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在风电行业,关于现代风电机组传动系统应该使用永磁发电机还是双馈发电机到今仍然存在争议。很多技术专家及行业意见领袖都曾建议使用双馈电机,并且表达了对于永磁发电机技术的种种疑虑。
斯维奇认为,无论使用何种评判标准,永磁发电机及全功率变流器系统是目前业界最好的技术。
评判标准一:全生命周期成本效率
总有声音认为永磁发电机和全功率变流器系统比双馈系统贵。实际上,研究证明,当把所有的投资及运营所需的成本都考虑进去时,永磁发电机及全功率变流器系统比双馈系统在机组的全生命周期内更便宜,更划算。
装配有永磁发电机及全功率变流器的风电机组并网之后具有较低的成本,这相对装有双馈系统的机组来说是一个巨大的优势。双馈技术满足电网标准需要增加硬件及软件设备,从而增加成本;永磁发电机及全功率变流器传动系统已经具有诸如发无功及低电压穿越的功能,这样便拉平了和双馈设备初始投资成本之间的差距。
从长期来看,永磁技术的优势是能够发出更多的电,因为它的功率曲线具有更高效率。永磁发电机及全功率变流器传动系统能够在整个运行范围内确实地提高风电机组效率。在100%功率条件下,永磁发电机及全功率变流器传动系统与双馈及双馈变流器的效率相似。然而,100%功率的风况并不常见。在通常风况下,永磁传动系统已经被证实更有效率。不管是从运行性能、电机损耗、变流器功率范围还是风况的角度来看,永磁发电机及全功率变流器传动系统都被证明有更高的年发电量。
永磁发电机的设计还能够提高可靠性,从而使机组运维费用较低。根据统计,永磁发电机具有更少的电气故障和效率(故障率0.59/年,其他技术的故障率为0.69/年)。从停机时间考量,最新的永磁发电机更可靠,其停机时间为1.98天/年,而其他技术的停机时间为>2.36故障天数/年。NextWind最新研究报告中估计:双馈机组每年的服务成本,包括其齿轮箱所需的额外费用,总计比永磁机组的服务成本高20%-30%。
此外,稀土原材料价格不稳定、来源有限一直被认为是永磁发电机的固有风险。其实,稀土磁钢的价格和以往相比已经降低了很多,而且在较长时间段内趋于稳定。并且,通过磁钢的结构设计也可以优化使用所需的稀土量。所以永磁发电机的这部分价格溢价可以被消除。
评判标准二:可靠性及可利用率
有些人错误地认为永磁发电机及全功率变流器解决方案会需要很多不可靠的电力电子设备。实际上,永磁发电机及全功率变流器系统所使用的电力电子设备数量和双馈系统相当,只不过双馈变流器所需的功率等级较低而已。无论是永磁发电机及全功率变流器传动系统,还是双馈发电机及双馈变流器系统,电力电子设备的故障率都会导致同样的结果。
NextWind的研究报告得出结论:和双馈发电机相比,永磁发电机有更高的可靠性并且维护成本更低;因为永磁发电机在高热运行环境下性能更优异,而且永磁发电机无需滑环和编码器。Sciemus最新的研究报告也证实“和其他技术的发电机(故障率为0.12-0.14/年)相比,永磁发电机更可靠(故障率为0.11/年)”。
永磁发电机需要使用钕铁硼磁钢,该磁钢对于腐蚀和热很敏感。因此,有些专家认为过热会导致电流损失迅速攀升。这些专家还错误地认为钕铁硼磁钢有极性翻转及去磁的风险。事实上,钕铁硼磁钢都有涂层保护,可以非常有效的使其免于腐蚀。在组装转子的时候也会使用气密封装,这也会起到保护作用。
从制造的角度看,为了保证永磁发电机及全功率变流器系统的性能,合适的生产质量标准及工程制造水平都是必需的要素。为直驱风电机组生产大型的永磁发电机需要更高的专业工艺水准。实际上,转子和定子之间的气隙精度要求很高,当需要生产一个直径达6米的元部件时,不是所有的工厂都能够做到维持这一精度标准。但是,只要设计得当,生产标准执行到位,在大型直驱风电机组的生产过程中就能够达到高精度水准,而不需要再采取额外的工艺。
永磁发电机及全功率变流器解决方案和双馈方案相比,维护更方便。由于不需要滑环和电刷,而且更容易符合电网标准,永磁发电机的设计提高了可靠性并使之便于维护。Sciemus最新的风能研究报告同时确认:永磁发电机的设计拥有“较低的故障率”:该报告同时指出:就停机时间来说,考虑到7种模式下最低的故障率,最新的永磁发电机设备是最可靠的。
