漂浮式風電機組

“漂浮式風力發電機”將充滿氦氣，升到距離地面300米的空中捕捉強風，帶動附在水平軸兩端的發電機發電。

基本介紹

• 中文名：漂浮式風電機組
• 簡介：是一種新概念風力發電機
• 套用實例：挪威斯塔萬格新建了風力發電機組
• 工作 地方：任何地方
• 研發企業： 歌美颯，華銳風電等
• 電價：便宜

背景知識

漂浮式風電機組是一種新概念風力發電機。這種新型的風力發電機將幾乎可以在任何地方工作。

簡介

“漂浮式風力發電機”將充滿氦氣，升到距離地面300米的空中捕捉強風，帶動附在水平軸兩端的發電機發電。“漂浮式風力發電機”停留在空中的動力由氦氣裝置提供，並且轉子在風中旋轉也可以提供一部分動力。發電機產生的電將通過連線在發電機上的電纜輸送到地面。“漂浮式風力發電機”最初的市場目標為偏遠的社區，據稱，使用這種風機產生的電，電價較便宜。

研發現狀

從2006年以來，風能行業在世界範圍內火速升溫。截至2007年12月31日，全球風電裝機容量已經達到了9411萬千瓦，預計2008年底風電總裝機容量將達到1.2億千瓦。 <BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp; 隨著全球風能行業快速發展，風電機組整機生產商也不斷推出適應市場需要的新技術與新產品。現在2MW-3MW機組已經是陸地風電場的主流機型，海上風電場的主流機型則是3MW-5MW機組，有的公司已經在開發7.5MW級別的風電機組。總而言之，世界各大機組供應商都通過不斷提升產品的技術含量、不斷開發新產品來獲取更多的市場份額。

、 歌美颯

正在開發的4.5兆瓦的G-128海上風電機組具有如下特點：

1.集成傳動系統：據歌美颯稱這種“集成傳動系統”方案減少了零部件的數量，這種主軸和齒輪箱的結構類似於REpower公司的5兆瓦風電機組和西門子的3.6兆瓦的SWT-3.6-107風電機組的主軸和齒輪箱的結構。

2.多元智慧型控制系統：這種多元智慧型控制系統可以把葉片的振動降到最低，並可以把葉片的負載降低30%。

3.可組合的葉片設計：可組合的葉片設計可以使該型號機組的葉片像2兆瓦的風電機組葉片一樣方便運輸4.混合型塔架：混合型塔架的運用可以最大的降低巨大的風電機組的費用。

5.方便工具包方案：附帶有起重系統的風電機組可以降低對外部大型起重機的依賴，因此可以簡化零部件在野外的安裝和拆卸過程。

6.併網技術創新。

、Enercon

Enercon是德國風電市場以及技術領域的領軍公司，並且是直驅式風電機組的先驅，2007年在Emden港口附近安裝了首台6兆瓦的E-126風電機組樣機。 這是E-126型號風電機組的第二代產品，轉子直徑127米，葉片全新設計，機艙是全密閉式的。這個巨型物代替了目前已經有9套正在運行的4.5-6兆瓦的E-112系列的風電機組。 Enercon計畫到2008年底安裝8套E-126風電機組，其中一套將安裝在位於Cuxhaven海域的DEWI-OCC海上試驗場。

華銳風電

華銳風電是中國新興風電機組整機公司代表，2007年取得了不俗的業績，在世界風電市場贏得了重要的一席之地。現在研發具有自主智慧財產權的3兆瓦和5兆瓦陸地、海上風力發電機組。2008年底，3兆瓦海上風電機組樣機將具備裝機條件，2009年實現批量化生產和供貨，首批機組中的34台將安裝於上海東海大橋海上風電場 2008年4月，華銳風電（Sinovel）與GL簽署了SL 3000機組認證契約。GL負責認證華銳風電3兆瓦陸地、海上風力發電機組“SL 3000”的全部設計。GL專家將根據自身經驗和各國際規範、規則對風電機組設計進行評估，其過程包括評定所有裝機零部件（如塔架、葉片、機電部件等）以及安全系統。

