2021年10月17日-20日，2021北京國際風(fēng)能大會暨展覽會（CWP 2021）在北京新國展隆重召開。作為全球風(fēng)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(fēng)能盛會，再次登陸北京。

　　

　　本屆大會以“碳中和——風(fēng)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(guān)于“國際成熟風(fēng)電市場發(fā)展動態(tài)及投資機會”“國際新興風(fēng)電市場發(fā)展動態(tài)及投資機會”“風(fēng)電設(shè)備智能運維論壇”“碳達峰碳中和加速能源轉(zhuǎn)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(fēng)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(fēng)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(fēng)電現(xiàn)在最大的挑戰(zhàn)是三個方面，我們叫做三個效應(yīng)：乘數(shù)效應(yīng)指數(shù)增加運行成本；盲盒效應(yīng)：增加維修難度；通道效應(yīng)：增加停電時間。

　　

　　乘數(shù)效應(yīng)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(fēng)電和光伏系統(tǒng)。

　　

　　盲盒效應(yīng)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(fù)雜，對維修人員安全挑戰(zhàn)大。

　　

　　通道效應(yīng)延長停電時間，海況復(fù)雜、變化快，風(fēng)機可達性差，導(dǎo)致風(fēng)機故障維修、恢復(fù)時間不可控，影響發(fā)電量。單次故障恢復(fù)時長是陸上風(fēng)電4-5倍。

　　

　　聚焦海上電氣動脈，電氣設(shè)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(guān)。我們?nèi)绻匆幌拢齻€效應(yīng)會影響整個海上風(fēng)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(jié)為四個字是：大、運、致（智）、遠，從紅海走向藍海，海上風(fēng)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(fēng)更好，那片海洋對岸邊的影響更小，意味著海上風(fēng)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(fēng)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(fēng)電超過50%的停電故障是跟電氣設(shè)備相關(guān)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(yīng)，很多是聚焦或者落腳在海上風(fēng)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(fēng)機，由于自身載荷設(shè)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(fēng)機。如果不對風(fēng)機整個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)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(fēng)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(shè)備來說是非常核心的，如何在設(shè)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(fēng)電系統(tǒng)或者電氣系統(tǒng)核心的產(chǎn)品線、設(shè)備線進行分析和預(yù)測。我們會發(fā)現(xiàn)以，以35千伏系統(tǒng)為例，因為海上風(fēng)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(fēng)電就有因為環(huán)網(wǎng)柜著火引起的爆炸事件。會有非常復(fù)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(shù)，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(yīng)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(fēng)機下側(cè)或者上側(cè)，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(fēng)機制造商，我們風(fēng)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(fēng)或者復(fù)雜工況的時候，我們要知道這個風(fēng)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(guān)鍵的一點，前期設(shè)計的智能化。我們會發(fā)現(xiàn)在前端海上風(fēng)電設(shè)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(fù)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(fēng)電里，我們知道電力流向是非常復(fù)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(fù)雜，甚至不僅僅包含在網(wǎng)側(cè)的計算還有風(fēng)機側(cè)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(fēng)機故障來回產(chǎn)生的影響。這種影響需要在設(shè)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(shè)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(fēng)電在投運以后就可以有效避免通道效應(yīng)所產(chǎn)生的停電概率，使海上風(fēng)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(fēng)機要求。遠海風(fēng)機有非常特殊的要求，通過非常復(fù)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(fēng)電的電氣動脈關(guān)鍵設(shè)備，滿足在遠海風(fēng)機中的應(yīng)用要求。尤其是大臺風(fēng)風(fēng)況之下，在這種風(fēng)況之下，如何保證風(fēng)機飄浮情況下應(yīng)用可靠性和穩(wěn)定性，這里從實驗到設(shè)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(shù)、結(jié)構(gòu)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(dǎo)的三層建構(gòu)，最底層的真海上風(fēng)電，為海上風(fēng)電專用的互聯(lián)互通強健型的設(shè)備，包括低壓、中壓、測量設(shè)備，關(guān)鍵類的電源，UPS設(shè)備，再到邊緣計算側(cè)，邊緣計算側(cè)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(fēng)電將越來越多的介入人工智能，因為海上風(fēng)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(yīng)和反映速度應(yīng)該是最快的。能夠?qū)崿F(xiàn)對整個海上風(fēng)電的適應(yīng)性、強健性，智慧和創(chuàng)新，使海上風(fēng)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(fēng)行致遠、海運長青，謝謝大家！

　　

　　（根據(jù)演講速記整理，未經(jīng)演講人審核）