相較于陸路風電, 海上風電以較快的投資回報周期和天然的環境友好性,引得電力能源行業資本和企業爭相涌入。但特殊的海洋工況對風機變槳后備電源提出了更高的安全性與可靠性要求。與傳統蓄電池對比,超級電容在海上風機變槳系統中的應用優勢包括以下方面:
1.瞬間釋放大功率
海上平均風速比陸上高約20%,又因風機電功率與風速的三次方成正比,故海上風機的功率普遍較大。目前5MW機型在海上運行效果最好,7.5MW、8MW、10MW等大功率海上風機機型處于研發階段;而路上風機中一般3MW即可歸為大功率風機。
風機電功率越大,所需變槳備用電源在瞬間釋放的功率就越大。遇上狂風大浪時,驅動變槳系統順槳至安全位置的功率就要求越大。與之相對應,超級電容器具有高功率密度特性,可以在短時間內釋放大功率變槳。這是蓄電池所無法比擬的最大特性。
2.適應海洋性環境?
海上空氣濕潤且鹽分含量高,各零部件很容易腐蝕。SPSCAP@超級電容模組在結構選材,結構設計,涂裝工藝和細節防腐等工序精益求精,嚴格把控鹽霧試驗、淋雨試驗過程,確保成品品質,讓產品長久穩定運行。相應產品在高濕熱、鹽霧環境均有不俗的表現,適用于各種惡劣條件下的風場。
3.全生命周期成本低
超級電容器在正常工作條件下平均壽命為10年,可靠運行100萬次循環充放電,遠超蓄電池2到4年的使用壽命。從整個生命周期來看,電容的初始采購成本雖然較高,但是可在-40℃~65℃寬溫度范圍內正常工作,尤其在溫差較大的環境依然穩定可靠,并且全生命周期免維護;電池則因-20~60℃較窄的工作溫度,需額外配置加熱制冷系統,另需不菲的維護和更換成本。在海上風電長達25年的使用壽命中,選用超級電容備用電源,將節省大量時間和資金,降低風險成本,性價比極高。
目前全球海上風電場使用的風機均為陸上風機改造而成,而超級電容在陸上風機的卓越表現獲得項目業主和風電運營商的首肯。鑒于海洋特殊環境性,超級電容器頗具優勢。以上,超級電容器應用到海上風機變槳系統,優勢明顯。
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