漂浮式風(fēng)電機(jī)組

從2006年以來(lái)，風(fēng)能行業(yè)在世界范圍內(nèi)火速升溫。截至2007年12月31日，全球風(fēng)電裝機(jī)容量已經(jīng)達(dá)到了9411萬(wàn)千瓦，預(yù)計(jì)2008年底風(fēng)電總裝機(jī)容量將達(dá)到1.2億千瓦。

隨著全球風(fēng)能行業(yè)快速發(fā)展，風(fēng)電機(jī)組整機(jī)生產(chǎn)商也不斷推出適應(yīng)市場(chǎng)需要的新技術(shù)與新產(chǎn)品?，F(xiàn)在2MW-3MW機(jī)組已經(jīng)是陸地風(fēng)電場(chǎng)的主流機(jī)型，海上風(fēng)電場(chǎng)的主流機(jī)型則是3MW-5MW機(jī)組，有的公司已經(jīng)在開發(fā)7.5MW級(jí)別的風(fēng)電機(jī)組?？偠灾?，世界各大機(jī)組供應(yīng)商都通過(guò)不斷提升產(chǎn)品的技術(shù)含量、不斷開發(fā)新產(chǎn)品來(lái)獲取更多的市場(chǎng)份額 。

漂浮式風(fēng)電機(jī)組、 歌美颯

正在開發(fā)的4.5兆瓦的G-128海上風(fēng)電機(jī)組具有如下特點(diǎn)：

1.集成傳動(dòng)系統(tǒng)：據(jù)歌美颯稱這種“集成傳動(dòng)系統(tǒng)”方案減少了零部件的數(shù)量，這種主軸和齒輪箱的結(jié)構(gòu)類似于REpower公司的5兆瓦風(fēng)電機(jī)組和西門子的3.6兆瓦的SWT-3.6-107風(fēng)電機(jī)組的主軸和齒輪箱的結(jié)構(gòu)。

2.多元智能控制系統(tǒng)：這種多元智能控制系統(tǒng)可以把葉片的振動(dòng)降到最低，并可以把葉片的負(fù)載降低30%。

3.可組合的葉片設(shè)計(jì)：可組合的葉片設(shè)計(jì)可以使該型號(hào)機(jī)組的葉片像2兆瓦的風(fēng)電機(jī)組葉片一樣方便運(yùn)輸4.混合型塔架：混合型塔架的運(yùn)用可以最大的降低巨大的風(fēng)電機(jī)組的費(fèi)用。

5.方便工具包方案：附帶有起重系統(tǒng)的風(fēng)電機(jī)組可以降低對(duì)外部大型起重機(jī)的依賴，因此可以簡(jiǎn)化零部件在野外的安裝和拆卸過(guò)程。

6.并網(wǎng)技術(shù)創(chuàng)新。

漂浮式風(fēng)電機(jī)組、Enercon

Enercon是德國(guó)風(fēng)電市場(chǎng)以及技術(shù)領(lǐng)域的領(lǐng)軍公司，并且是直驅(qū)式風(fēng)電機(jī)組的先驅(qū)，2007年在Emden港口附近安裝了首臺(tái)6兆瓦的E-126風(fēng)電機(jī)組樣機(jī)。 這是E-126型號(hào)風(fēng)電機(jī)組的第二代產(chǎn)品，轉(zhuǎn)子直徑127米，葉片全新設(shè)計(jì)，機(jī)艙是全密閉式的。這個(gè)巨型物代替了目前已經(jīng)有9套正在運(yùn)行的4.5-6兆瓦的E-112系列的風(fēng)電機(jī)組。 Enercon計(jì)劃到2008年底安裝8套E-126風(fēng)電機(jī)組，其中一套將安裝在位于Cuxhaven海域的DEWI-OCC海上試驗(yàn)場(chǎng)。

