有抱負(fù)的風(fēng)電企業(yè)都在燒錢搞超導(dǎo)技術(shù)

目前看來，通往10MW級別及以上的風(fēng)電機(jī)組的道路，幾乎別無他路，但這條路十分難走。難就難在，導(dǎo)體只有在低溫環(huán)境下才有超導(dǎo)特性。最開始科學(xué)家是發(fā)現(xiàn)汞在-268.98℃時變成超導(dǎo)體，之后又經(jīng)過幾十年的努力，到了1987年，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)在溫度為77K時釔鋇銅氧具有超導(dǎo)特性。這個溫度對應(yīng)我們常用的攝氏度，接近-200度，試想在工業(yè)應(yīng)用時，要保持-200度的低溫，為此付出的成本將多么高昂。
　　因此工程師和科學(xué)家們將攻關(guān)重點(diǎn)放在兩個地方：一是想辦法以低廉的成本創(chuàng)造低溫環(huán)境；二是以各類手段尋找高溫超導(dǎo)體。在下游應(yīng)用領(lǐng)域，風(fēng)電行業(yè)表現(xiàn)十分積極，投入了大量的人力、物力、智力。
　　永磁發(fā)電機(jī)帶領(lǐng)風(fēng)電行業(yè)成功走向了5MW級別，但再進(jìn)一步邁向10MW級別，永磁直驅(qū)或者雙饋風(fēng)機(jī)都難堪大任。因?yàn)樵谀壳暗募夹g(shù)條件下，8/10MW是一個門檻，如果想更大一點(diǎn)兒，發(fā)電機(jī)的尺寸和重量就會嚇?biāo)廊耍瑳]法更大了。
　　超導(dǎo)技術(shù)是當(dāng)前唯一可以解決發(fā)電機(jī)過大過重的技術(shù)。超導(dǎo)體的零電阻特性不僅解決了散熱問題，而且由于電流密度較傳統(tǒng)電機(jī)提高數(shù)倍乃至數(shù)十倍，功率密度將會大幅提升。因此，同樣功率條件下，超導(dǎo)發(fā)電機(jī)的重量、體積和材料消耗將遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)。
　　對下一代風(fēng)機(jī)技術(shù)的沖鋒已經(jīng)開始，堂吉訶德大戰(zhàn)風(fēng)車的故事在歐洲、美國、中國輪番上演，但各方的戰(zhàn)略目標(biāo)卻并不相同。
　　全球最早的10MW風(fēng)機(jī)ST10
　　ST10由挪威公司Sway設(shè)計(jì)研發(fā)，這家公司的成立使命就是研發(fā)10MW風(fēng)機(jī)，從2005年開始，他們一直醉心于研發(fā)10MW的風(fēng)機(jī)。
　　Sway ST10渦輪機(jī)有一個大直徑的永久磁鐵環(huán)式無鐵芯發(fā)電機(jī)，直接由渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子驅(qū)動。該系統(tǒng)與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)相比重量顯著減少，消耗更少的能源成本，特別適合離岸安裝。
　　ST10的主要優(yōu)勢是節(jié)省稀土，比傳統(tǒng)的永磁直驅(qū)式發(fā)電機(jī)能夠節(jié)省35-40%的稀土成本；此外，結(jié)構(gòu)上的優(yōu)化，使得發(fā)電機(jī)重量比傳統(tǒng)同樣大小的永磁直驅(qū)式發(fā)電機(jī)輕55-60%。總體節(jié)省的成本約為20%左右。
　　ST10功率10MW，轉(zhuǎn)子直徑164米，葉片長度67米，截至2012年年底，Sway已投入了超過20百萬歐元研發(fā)ST10。ST10樣機(jī)計(jì)劃安裝在挪威西海岸，項(xiàng)目已經(jīng)獲得挪威政府批準(zhǔn)。