siemens x
工業(yè)連接

海上風機技術發(fā)展趨勢

2025China.cn   2010年08月10日
        目前正在進行的海上風電招投標將為我國未來海上風電發(fā)展打下堅實基礎。到底什么類型的風機適合海上風力發(fā)電,成為業(yè)內(nèi)專家討論的熱點,而各家企業(yè)也有自己不同的答案。

        據(jù)悉,目前,國內(nèi)風機種類大概可分為三類:直驅風機、雙饋風機、半直驅風機。其中直驅風機代表企業(yè)為金風科技,雙饋風機代表企業(yè)為華銳風電,半直驅風機許多企業(yè)均有涉及,但還沒有成為市場主流。專家表示:“和陸上風電一樣,海上風電仍將上演直驅風機、雙饋風機對決。

        據(jù)金風科技技術人員介紹:“直驅風機、雙饋風機、半直驅風機最大區(qū)別就是有無齒輪箱。齒輪箱是目前在兆瓦級風力發(fā)電機組中屬易過載和過早損壞率較高的部件,因此齒輪箱的存在也成為制約風力發(fā)電機組發(fā)展的因素之一。”

        從上個世紀末開始,以德國Enercon公司為首的風電機組制造商推出了一系列無齒輪箱直驅式風力發(fā)電系統(tǒng)。風機葉輪直接驅動多級同步發(fā)電機的轉子發(fā)電,免去齒輪箱這一傳統(tǒng)部件。發(fā)電機采用高磁能積的永磁材料作為磁極,省去了勵磁繞組產(chǎn)生的損耗。這就是目前直驅的機型。而雙饋風力發(fā)電機是通過葉輪將風能轉變?yōu)闄C風輪轉動慣量,通過主軸傳動鏈,經(jīng)過齒輪箱增速到異步發(fā)電機的轉速后,通過勵磁變流器勵磁而將發(fā)電機的定子電能并入電網(wǎng)。

        據(jù)悉,雙饋式發(fā)電機必須配備一個齒輪箱,與其它工業(yè)齒輪箱相比,由于風電齒輪箱安裝在距地面幾十米甚至一百多米高的狹小機艙內(nèi),其本身的體積和重量對機艙、塔架、基礎、機組風載等都有重要影響。由于是機械部件,齒輪箱也是損壞率最高的部件,導致雙饋機型系統(tǒng)運行的可靠性和壽命大打折扣,運營維護成本升高。目前,陸上風機每年需進行12次三類保養(yǎng)及巡檢,兩次二類保養(yǎng),一次一類維護。維護人員需要爬上塔筒,進入機艙進行操作。將這項維護工作從陸地移到海上,其難度可想而知,后續(xù)維護成本開支更大。如果不維護,根據(jù)國外經(jīng)驗,問題將會在風機運行3-5年后集中爆發(fā)。比如雙饋電機中滑環(huán)和電刷之間容易產(chǎn)生碳粉,如果不清理,將會引起電機絕緣或短路。而直驅電機由于舍棄了齒輪箱,減少了機械磨損和能量損失,有效避免了這一問題。

        金風科技董事長武鋼向記者表示:“如果海上風電設備出現(xiàn)問題,企業(yè)需要大噸位的拖船將每臺50-60噸的風機拆卸后運回陸地進行維修,然后再運回海上進行安裝,不僅費時費力,還需要不菲的維修成本。一套流程下來,電場投資企業(yè)的利潤將損失殆盡?!?

        正是技術路線的不同,導致市場更為看好金風科技在海上風電領域的市場占有率。雖然我國首座大型海上風電場上海東海大橋100兆瓦海上風電場技術均采用雙饋機型,但這并不代表雙饋機型對直趨機型有相對優(yōu)勢。業(yè)內(nèi)專家表示:“從歐洲來看,技術更替趨勢卻很明顯。比如全球風電巨頭GE公司本來擁有3.6兆瓦雙饋風機技術,但目前已經(jīng)逐漸放棄該產(chǎn)品,轉而推出更適合海上風電場的永磁直驅電機產(chǎn)品?!?

        華銳風電一維護人員告訴記者,雖然理論上說,直驅永磁風電機具有較多雙饋風機無法具備的特點,但其技術還還是非常成熟。因此目前因技術成熟而占主流的雙饋風電機在海上風電行業(yè)還具有一定優(yōu)勢,未來到底何種技術主導海上風電市場,“鹿死誰手”仍未可知。
 
       值得一提的是,永磁直驅技術是我國具有自主知識產(chǎn)權的產(chǎn)品。

       2008年,金風科技斥資4120萬歐元收購德國風機設計公司Vensys,由此掌握了直驅永磁風機的全部“秘密”,終結了我國風電制造企業(yè)不掌握風機核心技術的歷史,改變了源源不斷向國外設計公司繳納保護費的命運。

        武鋼表示,和我國所有風電整機廠一樣,2008年之前的金風科技走的也是從國外買技術許可證的道路,每生產(chǎn)一臺風機都要向國外設計公司交一筆費用。這樣的產(chǎn)業(yè)發(fā)展路徑帶來的直接后果就是,中國沒有一家企業(yè)擁有核心技術的自主研發(fā)能力。

(轉載)

標簽:風機 我要反饋 
2024世界人工智能大會專題
即刻點擊并下載ABB資料,好禮贏不停~
優(yōu)傲機器人下載中心
西克
2024全景工博會
專題報道