一看標(biāo)題,你可能會(huì)想到這樣的連環(huán)問題:
什么是中壓風(fēng)機(jī)?
當(dāng)下的風(fēng)電場(chǎng)開發(fā)是不是真的需要中壓風(fēng)機(jī)?
中壓風(fēng)機(jī)在傳統(tǒng)風(fēng)場(chǎng)和分布式項(xiàng)目有多大的優(yōu)勢(shì)?
好答案屬于好問題,也許遠(yuǎn)景研發(fā)工程師的答案會(huì)令你滿意。
按照遠(yuǎn)景工程師的說法,中壓風(fēng)機(jī)是基于雙饋發(fā)電機(jī)定子中壓為核心的10kV中壓技術(shù)的新機(jī)型,可同時(shí)滿足分布式和集中式風(fēng)電項(xiàng)目需求,而且10kV電壓可直接接入配電網(wǎng),節(jié)省項(xiàng)目的升壓變壓器。
看了遠(yuǎn)景工程師的“劇透”,你可能又想了:現(xiàn)在傳統(tǒng)風(fēng)電場(chǎng)開發(fā)模式和技術(shù)已趨于成熟,業(yè)主會(huì)需要這樣的中壓風(fēng)機(jī)嗎?!這個(gè)問題需要從風(fēng)電場(chǎng)開發(fā)遇到的盈利難題說起。
眾說周知的事實(shí)是,因?yàn)轱L(fēng)電電價(jià)下行已成趨勢(shì),以往粗放型的風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)及運(yùn)營(yíng)模式已不能適應(yīng)當(dāng)前風(fēng)電場(chǎng)的盈利需求,這在客觀上要求業(yè)主必須以更低的成本和更高的運(yùn)行效率來(lái)建設(shè)和運(yùn)維一個(gè)風(fēng)電場(chǎng),那么“精打細(xì)算”就成為業(yè)主不得不考慮的問題。
也正因此,風(fēng)機(jī)理所當(dāng)然地成為風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)降本增效鏈條上的重要環(huán)節(jié),有沒有一款既安全可靠又能讓整個(gè)風(fēng)電場(chǎng)降低成本的新機(jī)型呢?這樣的問題遠(yuǎn)景研發(fā)工程師已經(jīng)有了答案。
實(shí)質(zhì)上,無(wú)論什么樣的機(jī)型都是基于基本的原理,簡(jiǎn)單點(diǎn)說,風(fēng)機(jī)是靠輸出電流贏得存在的,由這兒開始改變凸顯的是基礎(chǔ)價(jià)值創(chuàng)造的大道理。
遠(yuǎn)景研發(fā)工程師當(dāng)然會(huì)想到減小風(fēng)機(jī)輸出電流的技術(shù)措施,因?yàn)樵砭蛿[在這里:輸出電流越小,線路損耗也就越小,而且對(duì)集電線路的優(yōu)化提供了新的可能。既然減小輸出電流如此重要,那么在保證風(fēng)機(jī)輸出功率保持不變,甚至更高的情況下,有什么辦法能夠減小輸出電流呢?唯一的做法就是提升電壓等級(jí)——原因很簡(jiǎn)單,因?yàn)楣β蕛H和電壓、電流的乘積成正比。
顯然,提升風(fēng)機(jī)的電壓等級(jí)就必須提升其所有電氣部件的耐壓等級(jí)。但問題是,由于半導(dǎo)體技術(shù)的限制,風(fēng)機(jī)變頻器核心部件IGBT模塊的電壓難以提升。正是受此限制,風(fēng)機(jī)發(fā)電機(jī)的電壓等級(jí)長(zhǎng)久以來(lái)以480V和690V為主,并無(wú)什么提升。
