Система под названием GENERA основана на двухфазном асинхронном генераторе (DFIG) и обеспечивает улучшение удельной мощности, габаритов, уровня шума и расхода материалов. Одна из ее главных особенностей заключается в том, что она не использует постоянные магниты или редкоземельные материалы, даже в самых мощных классах.
Удельная мощность до 700 Вт/кг:
Конструкция обеспечивает удельную мощность до 700 Вт/кг, что примерно на 10% выше, чем у предшественника. При этом длина генератора уменьшена примерно на 25%.
Это уменьшение облегчает его интеграцию в гондолу и может упростить логистику оборудования, предназначенного для турбин мощностью более 10 МВт, позволяя использовать стандартные грузовики и контейнеры в некоторых проектах.
Система также исключает необходимость во внешних вентиляторах охлаждения, тем самым избегая вспомогательного энергопотребления, связанного с этими компонентами. Это позволяет направлять большую часть вырабатываемой электроэнергии на обеспечение чистой мощности турбины.
Еще одно улучшение – акустические характеристики. Уровень шума снижен на 6 дБ(А) по сравнению с предыдущим поколением, что особенно важно для установок, расположенных в районах с ограничениями по уровню шума.
Генератор GENERA, не использующий редкоземельные элементы
, работает на основе архитектуры DFIG и может применяться в различных классах мощности без использования редкоземельных материалов.
Эта особенность особенно важна для мощных турбин, где в других архитектурах генерации могут использоваться постоянные магниты, содержащие эти материалы.
Добыча и переработка редкоземельных элементов географически сосредоточены в ограниченном числе стран, что может создавать риски, связанные с ценообразованием и поставками. Исключение этих материалов снижает эту зависимость в трансмиссии ветряной турбины.
Кроме того, обмотки генератора могут быть изготовлены из алюминия или меди в зависимости от требований проекта. Такая гибкость позволяет учитывать такие факторы, как стоимость, доступность сырья и необходимые технические характеристики.
Интеграция с редуктором:
Генератор разработан для работы с различными редукторами, хотя он также может быть интегрирован с архитектурами, специально оптимизированными для мощных ветротурбин.
Одной из таких архитектур является REVO — концепция трансмиссии, обеспечивающая удельный крутящий момент 300 Нм/кг. Цель таких решений — создание более компактных приводных систем или увеличение выходной мощности без пропорционального увеличения габаритных размеров.
Координация между генератором и редуктором оптимизирует передаточное отношение и общую эффективность системы. Это также облегчает управление реактивной мощностью, совместимость с сетью и интеграцию ветротурбины в ветропарки.
Индивидуальная конфигурация для каждого проекта.
Характеристики генератора могут быть настроены в соответствии со специфическими потребностями каждой установки. К переменным параметрам относятся материал обмотки, ограничения по уровню шума, а также требования к транспортировке и установке.
Такая модульность особенно актуальна в секторе, где характеристики турбин могут значительно различаться в зависимости от того, предназначены ли они для наземных или морских установок, их выходной мощности и конкретных условий площадки.
Мониторинг силового агрегата:
Эволюция этих систем также связана с цифровизацией технического обслуживания. Вибрационные датчики и системы мониторинга позволяют контролировать различные компоненты силового агрегата, от главного подшипника до редуктора, муфты и генератора.
Собранные данные могут быть централизованы для анализа как отдельных ветротурбин, так и целых узлов в ветропарке. Анализ этих данных позволяет выявлять аномалии и планировать мероприятия по техническому обслуживанию до возникновения определенных отказов.
Такой подход направлен на сокращение незапланированных простоев, оптимизацию интервалов технического обслуживания и повышение доступности турбин на протяжении всего срока их службы.
Снижение массы для ветротурбин будущего:
уменьшение веса и габаритов компонентов приводного механизма становится все более важным по мере роста мощности ветротурбин.
Меньшая масса может снизить нагрузку на башни и фундаменты, а также облегчить транспортировку и установку оборудования. Более компактные конструкции также могут упростить доступ к площадкам с более жесткими логистическими ограничениями.
Сочетание более высокой удельной мощности, меньшей зависимости от определенных критически важных материалов и цифровых систем мониторинга отражает одну из ключевых тенденций в ветроэнергетической отрасли: увеличение мощности турбин без пропорционального увеличения размера, массы и сложности их компонентов.
