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          中國版特斯拉,來自風電行業的一個「逆子」
          日期:2022-07-13   [復制鏈接]
          責任編輯:sy_sangjuanjuan 打印收藏評論(0)[訂閱到郵箱]
           憑什么是遠景,遠景又憑什么?


          很難想象,中國企業最有機會成為“下一個特斯拉”的,不是造車新勢力,也不是動力電池霸主,而是一匹從風電產業脫韁的野馬。

          這家公司自詡為智慧能源企業,意在打破固有的能源體系和游戲規則。創始人張雷自知目標長遠,因此給公司取名為“遠景”。

          過去14年,它做的每一件事看似都跟產業“格格不入”,比如切入低風速市場,布局風電之外的數字化、動力電池、儲能等“偏門”技術,并堅持不上市。

          但這個“另類”,竟然在短短8年時間內,做到了風電市場的國內第二,跑贏了多數老牌玩家,并開辟一條異于前輩們的道路。

          2021年10月,遠景獲得了春華資本6億美元的戰略融資,投資金額刷新了碳中和賽道的紀錄。

          開辟風電新大陸

          2007年,當遠景在以“晚來者”的身份,將靶心對準風電市場時,正趕在主流玩家激烈角逐的階段。

          彼時,金風、華銳等勁敵,在風能資源優質的“三北”地區拉開架勢攻城略地,不少玩家開始打價格戰。生不逢時的遠景,既缺乏客戶基礎,資金實力又捉襟見肘。

          張雷是在而立之年,離開倫敦金融城,回到江蘇江陰的老家帶領10名“海歸”創立的遠景。但風電的熱度,在當時遠遜于光伏。這一領域又交叉了空氣動力學、材料學、智能控制等多個學科的產業,技術門檻非常之高。

          早期的風機,效能低、質保率不足、后期運維繁瑣,如果遠景能找到改良傳統風機,提升綜合能力的方法,大概率能掌握安身立命之本。

          海外的風機廠商給遠景帶來了一些啟示。

          例如風電龍頭維斯塔斯把傳感器采集而來的數據,存儲在風電場的數據采集器中,再通過網絡匯總到后臺服務器,接入“超級計算機”進行處理。基于風電大數據,維斯塔斯開發了一套從前期到后期運維的系統化管理方案,幫助客戶提升投資期內的收益。

          中國風電事業的發展根基,主要是從外資風機廠商汲取技術和經驗。新興的智能化風機,在國內既是一座金礦,也是一片蠻荒之地。如果能在市場空白期,搶先研發出“新物種”,并把風電數據作為核心資產,勢必對傳統風機廠商形成降維打擊。

          智能控制技術是遠景最看重的。完美的控制系統一定是對風機了如指掌,然而大多數風機不能準確地識別風帶來的影響,控制系統往往被風的隨機性所欺騙,最典型的問題是風機載荷變大,但發電量沒有增加。

          即便是國外技術領先的風機制造商,在當時也很難做到極致。核心問題出現在被控制對象動態特性的辨識和控制器設計方法上。

          為了攻克這一難題,遠景自研了核心控制器,并結合流程工業常用的階躍辨識方法,來識別風機的動態特性,建立風機在不同風況下的動態模型,然后根據控制目標來設計控制算法,整定控制參數,實現風機的全工況最優控制。

          2008年4月,承載了遠景設計理念的首款智能風機77/1.5MW樣機下線。

          下線儀式在生產車間里舉行,團隊現場演示了實際發電的全過程。當運營數據由投影儀投射到墻幕上,業內資深專家對遠景掌握這一核心技術感到驚嘆。

          經過實測,77/1.5MW樣機的發電效率比傳統風機提升了20%。這有賴于研發團隊把先進的智能控制技術和Knowhow,轉換成了200萬條復雜的控制代碼,相當于普通風機代碼量的20倍。

          不久,樣機在龍源啟東發電廠滿功率發電。遠景也因此意外地發現了新大陸——風速低于6m/s的低風速市場。

          這片區域雖然占我國風能資源的60%以上,但風資源遠不如“三北”地區優質,開發難見回報,因此一直被投資者遺棄。

          風機的發電效率得到提高之后,遠景打破了低風速地區不具備開發價值的行業定論。市場對低風速區的態度,在2010年出現反轉。

          一方面,“三北”地區陷入低質低價的惡性競爭,“裸泳者”華銳風電浮出海面后,促使風電行業亟待扭轉“劣幣驅逐良幣”的問題;另一方面,隨著“棄風限電”愈發惡化,多數風電投資項目把目光南下東移,在低風速地區跑馬圈地。

