編者按：2023年9月12-14日，以“綠色 持續(xù) 共生 向新”為主題的“第五屆未來能源大會”在江蘇常州武進召開，本次大會由中國能源研究會與中國能源網聯(lián)合主辦。會上，?？怂箍的茉葱袠I(yè)分院方案技術總監(jiān)萬鵬發(fā)表了《通過數(shù)字智能技術，助力清潔能源行業(yè)加速發(fā)展》的主旨演講。

以下內容根據(jù)論壇演講實錄進行整理。

萬鵬：尊敬的各位來賓、各位專家大家上午好，我是來自?？怂箍的茉葱袠I(yè)分院的萬鵬，今天我介紹的主題是《通過數(shù)字智能技術，助力清潔能源行業(yè)加速發(fā)展》。

首先介紹一下碳中和數(shù)字化轉型方向，二是介紹?？怂箍翟谠O計工程、計量檢測解決方案和智慧運維解決方案，通過數(shù)字技術如何助力清潔能源的發(fā)展，最后簡單介紹一下?？怂箍导瘓F。

首先是碳中和背景，自18世紀中葉工業(yè)革命以來，人類頻繁的生產經營活動造成了大氣中二氧化碳濃度不斷上升，由此造成的生態(tài)風險和生態(tài)危機日益凸顯，針對這種情況下，為了遏制全球變暖的趨勢，在2015年，全球大約200個締約方共同簽署《巴黎協(xié)定》，中國2016年加入了《巴黎協(xié)定》，目標力爭將全球氣溫溫升控制在2攝氏度以內，并且努力在1.5攝氏度以內，截至2023年，全球大約已經有145個國家宣布了碳中和承諾，其中大部分國家會宣布在250年實現(xiàn)碳中和。

具體到中國，最早是習主席在第75屆聯(lián)合國大會上宣布中國要在2030年達到碳達峰，努力爭取在2060年達到碳中和，多次在國際會議上表態(tài)，中國2030年碳達峰，2060年碳中和，當前在國內“3060”戰(zhàn)略已經有了具體的行動計劃。

碳中和背景下，當前全球的能源結構正在由化石燃料箱可再生能源轉型，通過權威機構的統(tǒng)計數(shù)據(jù)可以看到在未來可再生能源的占比將會持續(xù)提升，以風電、光伏、氫能、儲能為代表的可再生能源行業(yè)，正在加速發(fā)展。

實現(xiàn)碳中和是一個廣泛而深刻的社會性系統(tǒng)變革，整個工業(yè)革命與能源革命也是相生相伴，我們當前正在經歷的第四次工業(yè)革命也是從自動化向數(shù)據(jù)驅動的自主化決策時代發(fā)展，現(xiàn)在可以看到清潔能源行業(yè)也是向著清潔化、電力化、去中心化、數(shù)字智能化發(fā)展，整個清潔能源行業(yè)也是經歷一個挖掘數(shù)據(jù)潛力的數(shù)字化轉動階段。

我們總結了一下，在當前清潔能源行業(yè)在數(shù)字化轉型階段主要面臨以下挑戰(zhàn)：

首先是效率與品質提升的挑戰(zhàn)。光伏行業(yè)光伏發(fā)電的效率持續(xù)提升，幾乎每個月都可以看到最新的世界紀錄誕生。風電行業(yè)可以看到當前最大的海上風電機組達到20MW，未來會有更大兆瓦級的風電機組持續(xù)地研發(fā)出來。在動力電池的行業(yè)，單線的電池產能有2-4GW/h向5-6GW/h方向邁進，整個清潔能源行業(yè)都在持續(xù)地進行技術提升、效率性能優(yōu)化。

二是成本的降低。

三是管理能力的提升。各大能源公司不斷地擴展規(guī)模，面臨多工廠、多業(yè)務板塊、大供應鏈、大制造等應用場景，提出了更多的考驗。

四是清潔能源行業(yè)要實現(xiàn)零碳轉型，在清潔能源制造環(huán)節(jié)也要進行零碳轉型，實現(xiàn)零碳轉型。

針對這些挑戰(zhàn)，?？怂箍祻淖陨淼慕嵌忍岢隽私鉀Q方案。

首先，在產品的設計端可以提供各類設計仿真解決方案，在清潔能源行業(yè)發(fā)展不同的階段，“提質、降本、增效”是永恒的主題，通過創(chuàng)新產品設計、優(yōu)化制造工藝，都是必由之路，這種情況下如果引入CAD/CAE/CAM工藝軟件，都可以提升產品品質，降低產品缺陷率，這也是清潔能源行業(yè)發(fā)展的迫切需求。

