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風(fēng)電機組的增能新技術(shù)

2011-01-14 來源:上海億途能源動力研究所 瀏覽數(shù):8775

   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:1.5MW直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機等產(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,都可以采用本技術(shù)改造原機組,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)費就可以實施機組改造,假如以最低改造費用為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。如計算到風(fēng)機剩余壽命為15年,其經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出與改造費用投入之比將高達(dá)750~1500倍。但是如考慮到已有機組的風(fēng)輪機、機械系統(tǒng)與變流器設(shè)計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)運行,投入產(chǎn)出比有可能降低到500倍左右,不過那時發(fā)電機效率仍比原有機組高,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,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)機價格650歐元/kW計算,一臺機組增加的銷售收益約為32.5萬歐元。由于機組額定功率受限制的很大因素在發(fā)電機方面,而對葉片、軸系、機械系統(tǒng)及變流器來說增加費用的比例可能不如發(fā)電機那么大,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)機制造企業(yè)金風(fēng)科技公司的2.5MW機為例,采用本技術(shù),原有機組的額定功率在增加不多成本的前提下可升為2.9MW機,即使以目前最低售價3850元/kW計算,每臺機可以增加銷售收入144萬元。5MW或6MW機組則升級為5.7MW或6.9MW機組,更可增收每臺269萬元或346萬元。由于機組額定功率受發(fā)電機影響很大,但是風(fēng)輪機、機械系統(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。
  小型機基本上都是永磁同步發(fā)電機,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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