          此時,遠景已經完成了1.5MW 87米風輪低風速智能風機的設計。整機在2011年1月運用在全國第一個低風速風場——安徽來安風場。憑借良好的運行工況,這臺全球首款的低風速智能風機成為了遠景的對外名片。


           
           
          遠景伽利略超感知風機

          盡管2011年遠景的裝機量只有龍頭企業的十分之一,但某種程度上,遠景改變了行業的技術走向和開發方向。國家能源局相關人士也表示,低風速風機技術的出現,讓這片風資源洼地成為我國風電開發的重點區域。

          在方興未艾的低速市場中,遠景贏得了越來越多開發商的青睞。2012年,遠景以54萬千瓦的新增裝機量,從行業第十四的位置攀升至第七位。兩年之后,遠景新增裝機量超過200萬千瓦,躍居中國第三、全球第八,人均創收是風電同行的3到5倍。

          新能源大航海

          在低風速市場占據一席之地,掌握了如何機組管理的經驗之后,遠景從設備商逐步轉變為技術服務提供商,力求通過風電智能運維進入附加值更高的領域。

          2014年10月,遠景發布了風電智能管理平臺“格林威治”。

          理論上,一個風電項目從前期的宏觀選址到后期的風場運維,都需要龐大數據的高性能計算,進而通過建立流體模型對選址進行科學決策。

          在電力市場高度發達的歐美國家,這些早已是風電整機商的增值服務,但彼時國內風電開發的思維尚未達到如此精細化的程度,嚴重依賴感覺而非數據。

          比如哪座山周圍的風比較大,當地政府如果有意出讓土地資源,業主就會聯系電力設計院測風,收集一年的數據之后,再判斷是否有投資價值,然后才進入風機采購環節。

          某大型發電集團的業務負責人曾看過歌美颯提供的風資源分布圖,精確選址雖然確實很牛,但是他們不需要。

          對于業主來說,他們更關心能否順利和地方政府簽下風電場開發協議,更傾向使用收費較低的中小運維團隊,而智能風電管理系統下的測風選址系統,毫無用武之地。

          不過張雷堅信,數字世界能夠為物理世界找到出路。開發團隊把幾十款傳統的風場設計做數據和功能上的整合,并運用超級計算機建立數字化的風電場模型,提高復雜算法的精確度,使得風電場的投資行為變得更加可控、風險更小。

          他把“格林威治”形容為“在新能源大海中航行舵手的羅盤”,用以幫助新能源投資者識別風險,鑒別投資機會。

          遠景在該領域的布局,被業內分析人士看作是對未來的投資。

          從整機到運維再到智能化平臺,這符合產業發展規律。以中國風電產業當時的發展速度和規模來看,智能化風電時代并不遙遠。遠景看到了業主對于這方面的認識正在逐步提升,并以軟件免費的策略殺入市場。

          遠景是這樣和客戶介紹“格林威治”的:宏觀選址規劃只用32秒,高分辨率的流體仿真不超過30分鐘,10分鐘內完成多機型混排……在專業人員的把控下,一整套風電場的設計過程在1小時內就能全部完成。而這套全生命周期的數字化解決方案,至少能提升風電場20%的投資收益。

          越是項目設計難度較大的區域,越能發揮“格林威治”的用武之地。例如遠景首個重點項目——中廣核300兆瓦低風速風電場,位于地形復雜的丘陵,在前期測試階段,“格林威治”監測出48個機位的負切變問題,利用機組排布引擎,為其配置了兩種適合的機型,規避了對發電量的負面影響和風機的安全隱患。

          這一切,都是基于智能風機采集了足夠豐富的數據信息,利用了大數據分析和高性能計算技術。

          按照張雷的構想,風電設備和風電運營還不足以讓遠景稱之為“智慧能源企業”。不久后,遠景針對分布式光伏推出了“阿波羅”云平臺,從資產的設計到資產的建設再到資產的管理,功能上與“格林威治”類似。


           

          遠景科技創始人、CEO張雷

          其實在創業伊始,遠景就把能源信息化、數字化作為目標。張雷在內部不止一次地強調數據和信息的重要性。

          安徽來安低風速風電場是遠景和業主聯合開發的首個項目,2011年正式并網發電。項目評估階段,雙方的骨干團隊在現場對5GB的電腦數據分析了一個星期,才找到項目投資需要重點關注的風險點。

          當時,中國每年新增上百個風電項目,存量資產已達數百個。按照純手工的分析方式,顯然無法滿足科學決策的要求。而行業又不具備對項目的深入分析技術和信息化條件,因此陷入了迷茫。

