今年歐盟“地平線2020”計劃決定，為遠景能源科技有限公司(以下簡稱“遠景能源”)主導的超導風電研發項目贊助1億元人民幣。這是中國企業迄今為止在歐盟獲得的最大研發資金支持。為什么是遠景能源?

復雜地形低風速地區的風資源開發曾經令人望而卻步，遠景能源率先進軍，并成功研發系列低風速風機，引領了中國的低風速開發風潮。在此之前，風電行業的領軍企業卻不敢涉足。為什么是遠景能源?

能源，曾被認為是實打實的制造行業，但遠景能源推出的數字平臺“格林云”，貫通了風電物理世界和數字世界，開辟了能源互聯網的新世界，人們第一次認識到，能源+互聯網，絕非概念。但為什么是遠景能源?

去年，福布斯首次發布了“2014中美創新人物”獎，遠景能源董事長張雷與張小龍、賈躍亭等人成為首屆中國十大創新人物。同樣的問題：為什么是遠景能源?

創立之初便定位為科技公司的遠景能源，一直在攀登能源科技的高峰。從低風速風機、4MW海上智能風機，再到3.6MW新概念海上風機;從智慧風場WindOSTM平臺，到GreenwichTM風場設計平臺，再到阿波羅光伏™云平臺，作為全球能源互聯網技術領軍企業，遠景能源一手抓“硬件”，一手抓“軟件”，每隔一段時間，遠景能源就會祭出秘密武器顛覆行業規則。

10月13日，遠景能源CEO張雷率領來自風電解決方案及軟件產品團隊、丹麥全球創新中心、休斯敦全球創新中心的4位頂尖風電技術專家，講述他們是如何將航天、軍事、汽車、IT等領域的頂尖技術，引入到風電領域，用顛覆性技術推動能源變革。超過200名技術極客到場聆聽顛覆性創新技術。

這是中國能源企業首次以TED演講形式，帶領公眾打開風電物理世界和數字世界相通的大門，領略能源科技的魅力所在。

超導風機：非線性的未來

2015年，歐盟決定資助遠景能源1億元人民幣，以推動由其主導研發的EcoSwing超導風機項目。這是中國企業迄今為止在歐盟獲得的最大研發資金支持。

超導風機是風電技術的珠穆朗瑪峰，被認為是通往10MW級別及以上的風電機組的唯一路徑。由于超導體的零電阻特性解決了散熱問題，提升了功率密度，有志于研發更高能量利用率、更大單機容量風機的風電公司，都選擇押注超導技術。

遠景能源的EcoSwing超導發電機定子線圈采用傳統方式，而轉子線圈采用獨特的高溫超導材料制成。這些轉子線圈安裝在真空環境中，使用壓縮氦氣控制在77K臨界轉化溫度以下，實現轉子超導狀態。

張雷透露，超導技術成功應用于風機行業后，對風電領域來說，將是一種非線性的顛覆式改變，這一應用將大幅度提高發電機功率密度和轉矩密度，預計比傳統永磁發電機提高至少50%，風電度電成本有望下降30%。

與永磁直驅相比，超導直驅方案預計將減輕塔頂重量至少30%，對海上風電可謂一箭雙雕——在風機本體減重的同時，又極大程度上降低了平臺成本。

“超導風機將是未來徹底壓垮火電的最后一根稻草。到時候風電的度電價格將會降到2毛多。”張雷表示。

遠景智能風機葉片：靈感來自V22魚鷹機翼

遠景能源吸納了全球各個領域的精英，尤其是航空航天領域的技術人才，如遠景能源休斯敦全球創新中心葉片翼型專家孫毓平曾是波音公司資深工程師，遠景能源數字模擬與驗證部助理負責人Loic曾服務于歐洲航天局(ESA)。

相比航空航天領域，風機葉片翼型設計還處于剛剛起步階段，譬如在防風沙、防腐蝕、防霜凍方面，風機葉片與飛機機翼相比，差距較大，因此帶來的葉片侵蝕、變形，不僅縮短了風機壽命，而且損害發電效率。

遠景能源引用航空技術，設計防風、耐腐蝕、耐臟的翼型，可以保持升力，減少發電量下降。遠景是國內唯一一家采用此類技術的公司。

這一技術創新來自于遠景能源休斯敦全球創新中心葉片翼型專家孫毓平。他此前服務于波音公司。開創性地采用三維設計應用于風機葉片，也是受波音公司啟發。

孫毓平介紹，在V22魚鷹飛機和波音787之前，飛機研發并沒有動用3D設計，三維視圖可以更清楚地分析作用于機翼上的升力和阻力，目前全球范圍內葉片的設計仍舊停留在二維水平，但遠景的智能風機葉片開創性地采用三維設計，依據空氣動力學，對葉片的8個剖面做了詳盡分析，并成功大幅降低了葉片的疲勞載荷，提升了年發電量。

