NREL推出參考用的15MW離岸風力發電機

IEA 15 MW 提供了單樁基礎結構和浮動式結構(圖片來源NREL)

美國國家可再生能源實驗室National Renewable Energy Laboratory(NREL),在2020年2月14日發布了國際能源署International Energy Agency(IEA)15MW參考用的海上風力發電機開源設計,以幫助製造商在開發原型之前評估性能和成本。

NREL稱,他們的IEA 15 MW設計(以國際能源署的名字命名,該設計幫助協調了全球研究人員之間的協作)已用於研究輕型風力發電機和浮動式平台的結構設計,也可以用來與模擬分析軟體比對,這種開源模型可以容納多種軟體工具,並有望為工業界、研究人員和學者提供設計下一代離岸風力發電機的工具。

IEA 15 MW的輪轂高度為150米,轉子直徑為240米。相較之下,GE的12MW Haliade-X是目前世界上最大、最強的海上風力渦輪機,輪轂高度為150米,轉子直徑為220米。IEA 15MW的功能包括單樁基礎結構和浮動式結構。

NREL設計了轉子(rotor)、發電機(generator)、傳動系統(drivetrain)、機艙(nacelle)、塔架(tower)、單樁(monopile)和控制器(controller)。

丹麥技術大學Technological University of Denmark(DTU)審查了設計並提出改進建議,進行了載荷分析並為其仿真工具集開發了公開領域(public domain)模型,而緬因大學University of Maine(UMaine)設計了半潛式結構(semisubmersible loading substructure)。

NREL的博士後研究員Evan Gaerter解釋說:“我們將發佈細節設計的資料以及風力機的模型檔,以供不同設計軟體使用,因此如果您對研究特定技術感興趣,那麼整個風力發電機的設計都可以將IEA 15 MW應用到計畫項目中。”

NREL的高級研究工程師Garrett Barter補充說:“近幾年來,海上風力發電機發展迅速。在尺寸和實用性方面,已經超過了現有參考的離岸風力發電機,因此,我們需要一種新的參考風力發電機,它的技術要領先現今的風電產業,但又不能領先太多,我們需要某種先進的技術才能達到這個目標,IEA 15 MW的配置超出了已經開發的10 – 12 MW風力機的能力,但它們的相似性足以作為15 – 20 MW下一代設計的基準。” 他補充說,發展將取決於克服運輸、安裝方面的挑戰,並且要具有成本效益。

NREL表示,IEA 15 MW將在未來幾年內幫助cutting-edge研究,並強調目前有幾個計畫已經開始使用IEA 15 MW,也有風電公司對於IEA 15 MW提供了反饋。

IEA 15 MW尺寸(圖片來源NREL)