GE科學(xué)家運(yùn)用30多年磁共振成像系統(tǒng)超導(dǎo)磁體的開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)大容量的先進(jìn)風(fēng)力發(fā)電機(jī)

　　新發(fā)電機(jī)將更輕、產(chǎn)生更多電力，降低風(fēng)電成本

　　2011年9月29日，上海——隨著風(fēng)機(jī)容量不斷提高，GE全球研發(fā)中心近日宣布啟動(dòng)美國(guó)能源部300萬(wàn)美元資助的兩年期工程的第一期，開發(fā)新一代10到15兆瓦級(jí)大容量風(fēng)力發(fā)電機(jī)。該項(xiàng)目是GE眾多風(fēng)能研究項(xiàng)目之一，旨在以最經(jīng)濟(jì)可行的方法利用風(fēng)能。

　　“風(fēng)能行業(yè)日趨尋求更高兆瓦級(jí)設(shè)備，以最大化利用全球的清潔風(fēng)能，因此需要新技術(shù)以支持更高容量的風(fēng)機(jī)，”GE全球研發(fā)中心風(fēng)能技術(shù)負(fù)責(zé)人Keith Longtin說(shuō)：“最大的挑戰(zhàn)在于交付規(guī)模適當(dāng)、經(jīng)濟(jì)可行的解決方案。應(yīng)用我們磁共振成像系統(tǒng)超導(dǎo)磁體30多年的行業(yè)經(jīng)驗(yàn)，我們正在開發(fā)創(chuàng)新型的發(fā)電機(jī)技術(shù)，可以產(chǎn)生更多電力，同時(shí)降低風(fēng)電成本。”

　　“對(duì)于磁共振成像系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，我們正運(yùn)用超導(dǎo)磁體制造更低成本的系統(tǒng)，同時(shí)具有更好的成像質(zhì)量，”Longtin說(shuō)：“對(duì)于風(fēng)機(jī)來(lái)說(shuō)，我們?cè)噲D運(yùn)用這項(xiàng)技術(shù)生產(chǎn)更多低成本的風(fēng)電。盡管應(yīng)用領(lǐng)域不同，但基本的技術(shù)原理相同。”

　　發(fā)電機(jī)是風(fēng)機(jī)的重要組成部分，可以將葉片產(chǎn)生的機(jī)械能轉(zhuǎn)化成可利用的電能。發(fā)電機(jī)的效率將直接影響到究竟有多少風(fēng)能可以轉(zhuǎn)化為電能。

　　如今，大部分風(fēng)機(jī)使用配備變速箱的傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)。變速箱用于提升風(fēng)機(jī)主軸的運(yùn)行速度，從而減少發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩。盡管如今風(fēng)機(jī)效率很高，但隨著風(fēng)機(jī)容量越來(lái)越大，因此需要額外的重量和維護(hù)成本，從而導(dǎo)致更高的成本。

　　Longtin說(shuō)，超導(dǎo)技術(shù)的創(chuàng)新運(yùn)用將會(huì)大幅改善發(fā)電機(jī)，并使得淘汰變速箱變得更加經(jīng)濟(jì)可行。關(guān)鍵在于減少了發(fā)電機(jī)的大小和重量，同時(shí)降低了速度，且增加了轉(zhuǎn)矩。由于超導(dǎo)線圈產(chǎn)生強(qiáng)磁場(chǎng)，因而減少了發(fā)電機(jī)中鐵的使用，采用超導(dǎo)技術(shù)可以減輕發(fā)電機(jī)重量。

　　GE的超導(dǎo)發(fā)電機(jī)設(shè)計(jì)將運(yùn)用一個(gè)新型架構(gòu)，以及業(yè)經(jīng)證明的低溫冷卻技術(shù)，導(dǎo)致整套發(fā)電機(jī)可靠性的提升。相比于其他具有競(jìng)爭(zhēng)力的技術(shù)，GE正在開發(fā)的超導(dǎo)發(fā)電機(jī)旨在擁有兩倍的轉(zhuǎn)矩密度，并將降低對(duì)稀土的依賴（稀土是風(fēng)電行業(yè)永磁電機(jī)使用的材料）。發(fā)電機(jī)的功率水平越高，加之更高的能源轉(zhuǎn)換效率，將導(dǎo)致更加有利的規(guī)模經(jīng)濟(jì)（如給定的風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電量，需要更少的風(fēng)塔），從而有助于降低風(fēng)電成本。

