登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
我要投稿
小编认为:在风电技术的选择方面,随着国内风机大型化趋势的升级,业内对于直驱与双馈技术孰优孰劣的讨论也更加激烈。今天我们就从发展历史、运维情况、发展趋势等方面来比对一下这两种技术的特点。
随着国家新能源发展线路的明确,风电行业的发展正在被越来越多的人所关注和期待。在风电技术的选择方面,随着国内风机大型化趋势的升级,业内对于直驱与双馈技术孰优孰劣的讨论也更加激烈。今天我们就从发展历史、运维情况、发展趋势等方面来比对一下这两种技术的特点。
发展历史
现在市场上有一种误解,即直驱技术是一种新兴的技术,而双馈技术是传统的技术。其实,从诞生时间看,双馈和直驱两种技术几乎是同时出现的,甚至直驱技术的出现要比双馈技术更早些。但是发展至今,双馈技术因其运行稳定的特性占据了大片的市场份额。
双馈、直驱两种技术路线的本质区别在于双馈型是带“齿轮箱”的,而直驱型是不带“齿轮箱”的。现在全世界风电机组中,85%以上是带齿轮箱的机型。尤其在技术、稳定性及可靠性要求更高的海上机组中,无一例外的全部采用了技术成熟且可靠性好的带齿轮箱技术方案,包括2兆瓦、2.3兆瓦、3兆瓦、3.6兆瓦、5兆瓦等各级别机型,厂商包括Vestas,Siemens, Repower,华锐风电等全球所有主要海上风电机组生产厂商。目前为止,除金风科技的一台1.5兆瓦机组外,全世界范围内还没有更多的直驱机组下海。
从目前国内的情况来看,双馈变桨变速型风机的装机容量最大。代表厂家包括vestas,GE,GAMESA,华锐,东汽,国电联合动力、明阳、上海电气,北重等;直驱式变桨变速型风机也有一定装机容量,代表厂家包括如金风,湘电,上海万德等;此外还有一种失速型定桨定速风机,多数为小功率机型,目前在大功率机型上基本淘汰。
从市场份额来看,多数业内人士认为,带齿轮箱的风电技术将在今后相当长的时间内继续占据市场主流地位。而直驱技术的市场表现如何,还有待观察。
部件差异
在发电机、变频器、齿轮箱等风机主要部件中,双馈和直驱机型都存在一定的差异。
从发电机看:目前双馈机组采用双馈式异步发电机,而直驱机组多采用低速多极发电机,发电机的励磁方式分为永磁和电励磁两类。在励磁发动机方面全球领先的是德国的Enercon公司,其产品的全球市场占有率一直稳定在10%左右。永磁发电机的主要代表则是中国的金风和湘电两家公司。
直驱式发电机由于转数低,且磁极数很多,通常在90极以上,而且体积和重量相比双馈式机组也大很多,对其轴承等转动部件要求极高。另外,永磁材料在震动、冲击、高温情况下容易发生失磁的现象;而且材料中含有铁,在海上强盐雾的情况下防腐问题难以解决;同时,由于永磁材料存在永久的强磁性,无法在现场条件下检修,所以一旦出现问题只有返回厂家才能维修,现场不具有可维护性,给运行带来了很大的隐患。而双馈式异步风电机则具有技术成熟可靠,成本低,重量轻、易维护等优点,目前国际前几大整机厂商均采用双馈式异步风电机就充分证明了这一技术的上述优点。
从变频器看:直驱机组采用的是全功率变频器,容量大,价格昂贵,并且变频器产生谐波大。双馈机组中仅有转差功率经过变频器,充分发挥了双馈发电机以小博大的优点,所以变频器容量小,价格低,并且机组的谐波小。
从齿轮箱看:直驱机组不采用齿轮箱,风轮直接带动发电机转子旋转。省去齿轮箱会减少齿轮箱的机械故障,但风轮与发电机直接连接会增加叶片的冲击载荷,并且将其直接传递到发电机上,增加了发电机出故障的可能性。双馈机组采用齿轮箱将风轮转速升高,提高了发电机的效率,而齿轮箱技术从上世纪90年代起已经发展的非常成熟,其故障率已经非常低。
运维情况与故障维修
