Консорциум EcoSwing спроектировал, разработал, изготовил полноразмерный сверхпроводящий генератор для 3.Ветряная турбина мощностью 6 мегаватт, испытанная в полевых условиях в Тайбороне, Дания.
Они сообщают о своих результатах в журнале IOP Publishing Journal Superconductor Science and Technology.
Автор-корреспондент Энн Берген из Университета Твенте, Нидерланды, сказала: «Размер ветряных турбин значительно вырос за последние несколько десятилетий. Однако сегодняшним технологиям сложно угнаться за тенденцией к постоянно увеличивающимся уровням мощности агрегатов.
«Генераторы с прямым приводом (DD) на основе постоянных магнитов (PM) предлагают решение в виде современных многомегаваттных генераторов, но возможность создания турбин PM-DD мощностью 10+ мегаватт требует значительного снижения веса.
Возможным решением этой проблемы являются машины с псевдомагнитным прямым приводом (PDD), объединяющие функции магнитной передачи и генератора, но они могут быть дорогими и очень сложными в производстве."
Чтобы решить эту проблему, команда использовала высокотемпературные сверхпроводящие генераторы на основе редкоземельного бария и оксида меди (ReBCO). Для них требуется меньшее количество редкоземельных материалов, чем для машин с постоянным магнитом, что приводит к более низкой стоимости.
Сверхпроводники также могут нести высокие плотности тока, что приводит к более плотной мощности катушек и меньшему весу.
Г-жа Берген сказала: «Полевые испытания генератора прошли чрезвычайно успешно. Когда генератор был установлен на Тайбороне, турбина достигла целевого диапазона мощности, включая более 650 часов работы в сети. Это показывает совместимость технологии сверхпроводящего генератора со всеми элементами рабочей среды, такими как регулируемые скорости, неисправности сети, электромагнитные гармоники и вибрации.
"Проект достиг еще нескольких значительных успехов. Он продемонстрировал, что производство катушек HTS не ограничивается специализированными лабораториями и представляет собой успешную передачу технологии от науки к промышленности.
Ротор HTS также был собран в промышленных условиях, что показывает, что сверхпроводящие компоненты могут быть развернуты в «стандартной» производственной среде.
«Теперь концепция доказана, и мы надеемся, что технология сверхпроводящих генераторов начнет широко применяться в ветряных турбинах."