　　除了下一代風(fēng)力發(fā)電機(jī)項(xiàng)目以外，GE科學(xué)家還將致力于研發(fā)其他關(guān)鍵技術(shù)。這主要包括：

　　· 融入更輕、更先進(jìn)的復(fù)合材料，使更長(zhǎng)的風(fēng)機(jī)葉片成為可能，從而在不提高重量以及成本的情況下，捕獲更多的風(fēng)能；

　　· 交付更先進(jìn)的控制、傳感和有條件監(jiān)控的算法，大幅降低運(yùn)營(yíng)成本；

　　· 開發(fā)一系列并網(wǎng)技術(shù)，使大量風(fēng)能無(wú)縫并入電網(wǎng)。這些技術(shù)將確保風(fēng)機(jī)符合并網(wǎng)規(guī)定，并提供新型的電網(wǎng)友好型特征，幫助電力公司更可靠地管理更大規(guī)模的電力負(fù)荷。

　　該項(xiàng)目分兩期。第一期工程聚焦開發(fā)概念性設(shè)計(jì)和評(píng)估與此相關(guān)的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和商業(yè)因素。第二期工程將探索潛在的技術(shù)產(chǎn)業(yè)化。在這個(gè)項(xiàng)目上，美國(guó)橡樹嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室（ORNL）將成為GE重要的合作伙伴，幫助GE調(diào)查和降低與此項(xiàng)目相關(guān)的高風(fēng)險(xiǎn)技術(shù)挑戰(zhàn)。

　　權(quán)威數(shù)據(jù)顯示，截至2010年底，中國(guó)全年風(fēng)力發(fā)電新增裝機(jī)達(dá)1600萬(wàn)千瓦，累計(jì)裝機(jī)容量達(dá)到4182.7萬(wàn)千瓦，首次超過(guò)美國(guó)，躍居世界第一。GE的技術(shù)將有助于中國(guó)更好地利用風(fēng)能。

　　GE是全球風(fēng)能領(lǐng)域的市場(chǎng)領(lǐng)導(dǎo)者。以1.5兆瓦風(fēng)機(jī)為例，全球總共已安裝了15000臺(tái)GE的1.5兆瓦風(fēng)機(jī)，每年產(chǎn)生的清潔能源可以替代2500萬(wàn)噸燃煤，相當(dāng)于減少了超過(guò)7200萬(wàn)噸二氧化碳排放。

　　GE中國(guó)研發(fā)中心

　　GE中國(guó)研發(fā)中心成立于2000年，是GE公司四個(gè)全球研發(fā)中心之一。GE中國(guó)研發(fā)中心目前有研發(fā)人員1500多人，60余個(gè)世界一流設(shè)備的實(shí)驗(yàn)室。研發(fā)中心為GE的全球業(yè)務(wù)以及“在中國(guó)為中國(guó)”項(xiàng)目提供全方位的技術(shù)支持。

　　GE中國(guó)研發(fā)中心網(wǎng)站：http://www.gectc.com/

　　GE中國(guó)研發(fā)中心中文博客： http://blog.sina.com/gectcshanghai

　　GE 中國(guó)研發(fā)中心微博：http://blog.sina.com.cn/gectcshanghai

　　GE公司

　　GE夢(mèng)想啟動(dòng)未來(lái)——GE是一家全球化的基礎(chǔ)設(shè)施、金融和媒體公司。作為一家多元化企業(yè)，GE致力于解決世界上的各類基礎(chǔ)需求。GE的產(chǎn)品和服務(wù)范圍廣闊，從能源、水處理、運(yùn)輸系統(tǒng)和醫(yī)療，到金融和資訊，客戶遍及全球100多個(gè)國(guó)家，擁有30多萬(wàn)員工。迄今為止，GE所有的工業(yè)集團(tuán)都已在中國(guó)開展業(yè)務(wù)。GE在中國(guó)擁有超過(guò)14,000名員工。如需更多資料，請(qǐng)?jiān)L問(wèn)www.ge.com/cn 和 www.ge.com。