漂浮式風(fēng)電機(jī)組華銳風(fēng)電

華銳風(fēng)電是中國(guó)新興風(fēng)電機(jī)組整機(jī)公司代表，2007年取得了不俗的業(yè)績(jī)，在世界風(fēng)電市場(chǎng)贏得了重要的一席之地?，F(xiàn)在研發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的3兆瓦和5兆瓦陸地、海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。2008年底，3兆瓦海上風(fēng)電機(jī)組樣機(jī)將具備裝機(jī)條件，2009年實(shí)現(xiàn)批量化生產(chǎn)和供貨，首批機(jī)組中的34臺(tái)將安裝于上海東海大橋海上風(fēng)電場(chǎng) 2008年4月，華銳風(fēng)電（Sinovel）與GL簽署了SL 3000機(jī)組認(rèn)證合同。GL負(fù)責(zé)認(rèn)證華銳風(fēng)電3兆瓦陸地、海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組“SL 3000”的全部設(shè)計(jì)。GL專家將根據(jù)自身經(jīng)驗(yàn)和各國(guó)際規(guī)范、規(guī)則對(duì)風(fēng)電機(jī)組設(shè)計(jì)進(jìn)行評(píng)估，其過(guò)程包括評(píng)定所有裝機(jī)零部件（如塔架、葉片、機(jī)電部件等）以及安全系統(tǒng)。

漂浮式風(fēng)電機(jī)組三菱重工

三菱重工是日本領(lǐng)先的風(fēng)電機(jī)組制造公司，未來(lái)幾年將重點(diǎn)開拓歐洲市場(chǎng)，并且計(jì)劃2010年向歐洲市場(chǎng)投放輸出功率達(dá)5MW的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。該發(fā)電機(jī)組為海上機(jī)型，水深30米以內(nèi)均可安裝，三菱重工將運(yùn)用公司擁有的橋梁等技術(shù)，率先使5兆瓦級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)達(dá)到實(shí)用水平。三菱重工計(jì)劃在當(dāng)?shù)厣a(chǎn)風(fēng)電機(jī)組葉片等大型部件，目前已開始在英國(guó)及西班牙選擇廠址。

漂浮式風(fēng)電機(jī)組恩德

恩德公司已經(jīng)開始了3-5兆瓦的具有“海上風(fēng)電機(jī)組特色”的風(fēng)電機(jī)組開發(fā)，樣機(jī)將于2010年面世，海上系列的風(fēng)電機(jī)組將在2011年或2012年開始批量生產(chǎn)。

漂浮式風(fēng)電機(jī)組Repower

2007年REpower宣布把風(fēng)電機(jī)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(zhuǎn)子直徑仍舊為126米。 REpower設(shè)計(jì)的第一代5兆瓦的風(fēng)電機(jī)組具備了實(shí)質(zhì)性的內(nèi)在的提高產(chǎn)能的設(shè)計(jì)潛力，在獲得實(shí)際經(jīng)驗(yàn)后就可以對(duì)風(fēng)電機(jī)組進(jìn)行額定功率升級(jí)。在增加總的能量產(chǎn)出方面來(lái)說(shuō)，轉(zhuǎn)子直徑增大幾乎總是有效的，但是同時(shí)也增加了轉(zhuǎn)子的動(dòng)力負(fù)荷，并依次傳遞給傳動(dòng)系統(tǒng)以及整個(gè)風(fēng)電機(jī)組。此外，由于噪音和其他因素的原因，較大的轉(zhuǎn)子需要降低轉(zhuǎn)子的最大轉(zhuǎn)速，并且需要增加傳動(dòng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)矩并因此需要更大的以及更昂貴的零部件。

漂浮式風(fēng)電機(jī)組金風(fēng)科技

金風(fēng)科技公司分兩次出資總計(jì)4124萬(wàn)歐元（折合人民幣4.36億元）購(gòu)買德國(guó)VENSYS公司70%的股權(quán)，德國(guó)VENSYS公司是金風(fēng)科技MW級(jí)以上機(jī)組的唯一技術(shù)提供商，收購(gòu)德國(guó)VENSYS，可以加速金風(fēng)科技2-3MW級(jí)別的風(fēng)電機(jī)組研制的速度。 同時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)將德國(guó)VENSYS公司技術(shù)優(yōu)勢(shì)和金風(fēng)科技的產(chǎn)業(yè)化優(yōu)勢(shì)相結(jié)合，制造出“德國(guó)品質(zhì)、中國(guó)成本”的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，獲取在世界風(fēng)電市場(chǎng)的產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，打開荷蘭、德國(guó)等國(guó)際市場(chǎng)銷售的空間。

