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科技创新助力实现效益风电似的

发布时间:2021-07-13 08:44:04 阅读: 来源:板式换热器厂家

科技创新助力实现“效益风电”

编者语:风力发电机是风力发电系统的“心脏”。传统的水平轴风力发电,风轮的叶片要寻找风向才能发电,而且风小不能发电,风大不能超限发电。而垂直轴全新发电机,可在任何风向下发电,并且“风小发小电,风大发大电”。

7月15日,全球第一台兆瓦级垂直轴风力发电机(半直驱风力发电专用开关磁阻发电机)在深圳龙岗平湖下线。这台重达24吨的大型发电机,重量只为同类发电机的一半,成本减少了40%,发电效率却大为提高,不仅填补了世界在大型风力发电专用开关磁阻发电机领域的空白,在国际上确立了我国垂直轴技术的领先地位,而且也将大力推动我国由“补贴风电”向“效益风电”转变。

技术指标超国外同类风机

风力发电机是风力发电系统的“心脏”。传统的水平轴风力发电,风轮的叶片要寻找风向才能发电,而且风小不能发电,风大不能超限发电。而由深圳风发科技公司首创的垂直轴全新发电机,可在任何风向下发电,并且“风小发小电,风大发大电”。

从深圳风发科技公司了解到,这一新型发电机将首先应用风发科技SF500K型垂直轴风力发电机组上,为机组提供革命性的“心脏”。其可接受和可输出功率范围在10千瓦到1000千瓦(即1兆瓦)之间,在整个功率范围内效率达到90%以上,同时输入转速只有20到200转。与此同时,由于机组类型为垂直轴,发电机等主要设备安装在地面上机房里,安装、运行、维护的成本大幅度降低。垂直轴机组不需要对风,可适应风向变化频繁的不同风况,应用的空间十分广阔。

专家认为,作为国良铜材送检的高导热导电耐腐铜合金功能新材料兆瓦级机组,实现如此低的转速和如此高的效率,在风电行业亦属于重大突破。根据最近的试运行和技术验证数据显示,这一新型发电机,在为风力发电系统提供的一套全新、高效核心部件同时,还拥有包括24项专利在内的完全自主知识产权。此外,技术性能指标和经济效益指标远远超过国内外现有同类风力发电机,用于风力发电时间可达到国家标准的1.5倍以上。

据介绍,“开关磁阻电机”(不切割磁力线),素来是世界风力发电设备领域的核心技术和难题所在。目前全球已有的此类电机功率只有几千瓦到十几千瓦,功率范围较小。在技术应用上,还主要处于探索和起步阶段。我国在“863计划”和“973计划”中,曾分别以“开关磁阻电机”、“双凸机电机”名称,将这一重大关键技术列入重点支持攻关之列。但两个项目至今仅完成相关基础性理论研究和样机制作,并未取得突破,更未进入产业化阶段。

帮助风电真正赚钱

众所周知,风电成本虽然近年来大幅下降,但与传统能源相比,仍不具备成本优势。国内真正赚钱的风电企业屈指可数。政府部门对风电采取了诸多扶持优惠政策,比如制定风电发展目标和配额比例;给予上电价财政补贴等。风电也因此被看作为是没有经济效益的“补贴风电”。

深圳风发科技公司董事长周庆余介绍说,这款新下线的发电机,以开关磁阻电机技术为基础。开技术创新逐步走向产业化关磁阻电机作为电机行业的高端技术,具有大范围转速、功率工作的特性。以前一直在动力领域应用,即作为电动机使用。电动机和发电机作为电机的一体两面。通过探索、研究和试验,将其成功设计为风电专用的发电机,与垂直轴技术相结合,实现低速半直驱,未来将取消变速箱,实现完全直驱。离商业化还有相当大的距离实现了垂直轴风电机组的技术突破,提升了发电效能,大幅度地降低了成本。

风电专家指出,这一新型风力发电机拥有多项重大创新:一是高效、工作范围宽,适合风力发电,特别是垂直轴风电85%以上塑料企业已在采用回收设备、再生材料;二是发电机实现半直驱,传动效率高;三是输出直流电,可减少逆变过程;四是在10%-250%额定功率范围内,发电效率提升可超过92%。

在稳定性和耐用性方面,目前的国家对风电项目上马的基本要求是年发电时间必须达到2000小时,该新型风机的年发电时间可超过3000小时,可以直接降低每度电的市场成本。因此需结合配方设计、加工工艺、后处理工艺等综合斟酌,铸铁试件最后略呈故形在业内看来,这一风机新技术的意义不仅仅在于其拥有多少项专利,更在于其大幅降低了整机成本、建设成本和维护成本等,有助于真正实现“效益风电”。

周庆余表示,风机将于下月正式销售,若大力推广,将有望直接降低每度电的市场成本,达到每度电不超过0.3元钱。据透露,他们已获得有关风电场的订单,预计今年内发货量将达40套。

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直驱式风力发电机:是一种由风力直接驱动发电机,亦称无齿轮风力发动机,这种发电机采用多极电机与叶轮直接连接进行驱动的方式,免去齿轮箱这一传统部件。由于齿轮箱是目前在兆瓦级风力发电机中属易过载和过早损坏率较高的部件,因此,没有齿轮箱的直驱式风力发动机,具备低风速时高效率、低噪音、高寿命、减小机组体积、降低运行维护成本等诸多优点。

半直驱风力发电机:是指风叶带动齿轮箱来驱动永磁电机发电,它是介于直驱和双馈之间,齿轮箱的调速没有双馈的那么高,发电机也由双馈的饶线式变为永磁同步式。

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