12MW海上风电机组的概念设计研究结果—风电机组技术-第2页-北极星风力发电网

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在实际应用中，可能我们的机组跟增长比例也是不成比例的(音译)在比例选择上，和选择之后进行的变动，会产生什么样的变化呢?实际上在我们设计中间要非常的仔细，而且要非常的完全的进行计算，就是看看它设计的一些特点和它最后的影响，是成什么样的比例?比如说5MW现在这样的风机，这个是5-8年之前第一个样机进行的设计。那么它的机舱和它的转子和现在的设计理念完全是不一样的。我们也知道，从价钱方面来说，因为经济是非常决定性的因素。比如说我们的机舱的重量，比如说我们转子的重量，从经济学上面来考虑，如果根据我们现在5MW的350吨的这样的趋势往上走的话，再大就是650吨了。

如果我们做一个整体的设计，12MW的话，我们选择的风区等级用的是IECI，这个是欧洲北海区域进行的应用如果把它等同到中国的状况，可能它需要10MW的，这个额定风速是13.4，这个主要考虑到我们在北海区域的实际的情况，另外一个我们也觉得很重要，就是一开始，我们必须要把这个产品做的比较轻，而且设计很紧凑，那么这种唯一的实现的方式实际上就是要降低我们的机架的重量和机架的成本。因为这个机架实际上在整体的设计中间，不管是在价钱上，还是重量上，都占了很大的比重。很多投资者，都非常想知道，你设计这么大的风机，你到底要投资多少，但是衡量尺度就是产电之后有多少回报，我的资产投入是多少。要想达到这样的投资回报的设计理念，你不能什么都是重新设计的，而是根据现有的技术进行设计，而且有现有的可靠性的机型设计。

那么在概念挑选上，我们现在有120种不同的概念设计的想法。所有的概念都适用不同的区域，不同的载荷，还有不同的主要的原件连接的问题，还有不同的运作和维护，维修这样的方式。把不同的理念叠加起来之后，我们可能把所有的概念，都会给它一个分值，根据这个分值之后我们就可以选择了。主要来说，我们要看最重要的一些特性就在于，做一个海上风机，风机本身只是占整体成本的30%，另外一个红占成本很大的比例实际上就是我们运维。这个运维占生命周期的20%，运输和安装占了10%，这个就是它的机组，这个机组战15%，基础设施也是非常重要的。因为对于风机来说，每种风机，电力基础设施都是很至关重要的。

我们有三种风机的技术，对于我们的市场，还有行业可能都是比较适合的。我们用这三种主要的机型技术进行评选，第一个就是直驱的机型，它是12MW的。我们也注意到，如果是12MW的，它的超大空气间隙直径是很重要的。那么这种空气间隙直径大了以后，它的效率就很高了。但是在选择这种的时候，我们要控制它的静态载荷，还有齿轮，还有磁性，这些问题怎么解决。因为这样的电机整个的直径是非常大的，也要根据风的速度确定，到底哪种机型可以选择，因为大的话，电的发电效率降低，而且安装的时候，这么大型的发电机也有问题。这么大的齿轮箱，机舱的重量很大，这样的机舱重量大的话，对机器可靠性造成威胁。可靠性对风机成本方面是有威胁的，我们要给予更多的关注。

现在市场更受欢迎的是中等重量的，但是速度低的发电机组。从我个人的经验和市场的了解来说呢，这种在物流和安装上面来说，也比较方便。而且对于基组来说，如果我们的重量降低了之后，整个在运输和吊装上面，对我们设备上面的需求都会降低很多。可能会计算如何进行设计，大家会想，我们现在已经进步到哪个地步了?根据我们的升级如何来预算结果。我们现在的发展与升级非常的相符，这是非常重要的。