漂浮式風(fēng)電機(jī)組Clipper

位于美國(guó)加利福尼亞州卡賓特利亞市的風(fēng)電機(jī)組制造商Clipper風(fēng)能公司正在開發(fā)迄今為止最大的海上風(fēng)電機(jī)組，即7.5 MW MBE海上風(fēng)電機(jī)組。預(yù)計(jì)2011年將完成樣機(jī)研制，該機(jī)組將安裝于英國(guó)“大不列顛海上風(fēng)能項(xiàng)目”。7.5兆瓦風(fēng)電機(jī)組的開發(fā)建立在Clipper風(fēng)能公司的2.5兆瓦的Liberty風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)之上，2.5兆瓦的Liberty風(fēng)電機(jī)組以其效率高、穩(wěn)定性好以及能夠降低風(fēng)電成本等特點(diǎn)在2007年9月份獲得了美國(guó)能源部的獎(jiǎng)項(xiàng)。 Clipper風(fēng)能公司的風(fēng)電機(jī)組適合大不列顛項(xiàng)目對(duì)高效率、高可靠性海上風(fēng)電機(jī)組的需要。在開發(fā)7.5兆瓦海上風(fēng)電機(jī)組的過(guò)程中，Clipper風(fēng)能公司將得到英國(guó)東北經(jīng)濟(jì)發(fā)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(yàn)設(shè)備。 2008年4月17日，皇冠不動(dòng)產(chǎn)與Clipper風(fēng)能公司發(fā)布消息稱雙方已就皇冠不動(dòng)產(chǎn)購(gòu)買Clipper風(fēng)能公司的目前世界最大海上風(fēng)電機(jī)組--7.5 MW MBE風(fēng)電機(jī)組樣機(jī)達(dá)成協(xié)議。 皇冠不動(dòng)產(chǎn)幾乎全部擁有英國(guó)12海里范圍內(nèi)的海床領(lǐng)域以及55%的沿海海灘，除此之外，皇冠不動(dòng)產(chǎn)可以出租海床用于生產(chǎn)可再生能源，這個(gè)范圍可以擴(kuò)展到大約200海里處。 與皇冠不動(dòng)產(chǎn)的合作無(wú)疑加速了7.5兆瓦風(fēng)電機(jī)組的開發(fā)和“大不列顛項(xiàng)目”的進(jìn)程。

漂浮式風(fēng)電機(jī)組西門子

2007年7月，挪威能源公司Hydro與西門子電力公司簽署協(xié)議合作開發(fā)基于Hydro公司的Hywind概念的漂浮式風(fēng)電機(jī)組。西門子公司將交付第一臺(tái)用于示范項(xiàng)目的風(fēng)電機(jī)組，這臺(tái)風(fēng)電機(jī)組將安裝在挪威的海域。 把風(fēng)電機(jī)組安裝在海上好處非常明顯，這樣可以降低景觀影響，并且由于海風(fēng)風(fēng)速高，風(fēng)況穩(wěn)定，可以提高電產(chǎn)量。漂浮式基礎(chǔ)風(fēng)電機(jī)組可以安裝在更深的水域。Hydro現(xiàn)在已經(jīng)獲得許可在挪威西南部的Karmoey島附近安裝示范用的風(fēng)電機(jī)組，Hydro公司也在考慮把這臺(tái)示范風(fēng)電機(jī)組安裝在油田附近的可能性，以便供給其可再生能源電力。

漂浮式風(fēng)電機(jī)組是一種新概念風(fēng)力發(fā)電機(jī)。這種新型的風(fēng)力發(fā)電機(jī)將幾乎可以在任何地方工作。

抗臺(tái)風(fēng)型漂浮式海上風(fēng)電機(jī)組

2021年5月26日上午，全球首臺(tái)抗臺(tái)風(fēng)型浮式海上風(fēng)電機(jī)組在廣東陽(yáng)江海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)基地裝配完成并測(cè)試下線。

該臺(tái)海上漂浮式風(fēng)機(jī)由三峽集團(tuán)和明陽(yáng)集團(tuán)聯(lián)合自主研發(fā)制造，擁有完全知識(shí)產(chǎn)權(quán)，即將應(yīng)用在三峽能源廣東浮式海上風(fēng)電項(xiàng)目試驗(yàn)樣機(jī)工程中。該機(jī)組單機(jī)容量5500千瓦，風(fēng)輪直徑達(dá)到158米，應(yīng)用的浮式基礎(chǔ)為半潛式，滿發(fā)時(shí)每小時(shí)發(fā)電5500度，每年可為3萬(wàn)戶家庭提供綠色清潔能源電能。

