風(fēng)生，水起;風(fēng)起，云涌。如若詮釋近年來聲勢(shì)浩大、蓬勃興旺的風(fēng)電產(chǎn)業(yè)，這組詞語可謂形象。由陸及海，從高海拔到低風(fēng)速，躋身我國(guó)第三大電源的風(fēng)電所扛起的新能源大旗，正迎風(fēng)招展，颯颯作響。

數(shù)據(jù)為證。據(jù)《風(fēng)電發(fā)展“十三五”規(guī)劃》顯示，“十二五”期間，我國(guó)風(fēng)電新增裝機(jī)容量連續(xù)5年領(lǐng)跑全球，累計(jì)新增9800萬千瓦，占同期全國(guó)新增裝機(jī)總量的18%，在電源結(jié)構(gòu)中的比重逐年提高。

于是，從海洋到戈壁，潔白的風(fēng)機(jī)如雨后春筍般涌現(xiàn)，巍然矗立。而風(fēng)機(jī)之下最牢固的根基，便是一項(xiàng)項(xiàng)風(fēng)電技術(shù)的突破與創(chuàng)新，也正是它們，印證著追“風(fēng)”者馭風(fēng)而行、隨風(fēng)而舞的軌跡。

“掘金”藍(lán)海

相較于陸地風(fēng)電而言，海上風(fēng)電具有風(fēng)況優(yōu)良、年平均利用小時(shí)數(shù)高、不占用陸地資源、距電力負(fù)荷中心較近等優(yōu)點(diǎn)。

然而，大規(guī)模海上風(fēng)電并網(wǎng)面臨諸多挑戰(zhàn)。例如，近海風(fēng)電場(chǎng)的升壓站和風(fēng)電機(jī)組均位于海上，其運(yùn)行維護(hù)比陸上風(fēng)電場(chǎng)難度更大，對(duì)海上風(fēng)電高可靠集成化的設(shè)計(jì)技術(shù)、預(yù)測(cè)預(yù)警技術(shù)及遠(yuǎn)程集群控制技術(shù)均提出了新的要求。

為了支撐我國(guó)海上風(fēng)電大規(guī)模發(fā)展，“十二五”期間，863計(jì)劃先進(jìn)能源技術(shù)領(lǐng)域?qū)ｉT對(duì)此進(jìn)行了部署

攻關(guān)過程中，該課題開展了海上風(fēng)電交/直流并網(wǎng)特性及運(yùn)行控制保護(hù)技術(shù)研究，提出了海上風(fēng)電場(chǎng)無功配置方案、故障穿越技術(shù)方案及動(dòng)態(tài)電壓協(xié)調(diào)控制策略等運(yùn)行控制策略;開發(fā)了用于海上風(fēng)電場(chǎng)集電及送出系統(tǒng)的海纜過電壓和保護(hù)試驗(yàn)平臺(tái)，能夠應(yīng)用于500千伏及以下電壓等級(jí)的海纜試驗(yàn);提出了海上風(fēng)電集電系統(tǒng)/變電站高可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)和集成技術(shù)方案，納入國(guó)家能源行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《風(fēng)電場(chǎng)工程110~220千伏海上升壓變電站設(shè)計(jì)規(guī)范》

“該課題基于我國(guó)海上風(fēng)電發(fā)展現(xiàn)狀和亟待解決的并網(wǎng)技術(shù)難題，以鄰近負(fù)荷中心的近海風(fēng)電場(chǎng)為研究對(duì)象，進(jìn)行相關(guān)的試驗(yàn)平臺(tái)建設(shè)和系統(tǒng)研發(fā)，并實(shí)現(xiàn)示范應(yīng)用，提高了我國(guó)海上風(fēng)能資源開發(fā)的技術(shù)水平。”業(yè)內(nèi)人士總結(jié)稱。

