GE chwyta bezprzekładniowe turbiny wiatrowe

Z nowym zakupem DAWAĆ stawia na technologię turbinową na wczesnym etapie, która może obniżyć koszty utrzymania morskich farm wiatrowych. Nabycie ScanWind , z siedzibą w Trondheim w Norwegii, zapewniła również GE przyczółek na rozwijającym się rynku morskiej energetyki wiatrowej.

Jedna prędkość: ScanWind od 2003 roku testuje bezprzekładniowe turbiny wiatrowe o mocy 3,5 megawata na norweskim wybrzeżu.

Zamiast przekładni ScanWind wykorzystuje nowatorską technologię generatora z napędem bezpośrednim w swoich 3,5-megawatowych turbinach. Firma twierdzi, że sprawia to, że turbiny są bardziej niezawodne, dzięki skróceniu przestojów i kosztów naprawy – co jest szczególnie ważne w przypadku turbin na morzu, gdzie wysyłanie techników do konserwacji jest droższe. ScanWind testuje turbiny na norweskim wybrzeżu od 2003 roku.

GE z siedzibą w Fairfield w stanie Connecticut jest drugim co do wielkości producentem turbin wiatrowych na świecie, z ponad 12 000 zainstalowanymi turbinami na całym świecie. Jednak portfel morskiej energetyki wiatrowej GE był jak dotąd minimalny, a firma chce rozszerzyć swoją ofertę na morzu. Przejmując ScanWind, przekazując swoją wiedzę i wiedzę na temat lądowej energetyki wiatrowej oraz dodając technologie, takie jak zdalne monitorowanie i wykrywanie, GE ma nadzieję, że będzie w stanie stworzyć solidny, opłacalny produkt morskiej energetyki wiatrowej.

W konwencjonalnych turbinach wiatrowych łopaty obracają wałem, który jest połączony przez przekładnię z generatorem. Przekładnia przekształca prędkość obrotową ostrzy – 15 do 20 obrotów na minutę w przypadku dużej turbiny o mocy jednego megawata – na szybsze 1800 obrotów na minutę, które generator potrzebuje do wytwarzania energii elektrycznej. Turbiny wiatrowe bardzo różnią się od innych zastosowań przekładniowych, mówi Sandy Butterfield, główny inżynier programu wiatrowego w Krajowe Laboratorium Energii Odnawialnej w Golden, Kolorado. Przechodzisz z bardzo niskiej prędkości do wysokiej. Zazwyczaj jest odwrotnie.

Wiele kół i łożysk w przekładni turbiny wiatrowej podlega ogromnym obciążeniom z powodu turbulencji wiatru, a niewielka usterka jednego z elementów może spowodować zatrzymanie turbiny. To sprawia, że ​​skrzynia biegów jest najbardziej wymagającą częścią turbiny. Skrzynie biegów w turbinach morskich, które borykają się z większymi prędkościami wiatru, są jeszcze bardziej wrażliwe niż te w turbinach lądowych. Butterfield prowadzi wspólnie z producentami turbin badanie niezawodności przekładni w celu zidentyfikowania słabych punktów konstrukcyjnych, których można by uniknąć.

Konstrukcja turbiny ScanWind całkowicie eliminuje skrzynię biegów. Zamiast tego wał wirnika jest przymocowany bezpośrednio do generatora, który obraca się z taką samą prędkością jak łopatki.

W generatorze turbinowym magnesy obracają się wokół cewki, wytwarzając prąd – im szybciej wirują magnesy, tym więcej prądu jest indukowane w cewce. Aby zrekompensować wolniejsze obroty generatora z napędem bezpośrednim, zwiększa się promień obrotu, skutecznie zwiększając prędkość, z jaką magnesy poruszają się wokół cewki.

Wiatr północny: ScanWind zainstalował turbiny wzdłuż norweskiego wybrzeża.

Wyeliminowanie skrzyni biegów z turbiny wiatrowej [usuwa] najbardziej skomplikowaną technicznie część maszyny, nieodłącznie poprawiając niezawodność, mówi Henrik Stiesdal , dyrektor ds. technologii Siemens AG . Co więcej, jeśli w generatorze zastosowano magnes trwały, jak to ma miejsce w przypadku nowszych turbin, sprawność wzrasta jeszcze bardziej. Dzieje się tak, ponieważ w przeciwieństwie do dzisiejszych generatorów elektromagnetycznych magnesy trwałe nie wymagają zasilania.

Generatory z napędem bezpośrednim obecnie kosztują więcej niż systemy przekładniowe i są od 15 do 20 procent cięższe. Jednak decyzja GE o zakupie ScanWind jest mądra, mówi Butterfield. Maszyny przybrzeżne są tak drogie pod względem konserwacji, że niektórzy myślą, że kompromis przechyla się na korzyść generatorów z napędem bezpośrednim, mówi. Jestem optymistą, że istnieje technologia, która pomoże obniżyć generatory z napędem bezpośrednim do masy i kosztów systemów przekładniowych.

Siemens z pewnością tak uważa. Lider morskiej energetyki wiatrowej od ponad roku testuje dwie 3,6-megawatowe turbiny z napędem bezpośrednim w pobliżu Danii. Stiesdal twierdzi, że technologia sprawdziła się równie dobrze jak skrzynie biegów pod względem mocy, wibracji, temperatury, hałasu i niezawodności. Teraz chodzi o obniżenie kosztów.

W międzyczasie GE spodziewa się, że pod koniec 2012 r. będzie gotowy do wprowadzenia na rynek produktu. Początkowo jest on ukierunkowany na rynek europejski, ponieważ prawie wszystkie 1473 megawaty dostępnej obecnie morskiej energii wiatrowej pochodzą z instalacji wzdłuż europejskich wybrzeży. Według analityków branżowych moc ta musi osiągnąć 30 000 megawatów do 2020 roku, jeśli Unia Europejska ma osiągnąć swoje cele w zakresie energii odnawialnej. Jednym z powodów wyboru ScanWind, mówi GE, jest obecność firmy w krajach skandynawskich, które wraz z Wielką Brytanią i Niemcami są najjaśniejszymi miejscami dla morskiej energetyki wiatrowej.

ukryć