首臺(tái)漂浮式海上風(fēng)電機(jī)組實(shí)現(xiàn)海上浮式風(fēng)機(jī)一體化設(shè)計(jì)、平臺(tái)及系泊系統(tǒng)設(shè)計(jì)等多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)突破，并成為全球第一臺(tái)抗臺(tái)風(fēng)型海上漂浮式風(fēng)機(jī)，最高可抗17級(jí)臺(tái)風(fēng)。

未來(lái)離岸的風(fēng)力機(jī)組到底是固定的還是漂浮的呢？挪威離岸風(fēng)能技術(shù)研究中心技術(shù)總負(fù)責(zé)人約翰·奧拉夫說(shuō)，漂浮的離岸風(fēng)場(chǎng)可能會(huì)是富有競(jìng)爭(zhēng)力的不二選擇，真正的挑戰(zhàn)不是產(chǎn)生多少千瓦小時(shí)的電力機(jī)組，而是大大削減其建造成本才能體現(xiàn)競(jìng)爭(zhēng)力。他不認(rèn)為挪威Hywind項(xiàng)目會(huì)在未來(lái)10年內(nèi)商業(yè)化，而到2020年，也許會(huì)有一些小的離岸風(fēng)場(chǎng)基于漂浮技術(shù)，那時(shí)可能會(huì)占到離岸風(fēng)場(chǎng)發(fā)電能力的5%。

貝克女士說(shuō)，海面上風(fēng)場(chǎng)的成本比在陸地上的風(fēng)場(chǎng)要高出很多，最初安裝的漂浮風(fēng)場(chǎng)，造價(jià)也要比海岸上靜態(tài)的風(fēng)場(chǎng)昂貴得多。但是假以時(shí)日，漂浮的風(fēng)機(jī)造價(jià)將不會(huì)比固定風(fēng)機(jī)的造價(jià)高。

丹麥國(guó)際風(fēng)能洛蘭島研究院主任湯姆·拉森則認(rèn)為，如果海上風(fēng)力移到更深的海域，就不得不安裝漂浮風(fēng)機(jī)。重要的是研究項(xiàng)目在整個(gè)規(guī)模當(dāng)中是先進(jìn)的和經(jīng)得起檢測(cè)的，因?yàn)楫?dāng)一項(xiàng)技術(shù)要起到主導(dǎo)作用之前必須要經(jīng)過(guò)大量充分的驗(yàn)證。

這座Hywind現(xiàn)被拖移到挪威Karmoy海域，今年秋季準(zhǔn)備發(fā)電，并將進(jìn)行兩年的測(cè)試。

漂浮的風(fēng)場(chǎng)可通過(guò)海底電纜與大陸電網(wǎng)聯(lián)接，電纜越長(zhǎng)，成本越高，因此離陸地的距離不會(huì)無(wú)限長(zhǎng)。

挪威環(huán)境部長(zhǎng)埃里克·索爾海姆曾表示，要將挪威主要基于海上的石油業(yè)轉(zhuǎn)向綠色產(chǎn)業(yè)，并幫助國(guó)家提供清潔電力出口到歐洲。

挪威國(guó)家石油公司的亞歷山德拉·貝克女士說(shuō)，把風(fēng)機(jī)帶到海上會(huì)呈現(xiàn)新的機(jī)遇。海上的風(fēng)更強(qiáng)更持續(xù)，而且空間也廣闊。軍事雷達(dá)工作、海運(yùn)業(yè)、漁業(yè)和旅游業(yè)都會(huì)從中獲益。漂浮風(fēng)場(chǎng)最后會(huì)建立在北美、伊拉克半島、挪威、英國(guó)的海岸上。漂浮風(fēng)場(chǎng)將會(huì)給許多國(guó)家提供額外的能源，尤其是那些沒(méi)有多余地方安置風(fēng)場(chǎng)或是陸地上沒(méi)有足夠的風(fēng)能資源的地區(qū)。

“Hywind”是一個(gè)由挪威、丹麥、德國(guó)、英國(guó)和荷蘭等多國(guó)參與的國(guó)際合作項(xiàng)目。讓風(fēng)力發(fā)電機(jī)浮在海上的想法屬挪威國(guó)家石油公司原創(chuàng)，然后投資約4億克朗(包括政府投資5900萬(wàn)克朗)；2.3兆瓦風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)組是西門子公司提供；浮標(biāo)系統(tǒng)和纜線由法國(guó)德克尼普公司和耐克森公司負(fù)責(zé)生產(chǎn)安裝；荷蘭提供監(jiān)測(cè)檢修船等。

