風(fēng)力發(fā)電成本高懸的關(guān)鍵因素是風(fēng)電機組的成本高達(dá)風(fēng)電場投資的70%以上,這也成為風(fēng)電無法與火電水電直面競爭、必須引入政府補貼的重要原因之一。
中國專利申請201010571789.8,增能型風(fēng)力發(fā)電機系統(tǒng),是一種能化很少成本,提高現(xiàn)有同步型風(fēng)力發(fā)電機組的發(fā)電量,能從各檔風(fēng)速中獲得更多風(fēng)能的新技術(shù),從而可有效降低風(fēng)電成本,提高風(fēng)電的市場競爭力。
在研發(fā)風(fēng)電機組增能技術(shù)數(shù)年后,目前我們已完成同步風(fēng)力發(fā)電機組的增能技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化。
同步風(fēng)力發(fā)電機組的增能機理是:
在微風(fēng)中,機組能降低切入風(fēng)速,提前起始發(fā)電,能從微風(fēng)中得到更多能量。
在中風(fēng)速階段,機組靠提高發(fā)電機效率增加發(fā)電量,獲得更多的發(fā)電經(jīng)濟利益。
在額定風(fēng)速和額定以上風(fēng)速階段,機組更能靠提高發(fā)電機額定功率的優(yōu)勢,提高機組最大的輸出功率,獲得最大的經(jīng)濟利益。
新技術(shù)能將發(fā)電機的輸出功率提高15%左右,在發(fā)電機功率提高的同時,其總損耗(發(fā)電機鐵損和銅損)卻保持不變,這就使發(fā)電機的實際效率比未采用本技術(shù)改造前的發(fā)電機高。也就是說,對發(fā)電機而言,本增能技術(shù)可能以零成本將原來發(fā)電機的額定功率提高15%。
現(xiàn)有風(fēng)電場中采用的發(fā)電機組,主要有異步型和同步型二大類,異步型有二種——功率在1MW以內(nèi)的是老式的籠型定速機,已處于淘汰過程中;而大部分屬于MW級以上的變速型雙饋機。有關(guān)異步型風(fēng)力發(fā)電機的增能技術(shù)正在研發(fā)中,本文僅推薦同步型風(fēng)力發(fā)電機的增能技術(shù)。
眾所周知,大型機中的同步型風(fēng)電機組的品種比異步型更多更先進,主要是數(shù)MW級的直驅(qū)機,其中有低速永磁直驅(qū)機、低速勵磁直驅(qū)機和中速半直驅(qū)同步機;此外還有帶齒輪箱的高速永磁機或高速勵磁機、無刷勵磁機等多種機型。
能使用本增能技術(shù)作技術(shù)升級的同步風(fēng)力發(fā)電機組產(chǎn)品有:
德國Enercon公司的E系列勵磁直驅(qū)機:400kW,600kW,2.5MW,7.5MW等產(chǎn)品。
德國Siemens公司的永磁直驅(qū)機:3MW,3.6MW等產(chǎn)品。
瑞典ABB公司的高壓永磁直驅(qū)發(fā)電機產(chǎn)品。
國內(nèi)產(chǎn)品有:
金風(fēng)科技的永磁直驅(qū):1.2MW,1.5MW,2MW,2.5MW,3MW, 6MW等產(chǎn)品。
湘電風(fēng)能的永磁直驅(qū):2MW, 5MW等產(chǎn)品。
南車風(fēng)電、南車株洲電機的永磁直驅(qū):2.5MW等產(chǎn)品。
廣西銀河艾萬迪斯的永磁直驅(qū):2.5MW等產(chǎn)品。