目前, 國外已成功推出WinDrive 液力調(diào)速裝置, 實現(xiàn)了機(jī)組傳動鏈的恒速輸出,國內(nèi)也有大量文章對該裝置進(jìn)行了分析和研究。但是,WinDrive 系統(tǒng)設(shè)計較為復(fù)雜,技術(shù)難度大,國內(nèi)尚無企業(yè)掌握該技術(shù)。而且,變矩器內(nèi)部工作油的壓力很高,因此有人質(zhì)疑其在長期運行過程中存在密封失效的風(fēng)險,進(jìn)而導(dǎo)致其使用成本很高。除此之外,類似的設(shè)計還有Windtec 公司提出了超級油泵油馬達(dá)差動齒輪組合調(diào)速裝置的原理模型,SET 公司提出了用變頻電機(jī)與差動齒輪組合調(diào)速的原理模型,其目的都是為了實現(xiàn)傳動鏈的恒速輸出。近年,國內(nèi)清華大學(xué)電機(jī)工程系研發(fā)出了一種新型恒速輸出裝置——變頻調(diào)速電磁耦合器,并在一款1.5MW 機(jī)組樣機(jī)上成功得到了應(yīng)用。其需要配備的調(diào)速變頻器的容量僅為機(jī)組額定功率的15%左右,比雙饋機(jī)組用的變頻器還要小。經(jīng)過理論分析,耦合器額定運行時的效率能達(dá)到98% 左右,可實現(xiàn)比較高效的傳動。由于采用過電磁耦合實現(xiàn)輸入輸出軸的非接觸式連接,消除了傳動系統(tǒng)的沖擊載荷,特別適合應(yīng)用在機(jī)組傳動鏈中。目前,這種技術(shù)在結(jié)構(gòu)和重量上都還有進(jìn)一步優(yōu)化的空間,但是并不影響其潛在的競爭優(yōu)勢,從長遠(yuǎn)分析,這種新型傳動技術(shù)將有望引領(lǐng)“同步級并網(wǎng)”技術(shù)的發(fā)展方向。
5. 總結(jié)
風(fēng)力發(fā)電作為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),與常規(guī)的火力及水力發(fā)電比較,技術(shù)還不是很成熟。加之風(fēng)能的隨機(jī)性和可控性相對較差,其技術(shù)難度比常規(guī)發(fā)電系統(tǒng)更高。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組雖然已大規(guī)模應(yīng)用了十幾年的時間,但仍需要更多的時間來檢驗其可靠性,并為風(fēng)電機(jī)組技術(shù)的逐步完善積累經(jīng)驗,特別是對那些剛推出的尚缺乏實際應(yīng)用經(jīng)驗的新技術(shù)更是如此。
作為目前并網(wǎng)型風(fēng)電機(jī)組的主流機(jī)型,水平軸機(jī)組的技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r直接決定了未來風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。縱觀水平軸機(jī)組的發(fā)展歷程,新技術(shù)的出現(xiàn)和應(yīng)用基本都是為了提高機(jī)組發(fā)電量、降低機(jī)組重量和成本、提升系統(tǒng)運行可靠性和電網(wǎng)安全性能等目的。且隨著風(fēng)電在電網(wǎng)中所占比例的不斷提升,機(jī)組系統(tǒng)設(shè)計將更多地考慮電網(wǎng)友好性和安全性要求。如果說水平軸機(jī)組的第一次技術(shù)變革實現(xiàn)了風(fēng)力發(fā)電機(jī)組“量”的提升——即風(fēng)能的最大化利用和電網(wǎng)穿透率的提升,那么,其第二次技術(shù)變革將是對機(jī)組“質(zhì)”的提升——即做到真正意義上的電網(wǎng)友好和安全運行。因為只有這樣,風(fēng)電才會發(fā)展地更好。