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關于現(xiàn)代風電機組傳動系統(tǒng)應該使用永磁還是雙饋?

2014-12-16 來源:CWEA《風能》 瀏覽數(shù):1049

  中國風電材料設備網(wǎng):在風電行業(yè),關于現(xiàn)代風電機組傳動系統(tǒng)應該使用永磁發(fā)電機還是雙饋發(fā)電機到今仍然存在爭議。很多技術專家及行業(yè)意見領袖都曾建議使用雙饋電機,并且表達了對于永磁發(fā)電機技術的種種疑慮。
  斯維奇認為,無論使用何種評判標準,永磁發(fā)電機及全功率變流器系統(tǒng)是目前業(yè)界最好的技術。
評判標準一:全生命周期成本效率
  總有聲音認為永磁發(fā)電機和全功率變流器系統(tǒng)比雙饋系統(tǒng)貴。實際上,研究證明,當把所有的投資及運營所需的成本都考慮進去時,永磁發(fā)電機及全功率變流器系統(tǒng)比雙饋系統(tǒng)在機組的全生命周期內更便宜,更劃算。
  裝配有永磁發(fā)電機及全功率變流器的風電機組并網(wǎng)之后具有較低的成本,這相對裝有雙饋系統(tǒng)的機組來說是一個巨大的優(yōu)勢。雙饋技術滿足電網(wǎng)標準需要增加硬件及軟件設備,從而增加成本;永磁發(fā)電機及全功率變流器傳動系統(tǒng)已經具有諸如發(fā)無功及低電壓穿越的功能,這樣便拉平了和雙饋設備初始投資成本之間的差距。
  從長期來看,永磁技術的優(yōu)勢是能夠發(fā)出更多的電,因為它的功率曲線具有更高效率。永磁發(fā)電機及全功率變流器傳動系統(tǒng)能夠在整個運行范圍內確實地提高風電機組效率。在100%功率條件下,永磁發(fā)電機及全功率變流器傳動系統(tǒng)與雙饋及雙饋變流器的效率相似。然而,100%功率的風況并不常見。在通常風況下,永磁傳動系統(tǒng)已經被證實更有效率。不管是從運行性能、電機損耗、變流器功率范圍還是風況的角度來看,永磁發(fā)電機及全功率變流器傳動系統(tǒng)都被證明有更高的年發(fā)電量。
  永磁發(fā)電機的設計還能夠提高可靠性,從而使機組運維費用較低。根據(jù)統(tǒng)計,永磁發(fā)電機具有更少的電氣故障和效率(故障率0.59/年,其他技術的故障率為0.69/年)。從停機時間考量,最新的永磁發(fā)電機更可靠,其停機時間為1.98天/年,而其他技術的停機時間為>2.36故障天數(shù)/年。NextWind最新研究報告中估計:雙饋機組每年的服務成本,包括其齒輪箱所需的額外費用,總計比永磁機組的服務成本高20%-30%。
  此外,稀土原材料價格不穩(wěn)定、來源有限一直被認為是永磁發(fā)電機的固有風險。其實,稀土磁鋼的價格和以往相比已經降低了很多,而且在較長時間段內趨于穩(wěn)定。并且,通過磁鋼的結構設計也可以優(yōu)化使用所需的稀土量。所以永磁發(fā)電機的這部分價格溢價可以被消除。

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