本就是機翼專家的孫毓平，十分關注翼型設計的新動向和新技術，去年FlexSys公司創造了FlexFoil，一種無襟翼設計機翼，解決了困擾飛機設計師和工程師多年的操縱面間隙問題。這一技術去年才對外宣布，但孫毓平敏銳地察覺到這一技術應用于風機葉片的可能性。

FlexFoil采用柔性機翼，即無縫、幾何外形可改變的后緣操縱面，代替標準開式連接的襟翼。該設計是讓結構長度上的每個單元都承受變形載荷，使機翼蒙皮一致受力彎曲，形成無縫的風切入幾何機構。

FlexFoil柔性機翼能夠以50度/秒的相應速率從-9度偏轉至+40度，可以滿足實時陣風載荷減緩的需求。該設備的扭轉形變可以達到1度/ft(0.3m)。此外，該新型結構的額定載荷超過10000磅，具有2.4倍過載的安全系數，并已通過疲勞、溫度和耐化學測試。

經過測試發現，這一技術應用到風機葉片同樣可以有效減少風阻，提高能量可利用率。柔性機翼通過產生微小的形變來減輕氣動載荷，在載荷建立起來之前就將其全部卸掉，而不會產生嚴重的后果。

除了引進航空技術至風機葉片翼型設計，遠景能源還開創性地將貓頭鷹的鋸齒狀翼型結構融合到新一代的葉片設計。“貓頭鷹從天上飛下來的時候，老鼠是聽不到聲音的，我們仔細研究了，發現他的翅膀是鋸齒形狀的。受此啟發，我們為風機葉片邊緣設計了鋸齒形狀，再加上羽毛的管狀結構，結果發現鋸齒尾緣可以降低低頻噪聲，羽毛管狀結構可以降低高頻的噪聲。”孫毓平說。

引進先進雷達技術捕捉風的軌跡

所有技術創新的出發點，都是為了更好地了解風、捕捉風、利用風。把風搞明白是風電場開發的第一步，也是風電場運營中的持續挑戰。作為國內低風速風電場的開拓者，遠景能源敢于挑戰復雜地形低風速風電項目，底氣來自于對風的認識。

捕捉風的軌跡，靠的是技術。遠景能源引用軍事領域先進的激光雷達(LiDAR)技術，結合先進的計算流體動力學(CFD)模型，可以將復雜的風模擬的一清二楚，進而預測湍流到達的時間、尾流對風機的影響等。

相比傳統的雷達技術，激光雷達(LiDAR)技術具有極高的角分辨率和距離分辨率、速度分辨率高、測速范圍廣、能獲得目標的多種圖像、抗干擾能力強，但是，激光雷達的技術難度也很高，成本挑戰較大，目前多用于特種行業領域。

“沒有雷達你不知道真相。”遠景能源陸上風機產品線負責人王曉宇認為，要想模擬真正的風，必須借助激光雷達(LiDAR)技術，因此，公司投入巨大的精力攻克難關。

遠景能源選擇了幾個典型風場，在風機機艙頂上放置激光雷達，再選擇合適的地方放置3D雷達車，通過這些雷達可以獲得密集且準確的點位數據，進而將這些數據輸入到遠景能源高精度的CFD模型，模擬風電場中各個地方的風況，捕捉到風的真正軌跡。

王曉宇介紹，由遠景能源研發的先進激光雷達(LiDAR)技術和CFD模型，目前已經在部分風場得到成功應用，預計1-2年后可以實現完全商業化。

認識風是為了更好地利用風、控制風，遠景能源依靠對風的透徹認識，利用激光雷達(LiDAR)技術和CFD模型，已經大幅減少了因為尾流效應造成的風場損失，

“我們對整個風場的風可以做到三維的實時監測，能看清楚前面風機的尾流怎么擋到后排的風機，導致后排風機發電量小了，然后就可以做相應的調整，把這個避開，最大化整個風場的發電量。”王曉宇自豪地表示，遠景能源率先成功做到尾流控制，來自實踐風場的數據顯示，同樣的風機，在有的風電場，有尾流控制比沒有尾流控制，年發電量可以提高15%。。

遠景能源率先實現尾流控制，得益于公司長期重視大數據能力的積累。在全球超級計算中，中國國家超級計算廣州中心的“天河二號”已經第五次登頂運算速度榜首，浮點運算速度最快可以達到每秒33.86千萬億次，而遠景能源的格林云平臺正是采用的“天河二號”來提供計算服務。

高精度的格林云平臺打造智慧風場

重視互聯網、大數據的力量，使遠景能源與國內絕大多數風電制造企業區別開來。格林云平臺，是全球首創的基于智能傳感網，大數據，高性能計算，物聯網和云服務的智慧風場云平臺。

