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轰动一时的Ecoswing超导风机 究竟是什么?

2015-09-24 来源:无所不能 浏览数:3297


  1美国超导公司的Seatitan
  借助在美国海军项目的船舶推进电机上的技术和超导领域的领先技术,美国超导公司的Seatitan风机发电机组技术理论上可以是目前最大的风力发电机输出功率翻一倍,达到10MW。直径约为5m,重约160t的高温超导直驱发动机将是项目成功的关键。相对而言,同样输出功率从的永磁直驱电机直径要达到10m,重量也要超过200t。大额定功率的风电机组能够降低已建成风场单位兆瓦功率的发电成本,超导风力发电机的功率密度也能都实现大功率高经济性的风电机组。
  同时,AMSC声称,虽然目前注重的是10MW的Seatitan系统,但是用高温超导技术设计20MW风机也是可行的。
  Seatitan超导风机概念图
  2远景能源的Ecoswing
  近来,远景在最新设计的一款大兆瓦智能风电机组实施EcoSwing超导风机计划。与传统的发电机相比,EcoSwing超导风机的优势在于其在输出相同转矩下,重量可以减轻40%以上,这使整个机舱的重量减轻25%,而且也会成比例地减少其他原材料的用量。“一台轻量化并极具竞争力的超导发电机,其发展潜力相当令人振奋。”远景能源丹麦全球创新中心总裁AndersRebsdorf评价说,“在我们不断追求降低可再生能源成本的道路上,EcoSwing超导风机将是一个重要的进步。”
  AndersRebsdorf还表示,“EcoSwing超导风机技术可以降低风电度电成本30%以上,远景能源希望利用自己的尖端前沿技术,使风能和太阳能到2025年成为全球主流能源的重要一步。”
  远景超导风机概念图
  3Technalia&Karisruhe联合领导的SUPRAPOWER
  欧盟资助的SUPRAPOWER的研究目标是利用超导体发展风能,参与该项目的共有9个来自工业与科研领域的伙伴,德国卡尔斯鲁尔理工学院(KIT)的技术物理研究所将为该项目建造旋转式低温恒温器,利用吉福德-麦克马洪散热器,通过纯热传导,使超导线圈冷却至零下253.15摄氏度。在这个温度下,超导体不出现电阻现象,可以实现无损耗导电。
  大家谈:超导风机走出实验室还需要5-10年
  MAKE新能源咨询孙文轩:超导风机应该说目前还只是一个概念,超导技术在其他领域的应用是有的,但是应用在风机上,个人认为现阶段还是不太可行的。如果说有一个重大技术突破或者生产出样机,可能至少还需要5-10年,至于大规模商业化生产,还需要30-50年都是有可能的。
  目前超导风机的技术限制比较多,最重要的是低温环境的问题,如何在风机里做到这一点还是比较困难的。另一个是超导材料的供应量和价格都是问题,超导风机如果要大规模投产的话,这是一定要考虑的。
  在效率方面,超导技术的特性理论上确实可以提高发电效率,但是现在也没有任何一家公司可以提供准确的数据来证明在多大程度上可以实现提高效率,降低成本。
  知乎ID峻衣:目前来说超导风机的研发方向是高温超导,温度能提高到40K左右,是比较高端的技术了。这种技术我没有接触过。但是首先,我比较担心密封性,运行时风机上的振动非常大,而且随风速有不同频率的谐振,急停的时候振动更大,会对密封有非常高的要求,因为超导内部是液态氮制冷,一旦泄露会对其他设备造成无法修复的损失。其次就是大风大雨雷电天气可能会造成风机线路故障,对于这种高端技术部分一旦故障,维修成本会很高,而且一般人员无法完成,会影响可利用率。
  就目前风机的技术来说,如果只是单单在发电部分应用高端技术,而其他部分没有同步提高,那么也不可能大规模推广。大规模生产我认为暂时不会。现在有试验站,但是实验站这东西都要好多年的。
  能豆粉王勇:我觉得风机样机也是5-10年的事情,大规模就没有办法说了。超导发电机主要是高温超导材料的问题,现在的高温超导材料的温度也在零下100多度,持续液氮冷却。不过一旦技术成熟,确实可能成本下降30%以上,但技术成熟时间就太长了,而且用在用在更大容量发电机上更合算。
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