正是得益于风电技术的不断创新，度电成本不断地下降，才使得近些年风机装机规模高速地增长，为实现“双碳”目标注入强劲动力。明阳智能作为国内知名的风电整机厂商，始终不移地谋求风电领域的创新。9月1日，2022年太原低碳发展论坛新能源新技术产业论坛召开，本次论坛由山西发展和改革委员会主办，山西省太阳能协会、国际能源网、山西国润储能科技有限公司承办，明阳智能集团总工程师贺小兵在论坛上，发表了主题为《风电技术创新与全球可持续发展》的演讲。下文是贺小兵演讲的摘录：
▲明阳智能集团总工程师 贺小兵
风力发电是碳中和关键的一环
据国际能源网记者了解，随着气候变化的形势越来越严峻，各个国家和地区纷纷制定了碳中和的发展战略，例如中国力求在2060年实现碳中和，欧盟的碳中和时间节点设定在2050年。届时，可再生能源的装机量占比将从2017年的25%跃升至86%的水平。之于中国而言，我们制定了分阶段的发展目标，2030年前实现碳达峰，将非化石能源消费占比提升至25%以及清洁电量占比提升到40%。
为实现这样的目标，贺小兵强调我们要从能源结构上，由粗放式发展转向集约式发展；在能源消费上，促进电力、工业、建筑和交通领域能源消费提效；在能源生产上，利用风光等可再生能源将重塑电力体系，有序推进源侧、负荷侧风光储一体化建设，构建以清洁能源为主的坚强电网。
在碳达峰碳中和的旅途中，风力发电将是其中关键的一环。贺小兵谈到，国家在政策宏观层面，从五个方面促进风力发电的发展。首先，推进以大基地为主的清洁能源建设，国家重点规划了9个大型清洁能源基地，前两批沙戈荒基地总装机容量高达5.52亿千瓦。同时，配套新疆、内蒙、山西等多个特高压工程建设，将“三北”源侧与负荷侧连接，带动绿电的消纳。海上风电和分散式风电是未来风电产业持续发展的两股动力，其中海上风电特点是大基地、大容量和规模化，而分散式风电的发展呈现以市或县为最小单位整体打包的特征。在清洁能源或风力发电的形式上，从省级到市县级、园区级，推动源网荷储一体化和多能互补。
贺小兵认为以风光为主的可再生能源在过去几十年跨越式的发展，将人类社会引领到了第三次能源技术革命。第一次能源技术革命下出现了煤炭和蒸汽动力，第二次能源技术革命以石油和电力为主，而第三次能源技术革命是一场清洁能源革命，它以清洁电力替代为动力，有效降低当前能源系统碳排放，助力中国在2030年前完成碳达峰，实现以新能源为主体的现代能源体系的伟大历史的转变。
风电创新呈现大功率化和智能化
风电技术创新的一大特征是超大功率化。贺小兵谈到，截止到今年，陆上风机的最大功率已经达到7兆瓦，今后两年时间左右，陆上风机的最大功率将会来到10兆瓦级别。海上风机，今年已经投产下线的一些产品功率达到16兆瓦，预计在“十四五”末，海上风机的功率将会发展到25兆瓦，而“十五五”期间，海上风机功率会进一步提升至30兆瓦的水平。
风电机组的功率大型化一方面要求叶片越来越长，以捕捉更大面积的风能。2022年，国内主流风电机组机型的叶轮直径都超过200米，未来两年叶轮直径会超过230米。海上风电机组的叶轮直径已经规划到300米。如此长的叶片，必然对重量和强度提出更高的要求，对于当下主流的叶片材料显然很难满足。所以，叶片新材料方面将会有新的研发进展。比如，当下碳纤维材料，已经在超长叶片上有了一些应用，但是成本的限制因素还导致其无法规模化量产。除了在材料方面改善超长叶片的性能，在结构方面，比如通过叶片的分段式设计，亦可提升超长叶片的性能。
风电机组的功率大型化另一方面也在要求塔架越来越高，以利用更高空的优质风能资源。目前，在平原地区，陆上风机的塔架最高高度达到180米，未来，塔架高度会朝着200米迈进。高塔架不只分布在平原地区，在很多山区也多有应用，这样做的目的是为了形成对风能资源开发的立体化发展。除了塔架的高度，塔架的结构呈现多样化的特点，包括全钢标准、全钢大直径、钢混混合型、桁架塔架、分片式钢塔架等，多功能塔架会将重力储能、抽水蓄能等结合起来。
风电机组功率大型化的优点也是显而易见的，它能最大效力降低度电成本。十几二十年前，风电机组的功率仅仅几千千瓦，如今，十倍功率的增长幅度会极大减少建设工程量和降低征地成本，同时还提升了单位面积的开发容量。
风电技术创新的另一大特征是智能化。贺小兵认为，这种智能化在微观层面表现在风电机组本身的智能化。现在应用的风机不仅可以感知温度与湿度，也能感知到自身的运动状态。根据实际每日每周的运转状况，发出需要运维保养的信号。在过去，风电场运维人员往往依据固定的时间节点对风机进行检修，如今走向智能化不仅降低人力成本，更能最大优化机组运行状态。
在宏观层面，风电场区的运维呈现智能化。现在，智能化风电场内的每台风电机组形成了滚动式感知连锁反应，相互进行信息交换。如果第一台风机感知到风速的变化，实时将信号传输到下一台风机，以提前进行变功和变桨的准备。所以，智能化风电场的运行效率，相比以往，有一个实质性的提升。除此之外，智能化风电场还在一个20年的全生命周期内对每台风电机组进行差别式管理，以最大程度提升风电机组的运行寿命。以内蒙古霍林河示范项目为例，通过集中管理、统一调度、360°全方位监控和业务可视化，极大优化了风电场的运维水平。