三菱重工

三菱重工是日本領先的風電機組製造公司，未來幾年將重點開拓歐洲市場，並且計畫2010年向歐洲市場投放輸出功率達5MW的風力發電機組。該發電機組為海上機型，水深30米以內均可安裝，三菱重工將運用公司擁有的橋樑等技術，率先使5兆瓦級風力發電機達到實用水平。三菱重工計畫在當地生產風電機組葉片等大型部件，目前已開始在英國及西班牙選擇廠址。

恩德

恩德公司已經開始了3-5兆瓦的具有“海上風電機組特色”的風電機組開發，樣機將於2010年面世，海上系列的風電機組將在2011年或2012年開始批量生產。

Repower

2007年REpower宣布把風電機組額定功率從5兆瓦提高到6兆瓦，提高了20%，但是最初的轉子直徑仍舊為126米。 REpower設計的第一代5兆瓦的風電機組具備了實質性的內在的提高產能的設計潛力，在獲得實際經驗後就可以對風電機組進行額定功率升級。在增加總的能量產出方面來說，轉子直徑增大幾乎總是有效的，但是同時也增加了轉子的動力負荷，並依次傳遞給傳動系統以及整個風電機組。此外，由於噪音和其他因素的原因，較大的轉子需要降低轉子的最大轉速，並且需要增加傳動系統轉矩並因此需要更大的以及更昂貴的零部件。

金風科技

金風科技公司分兩次出資總計4124萬歐元（折合人民幣4.36億元）購買德國VENSYS公司70%的股權，德國VENSYS公司是金風科技MW級以上機組的唯一技術提供商，收購德國VENSYS，可以加速金風科技2-3MW級別的風電機組研製的速度。 同時，可以實現將德國VENSYS公司技術優勢和金風科技的產業化優勢相結合，製造出“德國品質、中國成本”的風力發電機組，獲取在世界風電市場的產品競爭優勢，打開荷蘭、德國等國際市場銷售的空間。

Clipper

位於美國加利福尼亞州卡賓特利亞市的風電機組製造商Clipper風能公司正在開發迄今為止最大的海上風電機組，即7.5 MW MBE海上風電機組。預計2011年將完成樣機研製，該機組將安裝於英國“大不列顛海上風能項目”。7.5兆瓦風電機組的開發建立在Clipper風能公司的2.5兆瓦的Liberty風電機組基礎之上，2.5兆瓦的Liberty風電機組以其效率高、穩定性好以及能夠降低風電成本等特點在2007年9月份獲得了美國能源部的獎項。 Clipper風能公司的風電機組適合大不列顛項目對高效率、高可靠性海上風電機組的需要。在開發7.5兆瓦海上風電機組的過程中，Clipper風能公司將得到英國東北經濟發展署的新能源可再生能源中心的支持和使用該中心的檢驗設備。 2008年4月17日，皇冠不動產與Clipper風能公司發布訊息稱雙方已就皇冠不動產購買Clipper風能公司的目前世界最大海上風電機組--7.5 MW MBE風電機組樣機達成協定。 皇冠不動產幾乎全部擁有英國12海里範圍內的海床領域以及55%的沿海海灘，除此之外，皇冠不動產可以出租海床用於生產可再生能源，這個範圍可以擴展到大約200海里處。 與皇冠不動產的合作無疑加速了7.5兆瓦風電機組的開發和“大不列顛項目”的進程。

西門子

2007年7月，挪威能源公司Hydro與西門子電力公司簽署協定合作開發基於Hydro公司的Hywind概念的漂浮式風電機組。西門子公司將交付第一台用於示範項目的風電機組，這颱風電機組將安裝在挪威的海域。 把風電機組安裝在海上好處非常明顯，這樣可以降低景觀影響，並且由於海風風速高，風況穩定，可以提高電產量。漂浮式基礎風電機組可以安裝在更深的水域。Hydro現在已經獲得許可在挪威西南部的Karmoey島附近安裝示範用的風電機組，Hydro公司也在考慮把這台示範風電機組安裝在油田附近的可能性，以便供給其可再生能源電力。

