创新的组件为更便宜的风能铺平了道路
20世纪90年代,风力涡轮机开始在西班牙和德国的景观中出现。这两个的风能产量最高。但根据全球风能理事会的数据,截至2014年底,欧洲的全球装机容量(134,007兆瓦)已经超过亚洲,达到141,964兆瓦。风力发电行业可以说是最成熟的 - 并且发展最快 - 在可再生能源中。但是,与其他电力来源竞争仍有相当大的改进空间。
尽管能源分配和管理在整个欧洲的风能发电中发挥着至关重要的作用,但依靠研发(R&D)来降低成本是目前探索的挑战。例如,这是欧洲研究联盟WINDTRUST的目标。
该项目计划通过提高涡轮机关键部件的可靠性来降低成本。“我们正致力于进一步加强具有高改进潜力的三个关键部件的设计:转子叶片,电力电子设备和风力涡轮机控制器,”领导该领域的风力涡轮机公司Gamesa技术开发总监Mauro Villanueva说。财团,也是项目协调员。
一种研究途径是旨在提高涡轮转子叶片的耐用性。“我们已经开始优化碳纤维的使用,以提高转子叶片的耐用性并减少部件重量。这将有助于将涡轮机的整体寿命延长至20 - 30年,”Gamesa项目经理FernandoGarcíaAyerra说道。该项目的技术总监。
正在进行改进涡轮机控制的发展。“与此同时,我们正在开发控制算法,以减少涡轮机的极端和疲劳负荷,从而最大限度地提高能源生产和机器寿命之间的平衡,”GarcíaAyerra说。
但提高电力电子的可靠性也很关键。Villanueva解释说,它可以通过“实施改进的电子拓扑,冗余电路组件[和]控制算法,最大限度地提高性能与组件寿命,以及[通过]部署传感器来监控性能和剩余寿命,从而实现预测性维护[可以发生涡轮机。“
但降低能源成本并不一定要使每个组件更便宜。“尽管增强部件的成本可能会更高,但维修成本的降低和停机时间的减少将增加产生的能量,”Villanueva指出。“这一增长预计将超过这些成本,从而导致能源成本的整体降低,”他补充说。
有计划一起测试所有这些新技术。这些创新部件可能安装在位于西班牙潘普洛纳的实验性Alaiz Windfarm的陆上2兆瓦原型涡轮机上。“这将使我们能够将性能与现有的知名涡轮机进行比较。虽然该项目针对的是陆上,但大多数结果也适用于海上,应该获得更大的效益,”Villanueva解释说。
这对消费者来说也很重要。“重要的是,人们应该了解投入研发的所有资金都专注于降低风能成本,希望能够最终消费者,”维拉纽瓦说。
在整个欧洲的适应方面,风能发电的未来是什么?维拉纽瓦认为:“创建一个真正的欧洲能源市场和系统,即定价,运输和管理,将最大限度地部署可持续能源发电源。”
由于的规模及其可变的气象特征,在一个地区产生的风能将在风力较低的情况下传输到另一个地区并在另一个地区消耗。光伏发电也会发生同样的情况。GarcíaAyerra总结道:“这将最大限度地减少限电 - 风电场在持续风吹期间停止 - 并减少对昂贵的本地储能系统的需求。
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