从低风速下的运行情况看,直驱式风机没有运行转速下限的限制,而双馈式风机存在着运行转速的下限,所以从原理上来讲直驱式风机的切入风速可以更低。但是,直驱式风机所使用的全功率变频器。存在较高的功率损耗的问题,由于全功率变频器的容量是双馈风机中变频器的三倍左右,所以变频器的功率器件和冷却等设备所消耗功率也要大很多。同时,风电机组可以吸收的风能与风速的三次方成正比,所以在低的切入风速的情况下可利用的风能非常有限。综合考虑以上两个方面,在低风速下双馈式风机和直驱式风机的实际发电功率是旗鼓相当的。
从故障维修方面看,直驱技术由于没有齿轮箱会减少相对应的故障率,但是直驱技术也并非没有短板,发电机散热与机头载荷,就是困扰直驱技术的两大问题。由于直驱机组必须通过空气流过转子和定子之间的间隙来进行冷却,空气中含有的带电粒子、灰尘等会在永磁场的作用下附着在永磁体的表面,造成风机磁隙发生变化,从而影响机组性能,由于存在强磁场,附着后的带电粒子和灰尘很难去除。此外,直驱机组虽然省去了“齿轮箱”却增加了其机头载荷,机身更大,用钢材更多。机头重量过重容易使机舱、轮毂的联合处磨损。而且由于存在强的永磁场,在机组上进行维修几乎不可能,金属工具在机组上也很难运作,一旦发生故障就要将整个机舱运回车间维修,而在海上项目中一旦发生故障则需将整个机舱拆下,拆卸和安装成本可以与整个风电机组造价相比。而双馈机型可以单独对齿轮箱、发电机等部件单独维修,其维护难度和维护成本要远远低于直驱机型。
未来几年内双馈和直驱两种技术的发展趋势
现阶段双馈技术经过多年发展,技术已相对成熟,机组运行状态稳定,市场认可度较高;相对而言永磁同步(直驱、半直驱为代表)技术近几年虽得到一定的发展,但是在以下几方面仍较双馈技术有所不足:
(1)发电量比较:永磁同步技术其机组转速范围较宽,在低风速下发电量有一定优势,但其全功率变频的特点导致随风速提高,其发电量优势将因变频器损耗迅速增大而减小。理论计算的发电量比较两者相近,双馈技术略优于永磁同步技术。
(2)成本比较:永磁同步技术虽然降低或省去了齿轮箱成本,但其发电机和全功率变频器均较双馈技术更加昂贵。
(3)电能质量:永磁同步技术所采用的全功率变频系统的谐波含量非常高(基本超过5%),必须使用谐波滤波器。而双馈机组中的谐波含量可控制在较低水平。
(4)机组安全:电网故障时双馈系统可提供更高的电流能力,更有利于启动过电流保护及故障清除;全功率变频系统其电流能力基本被限制在2倍额定电流。
(5)退磁问题:永磁同步技术其发电机存在退磁隐患,尚无明确更换方案。Enercon公司发电机仍采用损耗大的电励磁方式。
(6)海上装机:直驱机组往往采用利用定转子间气隙以自然通风的方式对发电机进行冷却,当安装到海上风场时,发电机作为核心部件会直接与腐蚀性空气接触,防腐问题极难解决。且出现问题维修更换耗资巨大。现在海上风场尚无安装大型直驱风电机组的先例。
(7)维护成本:直驱机组其发电机尺寸重量大,更换维护不便,需预订专业安装船或大型浮吊完成工作,但全球目前可用的安装船只和大型浮吊寥寥可数,且船期需要至少提前一年预定,所以故障处理时间无法保证。而且动用大型海上吊装船只成本极高,所以其维护的时间成本和经济成本都比较高昂。
结语
双馈技术已经在过去的十多年中成为不可争辩的主流技术,而直驱和永磁直驱技术目前来看尚无法动摇带齿轮箱技术的主流地位。可以肯定的是,风电机组技术的成熟性、质量的稳定性和可靠性、及时而低成本的维修和维护将是市场选择的最重要标准,特别是在海上风电的机组选择中,目前看来,带齿轮箱的风电机组仍是海上风电的绝对主流。
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
