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独家翻译 | 垂直轴风机将大放异彩!

国际新能源网  来源:国际能源网  作者:lilac  日期:2019-05-13
  国际能源网风电网讯:长期被风电行业忽视的垂直轴风力涡轮机(VAWTs)将在海上浮动平台获得新的生命力。
 
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  瑞典公司SeaTwirl最近在其海上浮动风机VAWT的设计上掀起了波澜。本周宣布在中国获得了这项技术专利,而中国预计将在近几年内成为全球最大的海上风电市场。根据SeaTwirl,这项专利最近也在美国获得批准。它允许发电机和轴承外壳在水上直接更换,减少了安装和维护费用及停机时间。
 
  上个月SeaTwirl表示,它赢得了海上物流公司NorSea和比利时Colruyt集团的支持,建造一个1兆瓦的浮动VAWT原型工程,耗资7000万瑞典克朗(700万美元)。 SeaTwirl首席执行官 Gabriel Stringberg 告诉GTM,计划是在2020年于挪威建造S2原型项目。
 
  美国桑迪亚国家实验室去年进行的研究发现,VAWT有很大的潜力降低浮动平台的海上风电成本。这项为期五年、耗资410万美元的研究发现,VAWTs可以通过消除对变速箱、高速轴、偏航系统、发动机的需求来降低海上风机的安装和维护成本。而以前的这些高速设备随时都有可能发生故障。大多数水平轴海上风力涡轮机的精密设备都安装在离水面很高的位置,使得修理变得更加困难和危险。
 
  但是,与海上风电产业中的水平轴风力涡轮机(HAWT)相比,VAWT的主要吸引力在于它们可以兼容更廉价的海上浮动操作平台。
 
  桑迪亚实验室技术部门研究负责人Brandon Ennis博士告诉GTM,“对于海上风电,该平台是节省电力成本的最大贡献者”。“如果你的风机造价稍微贵一些,但平台成本大大降低,最终也会带来系统效益。”虽然还处于起步阶段,但随着成本下降,浮动式海上风机有望在20世纪20年代迅猛发展,浅水海上风力发电场的许多最佳场址也将被淘汰。
 
  优点:
 
  浮式平台上HAWT面临的一大挑战是,涡轮机的许多较重部件(如传动系和发电机)都安装地离水面过高。而VAWTs通过把重型机械安装在底部增加了底部重量,使结构更加稳定、维护和维修更便宜。
 
  VAWT另一个优于HAWT的是,它对风向不敏感,风向随高度而变化。
 
  根据浮动风能分析公司Quest的说法,VAWTS可以帮助克服HAWT的风电场相关的尾流效应。
 
  Quest的市场开发和战略主管ErikRijkers说:“风电行业正在研究制造越来越大的涡轮机。通用电气12MW风机长220米,这意味着安装间隔最少要达到1.5公里,这无疑增加了布线费用。”相反,法国的研究表明,安装在单个浮标上两个VAWT实际上可以提高彼此的性能,减少布线需求,并使这项技术成为狭小的厂址如湖泊的最好选择。
 
  桑迪亚计算出,从长远来看,浮动平台上的VAWts的平均能源成本可能会降至每兆瓦小时110美元。根据一项从2017年开始的研究,目前使用HAWT技术的海上浮风的平均能源成本约为每兆瓦小时180美元。
 
  争议:
 
  VAWT成本竞争力日益提高听起来像是该技术的主要卖点,但Ennis承认这可能是实践中的绊脚石。在规模较小的情况下,VAWT表现不如HAWT,地域限制力使得它们无法用于大规模发电。这意味着任何希望使用建造VAWT的海外公司都必须找到愿意承担重大发展风险的支持者。
 
  浮动基金会制造商Ideol的首席销售和营销官Bruno Geschier对这一概念持怀疑态度。 他说:“此项技术需要数十亿才能部署12至15MW的垂直轴涡轮机。而水平轴[涡轮机]已经适应这样的尺寸,并且具有无人能匹敌的经验和工业制造能力。”
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