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GE运用磁共振系统的磁体技术开发15兆瓦风机

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GE科学家运用30多年磁共振成像系统超导磁体的开发经验,设计大容量的先进风力发电机

  新发电机将更轻、产生更多电力,降低风电成本

  2011年9月29日,上海——随着风机容量不断提高,GE全球研发中心近日宣布启动美国能源部300万美元资助的两年期工程的第一期,开发新一代10到15兆瓦级大容量风力发电机。该项目是GE众多风能研究项目之一,旨在以最经济可行的方法利用风能。

  “风能行业日趋寻求更高兆瓦级设备,以最大化利用全球的清洁风能,因此需要新技术以支持更高容量的风机,”GE全球研发中心风能技术负责人Keith Longtin说:“最大的挑战在于交付规模适当、经济可行的解决方案。应用我们磁共振成像系统超导磁体30多年的行业经验,我们正在开发创新型的发电机技术,可以产生更多电力,同时降低风电成本。”

  “对于磁共振成像系统来说,我们正运用超导磁体制造更低成本的系统,同时具有更好的成像质量,”Longtin说:“对于风机来说,我们试图运用这项技术生产更多低成本的风电。尽管应用领域不同,但基本的技术原理相同。”

  发电机是风机的重要组成部分,可以将叶片产生的机械能转化成可利用的电能。发电机的效率将直接影响到究竟有多少风能可以转化为电能。

  如今,大部分风机使用配备变速箱的传统发电机。变速箱用于提升风机主轴的运行速度,从而减少发电机的转矩。尽管如今风机效率很高,但随着风机容量越来越大,因此需要额外的重量和维护成本,从而导致更高的成本。

  Longtin说,超导技术的创新运用将会大幅改善发电机,并使得淘汰变速箱变得更加经济可行。关键在于减少了发电机的大小和重量,同时降低了速度,且增加了转矩。由于超导线圈产生强磁场,因而减少了发电机中铁的使用,采用超导技术可以减轻发电机重量。

  GE的超导发电机设计将运用一个新型架构,以及业经证明的低温冷却技术,导致整套发电机可靠性的提升。相比于其他具有竞争力的技术,GE正在开发的超导发电机旨在拥有两倍的转矩密度,并将降低对稀土的依赖(稀土是风电行业永磁电机使用的材料)。发电机的功率水平越高,加之更高的能源转换效率,将导致更加有利的规模经济(如给定的风电场发电量,需要更少的风塔),从而有助于降低风电成本。

  

  除了下一代风力发电机项目以外,GE科学家还将致力于研发其他关键技术。这主要包括:

  · 融入更轻、更先进的复合材料,使更长的风机叶片成为可能,从而在不提高重量以及成本的情况下,捕获更多的风能;

  · 交付更先进的控制、传感和有条件监控的算法,大幅降低运营成本;

  · 开发一系列并网技术,使大量风能无缝并入电网。这些技术将确保风机符合并网规定,并提供新型的电网友好型特征,帮助电力公司更可靠地管理更大规模的电力负荷。

  该项目分两期。第一期工程聚焦开发概念性设计和评估与此相关的经济、环境和商业因素。第二期工程将探索潜在的技术产业化。在这个项目上,美国橡树岭国家实验室(ORNL)将成为GE重要的合作伙伴,帮助GE调查和降低与此项目相关的高风险技术挑战。

  权威数据显示,截至2010年底,中国全年风力发电新增装机达1600万千瓦,累计装机容量达到4182.7万千瓦,首次超过美国,跃居世界第一。GE的技术将有助于中国更好地利用风能。

  GE是全球风能领域的市场领导者。以1.5兆瓦风机为例,全球总共已安装了15000台GE的1.5兆瓦风机,每年产生的清洁能源可以替代2500万吨燃煤,相当于减少了超过7200万吨二氧化碳排放。

  GE中国研发中心

  GE中国研发中心成立于2000年,是GE公司四个全球研发中心之一。GE中国研发中心目前有研发人员1500多人,60余个世界一流设备的实验室。研发中心为GE的全球业务以及“在中国为中国”项目提供全方位的技术支持。

  GE中国研发中心网站:http://www.gectc.com/

  GE中国研发中心中文博客: http://blog.sina.com/gectcshanghai

  GE 中国研发中心微博:http://blog.sina.com.cn/gectcshanghai

  GE公司

  GE梦想启动未来——GE是一家全球化的基础设施、金融和媒体公司。作为一家多元化企业,GE致力于解决世界上的各类基础需求。GE的产品和服务范围广阔,从能源、水处理、运输系统和医疗,到金融和资讯,客户遍及全球100多个国家,拥有30多万员工。迄今为止,GE所有的工业集团都已在中国开展业务。GE在中国拥有超过14,000名员工。如需更多资料,请访问www.ge.com/cn 和 www.ge.com。

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