二是智能化檢測階段，針對不同行業(yè)，不同的零部件加工場景，可以提供不同的智能化檢測方案，為各類產品的最終質量保駕護航。

三是數(shù)字化運營管理系統(tǒng)，通過數(shù)字化系統(tǒng)技術，提升制造良品率，效率幫助企業(yè)大規(guī)模降低制造成本和提升交付能力。

?？怂箍抵铝τ谕ㄟ^智能制造技術，推動可再生能源行業(yè)的數(shù)字化轉型，產品方案主要涵蓋設計工程、生產制造、計量測試的全生命周期的解決方案，設計階段通過各類的仿真軟件以及CAD軟件，可以優(yōu)化產品設計，保證產品的可制造性，減少樣機試制階段的原型數(shù)量，加速產品創(chuàng)新。

生產制造階段，通過軟件進行加工工藝仿真、機床代碼驗證，可以貫徹設計意圖，提高加工的效率，減少加工過程中原材料的浪費和返工，確保產品最后的可靠交付。

計量檢測方面，對加工出來的產品進行產品數(shù)據(jù)的采集，驗證工藝能力，管理產品最終質量，面向未來產品的開發(fā)以及新品迭代的時候，可以提供有效的數(shù)據(jù)反饋。

接下來以風電機組產品開發(fā)的數(shù)字主線介紹一下解決方案。首先在設計階段可以使用各類結構設計、動力學設計進行風電機組傳統(tǒng)鏈原型機設計，在主要結構設計完成之后，聯(lián)合流體力學、聲學進行聯(lián)合仿真，確保最終產品的設計符合設計要求，從而保證設計階段的質量。生產制造階段，可以對材料性能、焊接等加工工藝進行仿真，保證生產制造過程中的加工質量，產品設計完全之后，使用測量設備，對產品最終的外形尺寸進行檢測，確保加工過程質量以及加工完成之后的數(shù)據(jù)分析。最后擁有風電機組運維的檢測解決方案，可以對風電機組運維過程中的數(shù)據(jù)進行檢測，通過數(shù)字化的流程，我們就可以完成從概念到最終產品的全生命周期的數(shù)字化平臺，整個過程也不只是單向的，比如說計量測試環(huán)節(jié)，將計量檢測數(shù)據(jù)實時向加工階段反饋，實現(xiàn)加工過程監(jiān)控以及加工數(shù)據(jù)的矯正，在風電運維相關的數(shù)據(jù)也可以將它進行收集向前反饋，可以優(yōu)化風電機組整體的結構設計和后續(xù)的產品迭代升級提供相關的依據(jù)。

?？怂箍嫡w解決方案可以應用在各行各業(yè)，能源行業(yè)重點關注風電、光伏、氫能、儲能、可再生能源，關注可再生能源發(fā)展，助力碳中和目標的實現(xiàn)。

接下來介紹一下詳細的相關的案例，首先看一下設計仿真相關的解決方案和相關的應用。

這是我們設計仿真方案的概要，整體的設計仿真方案包括多物理耦合、多體動力學、流體與熱分析、聲學與噪聲、強度與振動等等多學科的仿真，通過我們完善的CAE仿真解決方案，可以部分代替物理樣機，實現(xiàn)精準的仿真模擬，同時仿真模擬的數(shù)據(jù)，可以有效指導產品的設計和更新迭代，從而加快產品的研發(fā)過程，降低產品開發(fā)成本。

這是我們在風電行業(yè)的重要的風機組傳動鏈系統(tǒng)仿真方案，風機傳動鏈也是整個風電機組中最大的零部件，也是最核心的部分。所以針對風機傳動鏈的開發(fā)，海克斯康可以提供世界上最完善用于開發(fā)創(chuàng)新的仿真平臺，同時基于風機傳動鏈的經驗，為行業(yè)客戶提供風機傳動鏈的設計咨詢與工程服務，目前市面上最大的20MW的風機傳動鏈仿真平臺，?？怂箍狄灿袇⑴c。

