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西南石油大學(xué)
西南石油大學(xué) 四川省
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智創(chuàng)風(fēng)電——高效垂直軸智能磁阻微風(fēng)發(fā)電系統(tǒng)領(lǐng)航者

2023-07-17 15:53:31
云上高博會(huì) http://www.g2h0uzv.xyz
所屬領(lǐng)域:
新能源與節(jié)能環(huán)保
產(chǎn)品服務(wù):

一、項(xiàng)目進(jìn)展

創(chuàng)意計(jì)劃階段

二、負(fù)責(zé)人及成員

姓名

學(xué)院/所學(xué)專業(yè)

入學(xué)/畢業(yè)時(shí)間

學(xué)號(hào)

明興瑩

電氣信息學(xué)院/電子信息

2020.09/2023.06

202022000205

亢慶林

電氣信息學(xué)院/電子信息

2020.09/2023.06

202022000208

房蕾

電氣信息學(xué)院/控制科學(xué)與工程

2021.09/2024.06

202121000171

龔旭輝

電氣信息學(xué)院/能源動(dòng)力

2021.09/2024.06

202122000146

羅華林

電氣信息學(xué)院/電子信息

2021.09/2024.06

202122000107

吳磊

電氣信息學(xué)院/控制科學(xué)與工程

2020.09/2023.06

202021000141

李婷玉

電氣信息學(xué)院/電子信息

2020.09/2023.06

202022000219

荊浩婕

電氣信息學(xué)院/電子信息

2020.09/2023.06

202022000228

吳佳航

電氣信息學(xué)院/能源動(dòng)力

2021.09/2024.06

202122000131

王瀟

電氣信息學(xué)院/能源動(dòng)力

2021.09/2024.06

202122000136

三、指導(dǎo)教師

姓名

學(xué)院/所學(xué)專業(yè)

職務(wù)/職稱

研究方向

李紅偉

電氣信息學(xué)院/電氣工程

教授

綜合能源系統(tǒng)、智能電機(jī)控制、油田用電設(shè)備控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及節(jié)能技術(shù)等

劉強(qiáng)

電氣信息學(xué)院/控制工程

講師

四、項(xiàng)目簡介

隨著我國“雙碳”目標(biāo)的提出,風(fēng)力發(fā)電迎來新的機(jī)遇;國家能源局?jǐn)?shù)據(jù)顯示,計(jì)劃到2030年我國風(fēng)電裝機(jī)容量將達(dá)到8億千瓦以上;工信部近日指出,打造綠色低碳產(chǎn)品供給體系,需進(jìn)一步加大國產(chǎn)風(fēng)機(jī)、節(jié)能電機(jī)等裝備供給,完善中小型風(fēng)電裝備產(chǎn)業(yè)鏈。由此可見,“十四五”期間中小型風(fēng)電產(chǎn)業(yè)需求巨大。

本項(xiàng)目通過優(yōu)化垂直軸風(fēng)輪和開關(guān)磁阻發(fā)電機(jī)本體結(jié)構(gòu),采用更加先進(jìn)的發(fā)電控制策略和算法,經(jīng)過模擬試驗(yàn)和現(xiàn)場運(yùn)行,發(fā)電系統(tǒng)風(fēng)能利用率提高20%、發(fā)電效率提高至80%以上,發(fā)電設(shè)備成本降低40%,起動(dòng)能力和發(fā)電過程穩(wěn)定性得到大幅增強(qiáng),實(shí)現(xiàn)2m/s微風(fēng)起動(dòng),將系統(tǒng)響應(yīng)速度控制在1ms以內(nèi),輸出電壓波動(dòng)率控制在1%以內(nèi)。

本項(xiàng)目是以西南石油大學(xué)智能電機(jī)控制領(lǐng)域?qū)<依罴t偉教授為主導(dǎo),依托四川署信驅(qū)動(dòng)科技有限公司為代工企業(yè),團(tuán)隊(duì)既擁有6名專攻開關(guān)磁阻發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化和先進(jìn)控制策略的技術(shù)研發(fā)人員,又擁有8名熟練掌握財(cái)務(wù)分析和營銷策劃的財(cái)務(wù)人員,致力于高效垂直軸智能磁阻微風(fēng)發(fā)電系統(tǒng)技術(shù)研發(fā)與財(cái)務(wù)銷售全方位推進(jìn)。

目前,實(shí)驗(yàn)樣機(jī)經(jīng)桂林電子科技大學(xué)工程實(shí)驗(yàn)中心檢測合格,與達(dá)州市石橋鎮(zhèn)簽訂產(chǎn)品意向合同50余萬,產(chǎn)品受到當(dāng)?shù)厝罕娨恢潞迷u(píng),并入選《成都市科技局2022年技術(shù)創(chuàng)新研發(fā)項(xiàng)目》,衍生項(xiàng)目獲得2022年度四川省科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)提名,團(tuán)隊(duì)成員共申請(qǐng)發(fā)明專利8項(xiàng),軟件著作權(quán)11項(xiàng),發(fā)表高水平論文5篇。

