古有风车抽水,今有风力发电。风的力量远比想象中更为强大。作为一种清洁的可再生能源,当今的风能已经成为中国新能源的重要组成部分。然而,风力发电的背后,是无数科研人员的披荆斩棘。新疆大学的王维庆教授,就是我国最早从事风力发电技术研发的人员之一。
那时的他,为了实现从零到一的突破,追风赶月,开拓前行,在经历了多次尝试后,成功研发了国内第一台具有自主知识产权的大型失速型风力发电机组电控系统,填补了国内空白并实现产业化。
与新疆风能的“不期而遇”
在王维庆看来,新疆风区多、风次多、持续时间长,多数风区可开发面积大、地形平坦,具有先天的发展优势。1989年,刚刚毕业的王维庆投入到了新疆风电事业的建设当中。
“风力发电机组电控系统犹如人的大脑,具有指挥操控所有设备的功能。”但当时的中国,风电机组全部从国外购买。王维庆意识到,唯有中国制造,才能打破国外的技术垄断,中国风力发电产业才有核心竞争力。
没有资料、没有经验的王维庆和团队,与新疆金风科技合作,运用所学的知识,深入现场,做综合调研和探索。过程是艰辛且漫长的,那高达50米的塔身,见证了他们这段奋斗的岁月。
披星戴月的探索,终于迎来了曙光。1999年,王维庆和他的研发团队在国内首次揭示了水平轴、定桨距失速型风力发电机组控制机理,并提出了技术路线图,成功研制了国内第一台具有自主知识产权的水平轴、定桨距失速型风力发电机组电控系统;主持完成国内第一座大型风电场并网、监控及运行管理系统,并应用于金风科技600kW/750kW国产化风力发电机组中。使金风科技的600kW/750kW/800kW风力发电机组成为当时国内唯一产品化的具有自主知识产权的风电机组,中国的风电机组由此走上了自主创新的发展之路。
与风力发电的“并肩而行”
2003年,中国风电产业进入高速发展阶段,王维庆团队也突破了制约我国风电机组大容量高质量升级的相关理论和技术,解决了风电机组受制于人及环境适应性的关键技术难题。他们将“理论研究、技术攻关、装备研制、工程建设”贯穿一体,构建了一套完整的大型风电机组控制理论与大规模风电场集群并网工程技术体系。
科研是为生产服务的。他们的这项成果也应用于金风科技的大型风电机组系统中,大幅提升整机及高端核心零部件的竞争力和国产化水平。
此外,王维庆团队还主导了兆瓦级单机/整机性能提升、集中式和大规模汇集型风电场并网关键技术的研究,撰写出版了风电机组关键控制技术创新实践丛书。技术成果形成的1.5-5.0MW系列风电机组产品成为“十一五”后期和“十二五”“十三五”期间我国风电装备制造业的主导产品,在全国300多座风电场应用推广。
王维庆团队的这项成果于2016年获国家科技进步二等奖;2017年,获自治区科技进步特等奖;2019年,获何梁何利基金科学与技术创新奖;2020、2013、2000年获新疆维吾尔自治区科技进步奖一等奖。
他带领了一支战斗力极强的队伍,不仅获电气工程一级博士点和博士后流动站,还建成“可再生能源发电与并网控制”教育部工程研究中心,“风力发电系统智能控制与并网技术”教育部创新团队(并获滚动支持),“可再生能源发电与并网技术”自治区重点实验室。
作为新疆大学研究生院常务副院长、教授、博士生导师的王维庆,将教学与科研相结合,以真实的研发过程,引导学生们更好地理解理论知识,引领学生用最小的成本来解决实际问题。
在学生和团队成员的眼中,治学严谨、勇于创新,铁肩扛责,富有团队精神,不仅是王维庆教授的个人“标签”,还是他治学和科研精神的体现。
王维庆相信,风力发电大有可为。未来,他将带领团队,继续开拓创新,用更多的成果,提升风力发电在电网的占比,让清洁安全的风能守护中国的青山绿水,助力中国经济的快速发展。(新疆大学电气工程学院供稿)
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