Romax也擁有行業(yè)領先的軸承知識和仿真能力，我們可以為工程師提供不同的設計方案，降低風險，幫助客戶協(xié)助他們進行全球風機設計的認證，我們非常清楚在風機傳動鏈當中提供哪些內容，這是我們風電行業(yè)的部分用戶，可以看到在全球的主要風電主機廠、風電軸承制造商、齒輪箱廠以及相關的認證和咨詢機構都在使用海克斯康Romax軟件，我們會持續(xù)地迭代優(yōu)化，全面地賦能風電行業(yè)的發(fā)展。

再來看一下結構仿真的案件，這是光伏行業(yè)的案例，我們的客戶FTC太陽能是做光伏跟蹤支架相關的業(yè)務，通過引入?？怂箍礛SC軟件套件，對光伏組件的負載進行了分析，對結構進行了拓撲優(yōu)化，最終對光伏跟蹤支架組件的質量進行優(yōu)化，減少了零部件的數(shù)量，可以為公司的運營提供大量的成本，同時供應鏈上數(shù)量的減少有利于進一步壓縮零件周轉周期，帶來更好的成本效益。

在加工制造環(huán)節(jié)提供加工工藝仿真的解決方案，這是在鋰電新能源行業(yè)的案例，客戶通過使用我們工藝仿真軟件，對電池托盤的焊接工藝進行仿真，可以對焊接的殘余應力進行預測，也可以優(yōu)化焊接順序，對電池托盤的焊接工藝參數(shù)進行優(yōu)化，同時也可以對工裝的設置和布局進行優(yōu)化。通過使用工藝軟件就可以加速設計過程加工工藝的選擇，減少物理實驗的次數(shù)，同時縮小開發(fā)周期，降低開發(fā)成本。

在電站的建設和布局方面，也可以應用流體力學以及多體動力學的仿真就是方案，這個案例是我們通過使用軟件，對光伏跟蹤支架受風載的影響進行仿真，通過對負載的仿真可以選擇在電量布置的時候選擇更佳的擺角和光伏跟蹤支架的選型，以及相互之間間距的設置。這個應用不只是應用在光伏電站，也可以在風力發(fā)電相關的場景下進行應用，模擬風輪和風電機組受風載情況下受到哪些影響，從而優(yōu)化電站的設計和布局。

接下來看一下計量檢測可以提供的解決方案，基于200多年計量檢驗產品的經歷，?？怂箍悼梢蕴峁┒囝I域、多場景的綜合計量檢測方案。

首先是固定式測量系統(tǒng)，就是各類三坐標測量機，包括橋式機、龍門機等等，可以滿足各行各業(yè)的精密測量。

其次可以提供復合式影像測量系統(tǒng)，各類二次元的影像測量設備，尤其是針對電子行業(yè)、光伏行業(yè)，是最佳的測量手段。

三是便攜式測量系統(tǒng)，輕松便攜，而且可以兼顧大尺寸零部件的車間測量和現(xiàn)場測量。還可以提供在機測量系統(tǒng)、機床校準系統(tǒng)，以及針對客戶各種不同應用場景提供各類自動化測量解決方案，為客戶提供智能、自動化的在線測量。

接下來看幾個典型的應用場景，這個是我們標準的三坐標測量機在風電行業(yè)的應用解決方案，風電行業(yè)是典型的大尺寸、高精度的測量要求，尤其是針對風機傳動鏈內部的各類齒輪、內齒圈、扭力壁、軸承座等等，精度要求比較高，?？怂箍悼梢蕴峁┤盗械慕鉀Q方案，通過小型的三坐標測量機到超高精度的三坐標測量機以及龍門式測量機，滿足風電行業(yè)各類零部件的檢測要求，尤其是在華東、無錫、常州片區(qū)有眾多的用戶群體，通過海克斯康各類的檢測設備，保證最終產品的加工質量。

這個是在水電行業(yè)為東方電氣提供的水電機組自動化檢測解決方案，水電機組也是大尺度高精度的應用場景，檢測效率和檢測精度都是嚴峻的挑戰(zhàn)，我們?yōu)榭蛻籼峁┑氖侨R卡激光跟蹤儀設備，通過機器人搭載掃描測頭，實現(xiàn)超高精度點云的提取，可以用于后續(xù)尺寸處理和分析，底盤的直徑可以達到6米，點測精度可以達到0.03毫米，通過智能化檢測方法，幫助東方電氣完成了智能檢測的升級改造，檢測效率從數(shù)小時提升到幾分鐘，同時我們案例也登上了央視的專題報道，在行業(yè)里引起比較高的關注。

