具有超强的自动变速器性能和质量管控能力。
汽车发动机的变速比无法覆盖所有车速范围,因此何时变、怎么变、发动机动力如何配合,变速箱控制器最为关键。
可以把汽车的变速箱理解为风机的齿轮箱,汽车的发动机就是风轮。风电机组由叶片、轮毂、主轴、主轴承、齿轮箱、发电机、偏航、塔筒等硬件组成,每个硬件都连接到工业控制电脑来控制风机。
——远景能源副总裁兼CTO王晓宇博士
技术是硬件和软件的结合。
远景从创立之初,就意识到风机设计、核心控制与制造等底层技术的重要性,所以从首台样机开始,通过系统控制器承载远景对产品系统技术的理解,此后一路打开了变频器、变桨系统、发电机、叶片、齿轮箱、主轴承等关键部件设计与制造黑匣子。
硬件与软件协同,通过技术穿透产业链,是“伽利略”超感知系统提升部件和整机系统效率、改善供应链的基础。
伽利略系统实时监控在运风机关键部件的状态
EnOSTM为其提供了数字化平台
尽管在风机部件上进行的产品线下破坏性实验、或在运实际失效案例仅是少数场景,但是它们被放到运行的数千台风机上采集数据时,能得到数千种不同经历过的场景,验证的目的是闭环管理。
王晓宇说,比如部件寿命模型,线下加速失效验证得到的失效模型,与在运风机缓慢受力的场景有着明显的差异。
所以要将线下失效模型部署到大量在运风机上,通过运行样本标定的验证方法提升模型的准确性和精度,确保风机产品设计输入是实际验证过的数据。
来源 远景能源