聚焦風(fēng)電傳動(dòng)及控制研究

為形成具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的主導(dǎo)產(chǎn)品和核心技術(shù)，2011年12月，科技部批準(zhǔn)立項(xiàng)，組建“國(guó)家風(fēng)電傳動(dòng)及控制工程技術(shù)研究中心”。

歷經(jīng)4年建設(shè)，2016年2月23日，科技部對(duì)該中心進(jìn)行了驗(yàn)收。4年來，該中心重點(diǎn)圍繞風(fēng)電傳動(dòng)及控制領(lǐng)域，開展了風(fēng)電傳動(dòng)、控制、制造、檢測(cè)等關(guān)鍵核心技術(shù)研究，建立了10個(gè)設(shè)計(jì)研究室(所)、3個(gè)試驗(yàn)室和1個(gè)海外研發(fā)中心，承擔(dān)了國(guó)家、省級(jí)科技計(jì)劃項(xiàng)目4項(xiàng)，完成了14個(gè)相關(guān)研究課題。

在此過程中，該中心形成了風(fēng)電齒輪箱輕量化設(shè)計(jì)、智能化傳動(dòng)及控制等共性技術(shù)，自主開發(fā)了6兆瓦風(fēng)電齒輪箱、偏航變槳驅(qū)動(dòng)器、電控系統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng)等具有國(guó)際先進(jìn)水平的風(fēng)電新產(chǎn)品，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白，并實(shí)現(xiàn)了風(fēng)電設(shè)計(jì)制造技術(shù)與系統(tǒng)控制技術(shù)的成果轉(zhuǎn)化和應(yīng)用，為我國(guó)風(fēng)電技術(shù)進(jìn)步及產(chǎn)業(yè)發(fā)展作出了貢獻(xiàn)。

發(fā)力分布式中小型風(fēng)電

根據(jù)國(guó)外中小型風(fēng)電的應(yīng)用推廣經(jīng)驗(yàn)，中小型風(fēng)電機(jī)組直接并網(wǎng)發(fā)電既經(jīng)濟(jì)又可靠。相比大型風(fēng)電，國(guó)內(nèi)中小型風(fēng)電市場(chǎng)還有待開拓，“十二五”國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目“分布式中小型風(fēng)電機(jī)組設(shè)計(jì)制造關(guān)鍵技術(shù)”或可助力破局。

2015年6月24日，該項(xiàng)目在北京通過驗(yàn)收。該項(xiàng)目研究了葉片機(jī)械氣動(dòng)式變槳距功率、風(fēng)輪傘形功率、風(fēng)輪主動(dòng)側(cè)偏功率及葉片離心式被動(dòng)變槳距功率等調(diào)節(jié)方法，針對(duì)我國(guó)北方地區(qū)低溫、大風(fēng)同時(shí)伴有沙塵暴氣候環(huán)境以及東南沿海臺(tái)風(fēng)多發(fā)地區(qū)的多種氣候特點(diǎn)，開發(fā)出上風(fēng)式機(jī)械氣動(dòng)式變槳距5千瓦風(fēng)電機(jī)組、主動(dòng)側(cè)偏20千瓦風(fēng)電機(jī)組和下風(fēng)離心式被動(dòng)變槳距的50千瓦風(fēng)電機(jī)組，并進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行和測(cè)試。

此外，項(xiàng)目開發(fā)了符合我國(guó)氣候特點(diǎn)的中小型風(fēng)電機(jī)組測(cè)試系統(tǒng)，建成中小型風(fēng)電機(jī)組沿海和北方測(cè)試站，并完成1.5~100千瓦相關(guān)機(jī)型的測(cè)試認(rèn)證工作。

該項(xiàng)目負(fù)責(zé)人表示，項(xiàng)目的實(shí)施提高了我國(guó)中小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組對(duì)我國(guó)南北氣候環(huán)境的適應(yīng)性、耐久性及可靠性，對(duì)促進(jìn)我國(guó)分布式中小型風(fēng)電發(fā)展具有積極意義。