經(jīng)過充分的市場調(diào)研,我們將我們的目標(biāo)市場細(xì)分為用電難地區(qū)鄉(xiāng)村振興工程、市政節(jié)能照明工程、通信基站電力系統(tǒng)建設(shè)與改造、城鄉(xiāng)智慧交通系統(tǒng)用電等。現(xiàn)階段,本項(xiàng)目主要采取to B和to G的商業(yè)模式,借著“鄉(xiāng)村振興計(jì)劃”和“十四五風(fēng)電下鄉(xiāng)政策”站穩(wěn)腳跟,通過政府高校投標(biāo)工程與其建立合作關(guān)系,然后面向中國電信等國企央企開展定制化風(fēng)電設(shè)備銷售與服務(wù),借助產(chǎn)品技術(shù)優(yōu)勢和政策支持打開市場,潛在訂單額超百億。

項(xiàng)目通過出售核心產(chǎn)品、維修保養(yǎng)服務(wù)以及零部件銷售的方式獲取利潤。計(jì)劃在今年年底成立公司,首輪融資800萬元,擬釋放股權(quán)10%,其中400萬元用于研發(fā)平臺(tái)建設(shè)與產(chǎn)品研發(fā)。預(yù)計(jì)到2025年銷售總營業(yè)額可達(dá)8000萬元,凈利潤可達(dá)2400萬元。

本項(xiàng)目可直接提供產(chǎn)品研發(fā)、安裝維護(hù)、市場銷售等近20個(gè)工作崗位,間接解決200多人的就業(yè)機(jī)會(huì),實(shí)現(xiàn)中小型風(fēng)力發(fā)電的產(chǎn)業(yè)化升級(jí)。通過企業(yè)與高校密切合作,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)學(xué)研教相融合,引領(lǐng)高校新能源教育發(fā)展。

項(xiàng)目優(yōu)勢:

成果類別

成果名稱

相關(guān)團(tuán)隊(duì)成員

相關(guān)指導(dǎo)老師

著作權(quán)

小型公司綜合能源消耗管理系統(tǒng)

荊浩婕

李紅偉

著作權(quán)

電力綜合分配管理系統(tǒng)

李婷玉

李紅偉

著作權(quán)

基于本體仿真的開關(guān)磁阻風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩跟蹤及仿真軟件

羅華林

李紅偉

著作權(quán)

開關(guān)磁阻風(fēng)力發(fā)電機(jī)最大風(fēng)能跟蹤仿真軟件

明興瑩

李紅偉

著作權(quán)

開關(guān)磁阻微風(fēng)發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)仿真軟件

明興瑩

李紅偉

著作權(quán)

電力系統(tǒng)充放電協(xié)同調(diào)控系統(tǒng)

王瀟

李紅偉

著作權(quán)

太陽能光伏光熱關(guān)鍵參數(shù)影響特性勘測系統(tǒng)

吳佳航

李紅偉

著作權(quán)

基于MATLAB的綜合能源系統(tǒng)的優(yōu)化決策系統(tǒng)

吳磊

李紅偉

著作權(quán)

基于python的不確定性綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度系統(tǒng)

吳磊

李紅偉

發(fā)明專利

一種新型無位置傳感器的開關(guān)磁阻電機(jī)控制方法及系統(tǒng)

明興瑩

李紅偉

發(fā)明專利

一種高效垂直軸開關(guān)磁阻微風(fēng)發(fā)電機(jī)

明興瑩

李紅偉

發(fā)明專利

一種開關(guān)磁阻微風(fēng)發(fā)電機(jī)功率變換器升壓勵(lì)磁拓?fù)淇刂品椒?/p>

明興瑩

李紅偉

發(fā)明專利

一種開關(guān)磁阻發(fā)電機(jī)MPPT控制方法及系統(tǒng)

明興瑩

李紅偉

期刊

考慮可變能量效率的能量樞紐優(yōu)化運(yùn)行

荊浩婕

李紅偉

期刊

開關(guān)磁阻電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制性能改進(jìn)策略

亢慶林

李紅偉

期刊

基于模型預(yù)測與模糊PID的SRM控制系統(tǒng)研究

明興瑩

李紅偉

期刊

基于灰狼優(yōu)化算法的開關(guān)磁阻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)MPPT控制

明興瑩

李紅偉

競賽

獎(jiǎng)項(xiàng)

2022年“挑戰(zhàn)杯”四川省大學(xué)生創(chuàng)業(yè)計(jì)劃競賽項(xiàng)目銀獎(jiǎng)

