綠色風(fēng)電創(chuàng)造可持續(xù)性未來

文／本刊記者 李 蘋

尹述武

電力供應(yīng)是能源消耗的主要形式之一。目前，世界75%以上的發(fā)電量通過燃燒煤、石油、天然氣獲得，這對(duì)于消耗巨大的化石能源而言，不得不說是一個(gè)沉重的負(fù)擔(dān)。維斯塔斯風(fēng)力技術(shù)（中國）有限公司副總裁尹述武長期致力于風(fēng)電技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用，通過一個(gè)個(gè)應(yīng)用廣泛的風(fēng)電項(xiàng)目及先進(jìn)可持續(xù)的能源解決方案，為個(gè)人和企業(yè)用戶帶來了安全、清潔、可靠的風(fēng)能電力，在推動(dòng)電力供應(yīng)綠色化方面做出了突出貢獻(xiàn)。尤其是尹述武在風(fēng)電接入電網(wǎng)智能控制和風(fēng)電機(jī)智能控制方面的創(chuàng)新，提高了風(fēng)電接入公用電網(wǎng)的穩(wěn)定性和低風(fēng)速能源的使用率，為風(fēng)電的大規(guī)模推廣奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

大力推廣風(fēng)力發(fā)電，構(gòu)建綠色用電系統(tǒng)

電力，是人們生產(chǎn)、生活中必不可少的基礎(chǔ)能源。目前，電力主要通過火力發(fā)電獲得，也就是通過燃燒煤、石油、天然氣等可燃物產(chǎn)生熱量，然后帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生電能。火力發(fā)電作為當(dāng)前世界最重要的發(fā)電方式，有著自身獨(dú)特的優(yōu)勢，例如：占地面積小、選址靈活、布廠方便，初期投資低、建設(shè)周期短，運(yùn)行平穩(wěn)、持續(xù)、可靠，機(jī)組受環(huán)境、氣候等不利因素影響小等等。但同時(shí)，火力發(fā)電的弊端也很明顯，例如資源利用率低、能源浪費(fèi)嚴(yán)重，機(jī)組運(yùn)行成本高、運(yùn)轉(zhuǎn)維護(hù)困難，有害物質(zhì)排放多、環(huán)境污染嚴(yán)重等等。特別是隨著煤、石油、天然氣等常規(guī)能源儲(chǔ)量的不斷減少，火力發(fā)電的燃料供應(yīng)出現(xiàn)困難，未來的可持續(xù)性發(fā)展受到挑戰(zhàn)。

能源危機(jī)和環(huán)境危機(jī)所帶來的問題層出不窮，大力發(fā)展綠色可再生能源產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為社會(huì)各界的共識(shí)。在電力行業(yè)，風(fēng)能、水能、太陽能、地?zé)崮堋⑸锬艿葻o污染、可再生的新能源成為替代火力發(fā)電的重要選擇。“不過在眾多新能源當(dāng)中，風(fēng)能是一種相對(duì)理想的發(fā)電能源。相比于水能、地?zé)崮堋⑸锬埽L(fēng)能無處不在，不受時(shí)間和地域的限制；相比于太陽能，風(fēng)能的利用成本低，開發(fā)價(jià)值更高。因此，風(fēng)能是一種更適合用于發(fā)電的新能源，具有較大的推廣價(jià)值。不過，風(fēng)電的推廣也面臨著許多問題，這需要行業(yè)人士共同努力去解決。”風(fēng)電行業(yè)的精英人才尹述武表示。

創(chuàng)新智能控制技術(shù)，掃除風(fēng)電并網(wǎng)障礙

風(fēng)電并網(wǎng)相關(guān)的技術(shù)問題是風(fēng)電推廣所面臨的難題之一。“日常生活中，人們所用的電能之所以穩(wěn)定，這是因?yàn)殡娔軄碓摧^為穩(wěn)定，使公用電網(wǎng)始終保持著穩(wěn)定的電壓。但是，對(duì)于風(fēng)電來說，由于風(fēng)速及能量大小的不穩(wěn)定，難以對(duì)風(fēng)能進(jìn)行持續(xù)開發(fā)利用，一旦大規(guī)模接入公用電網(wǎng)，勢必會(huì)對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生沖擊，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)鸫竺娣e的停電事故或?qū)Πl(fā)電機(jī)和機(jī)械部件造成損壞。因此，風(fēng)電在大規(guī)模接入電網(wǎng)時(shí)必須要進(jìn)行處理并接受電網(wǎng)調(diào)度的統(tǒng)一管理。”尹述武對(duì)記者說。

傳統(tǒng)的風(fēng)電控制技術(shù)相對(duì)落后，無法根據(jù)風(fēng)電開發(fā)利用的不同環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)頻、調(diào)壓、設(shè)置送出限制等，因此控制精度和穩(wěn)定性不高，安全性較差，這使風(fēng)電大規(guī)模接入電網(wǎng)受到阻礙。針對(duì)這種情況，尹述武采用智能控制算法研發(fā)了多種智能軟件系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)風(fēng)電接入電網(wǎng)的智能控制，其強(qiáng)大的自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)能力使風(fēng)電發(fā)電、送出以及水電、火電和風(fēng)電之間的轉(zhuǎn)換智能化，有效地保證了電網(wǎng)供電負(fù)荷的穩(wěn)定。

