2018年聯(lián)合動(dòng)力自主發(fā)明的專利《一種風(fēng)電場功率協(xié)同控制方法及其系統(tǒng)》獲得中國專利金獎(jiǎng)，作為第一完成單位及第一完成人申報(bào)的項(xiàng)目《高效低風(fēng)速風(fēng)電機(jī)組關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)和大規(guī)模工程應(yīng)用》獲得國家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)，創(chuàng)造了我國風(fēng)電企業(yè)在一年內(nèi)兩次獲得國家級(jí)獎(jiǎng)勵(lì)的紀(jì)錄，不僅在國家能源集團(tuán)新時(shí)代發(fā)展的大局中書寫了濃墨重彩的一筆，更在風(fēng)電裝備制造領(lǐng)域讓中國技術(shù)吐氣揚(yáng)眉。
2008年，我國風(fēng)電裝備制造市場還不是這番景象，當(dāng)時(shí)外企的市場占有率近70%。經(jīng)過短短10年的發(fā)展，我國企業(yè)成功實(shí)現(xiàn)彎道超車，現(xiàn)今我國年新增裝機(jī)排名前十的企業(yè)中早已看不見外企的身影。聯(lián)合動(dòng)力作為國家能源集團(tuán)為推進(jìn)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展，解決風(fēng)電關(guān)鍵設(shè)備國產(chǎn)化問題而成立的高科技公司，是其中的有力代表。最新數(shù)據(jù)顯示，截至目前，聯(lián)合動(dòng)力自主研發(fā)機(jī)組累計(jì)裝機(jī)1880萬千瓦，市場占有率位列全國第二，是央企中最大的風(fēng)電裝備制造企業(yè)。聯(lián)合動(dòng)力的青春活力、步步為先，與其對(duì)技術(shù)創(chuàng)新的追求緊密相連。
十年磨一劍
2019年，是聯(lián)合動(dòng)力成立的第12個(gè)年頭，本次獲得國家科技二等獎(jiǎng)的《高效低風(fēng)速風(fēng)電機(jī)組關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)和大規(guī)模工程應(yīng)用》項(xiàng)目，是依托國家“973”和科技支撐計(jì)劃等科技項(xiàng)目，“產(chǎn)學(xué)研”協(xié)同攻關(guān)，歷時(shí)10年自主創(chuàng)新的成果，這幾乎貫穿了聯(lián)合動(dòng)力整個(gè)發(fā)展歷程，可謂十年磨一劍，礪得梅花香。
“中國風(fēng)機(jī)也要有中國特色，適應(yīng)中國國情。”聯(lián)合動(dòng)力技術(shù)負(fù)責(zé)人告訴記者，“一開始，我們也曾借鑒于國外設(shè)計(jì)，但由于中國低風(fēng)速區(qū)面積較大的特點(diǎn)，進(jìn)口產(chǎn)品明顯‘水土不服’，經(jīng)濟(jì)性不高、競爭力較差。”
據(jù)了解，我國中東南部地區(qū)屬典型低風(fēng)速地區(qū)，位于電力負(fù)荷中心，電網(wǎng)接入條件好，但平均風(fēng)速低，風(fēng)速風(fēng)向變化快，具有能量密度低、湍流強(qiáng)度高的特征。這就要求風(fēng)電機(jī)組必須提高能量捕獲能力，特別是要能承受隨機(jī)性的交變氣動(dòng)沖擊，常規(guī)機(jī)組已不再適用。因此，需要有針對(duì)性地研發(fā)低風(fēng)速風(fēng)電機(jī)組，而國際上并無先例，自主創(chuàng)新難度極大。
這并沒有嚇退聯(lián)合動(dòng)力的技術(shù)人員。在一個(gè)個(gè)項(xiàng)目的實(shí)踐中，聯(lián)合動(dòng)力技術(shù)團(tuán)隊(duì)勤于發(fā)現(xiàn)問題，善于總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，敢于攻關(guān)，最終完成了從風(fēng)輪葉片、機(jī)艙到塔筒的整機(jī)設(shè)計(jì)，在低風(fēng)速風(fēng)電機(jī)組的軸承研制、運(yùn)行控制和評(píng)估診斷等方面取得了重大突破。
“此前，風(fēng)機(jī)的各個(gè)部分都是孤立的，這會(huì)影響機(jī)組發(fā)電量以及載荷，而風(fēng)機(jī)一體化克服了這一難題，實(shí)現(xiàn)了各部分耦合，在控制成本的前提下，最大限度優(yōu)化風(fēng)機(jī)性能。”上述負(fù)責(zé)人表示，“我們研發(fā)的全球單位面積掃風(fēng)最大的1.5兆瓦機(jī)組，這一紀(jì)錄至今未被打破。”
從局部到整體