套用

挪威的斯塔萬格最近越來越出名，慕名前往的人很多，不是因為當地風景如畫，而是那裡新建了一颱風力發電機組“Hywind”。

據說這個風力發電機在海上沒有“根”，換言之，它是世界上第一台浮在海面上的風力發電機。那就意味著，也許未來它可為深海的輪船或潛艇提供能源。

猶如伊人 在水一方

挪威國家石油公司工作人員斯坦·約翰尼斯先生介紹說，Hywind風機與陸地上的風機用的材質大致相同；不同的是，其在海水下的部分被安裝在一個100多米的浮標上，並通過三根錨索固定在海下120米到700米深處，以便它隨風浪移動，迎風發電。

這種風機的發電機葉片直徑為80米，高出海平面約65米。建造它的時候，不是在陸地上組裝完再安裝到海上的，而是通過輪船上的吊車在海上一點點搭建組裝而成，並根據實際情況及時調整。

關鍵技術是儘可能地令其苗條，除去“贅肉”，以在海上保持相對平穩，並可提高發電能力，還要讓其足夠堅強，能經受住海上相當惡劣的天氣。另外，原來陸上發電機的機箱是在上部，現在要把機箱下移，這在技術上增加了難度。

潛力

挪威環境部長埃里克·索爾海姆曾表示，要將挪威主要基於海上的石油業轉向綠色產業，並幫助國家提供清潔電力出口到歐洲。

挪威國家石油公司的亞歷山德拉·貝克女士說，把風機帶到海上會呈現新的機遇。海上的風更強更持續，而且空間也廣闊。軍事雷達工作、海運業、漁業和旅遊業都會從中獲益。漂浮風場最後會建立在北美、伊拉克半島、挪威、英國的海岸上。漂浮風場將會給許多國家提供額外的能源，尤其是那些沒有多餘地方安置風場或是陸地上沒有足夠的風能資源的地區。

“Hywind”是一個由挪威、丹麥、德國、英國和荷蘭等多國參與的國際合作項目。讓風力發電機浮在海上的想法屬挪威國家石油公司原創，然後投資約4億克朗(包括政府投資5900萬克朗)；2.3兆瓦風力渦輪發電機組是西門子公司提供；浮標系統和纜線由法國德克尼普公司和耐克森公司負責生產安裝；荷蘭提供監測檢修船等。

挪威石油公司Hywind資產管理負責人表示，這個項目還有很多需要改進的地方，本希望能建造出更輕的5兆瓦風電機組，但是成本太高。我們正在運用來自風電場和油氣田的技術，希望漂浮的風場會成為水深40米以下富有競爭力的選擇，由此拉開海上風能業革命的序幕。

前景

未來離岸的風力機組到底是固定的還是漂浮的呢？挪威離岸風能技術研究中心技術總負責人約翰·奧拉夫說，漂浮的離岸風場可能會是富有競爭力的不二選擇，真正的挑戰不是產生多少千瓦小時的電力機組，而是大大削減其建造成本才能體現競爭力。他不認為挪威Hywind項目會在未來10年內商業化，而到2020年，也許會有一些小的離岸風場基於漂浮技術，那時可能會占到離岸風場發電能力的5%。

貝克女士說，海面上風場的成本比在陸地上的風場要高出很多，最初安裝的漂浮風場，造價也要比海岸上靜態的風場昂貴得多。但是假以時日，漂浮的風機造價將不會比固定風機的造價高。

丹麥國際風能洛蘭島研究院主任湯姆·拉森則認為，如果海上風力移到更深的海域，就不得不安裝漂浮風機。重要的是研究項目在整個規模當中是先進的和經得起檢測的，因為當一項技術要起到主導作用之前必須要經過大量充分的驗證。

這座Hywind現被拖移到挪威Karmoy海域，今年秋季準備發電，並將進行兩年的測試。

漂浮的風場可通過海底電纜與大陸電網聯接，電纜越長，成本越高，因此離陸地的距離不會無限長。