GE griber gearløse vindmøller

Med et nyt køb, GIVE satser på en tidlig mølleteknologi, der kan gøre havvindmølleparker billigere at vedligeholde. Overtagelsen af ScanWind , med base i Trondheim, Norge, har også sikret GE fodfæste på det voksende havvindenergimarked.

En hastighed: ScanWind har siden 2003 testet gearløse 3,5 megawatt vindmøller på den norske kyst.

I stedet for gearkasser bruger ScanWind en ny direkte drevet generatorteknologi i sine 3,5 megawatt turbiner. Dette gør møllerne mere pålidelige, siger virksomheden, ved at reducere nedetid og reparationsomkostninger – en særlig vigtig overvejelse for møller offshore, hvor det er dyrere at sende teknikere til vedligeholdelse. ScanWind har siden 2003 testet møllerne på den norske kyst.

GE, der er baseret i Fairfield, CT, er verdens næststørste producent af vindmøller med mere end 12.000 installerede møller globalt. Men GE's havvindenergiportefølje har hidtil været minimal, og virksomheden ønsker at udvide sine offshore-tilbud. Ved at erhverve ScanWind, overføre sin ekspertise og forståelse af vind på land og tilføje teknologier såsom fjernovervågning og sensing, håber GE, at det kan lave et solidt, omkostningseffektivt havvindprodukt.

I konventionelle vindmøller spinder vingerne en aksel, der er forbundet via en gearkasse til generatoren. Gearkassen konverterer bladenes drejehastighed – 15 til 20 omdrejninger i minuttet for en stor 1 megawatt turbine – til de hurtigere 1.800 omdrejninger i minuttet, som generatoren skal bruge for at generere elektricitet. Vindmøller er meget anderledes end nogen anden gearkasseapplikation, siger Sandy Butterfield, chefingeniør for vindprogrammet ved Nationalt laboratorium for vedvarende energi i Golden, CO. Du går fra en meget lav hastighed til en høj hastighed. Typisk er det det modsatte.

De mange hjul og lejer i en vindmøllegearkasse lider under enorm belastning på grund af vindturbulens, og en lille defekt i en komponent kan bringe turbinen til at standse. Dette gør gearkassen til den mest vedligeholdelseskrævende del af en turbine. Gearkasser i havmøller, som står over for højere vindhastigheder, er endnu mere sårbare end dem i landmøller. Butterfield leder en undersøgelse af gearkassens pålidelighed med turbineproducenter for at identificere designsvagheder, der kunne undgås.

ScanWinds turbinedesign slipper helt af med gearkassen. I stedet er rotorakslen fastgjort direkte til generatoren, som roterer med samme hastighed som vingerne.

I en turbinegenerator drejer magneter rundt om en spole for at producere strøm - jo hurtigere magneterne drejer, jo mere strøm induceres i spolen. For at kompensere for en direkte drevgenerators langsommere spinningshastighed øges rotationsradius, hvilket effektivt øger hastigheden, hvormed magneterne bevæger sig rundt i spolen.

Nordlig vind: ScanWind har installeret møller langs den norske kyst.

At eliminere gearkassen fra vindmøllen [fjerner] den teknisk mest komplicerede del af maskinen, hvilket i sagens natur forbedrer pålideligheden, siger Henrik Stiesdal , teknologichef for Siemens AG . Hvis der desuden anvendes en permanent magnet i generatoren, som det er tilfældet med nyere møller, går virkningsgraden endnu mere op. Det er fordi, i modsætning til nutidens elektromagnetiske generatorer, behøver permanente magneter ikke strøm.

Direkte drevne generatorer koster i øjeblikket mere end gearsystemer og er 15 til 20 procent tungere. Alligevel er GE's beslutning om at købe ScanWind smart, siger Butterfield. Offshore-maskiner er så dyre i form af vedligeholdelse, at nogle mennesker tror, ​​at afvejningen hælder til fordel for direkte drevne generatorer, siger han. Jeg er optimistisk over, at der er teknologi derude, der vil hjælpe med at bringe direkte drevne generatorer ned i paritet med vægten og omkostningerne ved gearede systemer.

Det mener Siemens bestemt. Lederen inden for havvindenergi har testet to 3,6 megawatt proof-of-concept-møller med direkte drev nær Danmark i over et år nu. Stiesdal fortæller, at teknologien har vist sig at fungere lige så godt som gearkasser med hensyn til effekt, vibrationer, temperatur, støj og pålidelighed. Nu er det et spørgsmål om at bringe omkostningerne ned.

GE forventer i mellemtiden at have et markedsklart produkt i slutningen af ​​2012. Det er rettet mod det europæiske marked i første omgang, fordi næsten alle de 1.473 megawatt offshore vindkraft, der i øjeblikket er tilgængelige, kommer fra installationer langs europæiske kyster. Ifølge industrianalytikere skal denne kapacitet nå op på 30.000 megawatt i 2020, hvis EU skal nå sine mål for vedvarende energi. En af grundene til at vælge ScanWind, siger GE, er på grund af virksomhedens fodaftryk i de nordiske lande, som sammen med Storbritannien og Tyskland er de lyseste punkter for offshore vindenergi.

skjule