不同類型風電機組的效率對比（下）

　　風電峰觀察：作者當年寫這個系列的連載時，正處于華銳獨領風騷之時，身處雙饋陣營，難免會與直驅廠家出現口舌之爭，頗有俠客之風，這正是當時作者的連載吸引我的地方。
該系列的連載主題為討論如何提高風電機組傳動鏈效率，并最終引出其“雞尾酒風機”的設計理念，但結合當時行業發展狀況，主要從發電性能、可靠性（故障率）的方面，對雙饋和直驅進行了對比分析。
考慮目前技術發展狀況，很多內容不再轉載，有興趣的朋友可以自行關注“雞尾酒風機”新浪博客。
理想風機——傳動鏈效率盡量保持高效，直驅的呢？
引子1：我一直有個理想，真正的了解直驅風機，比直驅風機廠家的人還懂直驅。
理想風機的傳動鏈效率在任何功率下都盡量高。
傳動鏈包括的三個部件囊括了機械、電機、電力電子,要全部弄懂效率，要費點勁。
第一部分，滿發點的額定效率
有用的結論：
結論1：額定效率每提高一個百分點都是很不容易的事情。
結論2：當部件工作于額定點（額定功率）時，效率大多接近最高效，輸入功率越低，效率也越低。也就是說額定風速時，效率基本最高，風速越小時，效率越低。
結論3：對任何發電機而言，同等功率下，額定轉速越低（級數越多）的發電機，效率越低。
結論4：直驅風機傳動鏈在額定點的效率小于雙饋風機。
對于MW級風機而言，額定效率數據（綜合各部件廠家的額定效率數據）如下： 綜上所述，傳動鏈額定點的整體效率:
雙饋風機=齒輪箱97%*雙饋發電機97% =94%。
直驅永磁風機=直驅永磁發電機95*直驅變頻器97% =92%
二者差接近2個百分點。
一個辟謠：
很多人想當然的認為，直驅永磁發電機效率會非常高，高于雙饋發電機。
首先，在額定點，任何發電機廠家絕對不敢說，其低速永磁發電機效率會高于高速雙饋發電機。
其次，在低風速非額定點時，直驅永磁發電機效率高些，有多高？請參考第二部分。
另，效率是和成本掛鉤，如勇猛的加大成本，則電機效率會高。現實是綜合成本和效率，所有核心部件的額定效率如上表。
如果有人曾經看到過一些高于上表0.5%的數據，請忽略它，或者擺出來，我可以深入說點實情。
傳動鏈的額定效率有多大的意義？
1、有，代入額定點的效率數值，能確定下面效率公式里的系數。
2、有，如果效率高2%，意味著減少30kW(1.5MW×2%）的損耗，30kW的損耗絕對會讓一個冷卻設計人員大傷腦筋。無論其采用風冷還是水冷。30kW大約等于機艙內工業加熱器的的容量，能加熱機艙的加熱器總和！
結論，請盡量提高額定效率！
第二部分，非滿發點的額定效率
非滿發點的額定效率更有意思，也更實用。因為我從未看到哪個中國人真正花費時間做過這部分工作，雖然絕大部分整機廠家都在用Bladed算著功率曲線，業主也在用整機廠家提供的功率曲線計算著收益，計算著投資回報，但是除葉片Cp外，Bladed中其它部件帶入（齒輪箱、發電機等）的損耗數據多是蒙的，或者干脆就不給（比如變頻器）。
各部件效率曲線：
公式的推導很繁瑣，我從沒見過國內有人做過，部件類型眾多，涉及太多的專業。
所有核心部件的效率公式來自，Henk Polinder寫于2006 IEEE的《Comparison of Direct-Drive and Geared Generator Concepts for Wind Turbines》。本文的齒輪箱損耗計算要比Henk好的多。列出來也沒幾人能有興趣根據公式模型計算，我發現人都是喜歡結論，寧肯找出10個相互矛盾的結論，也不愿意根據給出的公式自己進行驗證。只有真正根據這些公式計算時，才能明白這些公式模型到底不足在哪里，你自然會啃書本請教人找出你的修正。
那些只給結論的任何報告，不給出效率公式（或源自何處的）都可疑，你無法證偽，這點來說IEEE的論文要好的多。
這些曲線都是我根據模型公式計算出來的，我自信是比較公正的。圖中數據基本參照Nordex和金風風機77m實際值（參照不意為著完全一樣，比如我要將葉片弄得基本一致，否則無法比較）。圖是Matlab生成的，曲線對應的數據可以用尺子量，我對定量有自信，呵呵。如有人覺得不公正，可以指出，我將解釋。
很多部件的效率或損耗曲線，就是部件制造商也提供不了。
各位看官先睹為快了，我將會直接給出各部件效率曲線圖，一目了然，圖會說話！
其實每一部件的效率計算都可以講一大篇，不過估計也沒人愿意看。 第三部分，結論