远景能源的4兆瓦海上智能风电机组近期屡获订单,其中包括江苏如东潮间带130兆瓦风电项目。一位正在和远景能源洽谈购买意向的“业主”这样告诉记者：“江苏潮间带海上风电场是我国海上风电装机量最大的区域，其海上机组选型对开发商有参考价值。另外，远景海上机组过去几年在如东潮间带试验风电场的优异表现也引人关注，尤其这款4兆瓦海上机型的智能控制技术更让人感兴趣，这显示了海上机组技术的发展趋势。”
这款名为“远景EN－136/4.0”的样机，是2013年7月30日在如东潮间带试验风电场并网发电的，到2014年3月30日已运行了8个月时间。按照江苏龙源海上风电公司相关负责人的说法，这款机型“运行情况良好，各项指标令人满意。考察一款机型，除了看它的运行状况，还要了解它的概念设计，否则你就不好判断它是不是让人眼前一亮的机型”。
看看远景4兆瓦机型的设计特点，也许你就有自己的判断。这款机型的开发负责人Lars告诉记者：“这是一款源自‘远景海上智能风机平台’的产品，‘高可靠性、智能化控制、系统成本最优’是它的设计基点。”
Lars是远景丹麦全球创新中心总工程师。在加入远景能源之前，他曾是Vestas的研发总监，先后主持开发了V80、V90等机型，有丰富的风电机组开发知识和实践经验。这位“技术官”在和记者谈起远景4兆瓦海上机型的研发时，兴奋地表示“这款机型是远景欧洲、北美和中国研发团队全球联合开发的成果”。
这个全球联合研发团队的成员来头都不小。除了Lars外，还有Anders、Peter、Mier、刘博士、孙博士等人。Anders之前是全球最大的海上风电开发商DONG能源的全球技术总监，目前管理着50多人的远景丹麦全球创新中心。Peter之前是全球第一大叶片制造商LM公司的研发总监，开发了LM1/3的专利，目前在远景担任叶片研发总监。Mier之前是全球海上风电机组巨头REpower公司主管技术质量的高级副总裁，也曾负责过REpower的海上风电机组业务，在海上机型设计风险控制方面具有丰富的知识和实践经验。而刘博士和孙博士则是远景中方研发团队的领军代表。刘博士之前是美国福特汽车全球动力传动及整车技术首席总监，孙博士之前是美国波音公司翼型设计和叶片气动设计专家。“远景希望将汽车行业一百多年积累的智能控制技术以及飞机行业翼型设计经验运用到风电行业。”Lars这样告诉记者。
Lars透露，在联合开发过程中，“远景欧、美、中联合研发团队有过多次激烈的讨论和碰撞，使得这款4兆瓦海上机型具备了良好的产品基因。”他举例说，在确定电气传动链拓扑结构的过程中，全球联合研发团队围绕直驱、双馈和全功率鼠笼等方案展开了“相当激烈的交锋”，最终在可靠性和成熟度这两个关键点上达成一致，选择了“全功率电气传动链”方案，让这款机型有了较高的可靠性和经济性，而这也符合远景持续降低海上度电成本的技术理念。
高可靠性指标有多高
海上机组要比陆上机组有更高的可靠性，这就不难理解“风险控制”为什么成为远景4兆瓦海上机型设计过程中的“重中之重”。在这方面，远景丹麦专家团队发挥了重要作用，Mier就是这个团队中的关键角色。
在谈及远景4兆瓦海上机型的可靠性设计时，Mier告诉记者：“远景4兆瓦海上机型的可靠性是通过设计的可靠性来实现的，也就是说由正向设计定义一个高可靠性指标，再由反向设计解决已有失效模式和潜在失效模式的问题，从而选择在海上机组运行中已被反复证明过的高可靠性部件。”
先来看这款机型的“高可靠性”指标：99.6%的可利用率和8760小时机组检修时间间隔，是远景设计EN－136/4.0的可靠性指标。也就是说，对不可恢复的机组故障，一年只有1次故障检修的机会，而在欧洲最优异的已投运的海上风电机组，这个数据要在5次左右。“可靠性、可利用率、安全性的正向和反向设计的实施，伴随了这款机型研发的全过程，并将指标分配到零部件级，做到在基因层面保障机型的设计可靠性。”Mier说道。
远景全球专家团队设计一款大功率海上机型不是问题，问题是如何解决已有成熟技术在全球海上风电的历史失效问题。“失效模式”是最好的老师，这也是远景4兆瓦海上机型设计团队的态度。Lars称：“远景4兆瓦海上机型设计可靠性是从研究和解决海上机型的系统功能失效模式以及子系统、部件级的失效模式开始的，大约用了一年时间，遍访全球失效模式上千例，其中主要失效模式上百例，如此执着的目的就是避免已有失效模式不会在远景4兆瓦海上机型上出现，当然也包括潜在失效模式。”
Lars并不愿意透露远景设计团队所研究和解决的具体失效案例，他强调这是对历史失效模式的尊重。其实，对远景设计团队来说，不仅可以从供应商那儿得到有价值的失效信息，而且远景丹麦创新中心有顶级的海上风电专家，每个专家都掌握相当数量的海上风电失效案例，这可以更有效地让设计团队研究、分析以及遍访全球更多的典型失效模式，这对4兆瓦海上机型设计来说是一笔财富。
“不仅如此，这款机型的设计团队还带着失效案例和应对措施，与全球主流海上风电部件供应商进行实质性对接，让已有和潜在失效模式得以闭环控制。”远景丹麦创新中心总经理Anders这样告诉记者。