“和踢足球一樣，一位高水平足球運(yùn)動(dòng)員的加入無疑會(huì)迅速提升一個(gè)普通球隊(duì)的水平，但世界級(jí)足球明星并不是確保一支球隊(duì)取得勝利的‘萬能鑰匙’。”聯(lián)合動(dòng)力技術(shù)人員說。
可以肯定的是，上述項(xiàng)目的成功研發(fā)無疑為“球隊(duì)”添了一名精兵強(qiáng)將，但其仍然是從單體出發(fā)，針對(duì)一臺(tái)風(fēng)機(jī)個(gè)體的研究。而一個(gè)風(fēng)電場是由一臺(tái)臺(tái)風(fēng)機(jī)組成的整體，在“強(qiáng)將”加入后，如何從全局出發(fā)，有效實(shí)現(xiàn)“風(fēng)-機(jī)-場”三方集群的有效協(xié)同？據(jù)介紹，由于風(fēng)電發(fā)電量受季節(jié)和天氣條件的影響而波動(dòng)性較大，且與穩(wěn)定用電需求不完全匹配，容易導(dǎo)致電網(wǎng)頻率波動(dòng)較大，為滿足用戶側(cè)負(fù)荷的需求，且減少電網(wǎng)頻率波動(dòng)，經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生棄風(fēng)現(xiàn)象，導(dǎo)致能源利用率偏低。
為了增強(qiáng)風(fēng)電對(duì)電網(wǎng)出力支撐，解決頻率越限問題，有效提升風(fēng)電消納能力，聯(lián)合動(dòng)力發(fā)明《一種風(fēng)電場功率協(xié)同控制方法及其系統(tǒng)》。這是一種針對(duì)集群風(fēng)電機(jī)組，基于“風(fēng)能-風(fēng)電機(jī)組-風(fēng)電場-電網(wǎng)信息”的功率協(xié)同控制方法和系統(tǒng)，從電源側(cè)解決了風(fēng)電場系統(tǒng)建模、尾流協(xié)同控制等難題。
“簡單地說，我們通過抽象的算法計(jì)算出一個(gè)最優(yōu)的排列組合。如果一個(gè)球隊(duì)全是足球天才也并不是一件好事，和‘田忌賽馬’一樣，只有布局完美，才能實(shí)現(xiàn)效益最大化。”聯(lián)合動(dòng)力技術(shù)負(fù)責(zé)人表示，這項(xiàng)基礎(chǔ)性精細(xì)化工作有兩大特點(diǎn)，一是在限電的情況下，以最快的速度計(jì)算出滿足指令的“排兵布陣”，二是若沒有限制因素，在相同的機(jī)型配置下，風(fēng)電場“火力全開”可以達(dá)到更高發(fā)電量。
目前，該系統(tǒng)已獲國家專利金獎(jiǎng)，中國電機(jī)工程學(xué)會(huì)黃其勵(lì)院士、韓英鐸院士和世界風(fēng)能協(xié)會(huì)原主席賀德馨研究員一致認(rèn)為，技術(shù)整體已達(dá)國際先進(jìn)水平。
創(chuàng)新是第一生產(chǎn)力
聯(lián)合動(dòng)力2018年力捧兩項(xiàng)國家級(jí)大獎(jiǎng)，聯(lián)合動(dòng)力技術(shù)有限公司董事長、總經(jīng)理褚景春說：“創(chuàng)新是企業(yè)發(fā)展的靈魂。實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略，是聯(lián)合動(dòng)力貫徹落實(shí)集團(tuán)公司‘1169’發(fā)展戰(zhàn)略的自覺行動(dòng)，也是把握高端裝備制造業(yè)發(fā)展大邏輯的關(guān)鍵抉擇。”
近年來，聯(lián)合動(dòng)力堅(jiān)持把創(chuàng)新擺在發(fā)展全局的核心位置，解放思想、開拓視野、主動(dòng)作為，取得豐碩創(chuàng)新成果，獲得國家能源集團(tuán)總經(jīng)理獎(jiǎng)勵(lì)基金特等獎(jiǎng)，連續(xù)兩年榮獲集團(tuán)公司“五星級(jí)”企業(yè)，連續(xù)3年獲得集團(tuán)公司科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)，連續(xù)4年進(jìn)入全球新能源企業(yè)500強(qiáng)，連續(xù)5年新增裝機(jī)容量位列全球前十，走出了一條創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的興企之路。
褚景春表示，“新時(shí)代呼喚創(chuàng)新，新發(fā)展需要?jiǎng)?chuàng)新、新未來取決于創(chuàng)新。未來，聯(lián)合動(dòng)力將堅(jiān)持創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展方向不動(dòng)搖，進(jìn)一步增強(qiáng)緊迫感、責(zé)任感、使命感，真抓實(shí)干、積極作為，促進(jìn)我國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，助力“一帶一路”新能源供給，為全球綠色低碳發(fā)展提供有力的支撐。”
