GE科學家運用30多年磁共振成像系統超導磁體的開發經驗,設計大容量的先進風力發電機 新發電機將更輕、產生更多電力,降低風電成本 2011年9月29日,上海——隨著風機容量不斷提高,GE全球研發中心近日宣布啟動美國能源部300萬美元資助的兩年期工程的第一期,開發新一代10到15兆瓦級大容量風力發電機。該項目是GE眾多風能研究項目之一,旨在以最經濟可行的方法利用風能。 “風能行業日趨尋求更高兆瓦級設備,以最大化利用全球的清潔風能,因此需要新技術以支持更高容量的風機,”GE全球研發中心風能技術負責人Keith Longtin說:“最大的挑戰在于交付規模適當、經濟可行的解決方案。應用我們磁共振成像系統超導磁體30多年的行業經驗,我們正在開發創新型的發電機技術,可以產生更多電力,同時降低風電成本。” “對于磁共振成像系統來說,我們正運用超導磁體制造更低成本的系統,同時具有更好的成像質量,”Longtin說:“對于風機來說,我們試圖運用這項技術生產更多低成本的風電。盡管應用領域不同,但基本的技術原理相同。” 發電機是風機的重要組成部分,可以將葉片產生的機械能轉化成可利用的電能。發電機的效率將直接影響到究竟有多少風能可以轉化為電能。 如今,大部分風機使用配備變速箱的傳統發電機。變速箱用于提升風機主軸的運行速度,從而減少發電機的轉矩。盡管如今風機效率很高,但隨著風機容量越來越大,因此需要額外的重量和維護成本,從而導致更高的成本。 Longtin說,超導技術的創新運用將會大幅改善發電機,并使得淘汰變速箱變得更加經濟可行。關鍵在于減少了發電機的大小和重量,同時降低了速度,且增加了轉矩。由于超導線圈產生強磁場,因而減少了發電機中鐵的使用,采用超導技術可以減輕發電機重量。 GE的超導發電機設計將運用一個新型架構,以及業經證明的低溫冷卻技術,導致整套發電機可靠性的提升。相比于其他具有競爭力的技術,GE正在開發的超導發電機旨在擁有兩倍的轉矩密度,并將降低對稀土的依賴(稀土是風電行業永磁電機使用的材料)。發電機的功率水平越高,加之更高的能源轉換效率,將導致更加有利的規模經濟(如給定的風電場發電量,需要更少的風塔),從而有助于降低風電成本。
除了下一代風力發電機項目以外,GE科學家還將致力于研發其他關鍵技術。這主要包括: 融入更輕、更先進的復合材料,使更長的風機葉片成為可能,從而在不提高重量以及成本的情況下,捕獲更多的風能; 交付更先進的控制、傳感和有條件監控的算法,大幅降低運營成本; 開發一系列并網技術,使大量風能無縫并入電網。這些技術將確保風機符合并網規定,并提供新型的電網友好型特征,幫助電力公司更可靠地管理更大規模的電力負荷。 該項目分兩期。第一期工程聚焦開發概念性設計和評估與此相關的經濟、環境和商業因素。第二期工程將探索潛在的技術產業化。在這個項目上,美國橡樹嶺國家實驗室(ORNL)將成為GE重要的合作伙伴,幫助GE調查和降低與此項目相關的高風險技術挑戰。 權威數據顯示,截至2010年底,中國全年風力發電新增裝機達1600萬千瓦,累計裝機容量達到4182.7萬千瓦,首次超過美國,躍居世界第一。GE的技術將有助于中國更好地利用風能。 GE是全球風能領域的市場領導者。以1.5兆瓦風機為例,全球總共已安裝了15000臺GE的1.5兆瓦風機,每年產生的清潔能源可以替代2500萬噸燃煤,相當于減少了超過7200萬噸二氧化碳排放。 GE中國研發中心 GE中國研發中心成立于2000年,是GE公司四個全球研發中心之一。GE中國研發中心目前有研發人員1500多人,60余個世界一流設備的實驗室。研發中心為GE的全球業務以及“在中國為中國”項目提供全方位的技術支持。 GE中國研發中心網站:http://www.gectc.com/ GE中國研發中心中文博客: http://blog.sina.com/gectcshanghai GE 中國研發中心微博:http://blog.sina.com.cn/gectcshanghai GE公司 GE夢想啟動未來——GE是一家全球化的基礎設施、金融和媒體公司。作為一家多元化企業,GE致力于解決世界上的各類基礎需求。GE的產品和服務范圍廣闊,從能源、水處理、運輸系統和醫療,到金融和資訊,客戶遍及全球100多個國家,擁有30多萬員工。迄今為止,GE所有的工業集團都已在中國開展業務。GE在中國擁有超過14,000名員工。如需更多資料,請訪問www.ge.com/cn 和 www.ge.com。
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