GE科學(xué)家運用30多年磁共振成像系統(tǒng)超導(dǎo)磁體的開發(fā)經(jīng)驗，設(shè)計大容量的先進風(fēng)力發(fā)電機 
      新發(fā)電機將更輕、產(chǎn)生更多電力，降低風(fēng)電成本 
      2011年9月29日，上?！S著風(fēng)機容量不斷提高，GE全球研發(fā)中心近日宣布啟動美國能源部300萬美元資助的兩年期工程的第一期，開發(fā)新一代10到15兆瓦級大容量風(fēng)力發(fā)電機。該項目是GE眾多風(fēng)能研究項目之一，旨在以最經(jīng)濟可行的方法利用風(fēng)能。 
     “風(fēng)能行業(yè)日趨尋求更高兆瓦級設(shè)備，以最大化利用全球的清潔風(fēng)能，因此需要新技術(shù)以支持更高容量的風(fēng)機，”GE全球研發(fā)中心風(fēng)能技術(shù)負(fù)責(zé)人Keith Longtin說：“最大的挑戰(zhàn)在于交付規(guī)模適當(dāng)、經(jīng)濟可行的解決方案。應(yīng)用我們磁共振成像系統(tǒng)超導(dǎo)磁體30多年的行業(yè)經(jīng)驗，我們正在開發(fā)創(chuàng)新型的發(fā)電機技術(shù)，可以產(chǎn)生更多電力，同時降低風(fēng)電成本?！?nbsp;
     “對于磁共振成像系統(tǒng)來說，我們正運用超導(dǎo)磁體制造更低成本的系統(tǒng)，同時具有更好的成像質(zhì)量，”Longtin說：“對于風(fēng)機來說，我們試圖運用這項技術(shù)生產(chǎn)更多低成本的風(fēng)電。盡管應(yīng)用領(lǐng)域不同，但基本的技術(shù)原理相同?！?nbsp;
      發(fā)電機是風(fēng)機的重要組成部分，可以將葉片產(chǎn)生的機械能轉(zhuǎn)化成可利用的電能。發(fā)電機的效率將直接影響到究竟有多少風(fēng)能可以轉(zhuǎn)化為電能。 
      如今，大部分風(fēng)機使用配備變速箱的傳統(tǒng)發(fā)電機。變速箱用于提升風(fēng)機主軸的運行速度，從而減少發(fā)電機的轉(zhuǎn)矩。盡管如今風(fēng)機效率很高，但隨著風(fēng)機容量越來越大，因此需要額外的重量和維護成本，從而導(dǎo)致更高的成本。 
      Longtin說，超導(dǎo)技術(shù)的創(chuàng)新運用將會大幅改善發(fā)電機，并使得淘汰變速箱變得更加經(jīng)濟可行。關(guān)鍵在于減少了發(fā)電機的大小和重量，同時降低了速度，且增加了轉(zhuǎn)矩。由于超導(dǎo)線圈產(chǎn)生強磁場，因而減少了發(fā)電機中鐵的使用，采用超導(dǎo)技術(shù)可以減輕發(fā)電機重量。 
      GE的超導(dǎo)發(fā)電機設(shè)計將運用一個新型架構(gòu)，以及業(yè)經(jīng)證明的低溫冷卻技術(shù)，導(dǎo)致整套發(fā)電機可靠性的提升。相比于其他具有競爭力的技術(shù)，GE正在開發(fā)的超導(dǎo)發(fā)電機旨在擁有兩倍的轉(zhuǎn)矩密度，并將降低對稀土的依賴（稀土是風(fēng)電行業(yè)永磁電機使用的材料）。發(fā)電機的功率水平越高，加之更高的能源轉(zhuǎn)換效率，將導(dǎo)致更加有利的規(guī)模經(jīng)濟（如給定的風(fēng)電場發(fā)電量，需要更少的風(fēng)塔），從而有助于降低風(fēng)電成本。

      除了下一代風(fēng)力發(fā)電機項目以外，GE科學(xué)家還將致力于研發(fā)其他關(guān)鍵技術(shù)。這主要包括： 
      融入更輕、更先進的復(fù)合材料，使更長的風(fēng)機葉片成為可能，從而在不提高重量以及成本的情況下，捕獲更多的風(fēng)能； 
      交付更先進的控制、傳感和有條件監(jiān)控的算法，大幅降低運營成本； 
      開發(fā)一系列并網(wǎng)技術(shù)，使大量風(fēng)能無縫并入電網(wǎng)。這些技術(shù)將確保風(fēng)機符合并網(wǎng)規(guī)定，并提供新型的電網(wǎng)友好型特征，幫助電力公司更可靠地管理更大規(guī)模的電力負(fù)荷。 
      該項目分兩期。第一期工程聚焦開發(fā)概念性設(shè)計和評估與此相關(guān)的經(jīng)濟、環(huán)境和商業(yè)因素。第二期工程將探索潛在的技術(shù)產(chǎn)業(yè)化。在這個項目上，美國橡樹嶺國家實驗室（ORNL）將成為GE重要的合作伙伴，幫助GE調(diào)查和降低與此項目相關(guān)的高風(fēng)險技術(shù)挑戰(zhàn)。 
      權(quán)威數(shù)據(jù)顯示，截至2010年底，中國全年風(fēng)力發(fā)電新增裝機達1600萬千瓦，累計裝機容量達到4182.7萬千瓦，首次超過美國，躍居世界第一。GE的技術(shù)將有助于中國更好地利用風(fēng)能。 
      GE是全球風(fēng)能領(lǐng)域的市場領(lǐng)導(dǎo)者。以1.5兆瓦風(fēng)機為例，全球總共已安裝了15000臺GE的1.5兆瓦風(fēng)機，每年產(chǎn)生的清潔能源可以替代2500萬噸燃煤，相當(dāng)于減少了超過7200萬噸二氧化碳排放。