211service.com
Vēja turbīnas izmet pārnesumus
Vēja turbīnu ražotāji atsakās no nozares standarta pārnesumkārbām un ģeneratoriem, lai palielinātu uzticamību un samazinātu vēja enerģijas izmaksas.
Strāvas gredzens: Šajā trīs megavatu vēja turbīnā ir izmantoti pastāvīgie magnēti un konstrukcija, kas padara to ievērojami vieglāku nekā parastā turbīna ar pārnesumu.
Siemens ir uzsācis trīs megavatu turbīnas pārdošanu, izmantojot tā saukto tiešās piedziņas sistēmu, kas aizstāj parasto ātrgaitas ģeneratoru ar zema ātruma ģeneratoru, kas novērš nepieciešamību pēc pārnesumkārbas. Un pagājušajā mēnesī, General Electric paziņoja par 340 miljonu eiro investīcijām ražošanas iekārtās, lai izveidotu savas četru megavatu tiešās piedziņas turbīnas jūras vēja parkiem.
Lielākā daļa novērotāju saka, ka nozares pāreja uz tiešo piedziņu ir atbilde uz plaši izplatītām pārnesumkārbas kļūmēm. Bet Henriks Stīsdāls, Siemens vēja enerģijas bloka galvenais tehnoloģiju vadītājs, saka, ka pārnesumkārbas problēmas ir pārspīlētas. Viņš saka, ka Siemens izmanto tiešo piedziņu kā līdzekli, lai ar zemākām izmaksām ražotu vairāk enerģijas. Stiesdal saka, ka turbīnas var padarīt konkurētspējīgākas, izmantojot tiešo piedziņu.
Siemens plāni ir saistīti ar jaunu dizainu, kas samazina sistēmas ģeneratora svaru. Parastajās vēja turbīnās pārnesumkārba vairākus simtus reižu palielina vēja virzītā rotora ātrumu, kas radikāli samazina vajadzīgā ģeneratora izmēru. Tiešās piedziņas ģeneratori darbojas ar tādu pašu ātrumu kā turbīnas lāpstiņas, un tāpēc tiem jābūt daudz lielākiem — vairāk nekā četriem metriem Siemens trīs megavatu turbīnai. Tomēr Siemens apgalvo, ka visa turbīnas projektors sver tikai 73 metriskās tonnas — par 12 tonnām mazāk nekā tās mazāk jaudīgajās, ar pārnesumu darbināmās 2,3 megavatu turbīnas.
Liela daļa svara samazinājuma rodas, izmantojot pastāvīgos magnētus ģeneratora rotorā — šo triku izmanto arī GE. Tradicionālajos turbīnu ģeneratoros tiek izmantoti elektromagnēti – vara spoles, kuras baro ar elektrību no paša ģeneratora. Henks Polinders, Holandes pastāvīgo magnētu ģeneratoru eksperts Delftas Tehnoloģiju universitāte , teikts, ka 15 milimetrus biezs pastāvīgo magnētu segments var radīt tādu pašu magnētisko lauku kā 10–15 centimetru vara spoļu sekcija.
Stiesdal saka, ka Siemens vēl vairāk samazināja svaru, mainot ģeneratora konstrukciju. Nevis tērauda rotors, kas pārklāts ar pastāvīgiem magnētiem, kas griežas stacionārā virtuļa formas statora iekšpusē (konstrukciju GE izmanto savā četru megavatu tiešās piedziņas turbīnā), Siemens rotors ir tērauda cilindrs ar pastāvīgiem magnētiem iekšpusē, un šis rotors griežas. ap kolonnai līdzīgu statoru.
Siemens decembrī uzbūvēja savas mašīnas prototipu Brandē, Dānijā, un šogad plāno uzstādīt vēl 10, galvenokārt Dānijā, pirms 2011. gadā sākt masveida ražošanu. GE tehnoloģija, ko tas iegādājās, pagājušajā gadā iegādājoties Norvēģijas turbīnu ražotāju ScanWind. , tiek demonstrēts izmēģinājumu poligonā Norvēģijā; tās četru megavatu iekārtas komercializācija ir paredzēta 2012. gadā.
Gaidāma lielāka konkurence. Riska kapitāla uzņēmums New Enterprise Associates atbalsta Boulder, CO balstītu starta uzņēmumu ar nosaukumu Boulder vēja enerģija , kas izstrādā 1,5 megavatu tiešās piedziņas turbīnu. Decembrī uzņēmumu dibināja Sandijs Baterfīlds, kurš bija galvenais inženieris ASV Nacionālās atjaunojamās enerģijas laboratorijas (NREL) vēja tehnoloģiju centrā, kur viņš vadīja lielu pārnesumkārbas projektēšanas procesa pētījumu.
Tas, vai pārnesumkārbas kļūmes ir nozares mēroga problēma, joprojām ir strīdīgs jautājums. NREL savu pētījumu uzsāka 2007. gadā, kad notika vairākas neveiksmes: ASV reģistrēts uzņēmums, Clipper vēja spēks , piedzīvoja nopietnas pārnesumkārbas problēmas dažu mēnešu laikā pēc pirmās 2,5 megavatu turbīnas uzstādīšanas vēja parkā Lakavannā, Ņujorkā, savukārt pārnesumkārbas 30 Vestas Wind Systems turbīnās, kas veido Apvienotās Karalistes Kentish Flats vēja parku, bija jānomaina pēc tam, kad tikai divi darbības gadi. NREL secināja, ka lielākā daļa vēja turbīnu pārnesumkārbu sabojāsies krietni pirms to 20 gadu projektēšanas.
Stiesdāls saka, ka paša Siemens pētījumi liecina, ka pārnesumkārbas kopumā ir diezgan uzticamas. 2008. gada analīzē par Siemens mašīnām, kas ASV uzstādītas no 1983. gada līdz 1989. gadam, atklājās, ka lielākā daļa joprojām darbojās ar oriģinālajām pārnesumkārbām. Taču viņš sagaida lielāku uzticamību no tiešās piedziņas sistēmas, kurai ir aptuveni uz pusi mazāk detaļu nekā parastajai turbīnai.
Tomēr tiešās piedziņas sistēmas rada vienu potenciālu problēmu. Pastāv bažas par pastāvīgo magnētu izgatavošanai izmantoto retzemju metālu piegādi nākotnē. Tā ir nopietna problēma, saka Stīsdāls.