MHI Vestas將其大型海上風(fēng)機升級至9.5MW，并提供了一些旨在降低能耗成本（LCOE）的細節(jié)變化。 轉(zhuǎn)子直徑保持164米不變。
　　
　　V164-9.5MW已經(jīng)成功完成了功率曲線和風(fēng)電場負荷測試，并在2016年底在公司的Østerild現(xiàn)場進行了現(xiàn)場測試，現(xiàn)在該公司可確定具體項目訂單。 預(yù)計到2020年進行第一次商業(yè)部署。
　　
　　2011年3月推出時，V164容量為7MW，具有風(fēng)電行業(yè)最高的額定功率，并在要求苛刻的海洋環(huán)境中“捕獲最高的能量，并提供最高的可靠性”。
　　
　　然而，風(fēng)機的設(shè)計為至少8MW的容量，與一年后公布所反映的一樣。 高級產(chǎn)品經(jīng)理Anders Bach Andersen說：“開發(fā)這種大型海上專用風(fēng)機是一個巨大的挑戰(zhàn)，從3MW擴大到8MW是至關(guān)重要的。我們以前生產(chǎn)的最大的轉(zhuǎn)子直徑是120米，用于58米葉片的4.5MW原型機。V164的葉片為80米。
　　
　　大規(guī)模
　　
　　該風(fēng)機新特點包括一個管狀中速傳動系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)承載主軸殼體螺栓連接到鑄機床上。 底盤設(shè)計包括螺栓連接到機床的重型鑄造垂直部分，并集成在鋼制空間框架結(jié)構(gòu)中，以承載機艙部件的重量并支持維修。
　　
　　Andersen說：“V164的大規(guī)模和設(shè)計特性令我們謹(jǐn)慎。 “這意味著應(yīng)用額外的設(shè)計準(zhǔn)備來彌補不可避免的專業(yè)知識差距和相關(guān)風(fēng)險，但8MW風(fēng)機現(xiàn)在已經(jīng)成為一個成熟的系列產(chǎn)品，其中35臺投入運營（32臺在Burbo Banks Extension的海上），積壓訂單約300臺風(fēng)機”。
　　
　　V164-8.0MW現(xiàn)在提供高達8.4MW的電源模式。 這種基于軟件的功能在某些操作條件下是可行的，但必須符合IEC設(shè)計規(guī)范的要求。 0.4MW表示在IEC類型證書中允許的認證評級增加5％。
　　
　　小改動
　　
　　升級到9.5MW在不犧牲設(shè)計安全因素的情況涉及重新應(yīng)用電氣，機械，結(jié)構(gòu)和熱設(shè)計儲備。 這些修改通常很小，不需要改變主要的尺寸。 　　
　　表面下方尺寸保持不變，變化限于風(fēng)機內(nèi)部。
　　
　　Andersen表示：“額定變速箱輸入扭矩增加了19％，達到9.5MNm，變速箱需要強化，但不能影響外部傳動系統(tǒng)和質(zhì)量。” 不過比起Adwen 8MW變速箱的額定輸入扭矩9.9MNm來說，還是有點短。
　　
　　“我們還升級了電氣系統(tǒng)，并對齒輪箱，發(fā)電機，液壓和整流器的頂部冷卻器進行了功能修改，但無需擴大整個冷卻器尺寸和運行方面。
　　
　　商業(yè)案例
　　
　　此次升級反映了過去幾年海上風(fēng)電環(huán)境的巨大變化。 Andersen表示：“2009年V164產(chǎn)品開始開發(fā)，由于那時風(fēng)機更小，記錄有限，還有海上變電站，海上風(fēng)電資本支出高昂，風(fēng)險也高。”
　　
　　“但是今天，海上變電站和出口系統(tǒng)已經(jīng)大部分從風(fēng)電資本支出項目中脫離出來，平均風(fēng)機尺寸增加一倍多，資本和風(fēng)險成本也有了很大的下降，有可能會進一步降低。
　　
　　通過比較可替代的縮放選項及其對LCOE的影響，Andersen說明了電力升級對轉(zhuǎn)子擴大的好處。 一個855MW的項目可以配備106臺加大轉(zhuǎn)子直徑的8.1MW風(fēng)機，或者90臺9.5MW風(fēng)機。
　　
　　更大的轉(zhuǎn)子將促進年度能源生產(chǎn)（AEP），但是這會提高渦輪機負載，并且需要增加輪轂高度以保持最小的波浪間隙。
　　
　　Andersen表示：“采用9.5MW的風(fēng)機意味著減少16臺風(fēng)機，還有它們相關(guān)的底部結(jié)構(gòu)，電纜和安裝成本。單獨的底層結(jié)構(gòu)和風(fēng)機的資本支出和運營成本本質(zhì)上是一樣的，但是在項目層面上美國電力公司會做一個適度的罰金。”
　　
　　“2009年海上風(fēng)電項目資本支出相當(dāng)高，從高效風(fēng)機安裝中省下的資本支出總額不大。但現(xiàn)在總體來說要低得多，安裝的相對份額也是很大的， 對LCOE有更積極的影響。
　　
　　精益生產(chǎn)
　　
　　2013年8月，“風(fēng)電月刊”從Lindø發(fā)出了關(guān)于V164原型機的報道。 工作人員在一個空置的前造船廠大廳—過度工廠進行組裝，由粗糙的鋼筋混凝土地板和臨時鋼板支撐著大型原型組裝結(jié)構(gòu)。 今天多個升級大廳專門用于V164系列生產(chǎn)，形成鮮明對比。 　　