也正是這一點(diǎn),業(yè)內(nèi)減小風(fēng)機(jī)輸出電流的愿望一直沒有得以實(shí)現(xiàn),更何況隨著風(fēng)機(jī)功率不斷增大,風(fēng)機(jī)輸出電流也隨之線性增大,由此導(dǎo)致一系列成本增加,比如相應(yīng)的耗材,以及大電流相匹配的大開關(guān)器件,這不但耗用空間,也加大了運(yùn)維難度,下圖提示了大電流帶來(lái)的問題。
大電流帶來(lái)的問題
那么,如何解決風(fēng)機(jī)增加功率又不激增電流的問題呢?一般采用對(duì)應(yīng)的中壓變頻器解決方案,以緩解大電流帶來(lái)的問題,但值得注意的是,這種方案不僅成本高昂,還會(huì)給產(chǎn)品的可靠性帶來(lái)麻煩。就中壓變頻器而言,現(xiàn)今的技術(shù)有單元級(jí)聯(lián)、多電平開關(guān)和功率原件串聯(lián)這幾種,但需要注意的是,這些技術(shù)遠(yuǎn)沒有低壓變頻器技術(shù)成熟,而且系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及控制方法也都非常復(fù)雜,要達(dá)到一定程度的可靠性相當(dāng)困難。
由此可見,風(fēng)機(jī)變頻器的“升壓之旅”頗為坎坷,但遠(yuǎn)景研發(fā)工程師認(rèn)為,只要對(duì)雙饋風(fēng)機(jī)進(jìn)行巧妙地改進(jìn),就可以在很大程度上解決提升電壓等級(jí)這一技術(shù)難題。值得告訴你的是,遠(yuǎn)景中壓雙饋風(fēng)機(jī)可以批量出產(chǎn)了。
直接“劇透”吧——遠(yuǎn)景中壓雙饋風(fēng)機(jī)采用“定子中壓技術(shù)”方案,直接減小了風(fēng)機(jī)輸出電流,但由于轉(zhuǎn)子側(cè)電壓仍為690V,因此與轉(zhuǎn)子相連的變頻器,其結(jié)構(gòu)及控制幾乎不發(fā)生改變,保障了這一方案的可靠性??纯聪聢D,一切皆明白的。
遠(yuǎn)景中壓風(fēng)機(jī)形成過程
還有驚喜的是,采用“定子中壓技術(shù)”方案后,風(fēng)機(jī)的發(fā)電效率提升1%,而且隨著塔筒的增高,會(huì)有更高的提升率。
到此,可以看看遠(yuǎn)景中壓雙饋風(fēng)機(jī)在分布式和集中式風(fēng)電項(xiàng)目的優(yōu)勢(shì)了。
在分布式風(fēng)電系統(tǒng)中,由于遠(yuǎn)景中壓雙饋風(fēng)機(jī)輸出電壓為10kV,風(fēng)機(jī)可直接接入電網(wǎng),省去全功率的升壓變壓器。這樣,進(jìn)一步減少了分布式風(fēng)電項(xiàng)目投資成本。
在集中式風(fēng)電項(xiàng)目,也就是傳統(tǒng)的風(fēng)電場(chǎng)項(xiàng)目,風(fēng)機(jī)省去了升壓變壓器,不但可直接節(jié)省投資20萬(wàn)元,還減少了占地。想象一下,每臺(tái)風(fēng)機(jī)節(jié)省20萬(wàn)元,整個(gè)風(fēng)電場(chǎng)的成本降低還是蠻可觀的。不僅如此,風(fēng)機(jī)塔筒內(nèi)的電纜數(shù)量減少,電纜鋪設(shè)和對(duì)接的工作量降低,施工和維護(hù)都比較方便,更具價(jià)值的是,10kV線纜要比690V線纜送電損耗小,提升了發(fā)電效率。
你看,至于遠(yuǎn)景中壓雙饋風(fēng)機(jī)在傳統(tǒng)風(fēng)電場(chǎng)和分布式風(fēng)電項(xiàng)目的優(yōu)勢(shì)到底有多大,你心中已經(jīng)有譜了。好啦,謝謝你看到這兒!