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風(fēng)電機(jī)組的增能新技術(shù)

2011-01-14 來源:上海億途能源動力研究所 瀏覽數(shù):8732

   華創(chuàng)風(fēng)能的永磁直驅(qū):1.5MW,2.0MW等產(chǎn)品。
  北車風(fēng)電的高速永磁:1.5MW等產(chǎn)品。
  山東長星風(fēng)電科技的高速無刷勵(lì)磁:850kW,1.5MW,2.1MW等產(chǎn)品。
  山東魯科風(fēng)電設(shè)備的直驅(qū)機(jī):1.5MW直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)等產(chǎn)品。
  上海萬德風(fēng)力發(fā)電的永磁直驅(qū):1.25MW,1.5MW,2MW等產(chǎn)品。
  江西麥德風(fēng)電的永磁直驅(qū):1.5MW等產(chǎn)品。
  江西力德風(fēng)力發(fā)電的永磁直驅(qū):1MW、2MW等產(chǎn)品。
  國電聯(lián)合電力的電液/電磁偶合同步發(fā)電:1.5MW,3MW等產(chǎn)品。
  諾德文德的電液偶合同步發(fā)電:800Kw,1.2MW ,1.5MW等產(chǎn)品。
  明陽風(fēng)電的SCD緊湊型半直驅(qū)中速永磁:雙葉3MW等產(chǎn)品。
  我國風(fēng)電場中的同步發(fā)電機(jī)總功率大約占25~35%,而新建風(fēng)場占比可能在30~40%。德國新建風(fēng)場的同步直驅(qū)據(jù)說已超過50%。
  目前我們已可以采用本技術(shù)使各種同步型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組增能。例如,現(xiàn)有風(fēng)場或用戶的同步型風(fēng)力發(fā)電機(jī),都可以采用本技術(shù)改造原機(jī)組,提高設(shè)備的經(jīng)濟(jì)收益。企業(yè)只需要投入很少的經(jīng)費(fèi)就可以實(shí)施機(jī)組改造,假如以最低改造費(fèi)用為1,那么改造后由于增加微風(fēng)中多截獲的能量、以及在正常風(fēng)速中,由于發(fā)電機(jī)效率的提高所多得到的能量,和額定風(fēng)速及額定以上風(fēng)速中由于額定功率提高允許超載等因素,機(jī)組每一年中多獲得的發(fā)電量,其經(jīng)濟(jì)收益大約為改造所需費(fèi)用的50~100倍,也就是說,投入改造資金后平均約在4天至多一星期就能收回全部改造成本。如計(jì)算到風(fēng)機(jī)剩余壽命為15年,其經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出與改造費(fèi)用投入之比將高達(dá)750~1500倍。但是如考慮到已有機(jī)組的風(fēng)輪機(jī)、機(jī)械系統(tǒng)與變流器設(shè)計(jì)極限余量不允許超載,額定及以上風(fēng)速也只能在原有功率限值內(nèi)運(yùn)行,投入產(chǎn)出比有可能降低到500倍左右,不過那時(shí)發(fā)電機(jī)效率仍比原有機(jī)組高,經(jīng)本技術(shù)改進(jìn)的新系統(tǒng)仍可獲得多發(fā)電的經(jīng)濟(jì)收益。
  對于風(fēng)機(jī)制造企業(yè)而言,本技術(shù)的經(jīng)濟(jì)利益也是非常巨大的。例如以西門子3.6MW永磁直驅(qū)機(jī)的SWT-3.6-107為例,用本增能技術(shù)改進(jìn)后的西門子3.6MW發(fā)電機(jī),相當(dāng)于升級為4.1MW,增加了500kW額定功率,按歐洲市場較低的風(fēng)機(jī)價(jià)格650歐元/kW計(jì)算,一臺機(jī)組增加的銷售收益約為32.5萬歐元。由于機(jī)組額定功率受限制的很大因素在發(fā)電機(jī)方面,而對葉片、軸系、機(jī)械系統(tǒng)及變流器來說增加費(fèi)用的比例可能不如發(fā)電機(jī)那么大,所以增能技術(shù)對于風(fēng)電設(shè)備制造業(yè)的新增成本不太高,而收益卻很大,其經(jīng)濟(jì)利益也是很可觀的。
  以國內(nèi)最大的永磁直驅(qū)機(jī)制造企業(yè)金風(fēng)科技公司的2.5MW機(jī)為例,采用本技術(shù),原有機(jī)組的額定功率在增加不多成本的前提下可升為2.9MW機(jī),即使以目前最低售價(jià)3850元/kW計(jì)算,每臺機(jī)可以增加銷售收入144萬元。5MW或6MW機(jī)組則升級為5.7MW或6.9MW機(jī)組,更可增收每臺269萬元或346萬元。由于機(jī)組額定功率受發(fā)電機(jī)影響很大,但是風(fēng)輪機(jī)、機(jī)械系統(tǒng)與變流器升級也還需要一定的成本。但不管怎么說,本技術(shù)的可供推廣應(yīng)用面之大、經(jīng)濟(jì)利益之大,都是目前國內(nèi)外任何其他風(fēng)電技術(shù)無可媲美的。
  小型機(jī)基本上都是永磁同步發(fā)電機(jī),也可以采用本技術(shù)提高發(fā)電能力,獲得更多的電能,增加發(fā)電收益。
本技術(shù)已非常成熟,可向合格的風(fēng)電企業(yè),包括發(fā)電業(yè)和制造業(yè)的中外企業(yè)提供許可證使用授權(quán)。

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