把握核心科技 创造最大价值——专访阳光电源副总裁屠运武博士

时间:2017-03-10 来源:《风能产业》2017年2月刊 访问:392 分享:

阳光电源全景图

阳光电源是我国民营企业中的优秀企业,通过一系列艰苦创业,在可再生能源领域获得了巨大成功。阳光电源也是可再生能源行业具有代表性的企业,在风能行业具有很大的影响力。

阳光电源副总裁屠运武博士


阳光电源在风能变流器领域的战略布局

屠运武博士:风电行业是一个巨大的产业链,风能变流器成本在整个风电机组中占比很低,但却是整个机组中核心的电气部件,是连接电机与电网的桥梁。风能变流器的销售主要依托整机的同时,也要面向业主的倾向性需求。

随着风电产业朝着行业不断细分的理性方向发展,业主、投资方和整机厂也越来越关注风电机组整个生命周期的可靠性及其他各关键性能指标,专业变流器厂商的技术优势和服务优势得以进一步显现。阳光电源立足电力电子行业,对变流器产品精耕细作,致力于提供专业一流的风能变流器产品。阳光电源将继续加大研发投入,公司自主投资3000多万元建设的10米法电磁兼容实验室即将投入使用,这将为公司所有产品在可靠性设计方面提供一个高层次的检测平台。

在风能变流器开发方面,我们不断推进风能变流器朝着单机功率等级大型化(中压路线及多机并联),风电场级的强电网适应能力(包括故障穿越)和不同气候环境条件下的自然环境适应能力、并网电能质量优化控制策略、单机机组利用小时数及发电效率提升、风电场的智能化运维数据分析及在线控制策略自适应处理等方向发展。“电机侧高效发电、电网侧友好并网、链接高可靠逆变”,这是我们变流器设计的理念和关键因素,目前阳光电源风能变流器紧紧围绕这个设计思想开展研发工作,我们开发的虚拟同步技术、黑启动技术、以及直流侧储能技术等就是体现这三大主题,为客户创造的价值。

面向海上风电的中压变流器

屠运武博士:目前,5兆瓦以下的风电机组大部分使用690V低压技术方案,而随着节约海洋资源以及进一步向深海开发的目标贯彻,对风电单机容量提升的需求是迫切的、不容回避的。对于5兆瓦及以上的风电机组,3300V中压技术路线被认为是最优化的选择之一。中压技术方案可将发电机、变流器、升压变压器及线路损耗降至最低。额定电流的减小,可优化提升机组部分主功率回路单元的功率密度,节省机组内部空间,提升安装及运维简便性;各主功率单元连接导线的大量减少,可提升机组系统发电及运维效率,解决由于连接导线过多带来的导线均流、相互磨损短路、偏航解缆笨重等诸多难题。此外,也更利于扩大风电场的规模效应,减少占地面积,适用于机组轻量化设计需求。

阳光电源5MW及以上的中压海上风能变流器采用业内成熟的IGBT作为核心功率单元,技术上采用系统并联的方案,由于可以远程实现并联单元独立运行,系统冗余性、可靠性等方面,相比单一功率系统方案更有保障;冷却方式采用了目前国内风力发电系统普遍选择的常规防冻液作为冷却介质,克服了去离子水冷却方式固有的弊端,大大减少了系统的停机时间和维护工作量。日前,阳光电源完全自主知识产权的5MW/3300V中压海上风能变流器配套湘电风能XE-128/5000直驱风电机组,在张北风光储基地实现了长时间并网侧5.1MW的满功率发电运行,这也是国产化中压风能变流器首次实现这一功能。

此外,为了达到海上风电的高可靠性要求,阳光电源采用五防连锁安全及多重防护设计,从而适用于高湿度易凝露、高盐雾腐蚀等各类陆上及海上风场。在变流器发生故障时,通过软件远程控制使变流器工作在降额运行模式,从而减少了停机,提高了系统的可利用率。同时采用了先进创新的控制架构平台及自适应软件控制算法和智能化的远程数据处理平台,全面满足电网强适应性、电网故障穿越及电能质量等国家标准要求。目前,在国内率先通过了整机厂的电机拖动测试和GL认证测试。

风能变流器WG5000~10000KFP

阳光电源在技术创新方面采取的措施、取得的成就和心得

屠运武博士:成立20年来,阳光电源始终聚焦于电力电子技术在新能源发电领域的创新应用,坚持自主创新,持续引领国内太阳能光伏逆变器和风能变流器的技术方向,2003年研制推出我国第一台拥有完全自主知识产权的光伏并网逆变器,打破国外垄断;先后承担了20余项国家重大科技计划项目(课题),多款产品填补国内空白,产品技术性能达到世界一流;主持制定了光伏逆变器和风能变流器多项国家标准,规范了产品的检测和生产制造,引领了行业的技术进步,是行业内为数极少的掌握多项自主核心技术的企业之一。