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Gamesa公布2015年全年净利润提高85%,至1.7亿欧元,营业额提高23%至35亿欧元,订单总额达到3883MW。销售收入中风电机组销售收入增加26%,运维服务收入增加8%。风电机组销售市场份额排序分别为印度(29%)、拉丁美洲(27%)、欧洲与世界其他国家(18%)、中国(13%),以及美国(11%)。Gamesa公司2016
在风电行业,关于现代风电机组传动系统应该使用永磁发电机还是双馈发电机到今仍然存在争议。很多技术专家及行业意见领袖都曾建议使用双馈电机,并且表达了对于永磁发电机技术的种种疑虑。斯维奇认为,无论使用何种评判标准,永磁发电机及全功率变流器系统是目前业界最好的技术。评判标准一:全生命周期
宣安光:下面是最后一个给大家演讲的是比较有势力的构成公司,他们在主轴系统轴承配制的可靠性和方案介绍,下面请陆建国工程师给大家做介绍,大家欢迎。陆建国:大家好,首先做一下自我介绍,我叫陆建国。是来自于铁姆肯中国投资有限公司的业务工程师,主要是负责业务区这边的主轴承和业务分析险情等分析的工作。今天我要跟大家所探讨的话题是风电机组主传动链和主轴,包括主轴承箱的解决方案的探索。我的内容主要是三块,第一块是主轴轴承的支撑结构的设计趋势,第二个是主齿轮箱的轴承设计选型趋势分析的情况,这两块会讲得快一点,因为我想把重点放在第三块,这是目前轴承行业,全球轴承行业非常热
宣安光:非常感谢,下一个是北京见恒认证中心有限公司的程人杰先生,介绍了一下基于设计流程的锋利发电机组传动技术。程人杰:大家下午好,我今天下午的演讲题目是基于设计流程传动系统动态特性认证。我的演讲议题主要是以下两个方面,一个是分析流程,还有我们的示范项目。以及继续开展的前瞻性研究。根据这个风力发电机的气动原理,要提高发电机组的容量和传动规模。由于大轮叶片和塔架以及引发的振动,传统的部件惯性增加,高度降低,将整个的机组集中供应的频率也会向低频率的方向去延伸。大容量机组的系统,更适合振动的影响,而在早期的风电机组设计的载荷计算中,进行了比较简化的计算方式。这
宣安光:下面的发言嘉宾是Peter Mages。介绍低温欢迎下风电机组开放齿轮箱的润滑剂。大家欢迎。Peter Mages:非常感谢来听我的发言,我这里主要是谈低温条件下风电机组开放齿轮箱的润滑剂,我们做这一块润滑剂已经有三十多年的历史了,之前我们是做矿产行业润滑剂的。大家知道润滑剂有相当重要的功能,尤其是对于齿轮来说,我们这个新的解决方案主要是专门为风机开发的,我们把它称之为白色的开式齿轮润滑脂。我们可以它的磨损保护率50%,开式齿轮,是具有高粘附性的润滑剂。也可以用在滑动轴承的滑动层。大多数的锋利发电机中的开式齿轮是手动润滑的,维护的次数越少越少,
Andreas Merz:下一位发言的是新疆新风科技有限公司的产品经理孟庆顺。给大家介绍从传动链效率的角度浅谈风电场的受益,大家欢迎。孟庆顺:大家好,我叫孟庆顺,来自新疆金风科技股份有限公司,不好意思我和组委会沟通一下,临时改了一下标题,现在标题是浅谈锋利发电机组传动链技术发展与需求。新疆金风科技是目前来说中国最大的风机制造商之一。截止到2012年底国内新机增装机容量达到了2521兆瓦,国际为122兆瓦。去年年底的时候位于全国市场第一名的。2010-2012年连续入选年组全球50强。目前现在有约七百名优秀人才分布于北京、新疆、德国三个研发中心,从设计、
宣安光:谢谢卢永要的介绍。卢先生给我们介绍的精益生产确实是我们各个企业下大工夫去做,现在我们的质量有待于进一步的提高。下面我们要发言的是Uwe Reimesch。他介绍的是Voith Turbo Gmb公司的风电机组的技术。他们的台位上展了一台样机,刚才介绍了有一个箱式的原理,但是用的是热力传动,这里用的是电力传动,下面欢迎Uwe Reimesch先生发言。Uwe Reimesch:我是今天最后一个发言,我是在德国的Voith Turbo 公司工作,我用接下来的时间介绍一下我们的技术。你可以看到在这里提到了一些点在我前面的发言人已经提到了,比如说并网,
