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Vestas推出抗台风V174-9.5MW机型将“打遍”全球!

国际新能源网  来源:风电彤行  日期:2019-05-08
  今年二月,MHI Vestas推出了风轮直径达174米的V174-9.5MW海上风电机组,还谈到了其与V164系列机型的不同,其中包括有去年的V164-10.0MW的升级。这个新的V174-9.5MW机型是在V164系列机型超过五年的运行记录基础上建立的。当今,超过200台的功率可提高到8.8MW的V164-8.0MW在运行。目前,该公司已拥有了大量的8.0MW和9.5MW V164机型的订单。
 
  V174-9.5MW和V164-10.0MW机型面对的是不同的目标市场,是同胞胎产品,它们适用性取决于特定的市场工况和数据诸如平均风速,支撑方案和受最大容量限制的机位等。
 
  V164-10.0MW和它的前期8.0MW和9.5MW产品是针对北海地区的IEC IB风况和25年的寿命而优化设计,首台准备于2021年安装。
 
  对应的, V174是一款针对IEC IB风况且适应IEC T 抗台风要求的带有自身设计特点的机型,其被制定在针对这样极端风况的DNV GL规范中。因此,该产品目标是开拓新市场,同时是对生产全球化和工业化的综合关注。与V164相比,风轮扫风面积增加了13%,就年平均风速8.5-9.0m/s地区而言年发电量将增加7-8%。运行于台风工况就等于机组必须能够抵抗的极端风速达57m/s,同时其满足于在风轮平面的水平和垂直方向上来流的风速和风向发生快速连续的变化要求。
 
  与V164机型的叶片相比较,尽管两者叶片薄壳体结构中都考虑了碳纤维的应用,但是V174机型叶片有纤细的翼型和明显的预弯特征,焦点集中在最小化载荷和提高翼型空气动力学性能等方面。叶片开发工作历经十年,其工作表明即使V174叶片长度增加了5米,但是在重量上仅增加1吨达到35吨。
 

 
  具有高负载能力的三个变桨轴承从一开始设计就筹划,即便采用基于载荷的独立变桨技术,变桨轴承尺寸也能足够保证25年运行设计寿命。在最初的7/8MW V164机型概念设计时,针对未来的规划MHI Vestas就精心选取了一个大的叶根直径和长度比的参数,所以直到V174机型时叶根直径仍可以保持不变,但变桨驱动的液压缸的缸径却相应的增加。
 
  机组升级是针对机舱内部的铸件进行“填肉”、改变形状、改变受力情况和/或者升级为更高等级铸造水平来避免或者优化这样的“弱点”。
 
  V174-9.5MW和V164-10.0MW机型共享传动链平台,该传动链为已经被证明的第三代中速、功率分流齿轮箱,在低速行星级带有扭矩分流特征。两个机型的齿箱输入端额定扭矩相同,差别就是齿箱的传动比不同。该公司在V174机型设计时仍保留V164机型的90m/s的叶尖速度。对应于叶尖速度90m/s而言,两个机型对应的风轮转速分别为9.9rpm和10.5rpm。
 
  为了保证发电机能够持续多个小时满功率和在高温地区运行,V174机型传动比由38.1增加到40.8。叶尖速度是一个机型设计的参数,有些人预测海上风机而言将会从85-90m/s达到100-110m/s水平。更高的尖速比就意味着降低传动链扭矩载荷和成本。
 
  可是,叶片保持同样的宽度而增加叶尖速度,风轮推力载荷就会相应增加。为了抵消这种负面的影响,技术如果转向选取带有碳纤维的、非常细长的叶片,将能够提供足够的刚度和强度但是叶片成本会大幅度提高。变桨轴承载荷会增加,与更高叶尖速度相关联的叶片腐蚀解决方案正在开发中仍需要市场来验证。
 
  该样机计划于今年后期安装于欧洲北部,且2020年年底完成全部的认证。MHI Vestas已成为德国一个项目的优先主机设备供应商,计划2022年和2023年发货和安装52台V174-9.5MW机组。
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