　　早期...自從2013年在Lindø制造V164原型風(fēng)機，該公司的生產(chǎn)設(shè)施發(fā)生了很大變化
　　
　　所有組件和子組件的裝配在工廠倉庫進行，并在那里進行檢查和注冊。 一些關(guān)鍵部件，例如配有加速器感測裝置的巨大的深藍色涂層齒輪箱。 這些記錄了在運輸和處理過程中對產(chǎn)品施加的所有加速力，以及從制造產(chǎn)品到風(fēng)電項目中完整機艙的安裝。
　　
　　大型組裝大廳，左側(cè)組裝大部件和子組件，中間是吊裝起重機，右側(cè)用于機艙安裝。
　　
　　基于日本豐田首先開發(fā)經(jīng)營改善原則，精益生產(chǎn)過程仍處于發(fā)展階段，其中包括為機艙設(shè)置的多個臨時固定點。裝有空調(diào)的帳篷專用于為主軸組件創(chuàng)造可控的環(huán)境。 單獨的主軸安裝在垂直位置，用于收縮最大的前軸承內(nèi)圈，然后將鑄造殼體提升或降低到軸上。 下一步是收縮后軸承內(nèi)圈加上鎖定環(huán)。 組裝過程通過24小時沖洗用特殊油來完成，以除去金屬顆粒和其他雜質(zhì)。
　　
　　Andersen稱：“我們決定采用潤滑油對主軸進行油過濾，以獲得最佳的潤滑性能，增長軸承壽命，在運行過程中減少的軸承預(yù)載荷變化。可以更換全主軸單元，而無需拆下轉(zhuǎn)子，其他傳動系統(tǒng)主要部件也可單獨更換。”
　　
　　V-164機艙從外面看是巨大的，內(nèi)部寬敞，服務(wù)友好。 偏轉(zhuǎn)馬達在塔頂部的倒置安裝是一個不尋常的設(shè)計。 它能夠輕松地從中間服務(wù)平臺進行服務(wù)訪問，較少的障礙物為機艙內(nèi)部提供了更多的空間。
　　
　　連續(xù)調(diào)節(jié)
　　
　　經(jīng)多代維斯塔斯風(fēng)機驗證，V27-225kW是偏航制動系統(tǒng)，包括相對的鋼鐵和特氟龍環(huán)，以及多個彈簧加載的摩擦壓力點。 該解決方案旨在使該風(fēng)機能夠持續(xù)使用25年，根據(jù)風(fēng)向不斷變化能夠連續(xù)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子。
　　
　　緊湊的“封閉”輪轂是其獨特的設(shè)計成就，用于增強剛度，其中每個葉片包含兩個約700kg的槳距執(zhí)行器，可借助伸縮式內(nèi)置起重機單獨拆卸。 變槳軸承螺栓直徑4.6米，與Adwen AD 8-180風(fēng)機的8.5米長葉片的“僅”4.2米相比較大。
　　
　　V164配備了基于負載的獨立變槳距（IPC）。 Andersen解釋說：“在每個轉(zhuǎn)子革新的過程中，葉根持續(xù)地測量葉片負載，并控制風(fēng)機。”
　　
　　安裝大廳內(nèi)有四個安裝全套的機艙，并且?guī)讉€電氣模塊將安裝在內(nèi)部塔底。 每個模塊在上層增加一個內(nèi)部電源，其后安裝能夠產(chǎn)生的直流 / 變流的逆變器（直流 / 變流整流器在機艙后部），66kV或33kV變壓器，在底部安裝開關(guān)裝置。
　　
　　葉片制造
　　
　　丹麥的MHI維斯塔斯Nakskov葉片制造廠于2014年在一個翻新的前維斯塔斯V90葉片制造廠開始運營。 除了在Nakskov進行最終噴漆和邊緣保護應(yīng)用階段外，葉片也在英國的懷特島工廠生產(chǎn)。 　　 　　
　　80米的葉片是殼型結(jié)構(gòu)，碳纖維部分被并入上殼體和下殼體中。 35噸葉片的一個顯著特征是大直徑的根部延伸到細長的機翼朝向葉片尖端。 葉根結(jié)合了一種新穎的專利螺栓插入設(shè)計，可以減少壁厚，縮小螺栓間隔，在圓周上用更多的螺栓吸收葉片負載。 大葉根直徑和其他獨特特征的組合表明，在當(dāng)前的設(shè)計上或者是全新發(fā)展的基礎(chǔ)上，將來葉片增大的可能性將大大增加。
　　
　　Senvion已經(jīng)宣布正在開發(fā)10MW風(fēng)機。 但是V164-9.5MW的450Wm2的額定功率可能代表了目前80米葉片的最終安裝功率。 下一步MHI 維斯塔斯10MW以上的風(fēng)機的需要更大的轉(zhuǎn)子。
　　
　　Andersen不愿透露具體的計劃。 但是他表示：“經(jīng)證實該平臺具有良好的擴展性，為保持保持競爭力，我們將全力以赴，應(yīng)對所有競爭對手的挑戰(zhàn)。”
　　
　　擴展閱讀：
　　
　　2014年4月份，三菱重工與丹麥VestasWindSystemsA/S公司聯(lián)合成立了合資公司——MHIVestasOffshoreWind，為提高海上風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域能力而與Vestas公司牽手合作，將積極采用包括在海上風(fēng)力發(fā)電設(shè)備開發(fā)、設(shè)計以及制造過程中所需要的DigitalDisplacementTransmission(DDT)技術(shù)等在內(nèi)的MHI公司擁有的核心技術(shù)。