4月28日、29日,东方电气(若羌)新能源装备制造基地首支风电叶片、东方电气(怀化)风电装备制造基地首台风电机组相继下线,标志着正式具备投产能力。作为东方电气集团深化全国产业布局的重要落子,位于新疆、湖南两大基地的投产,将助力东方电气集团进一步拓展区域市场,提升新能源装备制造与服务能
2025年4月10日上午,全国电力系统管理及其信息交换标准化技术委员会“电力系统动态监测工作组”(以下简称“工作组”)主任张道农一行到访金风科技股份有限公司(以下简称“金风科技”)达坂城零碳风电装备数字工厂进行参观及技术交流。工作组一行深入全球领先的风电装备制造基地,实地考察智能化生产体
4月22日,国能信控河北公司为印度阿达尼集团定制的首批4套ADANI3.3MW-164型风电变桨系统正式完成报关发货,由上海装船启航,发往印度MUNDRA港,标志着公司与海外整机制造商的首次合作取得关键性进展,正式迈入全球化发展的新阶段。作为全球领先的可再生能源投资方,阿达尼集团近年来加速布局风电领域,
日前,三一重能15MW风电机组率先通过中国电科院0电压穿越和0-130%单连锁故障电压穿越测试,成为国内首台按照最新海上风电国家标准完成故障穿越测试的风电机组,标志着其率先获得新规下海上风电并网的“入场券”,彰显了三一重能进军海上风电、向海图强的底气与决心。近年来,我国海上风电发展势头迅猛
为响应贵州省新能源产业招商引资需求,深化风电全产业链协同发展,4月23日,“好品质可信赖共创未来”贵州新能源产销对接会暨电气风电2025年度供应商交流会于贵阳启幕。会议由贵州省能源局、贵州省工业和信息化厅、黔南州人民政府指导,中国电建贵阳院与电气风电联合主办,聚焦新能源产业协同发展与供
我国的风电产业,正如火如荼地进行着一场围绕叶片长度的“军备竞赛”。近年来,风电叶片长度不断突破纪录,百米级的叶片不断更新迭代,一次次刷新人们的认知。叶片长度不断刷新2024年1月,三一重能131米陆上风电叶片在巴彦淖尔零碳数智产业园成功下线,刷新当时全球最长陆上风电叶片纪录。2024年9月,
北极星风力发电网获悉,近日,内蒙古华电乌兰察布察右前旗玫瑰营风电场一期49.3MW发电工程改造升级项目顺利核准,该项目为内蒙古自治区首个风电场改造升级项目,不仅具有经济性、环保性与战略性等多元价值,对于推动能源大件设备更新、能源设备迭代升级具有重要意义。该项目拟拆除58台单机容量为0.85MW
近年来,我国引导新能源项目有序进入电力市场,以市场化手段扩大其消纳空间,取得一定成效。然而,从保量保价的兜底保障,到不保量不保价的全市场化交易,我国新能源行业在成长过程中面临着新的挑战。本文结合国内外实践经验,为我国构建适应高比例新能源的电力市场体系提供政策与路径参考,助力能源绿
北极星风力发电网获悉,有投资者对美国关税政策调整针对风电行业的影响提出问询。运达股份4月10日在互动平台表示,目前公司并未在美国取得产品订单,且无产品出口美国。因此,美国关税政策调整对公司业务的影响很小。
3月28日,金雷股份公布2024年年报,公司营业收入为19.7亿元,同比上升1.1%;归母净利润为1.73亿元,同比下降58%。报告期内,公司实现营业收入19.67亿元,其中风电主轴产品收入13.88亿元,其他精密轴产品收入3.76亿元。该公司在2024年度报告中提到,受风电行业市场竞争加剧等因素影响,风电产品价格特别
受全球经济局势等因素影响,今日,风电板块也遭遇了一场大跳水。雪球数据显示,4月7日盘中,风电(CN:BK0527)暴跌10.32%,中环海陆、宏德股份领跌超15%,双一科技下跌13.93%;龙源技术、盘古智能、金雷股份、天能重工等下跌超10%;恒润股份、大连重工、泰胜风能、杭齿前进、麦加芯彩、海得控制、振江
近日,兴蓝风电发布严正声明:XE、XD、HE系列风力发电机组(以下简称“该产品”)系湖南兴蓝风电有限公司(曾用名湘电风能有限公司、哈电风能有限公司)独立研发并享有完全自主知识产权的产品。对该产品所涉及的专利技术、软件著作权、技术文档及相关成果拥有完全所有权,受《中华人民共和国专利法》、