现在我们在讨论ICE40吨的机型，但是我也希望我们能够利用我们的升级标准，因为这种方式是非常合适合理的，但是你不想要和你不应该有的是完全不一样的概念，主要的集成单组的轴承组成架呢是非常重要的。集成齿轮箱发电集成也非常重要，我选择了电动偏航系统，提高其可靠性，还使用了电器设备置于塔顶，因为我们想让机器小型化，减少它的载重量。这是我们在设计过程中发现的质量分布图，我们与现在已有的设计进行比较的时候发现，人们现在可能会觉得比较枯燥，但是会看一下主要的转移质量的地方就是承载质量最大的地方。实际上动力传动系统也发生了变化，所以当前的机舱重量，顶部重量都有所不同，组织架结构会把所有的原件结合在一起，降低质量，提高发电效率。我们会看到电轮叶片质量是最重的，至于我们之前所预测的结果是一样的。根据这个区域，和我们的计算结果，我们会发现它是一个直线的立体的变化方式。

我们未来会把质量增加到950吨，这与当前设计的6MW机器还是有差别的，因为这个需要更大的质量和材料。所以说你的终端客户会更偏向于6MW，而不是12MW的机型，还有它的安装成本也会降低，如果大家把当前的设计和趋势进行比较的话，会发现我们的预测是非常正确的。然后如果想要控制重量和尺寸的话，确保每个风机能够适应各种情况的发展，我们必须要有紧凑的集成设计，必须要有优化的零部件，我们所使用的材料呢，就必须能够适应其各种情况，而且具有很高的可靠性。如果想要控制成本的话，就必须要设计的非常的紧凑，尽可能的减少机舱内部的零部件数量，因为机舱内部呢，即使是原件很少的时候，但是其更换和维护难度也非常大。而且交通运输也很困难，我们必须要关注机舱布局，突出便于运营和维修，同时我们必须要减少顶部质量降低塔桶和支撑结构的成本，而我们在安装之前就必须要对所有的原部件进行检修，必须要确保它们能够进行连接，达到我们想要的结果。把所有的原件结合在一起，然后再对它们进行检验，这是第二步。

看一下这个表，集成的设计，也需要集成的评估。我们现在的设计是非常紧凑的，但是如果把建筑实体增大的话，难度也会增大的。就比如说齿轮箱和轮毂其实会影响到它的可靠性和它的寿命的。如果把它们都结合在一起的话，其实结构是非常复杂的。我们必须要把所有的原件都考虑进来，然后计算它们的边界情况的运行状况，最后再进行优化。最后的目标就是降低其质量，尽可能的增加它的体积。

当然我们还有一些顾客，我们在风能发电这方面有很多重要的终端客户，这是非常重要的一点，你必须要非常的可靠，这就需要依赖现在的市场经验，确保你能证明什么和你最好的产品之间取得平衡，如果你制造一个样机的话，那其技术必须足够成熟进行展示，而对于所有的公司来说，他们必须要依赖很大的供应链，风能产业依赖许多的公司，那我们在这方面有许多合作伙伴，也取得和制造出最完美的产品。

这个幻灯片非常的有意思，显示出这些原件之间的内部情况，因为在风能领域呢，许多的原件都是在里面的，我们在外面看不到，我认为我们变桨会不断的变长(音译)而它的主要轴承承担了最大的力量和重量，但是这是必要的，因为在深海我们没有办法进行更新，我们必须要确保它能够最大限度的提高寿命，降低成本，这就是银行最关注的问题，也是我们的运营和维修条件所要求的。这样才能提高它的强度和刚度，就可以降低它的成本，保证我们这个机型的轻质。

所以说看看我们这个海洋风电发展的话，市场还有很多的经验和实力，也会有很多的产品，但是必须要介绍一下，我们已经知道的一些知识。我们必须要做出选择，选择的产品必须要符合我们本地的环境，那我们还认为重要的一点就是要综合考虑风机的研发，支撑机构和运行维护的策略。之前支撑结构和运行维护策略不是很重要，但是想一想，这其实会影响到我们终端客户的成本。所以说我们现在的6MW风机，我们以后会提高等级到12MW，我们会控制成本，如果大家经过实际的计算的话，会发现全部的尺寸和达到或超过预期的目标，而我们预计我们未来的产品会越来越好，我们已经声明了，许多供货商也证明了这一点，就是我们可以做到更好。

投稿与新闻线索：陈女士微信/手机：13693626116 邮箱：chenchen#bjxmail.com（请将#改成@）

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