直驱永磁发电机虽然有众多的优势,在未来的风电发展中具有良好的应用前景。但是直驱永磁发电机也有一些不足,比如其转速低,磁极多,体积和重量大,不利于安装和维护,另外,由于此发电机所需的永磁材料价格昂贵,造成其总造价成本偏高等,也是制约其发展的一大瓶颈。目前国内稀土永磁材料价格出现了较大的涨幅,与去年同期相比价格上涨了近5 倍,给发电机行业带来了很大的冲击。中小风电行业将面临从未有过的高成本挑战,大家只有群策群力,不断创新技术,克服这些短板,直驱永磁发电机才能在商业化应用中扫除制约障碍,获得真正的经济可行性,在发展上获得解放。因此,未来直驱永磁发电机还必须解决好以下几个问题:
(1)升级直驱永磁发电技术。研究新型定、转子结构,优化极、槽配合,定子选用较高电压,提高系统的集成度,降低成本。
(2)应用新型永磁材料。通过性能更加稳定且价格便宜的新型永磁材料的应用,优化转子励磁性能,降低永磁发电机造价成本。10kw 以下,永磁发电机采用新型铁氧体永磁材料较好。10kw 以上,采用永磁发电与励磁发电机复合技术较好。
(3)结合双馈技术的优势,采用单极齿轮箱驱动永磁同步发电机,该技术结合了齿轮箱驱动和直驱的优点,成本低,年发电量高、安装尺寸小、集成度高,具有较高的工程应用价值;
(4)设计首先考虑用磁最省,选用富铜型设计方案,最大限度降低成本。