          相比風機運行數據,風資源數據的數量量級要大得多。遠景認為,企業要做好風電資產管理,必須要把設備運行和自然環境的數據匯總處理,建立風電場的數值模式,進而實現高精度的資產運行水平評估。

          2011年,遠景開發了風電場管理平臺Wind OS™,這套基于物聯網和云計算技術的系統,通過智能風機傳感器的各項數據分析,讓風場能量損失的黑洞清晰可見,并針對性地提升風電資產收益。

          2014年遠景初出茅廬,就在國際市場與IBM、OSISoft PI、Instep等國際知名軟件供應商展開較量。最終,憑借數字化的風電場智能“管家”Wind OS™,遠景以極具優勢的系統能力斬獲美國大西洋電力風電場的訂單。

          盡管IBM和維斯塔斯合作開發了Firestorm超級計算機,專門用于風電數據的計算和分析,不過Wind OS™在EBA管理模式(風電機組實際發電量和理論發電量的比值)更占優勢。

          歐美風電場運營商也曾做過類似的產品規劃,但由于計算模型的不確定性還無法順利落地。而遠景通過EBA框架,對風電場的實際運行情況展開評估,得到了美國新能源公司Pattern的青睞。通過大數據挖掘提升資產效益,遠景幫助美國某風電場的EBA值提升至90%。

          一位互聯網架構師仔細分析Wind OS™后認為,即便競爭對手可以抄襲,但前期沒有經歷大量的數據治理過程,不可能設計出讓數據準確、穩定和可靠的算法。

          風電裝機量躍升至市場第三后,2014年遠景開始組建營銷團隊,跑遍大江南北,把服務送上門,搶占市場先機,以最快的速度把產品和服務推向市場。

          不僅如此,遠景還在德國大手筆整合全球數字能源技術和市場資源,用實驗室思維打通能源生產、傳輸、存儲和消費體系的機制阻隔。

          2015年,遠景在美國硅谷成立了專注于能源互聯網相關領域的風投基金,投資了物聯網數據安全服務商Vidder。這家公司研發的網絡安全體系結構,把網絡攻擊消滅在萌芽前。這筆投資被視為遠景在能源互聯網生態系統下,數據安全的重要落子。

          隨后,遠景收購了歐洲的第二大可再生能源資產管理軟件公司BazeField,投資全球領先的智能電網大數據公司Autogrid,通過資本整合的方式,讓智慧能源的夢想成為近景。

          2016年,Wind OS™、格林威治和阿波羅接入的可再生能源資產超過5000萬千瓦,成為全球最大的智慧能源管理企業。

          歐洲主流媒體曾稱贊遠景類似“能源領域的蘋果”,不過對于背負“改變未來”如此宏大愿景的企業來說,遠景才剛剛開始。

          新能源賽點將至

          遠景身上最“另類”的一個特征,就在于它的“不務正業”。

          和國內大多數儲能廠商和新能源企業只提供電芯或只做集成不同,遠景是目前新能源行業唯一能夠在風電、儲能、能源物聯網領域掌握底層關鍵技術,同時橫跨出行、能源管理、運營管理服務的新能源企業。

          2014年,風靡全球的特斯拉Model S進入中國市場,張雷是最早一批擁有者。他稱此舉意在體驗和思考電動汽車與能源互聯網的布局。

          從特斯拉在儲能電池和能源消費方式的創新找到靈感,不僅是他對特斯拉創始人馬斯克推崇備至,更在于兩家公司有諸多相似之處——例如都在風光、能源網絡、終端都有所布局,并且都不把自己視作制造類企業。

          當然,特斯拉偏向重資產的硬件投資和整合,遠景則一直把軟件作為重構可再生能源的粘合劑,運用數以億計的發電設備、充電網絡和用電終端建立新能源生態系統。

          2015年,張雷頻繁飛赴歐美發達國家,研究行業生態。而在大洋彼岸,特斯拉正在大規模展開電池技術的創新研究,隨后與松下共同投資了50億美元,用以建設鋰電池工廠Gigafactory。

          通過量產降低電池成本,不僅幫助特斯拉把電動汽車變為經濟日銷品,還為新興的儲能市場開發做好準備。

          此時,張雷已經意識到,如果遠景要讓風電光伏成為世界主流能源,就需要具備自建儲能的能力。


           
          遠景智慧儲能系統

          在Gigafactory工廠開業的前夕,遠景完成了對歐洲最大的儲能公司Sonnen的戰略控股權談判。

          2016年,特斯拉的家庭儲能電池Powerwall,憑借其風頭正勁的電動汽車業務,賣出了1萬套儲能設備。而Sonnen以1.2萬套的微弱優勢,登頂全球最大戶用電池產品銷售商,成為了特斯拉最大的競爭對手。