遠景的格林云平臺集合了Greenwich,WindOS及其高級應用，大幅提高了軟件模塊的數據精度，囊括了開發商需要的任一功能。

遠景能源基于智能傳感網，大數據，高性能計算，物聯網和云服務等技術，打造服務于整個行業的風電和光伏的格林云平臺，擁有精度達到100米×100米的全球四維風能資源圖譜以及其他各項風電投資相關的全球數據庫，可以實現高精度的產業宏觀規劃、項目宏觀選址與測風方案設計、微觀選址優化。

基于格林威治的高精度的風場數值模型，WindOS可以實施以能量可利用率為核心的資產評價體系，讓資產的擁有者可以清晰地量化任何對風電場發電量有影響的因素，基于此有可能針對性地實施資產的理性維護，提升資產的能效。歷史上正是由于我們依賴于不足以揭示問題本質的時間可利用率指標，導致目前整個中國風電能效水平低于國際先進水平10%以上。

基于格林云的天氣預報模式與高精度風場數值模型，格林云提供全球第一個完全物理過程仿真的風功率與發電計劃預報功能。預期可以大大提升風功率預報精度，提升可再生能源在未來電網調度中的可計劃性。

遠景能源解決方案及軟件產品管理負責人李恒認為，如何理性利用風能和太陽能是人類文明成長的必修課。打造服務于整個行業的風電和光伏的數字云平臺，不僅僅是一群人，一些企業的責任，而是每個文明一份子的責任。為聯合盡可能多的力量共同做大清潔能源市場，推動人類文明向前發展，遠景能源的格林云平臺選擇免費對外開放，并組建格林聯盟、格林名家，服務中小開發商。

雙V法則風機設計周期大大縮短

重視大數據、以數字世界來指導物理世界，不僅體現在風電項目設計規劃和運營上，還體現在遠景能源的風機產品設計上。

遠景能源數字模擬與驗證部助理負責人Loic介紹，遠景的風機設計可以做到零缺點、一次性成功，依賴的正是多柔體動力學、基于知識的軟件工程、虛擬測試、大數據分析等多種數字模擬技術。

傳統的風機設計周期約為7年時間，但遠景能源依靠這些虛擬軟件打造的數字世界，可以將設計周期大大縮短。

軟件定義一切的時代，風電行業并沒有真正跟上步伐。遠景能源引進汽車和航天領域的先進設計理念，打造了全新的雙V法則，即雙饋系統工程產品開發體系。

傳統型的風機設計流程遵循工業設計的V法則，從V的左邊開始，依次是整個風機的概念設計、系統細節設計、子系統細節設計、零部件設計，接下來進入到V的右半部分，風機概念測試、系統測試、子系統測試、整個風機的測試。

Loic表示，這一開發體系偏重物理世界，周期長、成本高，很多細節設計不能在一開始的時候就全方位考慮進去，因此是一個不斷試錯的過程。

在IT技術如此發達的今天，理應有更合理的開發體系，遠景能源的雙V法則開發體系，加入了數字化模擬。“第一個V就是數字化的V。從概念設計到最后零部件都在數字世界里首先模擬仿真一遍，然后再制造物理樣機。所有的設計都有全方位的考量，虛擬驗證中發現的問題可以迅速得到解決。因為這個數字化的世界存在，我們的物理樣機才能做到一次成功，零缺陷。”Loic說。

Loic所說的零缺陷，并不僅僅是風機質量的零缺陷。雙V體系的建立，使得遠景能源設計風機時，除了考慮最好的風機質量，還可以兼顧最低度電成本、全周期最低管理成本等優化目標，做到風機全生命周期零缺陷。

“依靠雙V法則，我們的風機比行業至少能夠增加10%以上的發電性能，我們的成本至少能夠降低20%的完全生命周期的成本，風機設計周期大大縮短。”Loic表示。

關于遠景：遠景能源是全球領先的能源互聯網技術服務提供商，在丹麥、美國、英國、日本、中國等地設立了全球研發與創新中心。遠景目前是中國前三大風機供應商，2014年中國最大的海上風機供應商。遠景智慧風場WindOS平臺、阿波羅光伏云平臺管理著包括北美、歐洲、中國等在內的超過2000萬千瓦的全球新能源資產。遠景能源被《福布斯》評選為“中國科技先鋒封面企業”;全球最權威的商業雜志《哈佛商業評論》英文版就“下一代人才管理革命”為主題專題報道遠景獨特的以解決挑戰為導向的人才發展模式;張雷被《福布斯》雜志評為2014年中美年度創新十人等。近期，遠景在習近平總書記和新西蘭總理約翰•基的見證下，與新西蘭第二大城市基督城簽署了“智慧城市”管理平臺戰略合作框架協議。