科技創新助力實現“效益風電”
http://www.zouyunfu.com 編者語：風力發電機是風力發電系統的“心臟”。傳統的水平軸風力發電，風輪的葉片要尋找風向才能發電，而且風小不能發電，風大不能限發電。而垂直軸全新發電機，可在任何風向下發電，并且“風小發小電，風大發大電”。
7月15日，全球臺兆瓦級垂直軸風力發電機(半直驅風力發電專用開關磁阻發電機)在深圳龍崗平湖下線。這臺重達24噸的大型發電機,重量只為同類發電機的一半，成本減少了40%，發電效率卻大為提高,不僅填補了在大型風力發電專用開關磁阻發電機領域的空白，在國際上確立了我國垂直軸技術的地位，而且也將大力推動我國由“補貼風電”向“效益風電”轉變。
技術指標國外同類風機
風力發電機是風力發電系統的“心臟”。傳統的水平軸風力發電，風輪的葉片要尋找風向才能發電，而且風小不能發電，風大不能限發電。而由深圳風發科技公司首創的垂直軸全新發電機，可在任何風向下發電，并且“風小發小電，風大發大電”。
記者從深圳風發科技公司了解到，這一新型發電機將首先應用風發科技SF500K型垂直軸風力發電機組上，為機組提供革命性的“心臟”。其可接受和可輸出功率范圍在10千瓦到1000千瓦（即1兆瓦）之間，在整個功率范圍內效率達到90％以上，同時輸入轉速只有20到200轉。與此同時，由于機組類型為垂直軸，發電機等主要設備安裝在地面上機房里，安裝、運行、維護的成本大幅度降低。垂直軸機組不需要對風，可適應風向變化頻繁的不同風況，應用的空間十分廣闊。
專家認為，作為兆瓦級機組，實現如此低的轉速和如此高的效率，在風電行業亦屬于重大突破。根據近的試運行和技術驗證數據顯示，這一新型發電機，在為風力發電系統提供的一套全新、核心部件同時，還擁有包括24項專利在內的完全自主知識產權。此外，技術性能指標和經濟效益指標遠遠過國內外現有同類風力發電機，用于風力發電時間可達到國家標準的1.5倍以上。
據介紹，“開關磁阻電機”（不切割磁力線），素來是風力發電設備領域的核心技術和難題所在。目前全球已有的此類電機功率只有幾千瓦到十幾千瓦，功率范圍較小。在技術應用上，還主要處于探索和起步階段。我國在“863計劃”和“973計劃”中，曾分別以“開關磁阻電機”、“雙凸機電機”名稱，將這一重大關鍵技術列入重點支持攻關之列。但兩個項目至今僅完成相關基礎性理論研究和樣機制作，并未取得突破，更未進入產業化階段。
幫助風電真正賺錢
眾所周知，風電成本雖然近年來大幅下降，但與傳統能源相比，仍不具備成本優勢。國內真正賺錢的風電企業屈指可數。政府部門對風電采取了諸多扶持優惠政策，比如制定風電發展目標和配額比例；給予上網電價財政補貼等。風電也因此被看作為是沒有經濟效益的“補貼風電”。
深圳風發科技公司董事長周慶余介紹說，這款新下線的發電機，以開關磁阻電機技術為基礎。開關磁阻電機作為電機行業的技術，具有大范圍轉速、功率工作的特性。以前一直在動力領域應用，即作為電動機使用。電動機和發電機作為電機的一體兩面。通過探索、研究和試驗，將其成功設計為風電專用的發電機，與垂直軸技術相結合，實現低速半直驅，未來將取消變速箱，實現完全直驅。實現了垂直軸風電機組的技術突破，提升了發電效能，大幅度地降低了成本。
風電專家指出，這一新型風力發電機擁有多項重大創新：一是、工作范圍寬，適合風力發電，特別是垂直軸風電；二是發電機實現半直驅，傳動效率高；三是輸出直流電，可減少逆變過程；四是在10%-250%額定功率范圍內，發電效率提升可過92%。
在穩定性和耐用性方面，目前的國家對風電項目上馬的基本要求是年發電時間必須達到2000小時，該新型風機的年發電時間可過3000小時，可以直接降低每度電的市場成本。因此，在業內看來，這一風機新技術的意義不僅僅在于其擁有多少項專利，更在于其大幅降低了整機成本、建設成本和維護成本等，有助于真正實現“效益風電”。
周慶余表示，風機將于下月正式銷售，若大力推廣，將有望直接降低每度電的市場成本，達到每度電不過0.3元錢。據透露，他們已獲得有關風電場的訂單，預計今年內發貨量將達40套。
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直驅式風力發電機：是一種由風力直接驅動發電機，亦稱無齒輪風力發動機，這種發電機采用多極電機與葉輪直接連接進行驅動的方式，免去齒輪箱這一傳統部件。由于齒輪箱是目前在兆瓦級風力發電機中屬易過載和過早損壞率較高的部件，因此，沒有齒輪箱的直驅式風力發動機，具備低風速時率、低噪音、高壽命、減小機組體積、降低運行維護成本等諸多優點。
半直驅風力發電機：是指風葉帶動齒輪箱來驅動永磁電機發電，它是介于直驅和雙饋之間，齒輪箱的調速沒有雙饋的那么高，發電機也由雙饋的饒線式變為永磁同步式。
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