宣安光:下面要向大家介绍的是天津威能极锋利驱动有限公司的卢永要,应用技术部经理,给我们介绍风电齿轮箱如何应对成本的挑战。我们知道威能极公司也开发电机和电器,技术很全面,而且在风电方面,机械传动方面是国际领先的。下面我们请卢先生给大家做一个介绍,大家欢迎。卢永要:谢谢宣安光总,尊敬的各位来宾大家晚上好,今天很高兴借2013年北京国际风能大会来跟大家对驱动系统进行简单的交流,今天的主题是风电齿轮箱如何应对日益严峻的成本挑战。今天讲的大致内容分成三部分,一个是简单介绍一下我们公司。第二个是风电齿轮箱的成本控制策略,然后是介绍一下产品。首先给大家介绍一下威能机
宣安光:下面我们请SET五可持续能源技术公司的Markus Waldner。请他介绍一下齿轮传动的原理,但是和刚才不一样,刚才是用变速器加到系统里面来调整一下速度,包括速度成立。这是用电机,电器的方法有可取之初,下面请Markus Waldner先生给大家做介绍,大家欢迎。Markus Waldner:女士们,先生们,大家下午好,非常感谢您的邀请,非常高兴有机会来谈一下我们的传动系统。如果谈到系统的话,很重要的一点是能够在整个系统当中发现问题,而且能够找到这个优化的解决方案。我们对于所有的系统的零件之间都是相互联系的。这一点非常的重要,所以在优化的过程
宣安光:好的,谢谢。下面要请天津华建天恒传动有限责任公司总设计师Toni Weiss介绍一下大功率高可靠性齿轮箱HTAS领先标准简介,大家欢迎。Toni Weiss:非常感谢邀请。我想简要的谈一下齿轮行业当然我也会给大家一些这个行业的背景信息。在欧洲已经历史悠久,但是在中国比较崭新,由于对于风机的需求量和使用量巨大,最近几年中国发展得非常快,所以我会介绍一下客户的需求,客户的需求是追求高可靠性和大功率。然后我会简单的介绍一下技术,华建天恒引进的世界级的新技术,当然,我也会谈一下这个HTAS这个高级标准,而且给大家介绍一下产品的应用。首先介绍一下行业背景
借船出海,株洲企业再获佳绩。借力金风科技的风电项目,近日,中车株洲电机有限公司研制的新能源产品——2.5MW直驱发电机机组,成功登陆“彩虹之国”南非,在Excelsior项目中完成吊装。这是自2015年该公司风力发电产品进入欧盟市场后,直驱永磁技术首次进入南非市场。据悉,南非是金风科技继埃塞俄比亚
在风电行业,关于现代风电机组传动系统应该使用永磁发电机还是双馈发电机到今仍然存在争议。很多技术专家及行业意见领袖都曾建议使用双馈电机,并且表达了对于永磁发电机技术的种种疑虑。斯维奇认为,无论使用何种评判标准,永磁发电机及全功率变流器系统是目前业界最好的技术。评判标准一:全生命周期
西安经开区传来消息,中国北车永济新时速电机电器有限责任公司首批2台2.0兆瓦直驱永磁发电机近日装车发运,上述机型在目前国内同功率风机中具有单位扫风面积大、发电能力强等优势,目前已进入小批量生产阶段。记者从上述公司了解到,2.0兆瓦直驱永磁发电机在设计过程中充分借鉴了1.5兆瓦、2.5兆瓦机型的机械结构经验,并且针对低风速复杂地形做了改进,既保证了冷却的效率和效果,又充分体现了产品的经济性,具有吸风效率高、可开发容量大、适用超低风速区域等特点。公司相关负责人告诉记者,上述产品的产业化,有利于促进风电设备制造和开发能力。一方面,机组本地化的推进能够极大地降
近日,西安经开区入区企业中国北车永济电机,将为新疆达坂城风电场提供3MW(兆瓦)直驱永磁风力发电机。据悉,该风电场属国内首个3MW直驱永磁大型风电机组示范风电场,计划总投资16亿元,将在2015年底完成供货。西安经开区管委会相关负责人表示,近年来,经开区已聚集风电设备龙头企业6家,占全省风电设备制造企业的20%。永济电机公司入区建立生产制造基地14年来,产品可满足国内风电市场一半以上需求。
近日,南车株洲电机有限公司在株洲基地生产的首台大型兆瓦级直驱永磁同步风力发电机整机(简称“直驱永磁发电机”)成功下线。这是继江苏大丰、内蒙古包头两大直驱永磁发电机研制基地之后,南车株洲电机公司建立的第三大直驱永磁发电机研制基地,是该公司在风电行业市场持续复苏之际,又一前瞻性、战略性产业布局。南车株洲电机作为我国最大的直驱永磁发电机研制企业之一,2005年就开始与我国风电整机设备龙头企业——金风科技股份有限公司(简称“金风科技”)合作研制直驱永磁发电机。2012年又与金风科技进行产业