电力电子技术一直是我们的核心竞争力所在,多年来之所以能一直保持行业领先,和我们对电力电子技术的专注和持续性的研发投入是分不开的。目前研发人员占到了公司总人数的35%以上,以硕士和博士为主,核心人员均有10年以上的逆变器领域研发经验。我们还与国内多家知名高校建立了长期合作,时刻保持着对业内前沿技术的敏锐触觉,同时也很重视自身研发团队的新鲜血液补给;我们在试验设备、平台建设、流程优化、知识产权管理上也做了大量投入。此外,公司的检测中心获得了CNAS认可及TUV、CSA、UL授权WMT资质。在公司制定的规范中,转换效率、功率因数、电压/无功调节、高温工作试验、功率模块应力测试等方面的技术要求都明显高于国家标准或行业标准。

阳光电源的企业文化,以及在人才引进和培养方面采取的措施和心得体会

屠运武博士:一艘船,前进的方向确定了,到底要怎么发动所有船员,保证船不偏离航线,快速到达。通过管理手段改进、流程再造都有可能实现,但最高级的最伟大的力量,无疑是文化。

不管是我们的研发团队、制造团队、市场团队,还是后勤团队,都有着共同的名字——阳光人。分工不同,具体的管理绩效要求肯定不同,但最重要的是,所有的团队,所有的人,都要无条件认同我们的核心价值观——诚恳务实,严谨开放,成就客户。这是把所有阳光人联系到一起的精神纽带,所有阳光人首先必须是志同道合的阳光人!

人才引进和培养方面,我们一直秉承“与阳光共成长”的理念选人用人培养人,致力于不断提高组织健康度,“促进员工发展,成就员工梦想”是人力资源管理最高目标。我们每年都会投入专项资金开展系列培训活动,创造内部轮岗/调岗的机会,帮助员工在管理序列、专业序列两条职业发展通道上不断成长;同时随着公司高速发展,组织快速壮大,我们坚持不断深化推行绩效管理,给所有员工提供充足发展空间和施展才华舞台。我们希望在公司内营造建成务实、民主、开放、快乐的健康氛围。

为福建连江48MW风电场提供变流器设备

对我国和全球的风能发展的展望

屠运武博士:随着空气和环境污染问题越来越突出,可再生能源的发展将是解决目前环境困境的最有效途径。风能目前作为除水能之外的最可实现市场化运营的清洁能源,已经得到了世界主要国家与地区的认可。

我国风电行业经过十多年的快速发展,已经成为一个成熟的行业,基本上实现设备的国产化,并且形成了一个完整的产业链,国外品牌的风机在国内的份额已经很少。从这一点上看,我国风电行业取得的成绩有目共睹。在新能源政策没有较大波动的情况下,“十三五”期间,国内风电将会以稳定的速度发展,在保证一定量的基础上,发展目标追求利用率、度电成本等综合因素的提升。海上风电将比“十二五”期间更快一些,相对值会有增加,但总体规模仍然不大,主要原因仍然是成本、技术水平和可靠性等风险因素制约了国内海上风电快速发展。

从世界范围看,亚洲、北美及欧洲等风电市场仍然将是推动全球风电发展的主要力量。从各主要国家、地区的产业规划情况来看,未来风电在世界范围内仍存在较大的发展空间。据专业机构预测,欧洲到2020 年实现可再生能源占总发电量的34%,其中风电占比为16.90%,平均每年对风电的投资将达到约235 亿欧元,其中,陆上风电投资147 亿欧元,海上风电投资88 亿欧元,风电累计装机容量将达到2.3 亿千瓦。

随着风电技术的进步与成熟,低风速的风场开发技术在中国已经被主要整机厂所掌握,这将进一步扩大风电可开发的容量,风电的发电成本将逐渐降低。在未来,亚洲、北美及欧洲等主要风电市场将成为推动全球风电发展的主要力量。在各国鼓励政策及清洁能源需求增长的推动下,全球风电市场将持续增长。预计从2015年至2019年,全球新增装机容量将以3%-7%的速度增长。到2019年,全球累计装机容量将达到约666.1GW。

目前,风电在世界的主要国家与地区中已经实现了大规模的产业化运营,且风电本身不会产生环境污染。正因为风能的天然性和随机性,一方面使得我们充分认识到天然性给我们带来的便捷和高效,另一方面,正是由于其随机性也会迫使我们对其进行孜孜不倦的研究和开发,到达为人所用的终极目标,从而实现风能世界从自然王国走向自由王国的转变,造福人类和世界。