通用电气的智能低风速风机

常用机电设备 2013-10-10 17:19:20
    风力发电技术发展至今,风力涡轮机从表面上看已经有几十年都没有太大的变化了。然而,使用阵列传感器搭配改进的操作方法和预测算法,可以帮助风力涡轮机增加发电能力,同时降低发电成本。
    通用电气公司(GE)在2013年推出了新款“2.5-120”风力涡轮机,该风机的额定输出功率为2.5MW,风机转子直径为120米。其最大特点是在低风地区也能实现很高的效率和输出功率。与之前推出的原机型“2.85-103”相比,其工作效率提高了15%,输出功率增大近1/4。
    新的风机在控制算法和通讯系统方面进行了新的设计,通过每秒分析几万个数据点,与邻近的涡轮机、工程师及顾客共享信息,从而获得了与能源节约和预测相关的新算法。
    据GE介绍,“2.5-120”风力涡轮机的轮毂高度最大为139米,适用于欧洲及加拿大等地区的森林地带。符合国际电工技术委员会(IEC)的Wind Class III/DIBT WZ2标准。支持50Hz和60Hz的感应发电机。原定2013年2月在荷兰设置完成第一台原型机。
    新一代的风力涡轮机将推动风力发电的广泛应用,并与传统化石燃料竞争电力市场份额。
    美国劳伦斯伯克利国家实验室电力市场和政策负责人Ryan Wiser认为,基于技术革新的趋势,风力发电几乎已和化石燃料发电一样便宜了。1991年时,美国风力发电成本为15美分/千瓦时,如今已经下降到6.5美分/千瓦时,而新建的天然气发电厂预计成本也约为6.5美分/千瓦时。
    事实上,1月份德州电力可靠性委员会公布数据显示,风力涡轮机的性能和发电成本表明了其比天然气发电更加划算,在未来20年内,风力发电将占德州新建发电设施的绝大部分。
    目前,制约风力发电的主要因素:一是风力涡轮机要提高发电能力,需要叶片不断变大,而风机越高叶片旋转时在高低位置的差异越大;二是减少机械故障、避免停机。GE的新型风机通过数据收集和算法修正最大程度上缓解了这两大制约因素。
    此外,这款风机还搭配了天气预报软件,并附带蓄电池备用设备,可以保证15分钟的并网功率输出。
    目前西门子的6MW风力涡轮机拥有世界最大的叶片,它也需要依赖传感器和算法修正来抵抗恶劣天气。

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