企查查APP显示,4月11日,明阳天成智慧能源科技(上海)有限公司成立,法定代表人为张瑞,注册资本500万元,经营范围包含:新兴能源技术研发;新材料技术研发;机械电气设备销售;储能技术服务;风力发电技术服务等。企查查股权穿透显示,该公司由明阳智能全资持股。
北极星风力发电网获悉:4月18,辽宁华电丹东东港一期1000兆瓦海上风电项目风电机组及塔架附属设备采购招标项目中标候选人公示,中车株洲所预中标,中标价格为32.26亿元。4月15日,河北建投祥云岛250兆瓦海上风电项目风力发电机组及附属设备(含塔筒)采购项目中标候选人公示,三一重能预中标,中标价格
北极星电力网获悉,江西省发改委下达2025年第一批省重点建设项目计划,涉及91个电力能源项目,整理如下:一、建成投产项目江西赣能上高2×1000MW清洁煤电项目国能神华九江电厂2×1000兆瓦二期扩建工程风电、光伏项目(9项)三峡新能源万安弹前01.03风电项目江西省彭泽县棉船风电项目时代绿能奉新县赤田
在中际联合,有着独特的企业哲学。我们的工程师们秉持着“不接受‘差不多’”的文化理念,每一个数据、每一次测试都追求极致。他们深知,自己多付出一分努力,就能为客户多带来一份安全,这是一种强烈的责任感。好的产品首先需要好的设计,但严格的测试同样必不可少。这台被誉为“工业体检仪”的六自由
2025年3月24日,海上风力发电装备与风能高效利用全国重点实验室(以下简称“海风全重室”)第一届学术委员会第二次会议在湖南长沙召开。学术委员会主任夏长亮院士,副主任罗安院士、高翔院士,学术委员会委员欧阳晓平院士、王耀南院士、向锦武院士等19位委员,湖南省发展和改革委员会党组成员、湖南省
3月27日,浙江省海洋风电发展有限公司与海洋石油工程股份有限公司在杭州开展交流座谈,双方深入交流深远海风电项目合作有关事宜,并签署了战略合作框架协议。海油工程执行副总裁张超,浙能集团党委委员、副总经理戴豪波,浙江省海洋风电发展有限公司党委书记、总经理陶建根出席会议。张超表示,海油工
近日,阳光电源传动变频器在阳江某电机试验台项目中正式投产使用。作为目前国内功率等级最高的传动装备之一,该项目中的阳光传动变频器,最大运行功率可达100MVA。截至目前,这台“传动巨擎”已配合试验台完成四项型式试验及多项超速、过载实验,其卓越表现再次验证了阳光电源传动变频器的技术领先优势
为整合青岛市绿色能源产业资源,构建全产业链合作交流平台,促进绿色能源产业高质量发展。3月26日上午,青岛市绿色能源产业联盟成立大会在青岛国际会议中心隆重召开。来自全国200余家绿色能源相关企事业单位、科研院所、金融机构的近300人出席大会。青岛市政府副市长、青岛市绿色能源产业专班牵头市领
为整合青岛市绿色能源产业资源,构建全产业链合作交流平台,促进绿色能源产业高质量发展,3月26日上午,青岛市绿色能源产业联盟成立大会在青岛国际会议中心隆重召开。来自全国200余家绿色能源相关企事业单位、科研院所、金融机构的近300人出席大会。青岛市政府副市长、青岛市绿色能源产业专班牵头市领
团队对现役机组普遍存在的功率特性问题进行分析,针对风电机组偏航对风、桨距角、叶尖速比开展基于人工智能的机组控制优化技术研究,开发智能控制优化系统,有效提升机组发电效能。——国家电投能研院(上海成套院)风电技术中心尹凡夫2025年3月18日-19日,由北极星电力网、北极星风力发电网与中国电力
北极星售电网获悉,近日,四川省经济和信息化厅发布关于省第十四届人民代表大会第四次会议第14040784号建议答复意见的函。文件明确,积极支持巴中建设源网荷储一体化绿色供电园区,并帮助协调电网企业做好供电提供兜底保障和系统备用服务。详情如下:关于省第十四届人民代表大会第四次会议第14040784号
