四、经济考虑与技术挑战
与统一变桨系统相比,IPC 系统需要更高的投资成本。其主要原因是控制方案更为复杂、对变桨电机的要求更高,而且变桨轴承和变桨齿轮要承受更大的疲劳负荷。
但是正如下图所示,相比风电机组的整体成本,变桨系统的成本仍然比较低。
由于疲劳负荷降低节省下来的其他部件成本,有可能抵消在IPC系统上增加的投资。因此,在确定商业计划时,风电机组设计商需要考虑风电机组的整体成本。
除投资成本之外,IPC 在运行维护成本上也更具优势。原因是负荷降低后,风电机组寿命也得以延长。
专业人士预测, 配备IPC 系统的风电机组在总体拥有成本上还有很大降价空间。要实现这一目标,需要对IPC 系统部件和风电机组的整体设计进行认真地评估,从而优化并调整现有系统。应该重点研究风电机组启动和停止时承受的极端负荷、主轴和主轴承承受的疲劳负荷、新型变桨轴承的使用和负荷传感器的优化利用。
基于以上原因,通过风电机组制造商和IPC 系统制造商的密切合作,有望在最短的时间内获得最好的结果。
五、总结
在全球范围内,对可再生能源发电的需求与日俱增。风能产业的前景尤其光明。但是风能产业的发展也带来了新的挑战:风电机组尺寸更大、在气候恶劣的偏远地区建设风电场、对发电可靠性、灵活性和可预测性的要求更高。随着风电机组尺寸的增加,降低负荷,尤其是不均匀风场引起的不对称负荷变得越来越重要。因此我们预计,作为一种最常用的不对称负荷平衡技术,IPC 将会发挥日益重要的作用。
面对当前的挑战,风电机组制造商与供应商密切合作的重要性日益凸显。合作的最终目的是降低风电机组的总体发电成本。要实现这一目标,必须降低风电机组设计、施工和运行的相关总体成本,各方共同开发面向未来的风能解决方案。