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通用电气重塑了风能的未来

能源 2020-01-20 22:33:52

通用电气的风能部门正在努力寻找一种“金发”涡轮机的设计,这种设计不会太大,也不会太小。

与其他风力发电制造商一样,通用电气正受益于欧洲和美国对风力涡轮机的旺盛需求,即使可再生能源税收抵免可能在今年晚些时候失效。

尽管如此,钢铁和其他大宗商品的高价格仍在抑制这种快速扩张,使风力发电更加昂贵。

因此,制造商不再制造越来越大的机器,而是试图从传统大小的风力涡轮机中挤出更多的能量。

通用电气(General Electric)的风技术平台负责研发的Stephane Renou表示,这将通过使用替代材料、更好的电子设备和整形涡轮叶片来更好地捕捉风。

雷诺说:“最佳点是在改变......做大不是答案。“两三兆瓦地区的涡轮机效率最高,每千瓦成本最高。”

一台2兆瓦或3兆瓦的风力发电机仍然很大。一台2.5兆瓦机器上的塔可以站在将近330英尺高的地方。

但制造5兆瓦或6兆瓦涡轮机,正如一些陆上涡轮机制造商所做的那样,也意味着更多的原材料,特别是钢铁,这推高了成本。运送和组装这些庞大部件的物流也会增加成本。

雷诺说,为了从同样的足迹中获得更多的动力,通用电气正在研究各种技术,他在全球四个通用电气风能研究中心负责开发。

他说:“我看到更多的技术进入每个部件,特别是刀片。“刀片会看起来更时髦和扭曲,以获得更好的性能。”

通过在涡轮叶片中添加更多的碳复合材料,GE可以增加16英尺的长度,这转化为能量的显著提升。

虽然它比玻璃纤维贵四倍,但碳也使叶片具有更大的灵活性,使它们能够在更高的风速下工作。

雷诺说,通用电气还在致力于电子控制,以优化整个风电场的性能和声级。

输电线路容量的限制是风能和太阳能的障碍。风电场和太阳能发电厂通常最适合安置在偏远地区,远离对电力需求最高的沿海地区。

通用电气的一个研究团队正在开发一个软件来模拟如何在风电场中最好地放置涡轮机,而另一个团队正在研究电子控制,以最有效地将风力发电送入电网。

总体而言,雷诺表示,风力发电技术发展迅速,与天然气发电机组的价格相比,正变得更具竞争力,而天然气发电机组本身的价格也在上涨。

但也许同样重要的是,拥有一系列的材料和技术可以使通用电气在如何组装涡轮机方面具有更大的灵活性。供应链中断导致产品短缺和项目延误。

雷诺说:“我们正在通过提供不同的技术选择来实现供应链的灵活性。“这一切都是关于在这一点上有选择。我们将以正确的成本来构建所有的原材料。”

通用电气的风实验室没有积极地追求的一个领域是储能。一些公司和公用事业公司正在寻找卡车大小的电池或地下压缩空气储存,以更可靠地利用可再生能源。

但雷诺说,附加在风力涡轮机上的储存在未来两年内不太可能发生。相反,加强输电线路,加上更明智的电网管理,可以推动风力发电占发电量的10%,而现在还不到1%。

“电网是一个奇妙的储能源。风的变异性可以由电网和电网管理来处理,”他说。“更多的是政策和电网发展。”


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