4月11日,四川省经济和信息化厅发布关于省第十四届人民代表大会第四次会议第14040784号建议答复意见的函,文件指出,《四川省光伏风电资源开发管理办法》(川发改能源规〔2023〕512号)要求,按照“成熟一个、开发一个”的原则推进风光项目建设,地方对具备开发条件的风光资源编制拟开发项目的初步实施
近日,中广核新能源贵州龙里元宝100MW陆上风电项目、贵州龙里县谷龙100MW一期、龙庆100MW一期陆上风电项目发布中标公告,电气风电成功中标。这也意味着电气风电贵州龙里基地自2024年3月开工日建设以来,累计中标订单总量突破1GW。这一成绩不仅标志着电气风电“十四五”在西南区域战略布局的成功,更为
新疆拥有得天独厚的风能、太阳能等清洁能源。截至去年底,新疆集中建成哈密、准东和南疆环塔里木3个千万千瓦级新能源基地。清洁能源的高效并网与远距离输送,需要超特高压电网的支撑。近年来,新疆加速推进超特高压电网建设,助力“风光”变“绿电”,为绿色低碳发展注入强劲动能。构建“绿电大通道”
北极星风力发电网获悉,4月18日,国家能源集团青海公司国家第二批大基地大柴旦100万千瓦“风光储”项目其中30万千瓦风电项目48台风机已全部吊装完成。该项目采用先进的风电3D数字化设计软件进行整体优化,科学配置48台单机容量6.25兆瓦的陆上中低风速双馈风力发电机组。机组采用115米高轮毂和200米大风
4月16日,青海省委副书记、省长罗东川在西宁会见明阳集团党委书记、董事长张传卫一行,表示坚定支持明阳扎根青海创新高质量发展,链主拉动风电产业集群、应用场景和实证示范项目建设,全力打造国家清洁能源产业高地。张传卫在座谈中指出,作为青海首批新能源战略性合作和风电整机制造企业,明阳通过自
2024年,中国海上风电机型大型化发展有所加速,下线的机型数量与2023年基本一致。2024年,有6家整机企业下线了8款海上风电机型,其中7款的单机容量在16MW以上。这表明中国整机企业对海上风电市场的产品规划已达成一致。越来越多的中高风速风电项目,出于对度电成本的考量,将采用16MW级海上风电机组。
2025年3月底,国际能源巨头壳牌(Shell)宣布终止在巴西的太阳能与陆上风电大型电站投资项目,理由是“调整投资组合”,保留其子公司PrimeEnergy分布式光伏业务,进一步引发新能源投资企业思考。(来源:微信公众号“走出去情报”作者:国复咨询)这一决策的背后,一方面是巴西可再生能源市场近年来投
2023年,金风科技完成全球首台185米混塔样机吊装,在其稳定运行一年有余后,金风185米混塔在黑龙江、河南、山西等5个省份实现累计交付超100台,为风电行业在超低风速区域的资源开发担当“支撑点”。混塔是通过钢混结构创新突破钢塔物理极限,支撑大兆瓦机组高空化发展的运行支撑平台。其核心价值在于跨
近日,主题为“运筹帷幄技胜千里”的第四届风电运维技改研讨会在北京成功举行,2025“北极星杯”风电影响力企业在会上揭晓。金风慧能荣获“优秀运维服务商”和“技改提升优秀案例”两项大奖。金风慧能荣获“优秀运维服务商”金风慧能荣获“技改提升优秀案例”金风慧能多年来深耕风电后服务领域,秉承“
3月20日,中材科技股份有限公司(以下简称“中材科技”或“公司”)发布《2024年年度报告》。报告披露,2024年,中材科技实现营业收入239.84亿元,同比下降7.37%;实现归属于上市公司股东的净利润8.92亿元,同比下降59.89%;实现归属于上市公司股东的扣除非经常性损益的净利润3.84亿元,同比下降80.48%
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!