GE可再生能源海上风电:Haliade风机“纯扭矩”先进技术
能见APP讯:10月19日,2016年北京国际风能大会暨展览会在中国国际展览中心召开。GE可再生能源海上风电(法国)规程技术总监Julien Roge在主论坛上发言,他表示要不断的提升效能,并且更加的高效,将在建设下一个风力发电厂上实现。
以下为发言全文:
大家下午好!我是Julien Roge,非常高兴能够给大家讲讲GE的技术,我们主要是海上风电的技术,我们有一个专门的可再生能源的业务部门,有三个大的板块:海上风电、陆上风电和水电。
在海上也是非常大的一块,海上风电机组也在快速的增长,我们专注于塔基和其他的技术,GE在陆上风电和水电也有很多的业务。
简单看一下海上风电的项目,欢迎大家来看我们的展台,可能会有更多的信息,我们的项目现在是大概有1.8GW的项目。对于5、6兆瓦的风机在欧洲还没有开始做,有一些这样的样机已经在试运行了,在法国第一台产品已经上线了,主要是在比利时海岸线上来做,最近也投入运行了一组丹麦的发电机组。这些项目比较的成功,都是GE技术支撑的。
在过去两周中,我们也做很多筹备工作,让项目能够进一步推进,还有一些德国的项目,基本上为他们提供各种各样的部件,现在三个大的项目涉及到230多个风机,同时与法国的电力行业密切的合作,因为我们要降低电力的成本,这是非常大的工程。
技术层面的问题,如图,这是Haliade的产品,6兆瓦150米,这个风机是根据IEC标准来设计的。非常重要的一点是,这是GE的第一个海上工程项目,过去的30多年中,我们的技术久经考验,考虑到目前这些比较成功的技术,我们也在不断推陈出新,我们希望把这些项目推向市场,能够更好的提高我们的可靠性和效率。
另外一个话题,为什么要做这样的工作?技术的主要特点,是在风机上,希望能够提高风机的效率,这块跟叶片的制造商有密切的合作,希望设计和生产比较高效的叶片。第二个方面也比较棘手,独立变将,这块是非常棘手的方面,希望能够优化载荷,通过变将实现效率的提高。
之前也提到过,非常关注纯扭矩的设计,我们希望能够在出现问题的时候,能够通过我们的技术来优化整个系统,每一个可以发2兆瓦的电,我们也希望引入直驱永磁的发电机,我们希望能够让我们的产品在不同的环境中都能够适用。
如图,纯扭矩的产品,工厂是在法国,我们做的机舱。具体纯扭矩的技术,我们利用了全新的技术,这些技术已经用在三千多个风机上,也就是说,有2.3在用我们纯扭矩的技术,我们希望能够把扭矩直接传播到发电,是个直接的传输系统,这个过程中会减少其他的冗余的环节,如图,有叶片,会有一个框架,主要是反向安装了一个框架,然后把扭矩加上去,通过这样的系统扭矩就可以直接的传输到电机。
在后面有一些水利的系统,这个系统是纯粹的传输这些扭矩,图上已经非常清楚了,技术已经得到了验证,有很多证据证明我们的技术能够在海上风电机中得到广泛的应用,已经有90%以上的非扭矩的载荷会得到直接的传输。
这项技术的优劣势,加上其他的高效的部件,加上纯扭矩的技术可以提升传输系统的可靠性,因为可以保护我们的主轴,对于主轴不需要做出很大的改动,电机是7米,通过这样的纯扭矩的手段,可以在任何时候去保证它的效率。这个过程中做了很多测量的工作,我们也看到它的效率和可靠性提升很大,也就是说这个技术应用进去的话,电机的效率会得到很大的提升,这也是久经考验的一项技术,它可以减少齿轮箱的故障达到75%,如果齿轮箱故障可以打幅度的削减,这样可以提升整体的安全性,另外它的效能也非常高,超过90%的非扭矩的载荷会被处理掉。
从1994年开始我们在轴承上基本上没看到任何的故障和问题出现,红色部分是它的轴承,如果把这个安装上去可以确保轴承的效率和可靠性,直接安装在塔架上可以很大程度上提升系统的可靠性和效能。
我们非常关注设计的特点,希望做到精益求精,我们看到三个样机已经在运行了,也希望直接利用这些技术的进步,来不断的去改善,我的同事也提到过,我们面临着一些不同的挑战,原因可能有很多,但主要是塔架的挑战。
因为建造时间很短,所以可以不断提升我们的设计,我们要从现在这种平台的设计,发展到一种更好的设计模型,要去想象一下我们的设计,现在的设计是由平台所组成的,这个平台是直接放到塔架上,它组成了塔架第一个部分,我们塔架由三个部分组成,第一个部分是23米,我们有一个非常紧凑的设计,这样一来第一部分的长度可以缩短到15米,塔架里面有一些电气的结构,现在我们可以提升交通效率,因为塔架的结构更加紧凑,我们的一位同事是在制造业工作,这样可以对整个模块进行预调试,出厂前就进行预调试,包括吊舱也可以进行预调试。我们的目标是要对吊舱和所有电气元件进行出厂前的预调试,进行紧凑的设计,这就是我们的战略。
质量方面我们提升了质量,进行了所有出厂前的测试,GE在不断的推动这一点,所有的这些测试都要出厂前完成。
另一个非常重要的话题,所有元件的可及性,我们面临的主要挑战是要更换或者是重置一些主要的元器件,把这些电气元件放到入口处的高度,这样可及性就提升了,这个设计上很简单,并不涉及非常大的技术挑战,但是在很大程度上提升了运维的简便性。
我们的下一个项目即将诞生,我们要不断的提升效能,并且更加的高效,这在我们计划建造的下一个风力发电厂上已经开始努力了。
主持人:我有一个问题,从技术的角度而不是工程的角度,你第一次在海外的商业的运作,你都学到了什么?
回答:我们学到最多的一点是要去验证所有的投入使用的环节,这一点很简单,在其他的方面,陆上和海上风电,在建造和投入使用方面学大了很多。
主持人:现在GE已经是这项科技的拥有者,GE能够为解决这些问题带来哪些贡献呢?
回答:显然我们和他们之间有很多共同点,我们也在不断试图降低能源的成本,去找到所有的契合点,不仅仅是从技术层面也是从资源层面能够做到这一点。