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商业风机进一步大型化:6MW投入试运行,7MW将启动研发

供稿人:ISTIS  供稿时间:2006-4-7   关键字:风机  大型  兆瓦  
正如“风力发电机趋于大型化 兆瓦级容量成开发热点”一文所述,考虑到发电成本问题,商业风机的制造越来越倾向于大型化,Repower、Nordex和Enercon等知名供应商的5MW风机还未形成真正的主力市场,6MW的风机也已经面世投运,7MW的风机正欲启动研发。风电行业的市场发展在欧洲,已经颇具规模;在北美,已经蓄势待发;在亚洲,则日益兴起。风电行业的技术发展,仍处在探索阶段。
ENERCON公司6MW机组试运行成功
2005年12月17日上午11:30,三个崭新的E-122型6MW风机在德国风能研究所(DWEI)的两个试验点,已经接入电网,投入运行。这两个试验点分别在德国Cuxhaven(一台E-122风机)和Emden(两台E-122风机)。这款机型因此成为全球最为高效的风机,其安装也令ENERCON公司——全球领先的多兆瓦级风力发电机供应商,成为首个提供单机容量为6MW的风机制造商。
 
E-122型6MW风机是E-112型风机的升级发展产品。目前,由于其不完全成熟,Enercon公司还未公开具体性能特征。但是类似的E-112型,是无齿轮箱的直驱式结构、变速变桨距,叶轮为上风式、直径114m、顺时针旋转,叶片材料为玻璃钢,并集成了防闪电装置,转速在8-13rpm,轮毂高度124m,结构如图1所示。该风机在风力发电和选址方面都开了先河,技术看点在于运输和装配方法、精确计算风机整体的各部分比例、风机数字化、以及采用最新的并网规则等。
 
图1:E-112型风机的轮毂与机舱

图片出处:ENERCON公司网站
 
E-112型风机中重约700吨的钢制塔架用以支撑500吨重的机舱,是由ENERCON在瑞典Malmö的塔架制造厂EWP制造。在吊装过程中,采用了高144米的覆带起重机,提起预先安装好的叶轮,并用绞车稳定叶轮轮毂位置,当叶轮轮毂达到钢制塔架115米的高度时,ENERCON的技术人员立即将轮毂装配于机舱之中,装配过程如图2、3所示。投入运行之后,预计一台风机每年可输出电能1500万kWh,为4500户家庭提供电力。
 
图2:在Cuxhaven吊装115米高的钢制塔架部分   图3:第三个安装完毕的6MW风机
 
图片来源:Enercon公司网站
GE公司7MW机组研发紧锣密鼓
2006年3月,美国能源部(DOE)和GE公司签订了价值2700万美元的合同,共同完成7MW的大型风力发电机的设计开发,并应用于鳕鱼岬海上风电场(Cape Cod)这样较深的水域。
 
根据工程计划,样机总高将达500英尺,并在美国的东北海岸130英尺水域处投入试运行。研发以GE公司为主,该公司将此设计称作下一代风力发电机,并称试验风机的开发需要3-4年时间,而制造一个成熟的商业样机则还需增加几年。
 
联邦能源部的官员称:该风机的研发能降低风力发电的成本,估计可从原来的每千瓦时9.5美分,降低一半左右,约为每千瓦时5美分。该项目的目标即设计、制造、试验多兆瓦级风力发电机,实现更低成本地生产洁净、可再生能源,且适用于海洋这样的严苛环境中。其中的主要研发内容是:地基创新、叶轮设计、电子元件设计等。
 
就目前的前期研究看,若基于充分的研究和开发支持,海上风电场将在现有能源中极具商业竞争力。美国海上风力发电容量将在今后二十多年中显著发展。
 
相关链接
1、GE developing deep-water turbines
 
2、in Italy Strong winds
 
3、E-112
 
4、风力发电机趋于大型化 兆瓦级容量成开发热点

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内陆风力发电场风机布置方法探讨
作者:周沈杰|
刊名:华东电力
年:2007
卷:35
期:10
摘要:提出风电场风机布置的原则.认为不同地理环境条件、风资源条件、地区经济状况都会对风机的布置方案产生影响.对内陆风电场和沿岸滩涂风电场设计中风机布置技术和经济进行了分析比较,并对内陆风场的风机布置提出了一种新的行列距组合选择原则.

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