22日上午,在南车株洲电机有限公司直驱永磁发电机研制基地(以下简称“风电株洲基地”)的厂房内,首台大型兆瓦级直驱永磁同步风力发电机整机成功下线。“这次建成的风电株洲基地是继江苏大丰、内蒙古包头两大直驱永磁发电机研制基地之后,公司建立的第三大直驱永磁发电机研制基地,也是公司在风电行业市场持续复苏、回暖之际,又一前瞻性、战略性产业布局。”南车株洲电机有限公司副总工程师、江苏南车电机有限公司总经理曹翰清介绍,随着我国南方、西南及中部地区风能资源开发的不断升温,直驱永磁发电机产业向株洲本部的回流和升级将更好、更快
全球知名永磁发电机及全功率解决方案供应商斯维奇公司,与国际化的专业电气产品合同制造及系统供应商斯凯菲尔公司珠联璧合,通过独特的合作模式,为本地化生产创造了一个新的标杆,每五天可生产出15台全功率变流器。两家公司在杭州的合作集中了双方的核心优势,可对客户需求在第一时间内做出响应。而他们只用了一个月就完成了增产需求。在斯维奇“时刻准备着”调整定位、适应市场变化的战略下,斯维奇与斯凯菲尔达成一项生产协议,创造出一个崭新的合作模式,该模式能够在保证产品质量的情况下,使生产地点更贴近最终用户,这无疑能帮助两家公司更好地适应市场的变化。协议
日前,电气集团上海电机厂有限公司的50kW超高速永磁同步发电机新产品通过国家鉴定:50kW超高速永磁同步发电机各项性能指标优良,在电机制造上又填补了一项国内空白。50kW超高速永磁同步发电机的研制成功,表明上海电气已有能力自主设计、制造国际先进水平的超高速永磁电机,摆脱了国外公司在超高速永磁领域的技术垄断,进入世界先进制造行列,为我国今后制造更高转速、更大容量的永磁同步发电机奠定了基础。
2013年4月8日,芬兰万塔——全球领先的风电及其它新能源领域兆瓦级永磁发电机及全功率变流器解决方案供应商斯维奇公司,今天宣布任命赵兵先生(David Zhao)出任中国总经理一职。图:赵兵证件照长期以来,斯维奇一直在永磁发电机和全功率变流器市场的首选合作伙伴,此次对赵兵先生的任命也基于实现巩固这一市场地位的企业愿景。赵兵先生具有机械工程背景,曾担任电信和运输行业的高管职务,他将给斯维奇公司带来丰富的运营和采购经验。此举无疑标志着斯维奇公司在进一步深耕市场方面,又迈出了极具战略意义的一步。“中国风电市场将仍具挑战性,
5年前,当专注于生产电机的芬兰渃泰克公司(Rotatek Finland)和芬兰风电变流器生产商沃特克公司(Verteco)与美国能源公司尤提力提(Youtility)一起,决定合并组成新公司斯维奇(The Switch)时,多数人还不太清楚,这意味着什么。彼时,这家新成立的公司对外宣布,将专注于生产兆瓦级永磁发电机与全功率变流器,而这两项技术在当时看起来,还略显“新潮”。此外,斯维奇的老家芬兰在风电应用领域的表现,似乎也不及她的邻居丹麦和挪威那么出色。但随后,人们看到了这家公司疾速成长的势头。5年间,斯维奇发电机及变流器的安装
由中国农业机械工业协会风力机械分会主办的第五届中国风电后市场专题研讨会,于2018年6月13-14日在上海市召开。北京合信锐风新能源发展有限公司技术总监张卫华出席第五届中国风电后市场专题研讨会,在风电机组运维及大部件修复专题论坛,分享题为双馈发电机轴承失效研究与预防维护的主旨演讲。以下为发
在风电行业,关于现代风电机组传动系统应该使用永磁发电机还是双馈发电机到今仍然存在争议。很多技术专家及行业意见领袖都曾建议使用双馈电机,并且表达了对于永磁发电机技术的种种疑虑。斯维奇认为,无论使用何种评判标准,永磁发电机及全功率变流器系统是目前业界最好的技术。评判标准一:全生命周期
在风力发电机组中,发电机及其控制系统承担了将机械能转化为电能的任务,直接影响到转换过程的效能、效率和供电质量。而目前风力发电机主要采用两种类型:双馈异步发电机和永磁同步发电机。那么,它们各自都有哪些特点呢?1、工作原理双馈异步发电机在结构上与绕线式异步电动机类似,定转子三相对称,转子电流由滑环接入。并网后,风速的变化通过增速齿轮箱传递到发电机,为了保持定子电流频率的恒定,可以控制转子电流的频率,使得发电机的转子转速发生变化,这些工作可以由变频器来完成。当发电机转子高(低)于同步速时,应控制变频器能量流入(出)电网,这样就控制了电机定子和转子向电网供应电
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