使用替代能源最具諷刺的地方是，許多擁護者將爭議集中在風能對自然界的影響上。盡管風力時不時和鳥兒發(fā)生一些小摩擦，對自然景觀造成破壞，還有它們制造的噪音等，但最大的問題還是它們可能阻擋水平面風的流動，這一點還未算在其中?？雌饋盹L能已經(jīng)開始成為它自身成功的受害者。
“世界范圍內(nèi)對風能設備的需求已經(jīng)超過了供給，”美國風能協(xié)會(AWEA)高級技術服務工程師John Dunlop 先生指出。制造基地生產(chǎn)的巨型結(jié)構性零部件、葉片、發(fā)電機以及組裝成如今高科技的風車，但它們已不能保證原有的計劃生產(chǎn)量以及持續(xù)的安裝。Dunlop 指出，如果現(xiàn)在訂購風力發(fā)電機，那么直到2011 或2012 年才能到貨?！斑@已經(jīng)是最快的時間了?！彼f道。
最快到貨時間還受到關鍵零部件制造商的影響?！耙话愕截浂家鹊?012 年了?！盬inergy Drive Systems 公司總裁Parthiv Amin 說道。該公司是西門子能源與自動化的子公司，生產(chǎn)用于風力發(fā)電機的變速箱、等零部件。
美國AMEA 協(xié)會對該產(chǎn)品有大量的需求，該數(shù)字是根據(jù)截至到2007 年底5 年內(nèi)美國的風能使用率年增長29% 來計算的。
協(xié)會的展示投影顯示美國風力發(fā)電機安裝容量將會從2007 年的17,000MW 增加到今年底的25,000MW.作為世界電安裝容量的領頭者，德國在2007 年底發(fā)電容量達到22,000MW?！白羁斓较乱荒辏覀儗⒗^1997 年以來，再次成為領頭人。”Dunlop 說道。
現(xiàn)在所發(fā)生的變化與未來十年的變化相比真是小巫見大巫了。美國能源部今年發(fā)布了關于未來更多依賴風能作為主要能源的技術報告。報告名為：“2030 年20% 的能源來自風能：增加風能在美國電能供給的比例”。報告里面預測了要達到20% 這個數(shù)字，則需要300GW 的風力發(fā)電量。Dunlop 表示，根據(jù)2007 年和2008年的增長率來看，風力發(fā)電工業(yè)的發(fā)展現(xiàn)在已能夠滿足安裝容量的增長需要。
風機的推廣還存在一些與風機零部件供應鏈無關的困難。例如，一般超過100m 距離的運輸和以及60 到100m 直徑風機葉片的安裝就是其中之一。還有在我們現(xiàn)有電網(wǎng)基礎設施上傳送風能也是一大困難。“居民聚集區(qū)一般不會選擇在大風區(qū)域?！盌unlop 說道。
能源傳輸
但是這些困擾工程師們的問題可以被設計部門或者工廠發(fā)現(xiàn)。尤其是，Dunlop 提到的風力變速箱、發(fā)電機以及軸承作為電流瓶頸問題會在短期對風能使用增長造成影響。
這并不讓人覺得吃驚。與工業(yè)零部件相比，風力發(fā)電機零部件同宇航設備的零部件更為相似。例如變速箱。Amin 說1.5MW安裝容量的風機變速箱重約16 噸，帶行星及螺旋狀結(jié)構。在風力發(fā)電機上，這些變速箱是在加速而不是減速。Amin 解釋道轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速一般為70 或80rpm 到1，400rpm 以帶動發(fā)電機的運轉(zhuǎn)。簡單來說，這些變速箱體積要大而且結(jié)構堅固。
然而，這些變速箱需要在壓力之下盡可能地輕，同時要比許多普通工業(yè)變速箱都精確?！霸诠I(yè)領域，你希望變速箱盡可能的堅固。安全系數(shù)可能會達到1.5 到2.5?！盇min 說道。盡管如此，在風力發(fā)電機上，如此大的安全系數(shù)意味著設備重量會變得難以讓人滿意，這些都會通過風機在塔樓、基礎平臺和軸承上設計將問題放大出來。“由于重量問題，必須按照安全特薄機翼要素來設計?！彼f道。
安全要素的減小顯然增加了變速箱的設計和分析的負擔，分析這些變速箱在距地面100M 的機艙內(nèi)可能會受到的影響，制約了對機器的維護以及在不同負荷條件下進行的操作。“大自然不可能每天都有同樣體積量的風吹過，同時塔樓的位置高度可能受到各種動態(tài)模式的影響?！盇min 說道?！拔覀儗捎迷S多專業(yè)設計技術，這些技術在地面設備上不會引起太多的注意，而高空中卻可以?！?/P>
這些變速箱對比許多小型工業(yè)模型來說，更加難以加工。Winergy 公司對一些結(jié)合面、孔洞位置以及齒輪表面進行萬分之一英寸的誤差測量，并使用AGMA14 級或15 級齒輪?！拔覀冎圃斓漠a(chǎn)品是非常精確的零部件，與航天飛機零部件精確度一樣，只是體積更大?！盇min 說道。
許多類似的應用于軸承或者發(fā)電機上的設計和制造任務，也必須在高空環(huán)境下發(fā)揮作用。
因此，這些供應鏈上的問題對工程師和制造商來說意味著什么? Dunlop 相信如今出現(xiàn)的非常相似的瓶頸問題將會最終得以解決。他用NAICS 代碼評論道，“美國大約有16,000 個制造公司可以生產(chǎn)一個或者超過8,000 個被用于風機上的附加零件。”
并非所有這些公司會在風力發(fā)電行業(yè)進行生產(chǎn)制造?！爸圃祜L力發(fā)電機零部件不是每個人能做到的。” Amin 說道。事實上，這只適合那些具備最大制造系統(tǒng)能力的公司來生產(chǎn)。隨著大批資金涌入風力發(fā)電工業(yè)，這一切將會發(fā)生變化。Amin 說，他甚至開始看到“巨大的投資”被注入到能緩解風力發(fā)電供應鏈瓶頸問題中來，以解決各種制造問題——他認為也許最早到2011年能夠?qū)崿F(xiàn)。
正當制造問題自身得以緩解的時候，風力發(fā)電將會為設計工程師贏得更多的工作機會。 Dunlop 估計20% 的電能容量比例將會贏得500,000 個直接或者間接的工作。即“絕大多數(shù)技術工作”給那些具備合適技能的工程師，這些技能包括精確分析電能傳輸和驅(qū)動系統(tǒng)的能力。風力發(fā)電看到的不僅僅是熱空氣，而是更多。
（轉(zhuǎn)載）
