(屹立在东海的SL5000风机群)
风力发电的原理,是利用风力带动风车叶片旋转,再透过增速机将旋转的速度提升,来促使发电机发电。依据目前的风力发电机技术,只需要有每秒三公尺速度的微风,风机便可以开始发电。
(连接叶片和发电系统的机舱)
在中国市场,一部SL5000这样的5兆瓦(5000KW)风力发电机,可以不消耗任何燃料,从空气中获取超过4亿人民币的电能,这相当于上海一天的用电总量。
为了加工制造主机架的大型特厚钢板,需要用强力切割机,火焰温度高达3000多度,切割钢板就像切豆腐,计算机设计出来的任何形状都可精确地切割。
(运输中的SL5000风机主机箱)
同时,切割过程中采用最高灵敏度的超声波测试仪,主机架的所有焊缝,都需要经过这一道程序,确保它能够支撑风力发电机面对自然界的各种恶劣环境。
(风机主机焊接焊缝超声波检测仪监视器界面)
风机的轴承是另一个核心部件,因为既要受力又要运动,轴承很容易损坏,而如果在运行过程中需要更换轴承,风机获利的希望就会落空,SL5000的轴承便挑战了轴承制造的最高难度。
全世界只有三家工厂能接受这种挑战,通过使用世界上最大的三维精密检测仪,所有检测头都采用了昂贵的红宝石,最终使两层楼高的轴承,精度达到头发丝的二十分之一。
(安装红宝石检测头的精密检测仪进行轴承检测)
SL5000风机的叶片是目前世界上投入商业运行的最大最长的叶片,其运行中要承受的力量也前所未有,而要实现最大的强度和最轻的质量,要在材料上采用黑科技。
(风机叶片成品,单片全长62米)
经过不计其数地试验,科学家最终找到了理想的材料——环氧树脂,这种材料具有极好的化学和物理稳定性,但唯一的缺点是太脆弱,科学家便像给水泥加入钢筋一样在环氧树脂里面加入一些编织物,形成玻璃钢。
(左:环氧树脂 右:加入编织物的树脂)
加入编织物后的树脂,厚度和重量只有原来的四分之一,强度却增加了十几倍。这就是叶片最好的材料。
研发SL5000风机,各部位被贴上应力感应器,实验室里要模仿自然界最强的力量来考验叶片。
(风机叶片大载荷震动实验)
四个月的时间,叶片在测试中震动了500万次,相当于在非常严酷的环境中度过了20年,检测结果叶片内部结构完好无损,之后第一片叶片才被生产出来。
不同季节和天气,海上的风向会发生变化,SL5000风机具备自动对风功能。
除了能自动转动,风机的三个叶片还有“变浆”的功能,根据风速的大小,能够调整叶片的角度,改变叶片的迎风面积,获得更高的发电效率。
(风机增速齿轮箱分布图)
联系客服