GE科學家運用30多年磁共振成像系統(tǒng)超導磁體的開發(fā)經(jīng)驗，設計大容量的先進風力發(fā)電機 
      新發(fā)電機將更輕、產(chǎn)生更多電力，降低風電成本 
      2011年9月29日，上海——隨著風機容量不斷提高，GE全球研發(fā)中心近日宣布啟動美國能源部300萬美元資助的兩年期工程的第一期，開發(fā)新一代10到15兆瓦級大容量風力發(fā)電機。該項目是GE眾多風能研究項目之一，旨在以最經(jīng)濟可行的方法利用風能。 
     “風能行業(yè)日趨尋求更高兆瓦級設備，以最大化利用全球的清潔風能，因此需要新技術(shù)以支持更高容量的風機，”GE全球研發(fā)中心風能技術(shù)負責人Keith Longtin說：“最大的挑戰(zhàn)在于交付規(guī)模適當、經(jīng)濟可行的解決方案。應用我們磁共振成像系統(tǒng)超導磁體30多年的行業(yè)經(jīng)驗，我們正在開發(fā)創(chuàng)新型的發(fā)電機技術(shù)，可以產(chǎn)生更多電力，同時降低風電成本。” 
     “對于磁共振成像系統(tǒng)來說，我們正運用超導磁體制造更低成本的系統(tǒng)，同時具有更好的成像質(zhì)量，”Longtin說：“對于風機來說，我們試圖運用這項技術(shù)生產(chǎn)更多低成本的風電。盡管應用領(lǐng)域不同，但基本的技術(shù)原理相同。” 
      發(fā)電機是風機的重要組成部分，可以將葉片產(chǎn)生的機械能轉(zhuǎn)化成可利用的電能。發(fā)電機的效率將直接影響到究竟有多少風能可以轉(zhuǎn)化為電能。 
      如今，大部分風機使用配備變速箱的傳統(tǒng)發(fā)電機。變速箱用于提升風機主軸的運行速度，從而減少發(fā)電機的轉(zhuǎn)矩。盡管如今風機效率很高，但隨著風機容量越來越大，因此需要額外的重量和維護成本，從而導致更高的成本。 
      Longtin說，超導技術(shù)的創(chuàng)新運用將會大幅改善發(fā)電機，并使得淘汰變速箱變得更加經(jīng)濟可行。關(guān)鍵在于減少了發(fā)電機的大小和重量，同時降低了速度，且增加了轉(zhuǎn)矩。由于超導線圈產(chǎn)生強磁場，因而減少了發(fā)電機中鐵的使用，采用超導技術(shù)可以減輕發(fā)電機重量。 
      GE的超導發(fā)電機設計將運用一個新型架構(gòu)，以及業(yè)經(jīng)證明的低溫冷卻技術(shù)，導致整套發(fā)電機可靠性的提升。相比于其他具有競爭力的技術(shù)，GE正在開發(fā)的超導發(fā)電機旨在擁有兩倍的轉(zhuǎn)矩密度，并將降低對稀土的依賴（稀土是風電行業(yè)永磁電機使用的材料）。發(fā)電機的功率水平越高，加之更高的能源轉(zhuǎn)換效率，將導致更加有利的規(guī)模經(jīng)濟（如給定的風電場發(fā)電量，需要更少的風塔），從而有助于降低風電成本。

      除了下一代風力發(fā)電機項目以外，GE科學家還將致力于研發(fā)其他關(guān)鍵技術(shù)。這主要包括： 
      融入更輕、更先進的復合材料，使更長的風機葉片成為可能，從而在不提高重量以及成本的情況下，捕獲更多的風能； 
      交付更先進的控制、傳感和有條件監(jiān)控的算法，大幅降低運營成本； 
      開發(fā)一系列并網(wǎng)技術(shù)，使大量風能無縫并入電網(wǎng)。這些技術(shù)將確保風機符合并網(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)模的電力負荷。 
      該項目分兩期。第一期工程聚焦開發(fā)概念性設計和評估與此相關(guān)的經(jīng)濟、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。在這個項目上，美國橡樹嶺國家實驗室（ORNL）將成為GE重要的合作伙伴，幫助GE調(diào)查和降低與此項目相關(guān)的高風險技術(shù)挑戰(zhàn)。 
      權(quán)威數(shù)據(jù)顯示，截至2010年底，中國全年風力發(fā)電新增裝機達1600萬千瓦，累計裝機容量達到4182.7萬千瓦，首次超過美國，躍居世界第一。GE的技術(shù)將有助于中國更好地利用風能。 
      GE是全球風能領(lǐng)域的市場領(lǐng)導者。以1.5兆瓦風機為例，全球總共已安裝了15000臺GE的1.5兆瓦風機，每年產(chǎn)生的清潔能源可以替代2500萬噸燃煤，相當于減少了超過7200萬噸二氧化碳排放。