三菱重工力争实现实用化的7000千瓦级风车,叶片长度超过80米,支柱超过100米。其问题在于维护和维修。
通常,作为关键部件的发电机等容纳在叶片的旋转中心(机舱)之中。如果是在高处,而且是在海上进行操作,耗费的成本十分庞大。如何减少维护和维修决定着发电业务的成败。
为此,三菱重工正在开发无需增速机(齿轮),即可将叶片的旋转力传送到发电机的“油压驱动”技术。如果是使用增速机的普通机构,风车越大,施加到齿轮上的力越大,就越容易发生故障。为此,三菱重工通过收购已开发出油压控制技术的英国风险企业,将其技术应用到了风力发电机之中。油压驱动机构的特点是,不易发生故障,与增速机不同,即使部件部分损坏,功率也不会降到零。
浮体式需克服摇摆
三井海洋开发的风力潮流混合动力发电机。
计划在佐贺县呼子海域开展实证试验的三井海洋开发从根本上改进了适合浮体式的发电机结构。作为三井造船旗下从事海洋开发业务的子公司,该公司建设了许多作为海上石油和燃气生产基地的浮体。海上工作经验丰富的事业开发部长中村拓树自称是“边维护边操作海上漂浮工厂的专家”。中村部长认为:“通常的风车重心高,不适合在浮体上设置。在海面上,高处的旋转机构会不停摇摆,在海上进行维护并不现实。”
为此,三井海洋开发通过组合达里厄风车与萨沃纽斯水车,开发出了“浮体式潮流风力混合动力发电机”。达里厄风车是一种旋转轴垂直安装的风车,机构部分安装在支柱的底部,因此降低了重心,可在浮体甲板上进行维护。再通过在浮体水面以下的部分安装无论潮流方向如何,都能保证旋转方向相同的萨沃纽斯水车,就可同时进行潮流发电。三井海洋开发用于实证试验的达里厄风车直径为28米、高50米,与水车相加,最大输出功率为900千瓦。
在福岛海域的实证项目中,开发可使结构物在海上保持稳定的浮体也是一项重要课题。这次,三井造船建造出了承托2000千瓦风车的浮体。而且,通过此次项目,日本IHI公司与JFE控股公司合资的造船企业日本造船联合公司(JMU)还将建设世界上首座海上变电站,以及预定于2014年设置的7000千瓦风车浮体。
日本造船联合开发的浮体名为“先进浮筒型平台”,对一种圆柱型浮体进行了改良。工程生命周期事业本部副本部长大松哲也说:“这种浮体不摇晃,能够防止构成变电站的变压器内部漏油,颇受好评。”即便是风速50米的强风和五十年一遇的22米大浪,浮体的倾斜度也仅为5~6度。
成为海洋资源开发的起爆剂