风力发电机发展的技术瓶颈及解决方向
时间:2010-06-16 阅读:1556
一、成本问题
*,发电系统的千瓦成本是与单机功率负相关的。增大单机功率的努力大体上就是出于迁就发电机成本特性的考虑,叶轮和塔架等采能构件的成本因而大幅提升,效率也降低不少。在付出这些代价以后,仍只能做到兆瓦量级,与电机制造技术所能达到的水平还有数量级的距离,并且难以逾越。
功率较小的风电机组的发展,解决了一些如别墅,村庄,野外工作所等离电源较远,用电量又较大的单元的用电,但发电机成本的比例仍然很高。总体来看,现有技术没能提供一个降低成本的系统性优化方案,以致于大型风电厂的建设成本仍停留在8000元/千瓦左右,小型风电机组的成本更高。
二、效率问题
衡量一套风力发电机组的性能,效率是举足轻重的。从风到电的转化过程中大致可分为两个阶段,风力机的采能阶段,即风到风机的轴功率转换过程,和风机到发电机出电的阶段,即风机轴功率到发电机电能的输出功率过程。螺桨式风力机的理论风能利用系数极限值约为0.59,现有的大型风力发电机组的整机效率约40%左右,有的还在30%甚至以下。一塔一发电机一变压器的结构,多级行星齿轮变速箱的插入,不但使效率降低,而且曾大了成本投入,机组可靠性降低,且机组变得异常的庞大笨重。如何使风力发电机组的效率zui大限度的提高,让每一个风电专家伤透了脑筋。
三、解决的办法及技术发展趋势
1、进一步优化设计和制造风叶 风叶的设计和制造技术是决定风力发电机风能利用的关键,业内人士普遍认为:在评价风力发电机的质量和效果中,风叶的设计和制造技术占有zui大的比重;从受力及寿命角度考察又要求风叶的采用材料具有质轻,高的强度,高的耐腐蚀性等物理化学性能,应逐步采用如碳素纤维等新型材料制造风叶;风叶设计采用一系列的*将有效提高利用系数和使用寿命。
2、电机设计应尽可能采用*技术和*的原料、零件和配件 电机是将风能转换成电能的部件,且又常年日夜工作,对其发电效率和可靠性要求很高,应采用如磁悬浮轴承技术,永磁技术及采用高质量的轴承,绝缘漆铜线绕组等;