          很多電力公司都向Sonnen拋來橄欖枝,但幾乎都被拒絕了。Sonnen希望想把更多的精力用來面向戶用市場,但遠景是個例外,順利地拿到了 D輪融資的份額,理由是“三觀”相合。

          比如二者都相信,未來電力生產成本將幾乎為零,新能源系統面臨的挑戰不是度電成本而是系統成本,因此需要整合一個平臺來降低系統成本。

          遠景把Sonnen作為能源生態系統中的一部分,通過遠景的能源物聯網平臺EnOS™,在全球安裝了數萬臺儲能電池,用以連接、更精準的負荷預測和管理、更高效地響應電網側調頻、調峰需求,并快速延伸到新的業務領域。

          此外,遠景還不露聲色地投資了ChargePoint、Protectwise等能源企業,涵蓋電動汽車、商業與家庭能源管理系統等領域,與儲能體系相融合。

          不過,電芯才是儲能系統的靈魂。2019年,遠景完成了對日產汽車電池子公司AESC的全資收購,把電池制造納入業務范疇內,成立了遠景動力。這也是風電企業從未涉及的范疇。

          成立于2007年的AESC,是日產汽車旗下動力電池業務部門,長期隱蔽在電動汽車暢銷車型日產聆風(Leaf)的光環之下,銷量在2011年到2014年達到高峰。作為日產御用電池企業,AESC在2014年的市場份額一度僅次于松下,排名全球第二。

          但由于兩者深度捆綁的局限,AESC難以拓展外部客戶,成本居高不下,2018年,AESC的電池出貨量已退至全球第五。而日產在2016年就釋放分拆出售AESC股權的消息,開始在全球范圍內尋找買家。

          在此之前,金沙江資本曾有意收購AESC,可因到期未籌足資金,收購計劃最終折戟。這讓遠景捷足先登,成為了新的意向買家。

          遠景斥資收購AESC的原因,一方面是看重其安全性與生產工藝;另一方面,外購電芯是“黑盒子”,無法為數字化技術創造價值。

          將AESC納入麾下,不僅有利于遠景自行設計電芯和化學體系,提高對應用場景的理解,同時這些經驗可以轉化為對儲能電芯的技術要求、成本控制以及電芯綜合性能最優工況的評價中。

          張雷判斷,光伏和風電的成本下降曲線將在電池行業重演。整個電池行業在未來每年以15%左右的速度下降成本。到2025年,遠景AESC有望把電池的成本降到每千瓦時50美元的價格。

          和風電時代的發展路線類似,遠景在動力電池領域也是以國際化的視野,參與全球動力電池市場的競爭中。如今,遠景在中、日、美、英、法等國設有AESC生產基地,全球有超過60萬乘用車安裝了遠景動力的高性能軟包動力電池,且均未出現電池重大安全事故。

          僅在電芯制造層面,生產環節就有770個質量管控項目。為了讓生產鏈條的數據可追溯、可跟蹤,AESC生產的電芯有超過2000個數據采集點,安裝到車輛后還能繼續對電池的數據繼續進行監控和學習。如果出現效率降低,系統會自動比對最初的生產數據分析原因,然后進行優化。

          電池的未來,不是簡單的電化學,而是數字電化學。遠景AESC的目標是躋身全球前三,并在全球市場份額提高至20%。

          2021年10月,遠景獲得春華資本超過6億美元的戰略融資;2022年6月,紅杉中國、GIC也為其注入了2.1億美元A輪融資,這是目前受資本青睞的碳中和賽道中,融資金額最大的兩筆交易。

          全球知名思想家與經濟學家杰里米·里夫金(Jeremy Rifkin)曾和張雷同臺對話過,他認為能源技術和互聯網技術的結合將引發第三次工業革命,而張雷和他創辦的“另類”遠景,將扮演關鍵的推動者角色。

          資本和產業也在翹首以盼,等待這家新能源隱形巨頭在不久的未來得以崛起。

          參考文獻:

          《遠景探路能源互聯網》

          《為什么是遠景》

          《遠景十年:“后來者”的成長路》

          《智能風電難服中國水土:國內做事比較粗放》
          中國版特斯拉,來自風電行業的一個「逆子」
           
          相關閱讀: 張雷 遠景能源 風電市場
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          來源:數字時氪
           
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