明興瑩

李紅偉、劉強(qiáng)

競賽

獎(jiǎng)項(xiàng)

“兆易創(chuàng)新杯”第十七屆中國研究生電子設(shè)計(jì)技術(shù)競賽國家三等獎(jiǎng)

明興瑩

李紅偉、劉強(qiáng)

競賽

獎(jiǎng)項(xiàng)

“兆易創(chuàng)新杯”第十七屆中國研究生電子設(shè)計(jì)競賽商業(yè)計(jì)劃書初賽一等獎(jiǎng)

明興瑩

李紅偉、劉強(qiáng)

競賽

獎(jiǎng)項(xiàng)

“建行杯”第八屆四川省國際“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽金獎(jiǎng)

明興瑩

李紅偉、劉強(qiáng)

競賽

獎(jiǎng)項(xiàng)

“車谷杯”第九屆中國研究生能源裝備創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽二等獎(jiǎng)

明興瑩

李紅偉、劉強(qiáng)

市場概況:

本項(xiàng)目可直接提供產(chǎn)品研發(fā)、安裝維護(hù)、市場銷售等近 20 個(gè)工作崗位,間接解決 200 多人的就業(yè)機(jī)會(huì),助力中小型風(fēng)力發(fā)電的產(chǎn)業(yè)化升級(jí)。通過企業(yè)與高校密切合作,開展風(fēng)電科普活動(dòng)、開放性實(shí)驗(yàn)、科研創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)立項(xiàng)、實(shí)驗(yàn)教學(xué),實(shí)現(xiàn)產(chǎn)學(xué)研教相融合,引領(lǐng)高校新能源產(chǎn)業(yè)教育發(fā)展。

商業(yè)模式:

與行業(yè)同類風(fēng)電機(jī)組相比:

?風(fēng)能利用:采用改進(jìn)型垂直軸結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)風(fēng)向變化自適應(yīng)控制,風(fēng)能利用率提高大約15%;

?生產(chǎn)成本:與同一級(jí)別發(fā)電機(jī)相比,成本降低40%;

?發(fā)電效率:發(fā)電效率大大提高,已提升至80%以上;

?起動(dòng)風(fēng)速:低至 2m/s,可實(shí)現(xiàn)微風(fēng)起動(dòng);

?器件簡化:大約減少2/3的開關(guān)電子器件,進(jìn)一步降低成本;

適應(yīng)性強(qiáng):占地面積小于同類水平軸風(fēng)機(jī)大約21%。

我國擁有非常豐富的風(fēng)能資源,主要集中在東北、西北和華北地區(qū)、西藏地區(qū)、以及東南沿海及附近島嶼,原定的中長期規(guī)劃:2010年全國風(fēng)電總裝機(jī)容量達(dá)到500萬千瓦,2021年達(dá)到3000萬千瓦,根據(jù)實(shí)際而言,2008年我國風(fēng)電總裝機(jī)容量達(dá)到12153MW,截止2021年全國風(fēng)電裝機(jī)容量已達(dá)到288GW,到2025年則至少可達(dá)到320GW。

國家關(guān)于風(fēng)力發(fā)電十分迅速,但某些地區(qū)雖然風(fēng)力資源豐富,由于氣候、地理等因素的影響,人口較為分散,電網(wǎng)架設(shè)困難,用電難問題始終無法徹底解決。鑒于這一實(shí)際情況,許多從事新能源開發(fā)、利用的人們已經(jīng)開始認(rèn)識(shí)到中小型風(fēng)電在新能源發(fā)電中所能發(fā)揮的作用。一是多能源互補(bǔ)技術(shù)的應(yīng)用正在引入中小型風(fēng)電,積極布局中小型風(fēng)電的配套利用;二是農(nóng)業(yè)生態(tài)和資源保護(hù)以風(fēng)光互補(bǔ)形式對(duì)中小型風(fēng)電技術(shù)正在逐步接納,其新建項(xiàng)目在一些農(nóng)村、農(nóng)業(yè)用電設(shè)施中開始進(jìn)行試驗(yàn)示范;三是分布式微風(fēng)發(fā)電離/并網(wǎng)應(yīng)用試驗(yàn)示范項(xiàng)目取得積極成果,用于離/并網(wǎng)節(jié)能減排和集中 供電項(xiàng)目積極與中小風(fēng)電企業(yè)接觸,積極培育市場熱度;其四是鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略對(duì)中小型風(fēng)電也提出了較高需求。綜上所述,目前中小型微風(fēng)發(fā)電設(shè)備,正處于商業(yè)初始階段,此時(shí)推出一款發(fā)電效率高、成本低、架設(shè)難度低、結(jié)構(gòu)堅(jiān)固的小型風(fēng)電設(shè)備,其市場廣闊,前景美好。

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