針對客戶的不同應用場景推出定制化的檢測方案這個是我們?yōu)殇囯娦袠I(yè)客戶定制開發(fā)的鋰電極片和隔膜在線質量檢測系統(tǒng)，尺寸和瑕疵在線都是屬于嚴格質量控制的方面，之前比較早的檢測手段主要是依靠人工目測以及抽檢，后來都是CCD相機進行檢測，但是安裝空間和校準問題比較明顯。針對這種場景，我們推出來?？怂箍祷谖⒕嗍絺鞲衅鞯臋z測方案，可以有效地減少占用空間，方便安裝，同時在線檢測，配合瑕疵檢測軟件，基于深度學習，對于鋰電的極片和隔膜質量進行在線檢測，保證極片和隔膜的加工質量。

最后，在現(xiàn)場的安裝和應用環(huán)節(jié)，介紹一下在光熱太陽能現(xiàn)場安裝的應用解決方案，光熱太陽能也是未來發(fā)展前景比較廣闊的太陽能發(fā)電的應用場景，在光照太陽能定日鏡現(xiàn)場，我們需要對定日鏡的角度和平面度進行調平，就可以使用便攜式的測量設備，對它進行檢測，我們可以對一個尺寸長達13米*11.5米的大型的定日鏡進行校準，同時設備的防護等級到IP5級，可以滿足在沙漠、戈壁、室外惡劣的條件下應用的場景，同時設備是便攜式的設備，可以輕松便攜在現(xiàn)場應用。

再介紹一下智慧運維解決方案，看一下我們數(shù)字化平臺，為了更好地服務行業(yè)客戶，了解可再生能源工廠的運營經驗，我們在西班牙收購了一個光伏電站，這樣就獲取了可再生能源建設和運營的第一手經驗，這是一個16.4兆瓦的光伏電站，在2021和2022年分兩期建成，我們廣泛使用了?？怂箍档漠a品和技術，我準備了一個小視頻，給大家播放一下。

(播放VCR)

在電站從規(guī)劃設計到建造、運營當中，廣泛使用?？怂箍档漠a品和技術，規(guī)劃階段使用地形地貌的測繪手段，提供精確的地理數(shù)據(jù)，在建設和布局階段使用BRICS CAD軟件進行現(xiàn)場布置，使用各類仿真軟件對光伏跟蹤支架和圖片布局進行布置，保證最佳的發(fā)電效率，這是我們在各光伏廠應用的在線的檢測設備。這是在光伏組件現(xiàn)場安裝中使用的檢測設備，在電站建造以及后續(xù)運營過程當中可以提供各類的監(jiān)控設備，包括運維管理的平臺以及軟件，可以實現(xiàn)電站設計的追溯和后期運維數(shù)據(jù)的統(tǒng)計和管理，這時神經掃描儀可以對整個電站實施的數(shù)據(jù)進行采集，建模完成數(shù)字孿生。

最后就可以在模擬場景里面看到風向以及風載的實際數(shù)據(jù)，整個電站的建設大約用了四個月的時間，比同類電站大約提高了30%的運營效率。

通過剛才的介紹，在電站運維環(huán)節(jié)可以現(xiàn)場運營數(shù)據(jù)的捕捉，然后進行建模，最后就可以實現(xiàn)產品的仿真，實現(xiàn)可視化的運營。

最后再簡單介紹一下?？怂箍导瘓F，?？怂箍凳侨蝾I先的數(shù)字信息技術解決方案供應商，重點布局在智能制造以及智慧城市相關的領域，目標是要打造全球領先的數(shù)字化解決方案組合，在中國的總部主要是在青島，在全國主要城市都有當?shù)氐姆桨钢行模侨娴刭N近行業(yè)客戶，第一時間為客戶提供售后和技術支持。同時我們自己的智能工廠也是在安裝運營，在2022年獲得了碳中和認證證書，同時也進入了可持續(xù)發(fā)展中國的年度行動案例，我們的解決方案重點關注在可再生能源行業(yè)。

我們在場外有一個展臺，大家如果對我們的方案感興趣，可以到展臺做更深一步的交流，也可以關注我們的公眾號和我個人的微信，可以線下交流。

謝謝大家!