挪威石油公司Hywind資產(chǎn)管理負(fù)責(zé)人表示，這個(gè)項(xiàng)目還有很多需要改進(jìn)的地方，本希望能建造出更輕的5兆瓦風(fēng)電機(jī)組，但是成本太高。我們正在運(yùn)用來(lái)自風(fēng)電場(chǎng)和油氣田的技術(shù)，希望漂浮的風(fēng)場(chǎng)會(huì)成為水深40米以下富有競(jìng)爭(zhēng)力的選擇，由此拉開海上風(fēng)能業(yè)革命的序幕。

“漂浮式風(fēng)力發(fā)電機(jī)”將充滿氦氣，升到距離地面300米的空中捕捉強(qiáng)風(fēng)，帶動(dòng)附在水平軸兩端的發(fā)電機(jī)發(fā)電?！捌∈斤L(fēng)力發(fā)電機(jī)”停留在空中的動(dòng)力由氦氣裝置提供，并且轉(zhuǎn)子在風(fēng)中旋轉(zhuǎn)也可以提供一部分動(dòng)力。發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電將通過(guò)連接在發(fā)電機(jī)上的電纜輸送到地面?！捌∈斤L(fēng)力發(fā)電機(jī)”最初的市場(chǎng)目標(biāo)為偏遠(yuǎn)的社區(qū)，據(jù)稱，使用這種風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的電，電價(jià)較便宜。

挪威的斯塔萬(wàn)格最近越來(lái)越出名，慕名前往的人很多，不是因?yàn)楫?dāng)?shù)仫L(fēng)景如畫，而是那里新建了一臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組“Hywind”。

據(jù)說(shuō)這個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)在海上沒(méi)有“根”，換言之，它是世界上第一臺(tái)浮在海面上的風(fēng)力發(fā)電機(jī)。那就意味著，也許未來(lái)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(guó)家石油公司工作人員斯坦·約翰尼斯先生介紹說(shuō)，Hywind風(fēng)機(jī)與陸地上的風(fēng)機(jī)用的材質(zhì)大致相同；不同的是，其在海水下的部分被安裝在一個(gè)100多米的浮標(biāo)上，并通過(guò)三根錨索固定在海下120米到700米深處，以便它隨風(fēng)浪移動(dòng)，迎風(fēng)發(fā)電。

這種風(fēng)機(jī)的發(fā)電機(jī)葉片直徑為80米，高出海平面約65米。建造它的時(shí)候，不是在陸地上組裝完再安裝到海上的，而是通過(guò)輪船上的吊車在海上一點(diǎn)點(diǎn)搭建組裝而成，并根據(jù)實(shí)際情況及時(shí)調(diào)整。

關(guān)鍵技術(shù)是盡可能地令其苗條，除去“贅肉”，以在海上保持相對(duì)平穩(wěn)，并可提高發(fā)電能力，還要讓其足夠堅(jiān)強(qiáng)，能經(jīng)受住海上相當(dāng)惡劣的天氣。另外，原來(lái)陸上發(fā)電機(jī)的機(jī)箱是在上部，現(xiàn)在要把機(jī)箱下移，這在技術(shù)上增加了難度。

抗臺(tái)風(fēng)型漂浮式海上風(fēng)電機(jī)組最高可抗17級(jí)臺(tái)風(fēng)。

2021年7月13日，中國(guó)首臺(tái)抗臺(tái)風(fēng)型漂浮式海上風(fēng)電機(jī)組在廣東陽(yáng)江海域成功安裝。

2021年12月7日，全球首臺(tái)抗臺(tái)風(fēng)型漂浮式海上風(fēng)機(jī)成功并網(wǎng)發(fā)電。

上風(fēng)向式風(fēng)電機(jī)組是風(fēng)先通過(guò)風(fēng)輪再經(jīng)過(guò)塔架的風(fēng)電機(jī)組。

中文名稱

上風(fēng)向式風(fēng)電機(jī)組

英文名稱

upwind WTGS

定　　義

風(fēng)先通過(guò)風(fēng)輪再經(jīng)過(guò)塔架的風(fēng)電機(jī)組。

應(yīng)用學(xué)科

電力（一級(jí)學(xué)科），可再生能源（二級(jí)學(xué)科）