尹述武對(duì)風(fēng)電并網(wǎng)智能控制技術(shù)的創(chuàng)新，提升了風(fēng)電大規(guī)模接入電網(wǎng)的安全性與運(yùn)行效率，在行業(yè)內(nèi)產(chǎn)生了廣泛影響。其核心技術(shù)代表了中國風(fēng)電并網(wǎng)控制技術(shù)的先進(jìn)水平，為風(fēng)電的大規(guī)模推廣應(yīng)用提供了可靠的技術(shù)保障。目前，這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)在尹述武負(fù)責(zé)的多個(gè)大型風(fēng)電改建優(yōu)化項(xiàng)目中應(yīng)用，有效地提升了風(fēng)電場參與電力系統(tǒng)調(diào)頻、調(diào)風(fēng)和備用的能力，其良好的應(yīng)用效果得到了客戶的高度認(rèn)可。

開發(fā)低風(fēng)速區(qū)風(fēng)能，擴(kuò)大風(fēng)電應(yīng)用范圍

尹述武表示，風(fēng)能是一種廣泛存在的自然資源。從理論上講，各個(gè)地區(qū)都可以利用風(fēng)能進(jìn)行發(fā)電；但實(shí)際上，風(fēng)能有大有小，開發(fā)的難度和價(jià)值也會(huì)有所不同。沿海和開闊大陸的收縮地帶等高風(fēng)速地區(qū)是風(fēng)能開發(fā)的熱點(diǎn)區(qū)域。這些地區(qū)風(fēng)力強(qiáng)勁，風(fēng)能開發(fā)難度低、風(fēng)電轉(zhuǎn)化率高，但是所占區(qū)域的面積小，電力需求不足。即使被充分開發(fā)，對(duì)整個(gè)電網(wǎng)的影響力也十分有限，無法充分展現(xiàn)出風(fēng)能發(fā)電的巨大優(yōu)勢。

因此，尹述武將關(guān)注的目光投向廣大的低風(fēng)速地區(qū)，并對(duì)低風(fēng)速風(fēng)能開發(fā)的相關(guān)技術(shù)進(jìn)行了深入探索和研究。在研究過程中，尹述武發(fā)現(xiàn)，低風(fēng)速地區(qū)的風(fēng)能資源雖然相對(duì)較小，但只要能夠充分捕捉，依然具有非常大的利用價(jià)值。于是，尹述武將最大限度地獲取風(fēng)能作為自己的研發(fā)重點(diǎn)，在研究中基于風(fēng)電機(jī)的特性采用了新型的控制策略，使風(fēng)電控制系統(tǒng)更加智能化，提升了風(fēng)電機(jī)獲取風(fēng)力資源的能力，提高了低風(fēng)速風(fēng)能的開發(fā)利用率。

“低風(fēng)速風(fēng)能的開發(fā)對(duì)于風(fēng)電推廣具有十分重要的意義。要知道，電力負(fù)荷的中心區(qū)域一般都分布在低風(fēng)速地區(qū)。這些區(qū)域巨大的電力需求直接影響著整個(gè)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)。在風(fēng)電資源開發(fā)不足的情況下，這些區(qū)域只能依靠傳統(tǒng)的火力發(fā)電保障用電需求，這與人們想要依靠新能源實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目標(biāo)是相悖的。只有解決了低風(fēng)速風(fēng)能開發(fā)的相關(guān)技術(shù)問題，使低風(fēng)速發(fā)電盡快地推廣普及，綠色用電的未來才更加值得期待。”尹述武說。

技術(shù)管理全面創(chuàng)新，降低風(fēng)電單位價(jià)格

當(dāng)前，風(fēng)電是商業(yè)化程度最高的可再生能源，人們對(duì)它逐步替代火電寄予厚望。但相比于火電，風(fēng)電的市場占有率遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后。據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計(jì)，現(xiàn)階段化石燃料在全球電力生產(chǎn)結(jié)構(gòu)中的占比可達(dá)到75%，而風(fēng)電的占比僅為4%。為什么豐富、清潔、優(yōu)質(zhì)的風(fēng)力發(fā)電會(huì)與火力發(fā)電有如此大的差距呢？

尹述武解釋說：“造成這種情況的原因是多方面的。總體來說，火力發(fā)電歷史悠久，相關(guān)技術(shù)已經(jīng)成熟，在產(chǎn)業(yè)規(guī)模、運(yùn)營管理、價(jià)格成本等方面的優(yōu)勢都比較大。而風(fēng)力發(fā)電目前還處于起步階段，技術(shù)與市場仍不夠成熟，有待于進(jìn)一步完善。特別是風(fēng)電的單位價(jià)格普遍高于火電，在市場競爭中不占優(yōu)勢。”

不過，對(duì)于風(fēng)力發(fā)電的未來，尹述武是充滿信心的。他表示，雖然現(xiàn)階段風(fēng)力發(fā)電的占比較低，但發(fā)展速度卻是最快的。“風(fēng)力發(fā)電正在從邊緣化的發(fā)電形式，逐步成為主流發(fā)電形式，未來也有很大可能會(huì)成為電力行業(yè)的主導(dǎo)發(fā)電形式。這需要我們?nèi)w風(fēng)電人的共同努力。”尹述武充滿期待地說。

作為風(fēng)電行業(yè)杰出的技術(shù)研發(fā)專家和項(xiàng)目管理專家，尹述武應(yīng)用自己的創(chuàng)新技術(shù)為眾多知名的風(fēng)電企業(yè)組織實(shí)施了多個(gè)大型的風(fēng)電系統(tǒng)改造升級(jí)項(xiàng)目。在項(xiàng)目中，尹述武從技術(shù)和管理兩方面入手，全面幫助風(fēng)電企業(yè)提高發(fā)電量、降低運(yùn)維成本，使風(fēng)電企業(yè)的市場競爭力得到大幅度提升。他在技術(shù)創(chuàng)新和管理創(chuàng)新方面的實(shí)踐值得廣大風(fēng)電行業(yè)同仁借鑒、學(xué)習(xí)。